單片微機原理與應用

內容概要

　　《單片微機原理與應用》基于將“微機原理與應用”和“單片機原理與應用”課程相結合的思路，從微型計算機的基本知識和概念、基本原理和基本分析方法入手，以目前最廣泛使用的5系列單片機為核心，選取AT89S5單片機作為典型對象，以相關知識的綜合運用能力、工程實踐能力的培養(yǎng)和提高為教學目標。
　　全書共分0章，內容為：微型計算機基礎知識；5系列單片機的結構及原理；5系列單片機的指令系統(tǒng)和程序設計方法；中斷系統(tǒng)；5系列單片機的定時器/計數(shù)器；5系列單片機的串行接口；5系列單片機的系統(tǒng)擴展；5系列單片機的接口擴展；5系列單片機應用系統(tǒng)設計；C5程序設計與開發(fā)環(huán)境。
　　本書符合當前單片機課程的教學需求，可作為大學本科電氣信息類專業(yè)、機械設計及其自動化、機電一體化、測控技術與儀器等專業(yè)的教材，也可作為高職電氣類專業(yè)的教材，還可作為自學者的讀本。

書籍目錄

前言
第1章微型計算機基礎知識
1.1微型計算機系統(tǒng)概述
1.1.1微型計算機系統(tǒng)的基本組成和各部分的作用
1.1.2單片微型計算機的發(fā)展及其應用
1.2計算機中的數(shù)制與編碼
1.2.1進位計數(shù)制及其轉換
1.2.2編碼
1.3計算機中數(shù)的表示與運算
1.3.1機器數(shù)及其表示方法
1.3.2數(shù)的運算
延伸與拓展
本章小結
思考題與習題
參考文獻
第2章 51系列單片機的結構及原理
2.151系列單片機的結構
2.1.151系列單片機的基本組成
2.1.251系列單片機的內部結構
2.1.351系列單片機的引腳及功能
2.251系列單片機的存儲器組織
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系列單片機并行輸入/輸出端口的結構與操作方法
2.3.1P0口
2.3.2P1口
2.3.3P2口
2.3.4P3口
2.3.5端口的帶負載能力與應用方法
2.451系列單片機的時鐘電路與時序
2.4.1片內振蕩器及時鐘信號的產(chǎn)生
2.4.2時序及有關概念
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系列單片機的復位電路
2.5.1復位與復位電路介紹
2.5.2單片機復位后的狀態(tài)
2.6AT89S51單片機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
思考題與習題
參考文獻
第3章51系列單片機的指令系統(tǒng)和程序設計方法
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算術運算類指令
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邏輯運算類指令
3.5.1累加器A的邏輯運算指令
3.5.2兩個操作數(shù)的邏輯操作運算指令
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控制轉移類指令
3.7.1無條件轉移指令
3.7.2條件轉移指令
3.7.3調用與返回指令
3.8匯編語言程序設計
3.8.1匯編語言程序設計概述
3.8.2常用偽指令
3.8.3順序結構程序設計
3.8.4分支結構程序設計
3.8.5循環(huán)結構程序設計
3.8.6子程序設計
3.8.7綜合編程舉例
本章小結
思考題與習題
參考文獻
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
4.251系列單片機的中斷系統(tǒng)
4.2.1中斷系統(tǒng)的結構與中斷源
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中斷響應時間
4.4中斷系統(tǒng)應用
延伸與拓展
本章小結
思考題與習題
參考文獻
第5章51系列單片機的定時器/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)器的結構與原理
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)器的工作模式及應用
5.3.1模式0及應用
5.3.2模式1及應用
5.3.3模式2及應用
5.3.4模式3及應用
5.3.5定時器/計數(shù)器門控位的應用
5.3.6“看門狗”定時器
延伸與拓展
本章小結
思考題與習題
參考文獻
第6章51系列單片機的串行通信
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串行通信的接口標準
6.2串行接口的結構與控制
6.2.1串行接口的結構
6.2.2串行接口的控制
6.2.3波特率設計
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用編程方法舉例
6.451系列單片機的通信
6.4.151系列單片機的雙機通信技術
6.4.251系列單片機的多機通信技術
6.4.351系列單片機與PC通信技術
本章小結
思考題與習題
參考文獻
第7章51系列單片機的系統(tǒng)擴展
7.1程序存儲器擴展
7.1.1總線擴展
7.1.2典型程序存儲器芯片
7.1.3程序存儲器擴展舉例
7.2數(shù)據(jù)存儲器擴展
7.2.1典型數(shù)據(jù)存儲器芯片
7.2.2數(shù)據(jù)存儲器擴展舉例
7.3并行I/O接口擴展
7.3.1I/O接口電路的功能
7.3.2簡單并行I/O接口擴展
7.3.38255A可編程并行I/O接口擴展
7.3.48155可編程并行I/O接口擴展
7.4用串行接口擴展并行接口
7.4.1串行接口擴展并行輸入口
7.4.2串行接口擴展并行輸出口延伸與拓展
本章小結
思考題與習題
參考文獻
第8章51系列單片機的接口技術
8.1鍵盤接口技術
8.1.1鍵盤工作原理
8.1.2獨立式鍵盤接口技術
8.1.3矩陣式鍵盤接口技術
8.2顯示器接口技術
8.2.1LED顯示器的結構與原理
8.2.2靜態(tài)顯示接口技術
8.2.3動態(tài)顯示接口技術
8.2.4液晶顯示接口技術
8.3鍵盤和顯示器組合接口技術
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轉換器與單片機接口技術
8.4.1D/A轉換器概述
8.4.2DAC0832芯片及其與單片機的接口
8.5A/D轉換器與單片機接口技術
8.5.1A/D轉換器的工作原理
8.5.2A/D轉換器的技術指標與選取原則
8.5.3ADC0809接口芯片及其與單片機的接口
8.5.4AD574A芯片與單片機接口
8.6開關量輸入/輸出接口技術
8.6.1開關量輸入接口技術
8.6.2開關量輸出接口技術
本章小結
思考題與習題
參考文獻
第9章51系列單片機應用系統(tǒng)設計
9.1單片機應用系統(tǒng)設計概述
9.1.1單片機應用系統(tǒng)的結構與設計要求
9.1.2單片機應用系統(tǒng)的設計過程
9.2單片機應用系統(tǒng)的設計方法
9.3單片機應用系統(tǒng)的抗干擾技術
9.3.1單片機應用系統(tǒng)的硬件抗干擾技術
9.3.2單片機應用系統(tǒng)的軟件抗干擾技術
9.4單片機應用系統(tǒng)設計舉例
9.4.1電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計
9.4.2步進電動機控制系統(tǒng)設計
本章小結
思考題與習題
參考文獻
第10章C51程序設計基礎與開發(fā)環(huán)境
10.1單片機的C語言概述
10.1.1C51程序開發(fā)流程
10.1.2C51程序結構
10.2C51的數(shù)據(jù)類型
10.2.1C51的標識符與關鍵字
10.2.2C51的數(shù)據(jù)類型與存儲類型
10.2.351系列單片機硬件結構的C51定義
10.3C51的運算符、表達式和規(guī)則
10.3.1C51的算術運算符和算術表達式
10.3.2C51的關系運算符、關系表達式和優(yōu)先級
10.3.3C51的邏輯運算符、邏輯表達式和優(yōu)先級
10.3.4C51的位操作及表達式
10.3.5逗號表達式與條件表達式
10.4C51流程控制語句
10.5C51的數(shù)組和結構
10.5.1數(shù)組
10.5.2結構
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)境與程序調試
10.7.1建立Keil C51程序
10.7.2Keil C51的程序調試
10.8Proteus6.9與Keil C51的聯(lián)合調試
10.8.1Proteus6.9與Keil C51的聯(lián)調環(huán)境建立
10.8.2Proteus6.9與Keil C51的聯(lián)調舉例
延伸與拓展
本章小結
思考題與習題
參考文獻
附錄51系列單片機指令表

章節(jié)摘錄

版權頁：插圖：隨著單片機技術的不斷發(fā)展，單片機在工業(yè)自動化、生產(chǎn)過程控制、智能儀器儀表等領域的應用越來越廣泛，大大提高了產(chǎn)品的質量，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，形成了強大的干擾。嚴重時會使系統(tǒng)失靈，甚至造成巨大損失。干擾信號主要通過電磁感應、傳輸通道和電源三個途徑進入應用系統(tǒng)，，對于電磁感應干擾可應用良好的“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。9.3.1單片機應用系統(tǒng)的硬件抗干擾技術1.輸入／輸出通道抗干擾措施輸入／輸出通道是單片機和外設、測控對象進行信息交換的渠道，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與輸入、輸出通道電路以及其他主機電路的地線聯(lián)系，能有效地防止干擾從通道進入主機。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，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應用系統(tǒng)中器件、信號線、電源線高密度集合體，其設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。把相關的器件就近放置，易產(chǎn)生噪聲的電路應盡量遠離主機電路，發(fā)熱量大的器件應考慮散熱問題，I／O驅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。電路之間的連線應盡量短，容易受干擾的信號線要重點、保護，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，應使兩面線條垂直交叉，以減少磁場耦合效應。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、模擬地分開設計，在電源端兩種地線一點相連；對于多級電路，設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時采用一點接地，工作頻率較高時采取多點接地，接地線應盡量粗。

編輯推薦

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

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