單片機(jī)入門(mén)與開(kāi)發(fā)

前言

　　二十世紀(jì)，人類社會(huì)跨越了三個(gè)“電”的時(shí)代，即電氣時(shí)代、電子時(shí)代和電腦時(shí)代。大多數(shù)人所理解的電腦，通常是指?jìng)€(gè)人計(jì)算機(jī)，簡(jiǎn)稱PC機(jī)。實(shí)際上還有另一類計(jì)算機(jī)，就是把智能賦予各種機(jī)械的單片機(jī)（亦稱微控制器），廣泛應(yīng)用于如汽車電子、智能儀表、實(shí)時(shí)工控、通信設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等各個(gè)領(lǐng)域。.　　單片機(jī)作為微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支，它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片，而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一顆芯片上。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜，為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開(kāi)發(fā)提供了便利條件?！　纹瑱C(jī)及嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)是單片機(jī)的理論與開(kāi)發(fā)技術(shù)。編著者從單片機(jī)基本理論出發(fā)，以開(kāi)發(fā)實(shí)例為重點(diǎn)，特別編寫(xiě)了單片機(jī)及嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的成套教程，以兩冊(cè)出版?！　”咎捉坛痰木帉?xiě)思路是把原理教學(xué)和實(shí)踐演練獨(dú)立成冊(cè)，原理篇定名為《單片機(jī)入門(mén)與開(kāi)發(fā)》，實(shí)踐篇定名為《單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)與實(shí)踐》。原理篇和實(shí)踐篇兩冊(cè)相對(duì)獨(dú)立，學(xué)練分明，適合于原理課和實(shí)踐課分設(shè)的教學(xué)模式?！　”窘坛淘趯?xiě)法上講究循序漸進(jìn)、深入淺出、通俗易懂、趣味性強(qiáng)，力求將枯燥乏味的學(xué)習(xí)過(guò)程變得輕松自如，引導(dǎo)讀者享受學(xué)習(xí)單片機(jī)的樂(lè)趣，在學(xué)習(xí)和實(shí)踐中更多地體會(huì)成功。編著者在本教程編排上，盡量使讀者在學(xué)習(xí)單片機(jī)的過(guò)程中，以盡可能少的時(shí)間和精力來(lái)獲取盡可能全面的單片機(jī)理論知識(shí)和實(shí)踐開(kāi)發(fā)技術(shù)。..　　本套教程期望達(dá)到從入門(mén)到精通、從理論到技能的漸進(jìn)式學(xué)習(xí)效果，避免傳統(tǒng)方式的知識(shí)灌輸。在傳授單片機(jī)知識(shí)的同時(shí)，更注重傳授開(kāi)發(fā)方法和應(yīng)用技巧，側(cè)重強(qiáng)調(diào)將所學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際工作能力，力圖將有志于躋身單片機(jī)領(lǐng)域的讀者培養(yǎng)成既懂單片機(jī)知識(shí)，又能掌握單片機(jī)及嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)技術(shù)的內(nèi)行?！　”窘坛桃愿皇客ǖ?位單片機(jī)F2MC-8FX系列為主，介紹單片機(jī)的理論與實(shí)踐。F2MC-8FX 系列單片機(jī)是富士通為滿足市場(chǎng)需求，最新推出的具備快速處理和低功耗特性的8位單片機(jī)，主要應(yīng)用于消費(fèi)類電子、汽車電子及工業(yè)領(lǐng)域。F2MC-8FX系列8位單片機(jī)采用了0.35μm低漏電工藝技術(shù)，掩膜產(chǎn)品可以在1.8V和1μA的低耗電工作模式（監(jiān)視模式）下運(yùn)行；同時(shí)，采用了流水線總線架構(gòu)以提供雙倍執(zhí)行速度，最快處理速度則達(dá)到了F2MC-8L 產(chǎn)品系列的5倍左右。本產(chǎn)品系列在設(shè)計(jì)中確保了所有的指令（除了和除法有關(guān)的指令）都和傳統(tǒng)的F2MC-8L系列兼容，開(kāi)發(fā)都在Softune中進(jìn)行，因此，從F2MC-8L系列向F2MC-8FX系列移植程序非常容易?！　”緝?cè)《單片機(jī)入門(mén)與開(kāi)發(fā)》為原理篇。第1~3章介紹單片機(jī)的背景知識(shí)。第4章介紹單片機(jī)的體系結(jié)構(gòu)。第5~9章詳細(xì)介紹單片機(jī)的主要硬件結(jié)構(gòu)和工作原理，同時(shí)舉出了典型開(kāi)發(fā)實(shí)例，便于初學(xué)者深刻領(lǐng)會(huì)單片機(jī)原理，并著手入門(mén)開(kāi)發(fā)。第10章介紹單片機(jī)C語(yǔ)言編程。第11章介紹單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。第12章給出了綜合應(yīng)用開(kāi)發(fā)實(shí)例。　　在本教程的編著過(guò)程中，得到了富士通電子元器件亞太集團(tuán)資深總監(jiān)陳錦新先生、高級(jí)經(jīng)理王鈺先生、高級(jí)經(jīng)理曹淼女士、應(yīng)用工程師陳培俊先生和張佳佳等的大力支持，除了提供最新資料和實(shí)驗(yàn)物品外，還將他們?cè)陂L(zhǎng)期實(shí)踐中積累的經(jīng)驗(yàn)體會(huì)和開(kāi)發(fā)技巧無(wú)私地奉獻(xiàn)出來(lái)供廣大讀者分享。電子科技大學(xué)張國(guó)俊教授、羅玉香副教授為本教程審稿，并提出了諸多寶貴意見(jiàn)。本教程的最終成稿，是叢書(shū)編撰小組集體辛勤勞動(dòng)的結(jié)晶。為本書(shū)編著工作付出心血的老師和研究生還有羅和平、胡濱、阮愛(ài)武、翟亞紅、李俊宏、王勁、謝曉東、廖永波、寧輝、伍希、湯岐、曹大勇、李輝、楊秀棟、辜科等，在此一并深表誠(chéng)摯的謝意！　　由于需要撰寫(xiě)的內(nèi)容不僅量大而且新穎，加之編著者的水平有限，書(shū)中不妥之處在所難免，敬請(qǐng)廣大讀者不吝賜教?！　【幹　?008年3月

內(nèi)容概要

單片機(jī)及嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)是單片機(jī)的理論與開(kāi)發(fā)技術(shù)。編著者從單片機(jī)基本理論出發(fā)，以開(kāi)發(fā)實(shí)例為重點(diǎn)，特別編寫(xiě)了單片機(jī)及嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的成套教程，以兩冊(cè)出版。本教程以富士通的8位單片機(jī)F2MC-8FX系列為主，介紹單片機(jī)的理論與實(shí)踐。    本冊(cè)《單片機(jī)入門(mén)與開(kāi)發(fā)》為原理篇。第1～3章介紹單片機(jī)的背景知識(shí)。第4章介紹單片機(jī)的體系結(jié)構(gòu)。第5—9章詳細(xì)介紹單片機(jī)的主要硬件結(jié)構(gòu)和工作原理，同時(shí)舉出了典型開(kāi)發(fā)實(shí)例，便于初學(xué)者深刻領(lǐng)會(huì)單片機(jī)原理，并著手入門(mén)開(kāi)發(fā)。第10章介紹單片機(jī)C語(yǔ)言編程。第11章介紹單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。第12章給出了綜合應(yīng)用開(kāi)發(fā)實(shí)例。    本書(shū)適合作為高等院校電子信息類專業(yè)的教材，也可供嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員參考。

書(shū)籍目錄

第1章　微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)　1.1　數(shù)制　　1.1.1　二進(jìn)制　　1.1.2　二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換　　1.1.3　十六進(jìn)制　　1.1.4　二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換　　1.1.5　二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算　1.2　碼制　　1.2.1　英文字符的表示方法——ASCII碼　　1.2.2　BCD碼　　1.2.3　數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示　1.3　微型計(jì)算機(jī)的組成結(jié)構(gòu)　　1.3.1　微機(jī)的組成　　1.3.2　微機(jī)系統(tǒng)的組成　　1.3.3　微型計(jì)算機(jī)的總線結(jié)構(gòu)  　　1.3.4　微處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與基本功能　1.4　微機(jī)系統(tǒng)的工作過(guò)程第2章　單片機(jī)基礎(chǔ)　2.1　單片機(jī)及其發(fā)展概況　　2.1.1　單片機(jī)及其特點(diǎn)　　2.1.2　單片機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀及將來(lái)發(fā)展趨勢(shì)　2.2　單片機(jī)硬件和軟件系統(tǒng)　　2.2.1　單片機(jī)的硬件基礎(chǔ)　　2.2.2　單片機(jī)的軟件基礎(chǔ)　2.3　單片機(jī)的分類　2.4　單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域　2.5　單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)環(huán)境第3章　富士通單片機(jī)概述　3.1  富士通單片機(jī)簡(jiǎn)介　3.2　富士通8位單片機(jī)概述　　3.2.1　F2MC.8L系列概述　　3.2.2　F2MC.8FX系列概述　3.3　富士通l6位單片機(jī)概述　　3.3.1　F2MC.16LX系列概述　　3.3.2　F一代l6FX單片機(jī)概述　3.4　富士通32位單片機(jī)第4章　單片機(jī)體系結(jié)構(gòu)　4.1　單片機(jī)總體結(jié)構(gòu)　　4.1.1　單片機(jī)的基本組成　　4.1.2　單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)　4.2  CPU　　4.2.1　流水線的內(nèi)部總線　　4.2.2　加速的時(shí)鐘控制器　　4.2.3　增強(qiáng)的中斷　4.3　存儲(chǔ)空間　　4.3.1　存儲(chǔ)器的映射　　4.3.2　內(nèi)存空間與尋址方式的對(duì)應(yīng)關(guān)系　4.4　尋址方式　4.5　寄存器　　4.5.1　CPU專用寄存器　　4.5.2　通用寄存器　4.6　復(fù)位及復(fù)位電路　　4.6.1　復(fù)位操作　　4.6.2　復(fù)位源寄存器　4.7　指令集　……第5章　I/O端口第6章　中斷系統(tǒng)第7章　定時(shí)器/計(jì)數(shù)器第8章　通信接口第9章　A/D轉(zhuǎn)換器第10章　單片機(jī)C語(yǔ)言編程第11章　單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)第12章　單片機(jī)綜合應(yīng)用開(kāi)發(fā)實(shí)例附錄A　F2MC-8FX系列單片機(jī)I/O電路類型附錄B　F2MC-8FX系列單片機(jī)I/O映射表附錄C　F2MC-8FX系列單片機(jī)中斷源列表附錄D　F2MC-8FX系列單片機(jī)指令表

章節(jié)摘錄

　　第1章　微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)　　1.1　數(shù)制　　多位數(shù)碼中每一位的構(gòu)成方法以及從低位到高位的進(jìn)位規(guī)則稱為數(shù)制。計(jì)算機(jī)應(yīng)用中常用數(shù)制有三種：二進(jìn)制、十進(jìn)制和十六進(jìn)制，其中只有二進(jìn)制是計(jì)算機(jī)能直接處理的。但是二進(jìn)制表達(dá)過(guò)于繁瑣，所以引入十六進(jìn)制數(shù)。而十進(jìn)制是人們最習(xí)慣和熟悉的數(shù)制。

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