單片微機(jī)原理與應(yīng)用

內(nèi)容概要

　　《單片微機(jī)原理與應(yīng)用》基于將“微機(jī)原理與應(yīng)用”和“單片機(jī)原理與應(yīng)用”課程相結(jié)合的思路，從微型計算機(jī)的基本知識和概念、基本原理和基本分析方法入手，以目前最廣泛使用的5系列單片機(jī)為核心，選取AT89S5單片機(jī)作為典型對象，以相關(guān)知識的綜合運(yùn)用能力、工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)和提高為教學(xué)目標(biāo)。
　　全書共分0章，內(nèi)容為：微型計算機(jī)基礎(chǔ)知識；5系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)及原理；5系列單片機(jī)的指令系統(tǒng)和程序設(shè)計方法；中斷系統(tǒng)；5系列單片機(jī)的定時器/計數(shù)器；5系列單片機(jī)的串行接口；5系列單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展；5系列單片機(jī)的接口擴(kuò)展；5系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計；C5程序設(shè)計與開發(fā)環(huán)境。
　　本書符合當(dāng)前單片機(jī)課程的教學(xué)需求，可作為大學(xué)本科電氣信息類專業(yè)、機(jī)械設(shè)計及其自動化、機(jī)電一體化、測控技術(shù)與儀器等專業(yè)的教材，也可作為高職電氣類專業(yè)的教材，還可作為自學(xué)者的讀本。

書籍目錄

前言
第1章微型計算機(jī)基礎(chǔ)知識
1.1微型計算機(jī)系統(tǒng)概述
1.1.1微型計算機(jī)系統(tǒng)的基本組成和各部分的作用
1.1.2單片微型計算機(jī)的發(fā)展及其應(yīng)用
1.2計算機(jī)中的數(shù)制與編碼
1.2.1進(jìn)位計數(shù)制及其轉(zhuǎn)換
1.2.2編碼
1.3計算機(jī)中數(shù)的表示與運(yùn)算
1.3.1機(jī)器數(shù)及其表示方法
1.3.2數(shù)的運(yùn)算
延伸與拓展
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第2章 51系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)及原理
2.151系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)
2.1.151系列單片機(jī)的基本組成
2.1.251系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
2.1.351系列單片機(jī)的引腳及功能
2.251系列單片機(jī)的存儲器組織
2.2.1程序存儲器的地址空間
2.2.2數(shù)據(jù)存儲器的地址空間
2.2.3特殊功能寄存器簡介
2.351系列單片機(jī)并行輸入/輸出端口的結(jié)構(gòu)與操作方法
2.3.1P0口
2.3.2P1口
2.3.3P2口
2.3.4P3口
2.3.5端口的帶負(fù)載能力與應(yīng)用方法
2.451系列單片機(jī)的時鐘電路與時序
2.4.1片內(nèi)振蕩器及時鐘信號的產(chǎn)生
2.4.2時序及有關(guān)概念
2.4.3指令的取指令/執(zhí)行時序
2.4.4訪問片外存儲器的操作時序
2.551系列單片機(jī)的復(fù)位電路
2.5.1復(fù)位與復(fù)位電路介紹
2.5.2單片機(jī)復(fù)位后的狀態(tài)
2.6AT89S51單片機(jī)的低功耗工作方式與“看門狗”定時器
2.6.1低功耗工作方式
2.6.2低功耗方式下的“看門狗”定時器
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第3章51系列單片機(jī)的指令系統(tǒng)和程序設(shè)計方法
3.1指令系統(tǒng)概述
3.1.1指令分類
3.1.2指令格式
3.1.3指令中常用縮寫符號的意義
3.2尋址方式
3.2.1立即尋址
3.2.2直接尋址
3.2.3寄存器尋址
3.2.4寄存器間接尋址
3.2.5變址尋址
3.2.6相對尋址
3.2.7位尋址
3.3數(shù)據(jù)傳送類指令
3.3.1片內(nèi)RAM數(shù)據(jù)傳送類指令
3.3.2片外RAM數(shù)據(jù)傳送類指令
3.3.3程序存儲器向累加器A傳送數(shù)據(jù)類指令
3.3.4數(shù)據(jù)交換類指令
3.3.5堆棧操作類指令
3.4算術(shù)運(yùn)算類指令
3.4.1加法指令
3.4.2減法指令
3.4.3乘法指令
3.4.4除法指令
3.5邏輯運(yùn)算類指令
3.5.1累加器A的邏輯運(yùn)算指令
3.5.2兩個操作數(shù)的邏輯操作運(yùn)算指令
3.6位操作類指令
3.6.1位變量傳送指令
3.6.2位變量修改指令
3.6.3位變量邏輯操作指令
3.7控制轉(zhuǎn)移類指令
3.7.1無條件轉(zhuǎn)移指令
3.7.2條件轉(zhuǎn)移指令
3.7.3調(diào)用與返回指令
3.8匯編語言程序設(shè)計
3.8.1匯編語言程序設(shè)計概述
3.8.2常用偽指令
3.8.3順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計
3.8.4分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計
3.8.5循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計
3.8.6子程序設(shè)計
3.8.7綜合編程舉例
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第4章中斷系統(tǒng)
4.1中斷系統(tǒng)概述
4.1.1中斷的概念
4.1.2中斷系統(tǒng)的功能及特點(diǎn)
4.251系列單片機(jī)的中斷系統(tǒng)
4.2.1中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與中斷源
4.2.2中斷控制
4.3中斷處理過程
4.3.1中斷響應(yīng)與過程
4.3.2中斷處理
4.3.3中斷返回
4.3.4中斷請求撤銷
4.3.5中斷響應(yīng)時間
4.4中斷系統(tǒng)應(yīng)用
延伸與拓展
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第5章51系列單片機(jī)的定時器/計數(shù)器
5.1定時器/計數(shù)器簡介
5.1.1定時器/計數(shù)器的一般工作方式
5.1.2定時器/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)與原理
5.2定時器/計數(shù)器控制
5.2.1定時器/計數(shù)器的工作模式寄存器
5.2.2定時器/計數(shù)器的控制寄存器
5.2.3定時器/計數(shù)器的初始化
5.3定時器/計數(shù)器的工作模式及應(yīng)用
5.3.1模式0及應(yīng)用
5.3.2模式1及應(yīng)用
5.3.3模式2及應(yīng)用
5.3.4模式3及應(yīng)用
5.3.5定時器/計數(shù)器門控位的應(yīng)用
5.3.6“看門狗”定時器
延伸與拓展
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第6章51系列單片機(jī)的串行通信
6.1串行通信概述
6.1.1串行通信的基本方式
6.1.2串行通信的數(shù)據(jù)傳送方式
6.1.3串行通信的接口標(biāo)準(zhǔn)
6.2串行接口的結(jié)構(gòu)與控制
6.2.1串行接口的結(jié)構(gòu)
6.2.2串行接口的控制
6.2.3波特率設(shè)計
6.3串行接口的工作模式
6.3.1模式0
6.3.2模式1
6.3.3模式2
6.3.4模式3
6.3.5串行接口的初始化與應(yīng)用編程方法舉例
6.451系列單片機(jī)的通信
6.4.151系列單片機(jī)的雙機(jī)通信技術(shù)
6.4.251系列單片機(jī)的多機(jī)通信技術(shù)
6.4.351系列單片機(jī)與PC通信技術(shù)
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第7章51系列單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展
7.1程序存儲器擴(kuò)展
7.1.1總線擴(kuò)展
7.1.2典型程序存儲器芯片
7.1.3程序存儲器擴(kuò)展舉例
7.2數(shù)據(jù)存儲器擴(kuò)展
7.2.1典型數(shù)據(jù)存儲器芯片
7.2.2數(shù)據(jù)存儲器擴(kuò)展舉例
7.3并行I/O接口擴(kuò)展
7.3.1I/O接口電路的功能
7.3.2簡單并行I/O接口擴(kuò)展
7.3.38255A可編程并行I/O接口擴(kuò)展
7.3.48155可編程并行I/O接口擴(kuò)展
7.4用串行接口擴(kuò)展并行接口
7.4.1串行接口擴(kuò)展并行輸入口
7.4.2串行接口擴(kuò)展并行輸出口延伸與拓展
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第8章51系列單片機(jī)的接口技術(shù)
8.1鍵盤接口技術(shù)
8.1.1鍵盤工作原理
8.1.2獨(dú)立式鍵盤接口技術(shù)
8.1.3矩陣式鍵盤接口技術(shù)
8.2顯示器接口技術(shù)
8.2.1LED顯示器的結(jié)構(gòu)與原理
8.2.2靜態(tài)顯示接口技術(shù)
8.2.3動態(tài)顯示接口技術(shù)
8.2.4液晶顯示接口技術(shù)
8.3鍵盤和顯示器組合接口技術(shù)
8.3.1鍵盤及動態(tài)顯示接口電路
8.3.2鍵盤及靜態(tài)顯示接口電路
8.4D/A轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)接口技術(shù)
8.4.1D/A轉(zhuǎn)換器概述
8.4.2DAC0832芯片及其與單片機(jī)的接口
8.5A/D轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)接口技術(shù)
8.5.1A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理
8.5.2A/D轉(zhuǎn)換器的技術(shù)指標(biāo)與選取原則
8.5.3ADC0809接口芯片及其與單片機(jī)的接口
8.5.4AD574A芯片與單片機(jī)接口
8.6開關(guān)量輸入/輸出接口技術(shù)
8.6.1開關(guān)量輸入接口技術(shù)
8.6.2開關(guān)量輸出接口技術(shù)
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第9章51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計
9.1單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計概述
9.1.1單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與設(shè)計要求
9.1.2單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計過程
9.2單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計方法
9.3單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)
9.3.1單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件抗干擾技術(shù)
9.3.2單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的軟件抗干擾技術(shù)
9.4單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計舉例
9.4.1電阻爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計
9.4.2步進(jìn)電動機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第10章C51程序設(shè)計基礎(chǔ)與開發(fā)環(huán)境
10.1單片機(jī)的C語言概述
10.1.1C51程序開發(fā)流程
10.1.2C51程序結(jié)構(gòu)
10.2C51的數(shù)據(jù)類型
10.2.1C51的標(biāo)識符與關(guān)鍵字
10.2.2C51的數(shù)據(jù)類型與存儲類型
10.2.351系列單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)的C51定義
10.3C51的運(yùn)算符、表達(dá)式和規(guī)則
10.3.1C51的算術(shù)運(yùn)算符和算術(shù)表達(dá)式
10.3.2C51的關(guān)系運(yùn)算符、關(guān)系表達(dá)式和優(yōu)先級
10.3.3C51的邏輯運(yùn)算符、邏輯表達(dá)式和優(yōu)先級
10.3.4C51的位操作及表達(dá)式
10.3.5逗號表達(dá)式與條件表達(dá)式
10.4C51流程控制語句
10.5C51的數(shù)組和結(jié)構(gòu)
10.5.1數(shù)組
10.5.2結(jié)構(gòu)
10.6C51的指針與函數(shù)
10.6.1C51的指針概述
10.6.2C51函數(shù)的定義
10.7Keil C51開發(fā)環(huán)境與程序調(diào)試
10.7.1建立Keil C51程序
10.7.2Keil C51的程序調(diào)試
10.8Proteus6.9與Keil C51的聯(lián)合調(diào)試
10.8.1Proteus6.9與Keil C51的聯(lián)調(diào)環(huán)境建立
10.8.2Proteus6.9與Keil C51的聯(lián)調(diào)舉例
延伸與拓展
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
參考文獻(xiàn)
附錄51系列單片機(jī)指令表

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：隨著單片機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，單片機(jī)在工業(yè)自動化、生產(chǎn)過程控制、智能儀器儀表等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，大大提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，有效地提高了生產(chǎn)效率。但是，測控系統(tǒng)的工作環(huán)境往往復(fù)雜而且比較惡劣，尤其是系統(tǒng)周圍的電磁環(huán)境，形成了強(qiáng)大的干擾。嚴(yán)重時會使系統(tǒng)失靈，甚至造成巨大損失。干擾信號主要通過電磁感應(yīng)、傳輸通道和電源三個途徑進(jìn)入應(yīng)用系統(tǒng)，，對于電磁感應(yīng)干擾可應(yīng)用良好的“屏蔽”和正確的“接地”加以解決。下面著重從軟、硬件兩個方面給出傳輸通道和電源的抗干擾技術(shù)。9.3.1單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件抗干擾技術(shù)1.輸入／輸出通道抗干擾措施輸入／輸出通道是單片機(jī)和外設(shè)、測控對象進(jìn)行信息交換的渠道，由通道引起的干擾主要由公共地線引發(fā)。因此，必須隔開對象與輸入／輸出通道之間的公共地線，主要措施有：1）光電耦合隔離。采用光電耦合可以切斷主機(jī)與輸入、輸出通道電路以及其他主機(jī)電路的地線聯(lián)系，能有效地防止干擾從通道進(jìn)入主機(jī)。需要注意的是，光電隔離器的輸入回路和輸出回路必須采用獨(dú)立的電源。’2）雙絞線傳輸。雙絞線能使各小環(huán)路的電磁感應(yīng)干擾相抵消，對電磁場干擾、共模噪聲有一定的抑制效果。采用雙絞線長線傳輸時，要求信號源的輸出阻抗、傳輸線的特性阻抗與接收端的輸入阻抗相等i否則，信號在傳輸線上會產(chǎn)生反射，造成失真。3）傳感器后級的變送器應(yīng)盡量采用電流型傳輸方式。由于電流型變送器比電壓型變送器抗干擾能力強(qiáng)，所以采用電流型變送器可以提高系統(tǒng)的抗干擾能力。2.印制電路板的抗干擾措施電路板是微型計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中器件、信號線、電源線高密度集合體，其設(shè)計與布線的好壞對系統(tǒng)抗干擾性能影響很大，在電路板設(shè)計時可采用以下幾種措施：1）印制電路板大小要適中。過大時，印刷線條長、阻抗增加、抗噪聲能力下降，成本也高；過小，散熱不好且易受干擾。盡量使用多層印制板，保證良好的接地網(wǎng)，減少地電位差。2）器件布置要合理。把相關(guān)的器件就近放置，易產(chǎn)生噪聲的電路應(yīng)盡量遠(yuǎn)離主機(jī)電路，發(fā)熱量大的器件應(yīng)考慮散熱問題，I／O驅(qū)動器件盡量靠近印制板邊上放置。閑置的IC芯片引腳不要懸空，元器件引腳避免相互平行，以減少寄生耦合。如有可能，盡量使用貼片元件。3）布線要合理。電路之間的連線應(yīng)盡量短，容易受干擾的信號線要重點(diǎn)、保護(hù)，不要與產(chǎn)生干擾或傳遞干擾的電路長距離平行布線；交直流電路要分開；對雙面布線的印制電路板，應(yīng)使兩面線條垂直交叉，以減少磁場耦合效應(yīng)。4）合理接地。交流地與信號地不能共用，以減少電源對信號的干擾；數(shù)字地、模擬地分開設(shè)計，在電源端兩種地線一點(diǎn)相連；對于多級電路，設(shè)計時要考慮各級動態(tài)電流，注意接地阻抗相互耦合的影響，工作頻率低于1MHz時采用一點(diǎn)接地，工作頻率較高時采取多點(diǎn)接地，接地線應(yīng)盡量粗。

編輯推薦

《單片微機(jī)原理與應(yīng)用》是普通高等教育電氣工程與自動化(應(yīng)用型)“十二五”規(guī)劃教材之一。

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