單片機(jī)原理及應(yīng)用

前言

　　隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展，微型計(jì)算機(jī)也在迅速發(fā)展，不斷地更新?lián)Q代。單片計(jì)算機(jī)就是其中一個(gè)典型，它是將微型計(jì)算機(jī)的中央處理器CPU和外圍芯片，如程序存儲(chǔ)器ROM（或EPROM）、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM、并行和串行接口、定時(shí)器／計(jì)數(shù)器、中斷控制系統(tǒng)等部件集成在一個(gè)芯片之中，構(gòu)成新的計(jì)算機(jī)系列。有的單片計(jì)算機(jī)還將許多特殊功能部件如A／D轉(zhuǎn)換器、D／A轉(zhuǎn)換器、調(diào)制解調(diào)器、通信控制器、DMA等集成在芯片中，構(gòu)成高檔的單片計(jì)算機(jī)。由于單片計(jì)算機(jī)具有集成度高、功能強(qiáng)、速度快、體積小、可靠性高、使用靈活、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因而它在工業(yè)自動(dòng)化、儀器儀表、數(shù)據(jù)采集、通信系統(tǒng)、家用電器等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，并且正在逐步取代通用微型計(jì)算機(jī)在這些領(lǐng)域的統(tǒng)治地位。單片計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，已引起了各行各業(yè)的極大關(guān)注，在廣大科技工作者中間掀起了學(xué)習(xí)單片計(jì)算機(jī)、應(yīng)用單片計(jì)算機(jī)的熱潮。近幾年來單片計(jì)算機(jī)的發(fā)展很快，目前已有幾十個(gè)系列，幾百個(gè)機(jī)種，有8位的單片計(jì)算機(jī)，也有16位、32位的單片計(jì)算機(jī)，但是8位單片計(jì)算機(jī)仍然是主流。因此，本書仍以講述MCS－51系列8位單片計(jì)算機(jī)的原理和應(yīng)用為主?！　”緯卜譃?章：第1章主要介紹什么是單片機(jī)，它與普通微型計(jì)算機(jī)相比有什么特點(diǎn)，以及單片機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用。第2章主要介紹單片機(jī)的結(jié)構(gòu)原理、引腳功能以及存儲(chǔ)器配置情況。第3章主要介紹單片機(jī)的尋址方式、指令系統(tǒng)以及匯編語言程序設(shè)計(jì)。在講述指令的同時(shí)，列舉了大量的實(shí)用例題，以便提高學(xué)生對MCS－51系列單片機(jī)匯編語言的編程技巧。第4章介紹單片機(jī)的擴(kuò)展及應(yīng)用。除了講述各種基本擴(kuò)展方法外，還列舉了很多實(shí)用擴(kuò)展電路，以供學(xué)生在實(shí)際工作中學(xué)習(xí)和參考。第5、6、7章分別介紹中斷控制系統(tǒng)、定時(shí)器／計(jì)數(shù)器及串行接口的原理及應(yīng)用。第8章介紹了單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)過程?！　”緯蔷幷叨嗄陙韽氖隆皢纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用”課程教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，書中很多例題都是編者精心挑選的，實(shí)用性強(qiáng)。本書在內(nèi)容安排上由淺入深、由易到難、重點(diǎn)突出、通俗易懂，便于教學(xué)。全書在講清原理的基礎(chǔ)上，列舉了較多的應(yīng)用實(shí)例，突出易學(xué)實(shí)用的特點(diǎn)。每章后都有相關(guān)的習(xí)題與思考題，幫助學(xué)生理解消化老師課堂上所講的理論內(nèi)容。有些章后還安排了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，通過做實(shí)驗(yàn)，提高同學(xué)們的動(dòng)手能力，以利于同學(xué)們對所學(xué)內(nèi)容的理解、掌握、鞏固和應(yīng)用。

內(nèi)容概要

本書系統(tǒng)地闡述了MCS-51系列單片機(jī)的構(gòu)成、工作原理、指令系統(tǒng)、匯編語言程序設(shè)計(jì)、系統(tǒng)擴(kuò)展與接口技術(shù)、中斷與定時(shí)技術(shù)以及串行通信技術(shù)等，同時(shí)對單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)過程作了較為詳細(xì)的介紹。全書共8章，外加附錄部分。在每章的后面都附有習(xí)題與思考，大部分章節(jié)后面附有實(shí)驗(yàn)內(nèi)番?！　”緯耘囵B(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力為宗旨，突出基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和實(shí)踐技能的訓(xùn)練，內(nèi)容精煉、豐富，突出實(shí)用，系統(tǒng)性強(qiáng)，適合作為高等院校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、自動(dòng)化、電子信息工程、機(jī)電一體化等專業(yè)的單片機(jī)課程教材，也可作為科技人員學(xué)習(xí)開發(fā)單片機(jī)的參考書。

書籍目錄

第1章單片機(jī)概述　1.1　微型計(jì)算機(jī)與單片計(jì)算機(jī)    1.1.1　一般的微型計(jì)算機(jī)    1.1.2　單片計(jì)算機(jī)　1.2　單片機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用　　1.2.1　單片機(jī)的發(fā)展情況    1.2.2　單片機(jī)的特點(diǎn)    1.2.3　常用單片機(jī)產(chǎn)品    1.2.4　單片機(jī)的應(yīng)用    本章小結(jié)    習(xí)題與思考題第2章　MCS-51系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)　2.1　MCS-51系列單片機(jī)的內(nèi)部總體結(jié)構(gòu)　2.2　MCS-51系列單片機(jī)的引腳及其功能　2.3　存儲(chǔ)器的配置    2.3.1　程序存儲(chǔ)器    2.3.2　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器　2.4　MCS-5l系列單片機(jī)的時(shí)鐘電路時(shí)序    2.4.1　單片機(jī)的時(shí)鐘電路    2.4.2　單片機(jī)的CPU時(shí)序    2.4.3　典型指令的時(shí)序　2.5　MCS-51系列單片機(jī)的工作方式    2.5.1  復(fù)位方式    2.5.2　程序執(zhí)行方式    2.5.3　掉電保護(hù)方式    本章小結(jié)    習(xí)題與思考題第3章　MCS-51系列單片機(jī)的尋址方式及指令系統(tǒng)　3.1　MCS-51系列單片機(jī)的尋址方式    3.1.1  立即尋址    3.1.2　直接尋址    3.1.3  寄存器尋址    3.1.4　寄存器間接尋址    3.1.5　基址寄存器加變址寄存器間接尋址　3.2　MCS-5l系列單片機(jī)指令系統(tǒng)    3.2.1　指令系統(tǒng)的分類    3.2.2　數(shù)據(jù)傳送類指令    3.2.3　算術(shù)操作類指令    3.2.4　邏輯操作類及移位類指令    3.2.5　控制轉(zhuǎn)移類指令    3.2.6　位操作類指令　3.3　匯編語言及程序設(shè)計(jì)    3.3.1  匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)    3.3.2　單片機(jī)匯編語言程序設(shè)計(jì)應(yīng)用  本章小結(jié)  習(xí)題與思考題第4章　單片機(jī)的擴(kuò)展及應(yīng)用　4.1  單片機(jī)擴(kuò)展的基本概念    4.1.1　特殊的端口結(jié)構(gòu)    4.1.2　產(chǎn)生端口控制信號(hào)的指令    4.1.3　基本的輸入/輸出舉例    4.1.4　總線的產(chǎn)生　4.2　存儲(chǔ)器的擴(kuò)展    4.2.1　程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展    4.2.2　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展    4.2.3　程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器同時(shí)的擴(kuò)展  4.3　I/0接口的擴(kuò)展　　……第5章　中斷控制系統(tǒng)第6章　定時(shí)器/計(jì)數(shù)器第7章　串行接口第8章　單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)附錄1　MCS-51單片機(jī)指令速查表附錄2　MCS-51系列單片機(jī)寄存器功能摘要附錄3　美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼ASCLL參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第2章　MCS-51系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)　　2.1　MCS-51系列單片機(jī)的內(nèi)部總體結(jié)構(gòu)　　MCS-51系列單片機(jī)是由Intel公司于1980年推出的8位高檔單片機(jī)系列，是在中低檔系列的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的。它采用HMOS工藝，提高了芯片的集成度。與此前的單片機(jī)相比，它在性能上得到了很大的提高，在結(jié)構(gòu)上擴(kuò)充了ROM和RAM的容量，增加了如乘、除和減等指令運(yùn)算，以及串行通信口和中斷源。MCS-5l系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖2.1所示?！　膱D2.1中可看出，MCS-51系列單片機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部由8個(gè)部件組成，即運(yùn)算器、控制器、片內(nèi)存儲(chǔ)器、4個(gè)I/O口、串行口、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)、特殊功能寄存器SFR。這些部件都是通過片內(nèi)單一總線連接而成的，其基本結(jié)構(gòu)依然是通用微處理器CPU加上外圍部件的結(jié)構(gòu)模式。由于采用了專用寄存器SFR的集中控制，使得單片機(jī)與一般的8位通用微處理器相比，具有以下特點(diǎn)。

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