單片微型計算機原理及接口技術(shù)

內(nèi)容概要

　　單片機（國際上慣稱：MCU，微控制器），無疑是當(dāng)今電子信息技術(shù)中最活躍的一個領(lǐng)域。STC15F2K60S2單片機是宏晶科技有限公司的典型單片機產(chǎn)品，采用了增強型8051內(nèi)核，片內(nèi)集成了60KBFlash程序存儲器、1KB數(shù)據(jù)Flash（EEPROM）、2048BRAM、3個16位可自動重裝載的定時／計數(shù)器（TO、TI和T2）、可編程時鐘輸出功能、至多42根I/O口線、2個全雙工異步串行口（UART）、1個高速同步通信端口（SPI）、8通道10位ADC、3通道PWM/可編程計數(shù)器陣列／捕獲／比較單元（PWM/PCA／CCU）、MAX810專用復(fù)位電路和硬件看門狗等資源。另外，STC15F2K60S2單片機內(nèi)部還集成了高精度R/C時鐘，常溫工作時，可以省去外部晶振電路。STC15F2K60S2單片機具有在系統(tǒng)可編程（ISP）功能和在線調(diào)試功能，可以省去價格較高的專門編程器，開發(fā)環(huán)境的搭建非常容易。

書籍目錄

第1章 微型計算機概述 1.1 微型計算機發(fā)展概況 1.1.1 微處理器和微型計算機 1.1.2 微型計算機的基本構(gòu)成 1.1.3 單片微型計算機簡介 1.1.4 微型計算機的軟件系統(tǒng) 1.2 微型計算機的應(yīng)用 習(xí)題 第2章 微型計算機的基礎(chǔ)知識 2.1 微型計算機中的數(shù)制及其編碼 2.1.1 數(shù)與數(shù)制 2.1.2 不同數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換 2.1.3 數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼及其運算 2.1.4 非數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼 2.2 布爾代數(shù)和常見邏輯電路 2.2.1 布爾代數(shù) 2.2.2 基本邏輯運算和邏輯門電路 2.2.3 常用組合邏輯電路 2.3 微型計算機的常用技術(shù)術(shù)語和技術(shù) 2.3.1 常用單位及術(shù)語 2.3.2 常見技術(shù) 習(xí)題 第3章 計算機系統(tǒng)的組成與工作原理 3.1 模型機的結(jié)構(gòu)及工作過程 3.1.1 模型機的結(jié)構(gòu)簡介 3.1.2 模型機的工作過程 3.2 單片機的結(jié)構(gòu) 3.2.1 單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 3.2.2 單片機的引腳及功能 3.3 單片機I／O口的使用 3.4 單片機應(yīng)用系統(tǒng)的典型構(gòu)成 習(xí)題 第4章 指令系統(tǒng)及匯編語言程序設(shè)計 4.1 編程語言 4.1.1 助記符語言 4.1.2 操作碼 4.1.3 操作數(shù) 4.2 指令格式及其分類 4.2.1 匯編語言的一般格式 4.2.2 指令代碼的存儲格式 4.2.3 指令中的符號約定 4.3 尋址方式 4.4 數(shù)據(jù)傳送類指令 4.4.1 數(shù)據(jù)傳送指令 4.4.2 數(shù)據(jù)交換指令 4.4.3 棧操作指令 4.5 邏輯操作類指令 4.5.1 對累加器A進(jìn)行的邏輯操作 4.5.2 雙操作數(shù)邏輯操作指令 4.6 算術(shù)運算類指令 4.6.1 加減運算指令 4.6.2 乘除運算指令 4.6.3 增量、減量指令 4.6.4 二一十進(jìn)制調(diào)整指令 4.7 位操作指令 4.7.1 位傳送指令 4.7.2 位狀態(tài)控制指令 4.7.3 位邏輯操作指令 4.7.4 位條件轉(zhuǎn)移指令 4.8 控制轉(zhuǎn)移類指令 4.9 匯編語言程序設(shè)計 4.9.1 偽指令 4.9.2 匯編語言程序設(shè)計的一般步驟和基本框架 4.9.3 典型匯編語言程序設(shè)計舉例 4.10 匯編語言程序調(diào)試 4.10.1 Keil μVision集成開發(fā)環(huán)境簡介 4.10.2 Keil μVision集成開發(fā)環(huán)境中調(diào)試匯編語言程序的方法 4.11 利用ISP工具將程序下載到單片機中驗證程序 4.11.1 ISP下載程序的運行過程 4.11.2 使用ISP工具下載程序的步驟 習(xí)題 第5章 單片機的C語言程序設(shè)計及仿真調(diào)試 5.1 單片機C語言程序中的常用功能 5.1.1 邏輯運算和位運算 5.1.2 預(yù)處理 5.2 Keil C和ANSIC 5.2.1 Keil C51擴展關(guān)鍵字 5.2.2 擴展I／O口的使用 5.2.3 Keil C51函數(shù) 5.2.4 STCl5F2K60S2單片機C51程序框架 5.3 STCl5F2K60S2單片機C語言程序調(diào)試 習(xí)題 第6章 中斷 6.1 中斷的概念 6.2 單片機的中斷系統(tǒng)及其管理 6.2.1 中斷源及其優(yōu)先級管理 6.2.2 單片機中斷處理過程 6.2.3 中斷請求的撤除 6.2.4 中斷程序編程舉例 6.2.5 中斷使用過程中需要注意的問題 習(xí)題 第7章 定時／計數(shù)器與可編程計數(shù)器陣列 7.1 定時／計數(shù)器及其應(yīng)用 7.1.1 定時／計數(shù)器的結(jié)構(gòu)及工作原理 7.1.2 定時／計數(shù)器的相關(guān)寄存器 7.1.3 定時／計數(shù)器的工作方式 7.1.4 定時／計數(shù)器量程的擴展 7.1.5 定時／計數(shù)器編程舉例 7.2 可編程時鐘輸出模塊及其應(yīng)用 7.2.1 可編程時鐘輸出的相關(guān)寄存器 7.2.2 可編程時鐘輸出的編程實例 7.3 可編程計數(shù)器陣列模塊及其應(yīng)用 7.3.1 PCA模塊的結(jié)構(gòu) 7.3.2 PCA模塊的特殊功能寄存器 7.3.3 PCA模塊的工作模式 7.3.4 PCA模塊的應(yīng)用 習(xí)題 第8章 數(shù)據(jù)通信 8.1 通信的有關(guān)概念 8.1.1 串行通信的相關(guān)概念 8.1.2 并行通信中的相關(guān)概念 8.2 串行接口 8.2.1 單片機的串行接口 8.2.2 RS232串行通信接口 8.2.3 RS485串行通信接口 8.2.4 SPl通信接口 8.2.5 I2C通信接口 8.3 并行接口的擴展方法 8.3.1 8255A接口及其應(yīng)用 8.3.2 74HC595接口及其應(yīng)用 習(xí)題 第9章 模數(shù)轉(zhuǎn)換器與數(shù)模轉(zhuǎn)換器 9.1 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的工作原理及性能指標(biāo) 9.1.1 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的工作原理 9.1.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo) 9.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用 9.2.1 12位并行A／D轉(zhuǎn)換器ADS7852及其應(yīng)用 9.2.2 STCl5F2K60S2集成的A／D模塊的結(jié)構(gòu)及其使用 9.3 數(shù)模轉(zhuǎn)換器及其應(yīng)用 9.3.1 數(shù)模轉(zhuǎn)換器的工作原理及性能指標(biāo) 9.3.2 12位D／A轉(zhuǎn)換器TLV5616及其接口技術(shù) 習(xí)題 第10章 人機交互接口 10.1 鍵盤接口技術(shù) 10.1.1 簡易鍵盤接口的實現(xiàn) 10.1.2 矩陣鍵盤接口的實現(xiàn) 10.2 顯示技術(shù) 1 0.2.1 數(shù)碼LED顯示技術(shù) 10.2.2 液晶顯示技術(shù) 10.3 數(shù)碼管顯示驅(qū)動和鍵盤掃描控制專用芯片 習(xí)題 第11章 復(fù)位、時鐘和省電方式控制 11.1 復(fù)位 11.2 單片機的時鐘 11.2.1 時鐘源選擇 11.2.2 內(nèi)部時鐘分頻和分頻寄存器 11.3 單片機的電源檢測與控制 11.3.1 單片機的低電壓檢測 11.3.2 省電方式 習(xí)題 第12章 單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計舉例 12.1 系統(tǒng)要求 12.2 需求分析 12.3 系統(tǒng)硬件設(shè)計 12.4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 習(xí)題 附錄A ASCII碼表 附錄B STCl5F2K60S2單片機寄存器定義文件STC15.INC內(nèi)容 附錄C STC15F2K60S2單片機寄存器頭文件stc15.h內(nèi)容 附錄D STC15F828EACS和STC15F204EA引腳圖 D.1 STC15F828EACS引腳圖 D.2 STC15F204EA引腳圖 附錄E STC15F2K60S2單片機指令表 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   第1章 微型計算機概述 1.1 微型計算機發(fā)展概況 世界上第一臺計算機是1946年問世的。電子計算機的問世，開創(chuàng)了科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的時代。經(jīng)過半個多世紀(jì)的不斷發(fā)展和提高，計算機獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，經(jīng)歷了由電子管、晶體管、集成電路以及超大規(guī)模集成電路的發(fā)展歷程。計算機在科學(xué)技術(shù)、文化、經(jīng)濟等領(lǐng)域的發(fā)展中，發(fā)揮了巨大的推動作用。 1.1.1 微處理器和微型計算機 1946年2月15日，世界上第一臺通用數(shù)字電子計算機ENIAC研制成功，該計算機長30.48m，如圖1—1所示，整個計算機占地面積170m2，約相當(dāng)于10間普通房間的大小，重達(dá)30t，耗電量150kw，造價48萬美元。它使用18000多個電子管，70000多個電阻，10000多個電容，1500多個繼電器，6000多個開關(guān)，每秒執(zhí)行5000次加法或400次乘法，是繼電器計算機運算速度的1000多倍、手工計算的20萬倍。還能進(jìn)行平方和立方運算，計算正弦和余弦等三角函數(shù)的值及其他一些更復(fù)雜的運算。這樣的速度在當(dāng)時已經(jīng)是人類智慧的最高水平。微型計算機的發(fā)展取決于微處理器的發(fā)展。1971年，美國Intel公司生產(chǎn)出了世界上第一片4位集成微處理器4004：1975年，中檔8位微處理器的產(chǎn)品問世；1976年，各公司又相繼推出了高檔微處理器，如Intel公司的8085、Zilog公司的Z80等；1978年，各公司推出了性能與中檔16位小型機相當(dāng)?shù)奈⑻幚砥?，比較有代表性的產(chǎn)品是Intel 8086。Intel 8086的地址線為20位，可尋址1M字節(jié)的存儲單元，時鐘頻率為4～8 MHz。隨著新技術(shù)的應(yīng)用和大規(guī)模集成電路制造技術(shù)水平的不斷提高，微處理器的集成度越來越高，一只芯片中包含的晶體管多達(dá)幾千萬只。同時，微處理器的性能價格比也在不斷提高。與CPU配套的各種器件和設(shè)備，如存儲器、顯示器、打印機、數(shù)模、模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備等也在迅速發(fā)展，總的發(fā)展趨勢是功能加強、性能提高、體積減小和價格下降。 進(jìn)入21世紀(jì)以來，各計算機公司不斷推出新型的計算機，使得計算機無論從硬件還是軟件方面，以及速度、性能、價格等諸方面不斷適應(yīng)各種人群的使用。截至2009年，市面上的奔騰雙核機的主頻已經(jīng)達(dá)到2.6 GHz以上。新一代計算機采用人工智能技術(shù)及新型軟件，硬件將采用新的體系結(jié)構(gòu)和超導(dǎo)集成電路，分為問題解決與推理機、知識數(shù)據(jù)庫管理機、智能接口計算機等。

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