單片機原理及應(yīng)用

前言

單片微型計算機簡稱單片機，是將CPU、存儲器、I／O接口、定時／計數(shù)器電路集成在一塊芯片上而構(gòu)成的計算機，是典型的嵌入式微控制器。由于單片機具有體積小、功能全、可靠性好、價格低廉的突出優(yōu)點，因而廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、儀器儀表、交通運輸、通信設(shè)備、辦公設(shè)備、家用電器等眾多領(lǐng)域，使得許多領(lǐng)域的自動化水平和自動化程度得以大幅度提高，成為現(xiàn)代電子系統(tǒng)中最重要的智能化器件之一。為適應(yīng)現(xiàn)代化對單片機技術(shù)人才的需求，各高等職業(yè)院校電子信息類、自動化類等專業(yè)紛紛開設(shè)單片機原理及應(yīng)用技術(shù)課程，并將其作為專業(yè)核心課程之一。MCS-51單片機是Intel公司在20世紀80年代初研制出來的系列產(chǎn)品，在我國有著廣泛的應(yīng)用。目前單片機市場的主流仍然是采用MCS-5l內(nèi)核生產(chǎn)的51系列單片機。本書以MCS-51系列中的8051單片機為主體，并結(jié)合AT89S51單片機，系統(tǒng)地介紹MCS-51單片機的工作原理和應(yīng)用技術(shù)。主要內(nèi)容包括單片機的基礎(chǔ)知識、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理、指令系統(tǒng)、匯編語言程序設(shè)計、中斷系統(tǒng)、定時／計數(shù)器、串行通信、系統(tǒng)擴展技術(shù)、應(yīng)用系統(tǒng)接口技術(shù)等，并詳細介紹了如何利用：Keil和Proteus仿真軟件進行單片機軟、硬件系統(tǒng)仿真的方法。本書匯集了多所高職院校教師在講授單片機技術(shù)課程過程中積累的教學(xué)與實踐經(jīng)驗，在內(nèi)容上以“淡化理論、突出應(yīng)用”為原則，旨在使學(xué)生熟悉單片機基本的開發(fā)環(huán)境，掌握單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)。本書可作為高職高專院校電子信息類、自動化類專業(yè)單片機原理與應(yīng)用技術(shù)課程的教材，也可作為單片機愛好者和工程技術(shù)人員的參考用書。本書由濟南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院林毓梁老師主編。全書共分為10章，其中第1章由肖穎編寫；第2章由萬家富編寫；第3、5章由單英杰編寫；第4、7章由林毓梁編寫；第6章由翟慶一編寫；第8、9章由張曉艷編寫；第10章由葉露林編寫。全書由林毓梁與翟慶一老師統(tǒng)稿。濟南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院蔡平老師認真審閱了本書并提出了很多寶貴的修改意見。由于編者的水平有限，書中難免有疏忽和錯誤的地方，懇請各位讀者批評指正。

內(nèi)容概要

　　《單片機原理及應(yīng)用》以8051單片機為主體，并結(jié)合AT89S51單片機，系統(tǒng)地介紹了MCS-51單片機的工作原理和應(yīng)用技術(shù)。主要內(nèi)容包括單片機的基礎(chǔ)知識、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理、指令系統(tǒng)、匯編語言程序設(shè)計、中斷系統(tǒng)、定時／計數(shù)器、串行通信、系統(tǒng)擴展技術(shù)、應(yīng)用系統(tǒng)接口技術(shù)等，并詳細介紹了如何利用Keil和Proteus仿真軟件進行單片機軟、硬件系統(tǒng)仿真的方法?！　　秵纹瑱C原理及應(yīng)用》匯集了多所高職院校教師在講授單片機技術(shù)課程過程中積累的教學(xué)與實踐經(jīng)驗，在內(nèi)容上以“淡化理論、突出應(yīng)用”為原則，旨在使學(xué)生熟悉單片機基本的開發(fā)環(huán)境，掌握單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)?！　　秵纹瑱C原理及應(yīng)用》可作為高職高專院校電子信息類、自動化類專業(yè)單片機原理與應(yīng)用技術(shù)課程的教材，也可作為單片機愛好者和工程技術(shù)人員的參考用書。　　《單片機原理及應(yīng)用》配有電子課件，凡使用《單片機原理及應(yīng)用》作為教材的教師或?qū)W校可向出版社索取。

書籍目錄

前言第1章 單片機基礎(chǔ)知識1.1 單片機的基本概念1.1.1 單片機的概念1.1.2 單片機技術(shù)發(fā)展歷程和趨勢1.1.3 單片機的系列產(chǎn)品介紹1.1.4 單片機的應(yīng)用1.2 計算機中的數(shù)制和碼制1.2.1 數(shù)制1.2.2 碼制本章小結(jié)思考與練習(xí) 第2章 MCS-5l單片機的基本結(jié)構(gòu)2.1 MCS-51單片機的結(jié)構(gòu)與功能2.1.1 8051單片機的基本組成2.1.2 AT89S51單片機的引腳及功能2.1.3 AT89S51單片機并行口結(jié)構(gòu)和功能2.2 存儲器配置2.2.1 8051單片機存儲器配置簡介2.2.2 程序存儲器ROM2.2.3 數(shù)據(jù)存儲器RAM2.2.4 特殊功能寄存器SFR2.3 時鐘電路與時序2.3.1 CPU時序2.3.2 時鐘電路2.4 復(fù)位電路2.4.1 復(fù)位的概念2.4.2 復(fù)位電路設(shè)計本章小結(jié)思考與練習(xí)第3章 單片機的開發(fā)工具3.1 軟件仿真工具3.1.1 Vision2開發(fā)環(huán)境簡介3.1.2 利用Keil進行軟件仿真3.1.3 常用窗口簡介3.2 硬件仿真工具3.2.1 Proteus簡介3.2.2 Proteus仿真本章小結(jié)思考與練習(xí)第4章 MCS-51單片機指令系統(tǒng)4.1 匯編語言4.1.1 指令系統(tǒng)分類4.1.2 指令格式4.1.3 尋址方式4.1.4 尋址空間及符號注釋4.2 數(shù)據(jù)傳送指令4.2.1 片內(nèi)RAM數(shù)據(jù)傳送指令4.2.2 累加器A與片外RAM數(shù)據(jù)傳送指令4.2.3 查表指令4.2.4 交換指令4.2.5 棧操作指令4.2.6 數(shù)據(jù)傳送指令應(yīng)用實例4.3 算術(shù)運算指令4.3.1 加法減法指令4.3.2 乘法除法指令4.3.3 加1、減1指令4.3.4.十進制調(diào)整指令4.3.5 算術(shù)運算指令應(yīng)用實例4.4 邏輯操作指令4.4.1 邏輯與、或、異或指令4.4.2 清0、取反指令4.4.3 循環(huán)移位指令4.4.4 邏輯運算指令應(yīng)用實例4.5 控制轉(zhuǎn)移指令4.5.1 無條件轉(zhuǎn)移指令4.5.2 條件轉(zhuǎn)移指令4.5.3 子程序調(diào)用、返回指令4.5.4.空操作指令4.5.5 控制轉(zhuǎn)移指令應(yīng)用實例4.6 位操作指令4.6.1 位數(shù)據(jù)傳送指令4.6.2 位邏輯運算指令4.6.3 位清0、置1、取反指令4.6.4 位條件轉(zhuǎn)移指令4.6.5 位操作指令應(yīng)用實例本章小結(jié)思考與練習(xí)第5章 匯編語言程序設(shè)計5.1 匯編語言程序設(shè)計概念5.1.1 源程序編輯與匯編5.1.2 偽指令5.1.3 程序設(shè)計方法5.2 三種程序結(jié)構(gòu)5.2.1 順序程序結(jié)構(gòu)及設(shè)計方法5.2.2 分支程序結(jié)構(gòu)及設(shè)計方法5.2.3 循環(huán)程序結(jié)構(gòu)及設(shè)計方法5.3 子程序設(shè)計5.3.1 子程序的概念5.3.2 子程序的設(shè)計方法及舉例本章小結(jié)思考與練習(xí)第6章 中斷系統(tǒng)6.1 中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與控制6.1.1 中斷的概念6.1.2 8051單片機的中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)6.1.3 8051單片機的中斷源6.1.4 8051單片機的中斷控制寄存器6.2 中斷處理過程6.2.1 中斷響應(yīng)6.2.2 中斷服務(wù)6.2.3 中斷返回6.3 中斷應(yīng)用實例6.3.1 外部中斷的應(yīng)用6.3.2 外部中斷源擴展本章小結(jié)思考與練習(xí)第7章 定時／計數(shù)器7.1 定時／計數(shù)器的結(jié)構(gòu)與控制7.1.1 定時／計數(shù)器的結(jié)構(gòu)7.1.2 定時／計數(shù)器的控制7.2 定時／計數(shù)器的四種工作模式及應(yīng)用7.2.1 定時／計數(shù)器的初始化7.2.2 模式0及應(yīng)用7.2.3 模式1及應(yīng)用7.2.4 模式2及應(yīng)用7.2.5 模式3及應(yīng)用本章小結(jié)思考與練習(xí)第8章 串行通信8.1 串行通信的基本知識8.1.1 串行通信的基本概念8.1.2 串行通信的基本通信方式8.2 805l單片機的串行口結(jié)構(gòu)與控制8.2.1 串行口結(jié)構(gòu)8.2.2 串行口控制8.3 8051單片機的串行口工作方式8.3.1 串行口波特率設(shè)計8.3.2 串行口工作方式8.4 串行口應(yīng)用舉例8.4.1 雙機通信應(yīng)用舉例8.4.2 多機通信簡介本章小結(jié)思考與練習(xí)第9章 系統(tǒng)擴展技術(shù)9.1 系統(tǒng)擴展的概念及三總線結(jié)構(gòu)9.1.1 系統(tǒng)擴展的概念9.1.2 三總線結(jié)構(gòu)9.2 程序存儲器的擴展9.2.1 常用程序存儲器芯片9.2.2 程序存儲器擴展實例9.3 數(shù)據(jù)存儲器的擴展9.3.1 常用數(shù)據(jù)存儲器芯片9.3.2 數(shù)據(jù)存儲器擴展實例9.4 并行I／O口擴展9.4.1 利用三總線直接擴展I／O口9.4.2 利用可編程并行接口芯片擴展I／O口本章小結(jié)思考與練習(xí)第10章 應(yīng)用系統(tǒng)接口技術(shù)10.1 鍵盤接口10.1.1 鍵盤的結(jié)構(gòu)與原理10.1.2 獨立式鍵盤設(shè)計10.1.3 矩陣式鍵盤設(shè)計10.2 顯示器接口10.2.1 LED顯示器的結(jié)構(gòu)與原理10.2.2 L,ED顯示器接口設(shè)計實例10.2.3 LCD顯示器的接口設(shè)計10.3 數(shù)／模轉(zhuǎn)換接口10.3.1 DAC0832的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與接口信號10.3.2 DAC0832與8051單片機的接口10.4 模／數(shù)轉(zhuǎn)換接口10.4.1 ADC0809的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與引腳10.4.2 ADC0809與8051單片的接口本章小結(jié)思考與練習(xí)附錄 MCS-51單片機指令表參考文獻

章節(jié)摘錄

6.2.2 中斷服務(wù)中斷服務(wù)通過中斷服務(wù)程序提供，中斷服務(wù)程序是一種特殊的子程序。中斷服務(wù)程序和普通的子程序相比較有以下特點：1）中斷服務(wù)程序的執(zhí)行是通過中斷請求事件觸發(fā)的，執(zhí)行時間具有隨機性；而普通的子程序的執(zhí)行是通過子程序調(diào)用實現(xiàn)的，執(zhí)行時間是確定的。2）每個中斷源的中斷服務(wù)程序都有固定的入口地址（入口地址即開始地址，見表6-5所示）；而普通子程序的開始地址是不固定的。3）由于執(zhí)行時間具有隨機性，中斷服務(wù)程序中需要有保護現(xiàn)場和恢復(fù)現(xiàn)場的代碼。4）.中斷服務(wù)程序使用RETI指令返回；而普通子程序使用RET指令返回。從表6.5可以看出，各中斷服務(wù)程序的人口地址之間只相隔8個單元，只能存放不大于8KB的中斷服務(wù)程序。當(dāng)中斷服務(wù)程序的代碼大于8KB時，應(yīng)在中斷入口地址單元處存放一條無條件轉(zhuǎn)移指令，轉(zhuǎn)移至程序存儲器的其他可用空間，同時將中斷服務(wù)程序的其他代碼存放在該可用空間。在中斷服務(wù)程序中要使用到的寄存器，如程序狀態(tài)寄存器PSW，累加器A等，在進入中斷服務(wù)之前應(yīng)將它們的內(nèi)容保護起來（保護現(xiàn)場），以防止這些寄存器原有的有效內(nèi)容在中斷服務(wù)程序中被改動，在中斷返回前再恢復(fù)這些寄存器原有的值（恢復(fù)現(xiàn)場）。在保護現(xiàn)場和恢復(fù)現(xiàn)場時，一般應(yīng)關(guān)閉CPU中斷，使C：PU暫不響應(yīng)新的中斷請求。6.2.3  中斷返回中斷服務(wù)程序的返回通過RETI指令實現(xiàn)。執(zhí)行RETI指令時，清除中斷響應(yīng)時所設(shè)置的“優(yōu)先級生效”觸發(fā)器，同時從堆棧中彈出斷點地址送人程序計數(shù)器PC，從而返回到斷點處繼續(xù)執(zhí)行。若用戶在中斷服務(wù)程序中進行了壓棧操作，則在RETI指令執(zhí)行前應(yīng)進行相應(yīng)的出棧操作，使棧頂指針sP與保護斷點后的值相同；也就是說，在中斷服務(wù)程序中，PUSH指令與POP指令必須成對使用，否則不能正確返回斷點。

編輯推薦

《單片機原理及應(yīng)用》由機械工業(yè)出版社出版。

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