單片機(jī)原理及應(yīng)用

內(nèi)容概要

　　《高等院校信息技術(shù)規(guī)劃教材：?jiǎn)纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》系統(tǒng)地介紹了80C51系列單片機(jī)的原理及應(yīng)用技術(shù)，精選了單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)的基本知識(shí)，反映了當(dāng)代單片機(jī)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，較好地體現(xiàn)了應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求。
　　全書分10章，介紹了80C51的結(jié)構(gòu)與原理、指令系統(tǒng)與程序設(shè)計(jì)、中斷系統(tǒng)及定時(shí)／計(jì)數(shù)器、串行口與測(cè)控接口以及系統(tǒng)擴(kuò)展，介紹了C51程序設(shè)計(jì)，最后以實(shí)例闡述了80051應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。
　　《高等院校信息技術(shù)規(guī)劃教材：?jiǎn)纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》內(nèi)容新穎，注重實(shí)用，體系清晰，行文流暢?？勺鳛楦叩仍盒Ｓ?jì)算機(jī)、自動(dòng)化、電子信息和機(jī)電類專業(yè)的教材，也可以作為工程技，術(shù)人員學(xué)習(xí)單片機(jī)技術(shù)的參考書。

書籍目錄

第1章 緒論
1.1 數(shù)制與編碼的簡(jiǎn)單回顧
1.1.1 數(shù)制
1.1.2 編碼
1.1.3 計(jì)算機(jī)中帶符號(hào)數(shù)的表示
1.2 電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展概述
1.2.1 電子計(jì)算機(jī)的問世及其經(jīng)典結(jié)構(gòu)
1.2.2 微型計(jì)算機(jī)的組成及其應(yīng)用形態(tài)
1.3 單片機(jī)的發(fā)展過(guò)程及產(chǎn)品近況
1.3.1 單片機(jī)的發(fā)展過(guò)程
1.3.2 單片機(jī)產(chǎn)品近況
1.4 單片機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域
1.4.1 單片機(jī)的特點(diǎn)
1.4.2 單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域
1.5 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)簡(jiǎn)述
1.5.1 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)
1.5.2 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的傳統(tǒng)開發(fā)方式
1.5.3 單片機(jī)開發(fā)方式的進(jìn)展
本章小結(jié)
思考題及習(xí)題
第2章 80C51的結(jié)構(gòu)和原理
2.1 80C51系列概述
2.1.1MCS-51系列
2.1.2 80C51系列
2.2 80C51的基本結(jié)構(gòu)與應(yīng)用模式
2.2.1 80C51的基本結(jié)構(gòu)
2.2.2 80C51的應(yīng)用模式
2.3 80C51典型產(chǎn)品資源配置與引腳封裝
2.3.1 80C51典型產(chǎn)品資源配置
2.3.2 80C51卑片機(jī)的封裝和引腳
2.4 80C51的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
2.4.1 80C51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
2.4.2 80C51單片機(jī)的時(shí)鐘與時(shí)序
2.4.3 80C51單片機(jī)的復(fù)位
2.5 80C51的存儲(chǔ)器組織
2.5.180C51單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器配置
2.5.2 80C51單片機(jī)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器配置
2.5.3 80C51單片機(jī)的特殊功能寄存器
2.6 80C51的并行口結(jié)構(gòu)與操作
2.6.1 PO口、P2口的結(jié)構(gòu)
2.6.2 Pl口、P3口的結(jié)構(gòu)
2.6.3 并行口的負(fù)載能力
本章小結(jié)
思考題及習(xí)題
第3章 80C51的指令系統(tǒng)
3.1 指令格式及常用符號(hào)
3.1.1 機(jī)器指令編碼格式
3.1.2 符號(hào)指令格式
3.1.3 符號(hào)指令及其注釋中常用的符號(hào)
3.2 80C51的尋址方式
3.2.1 寄存器尋址
3.2.2 直接尋址
3.2.3 寄存器間接尋址
3.2.4 立即尋址
3.2.5 變址尋址
3.2.6 相對(duì)尋址
3.2.7 位尋址
3.3 數(shù)據(jù)傳送類指令
3.3.1 一般傳送
3.3.2 特殊傳送
3.4 算術(shù)運(yùn)算類指令
3.4.1 加法
3.4.2 減法
3.4.3 乘法
3.4.4 除法
3.5 邏輯運(yùn)算與循環(huán)類指令
3.5.1 邏輯與
3.5.2 邏輯或
3.5.3 邏輯異或
3.5.4 索加器清0和取反
3.5.5 累加器循環(huán)移位
3.6 控制轉(zhuǎn)移類指令
3.6.1 無(wú)條件轉(zhuǎn)移
……
第4章 80C51的程序設(shè)計(jì)
第5章 80C51的中斷系統(tǒng)及定時(shí)／計(jì)數(shù)器
第6章 80C51的串行口
第7章 80C51的系統(tǒng)擴(kuò)展
第8章 80C51的測(cè)控接口
第9章 80C51的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)
第10章 80C51應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法
附錄A AT89C系列單片機(jī)簡(jiǎn)介
附錄B 80C51單片機(jī)指令速查表
附錄C C51相關(guān)資源
附錄D ASCII碼表
附錄E 常用芯片引腳
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   從中斷源提出中斷申請(qǐng)，到CPU響應(yīng)中斷（如果滿足了中斷響應(yīng)條件），需要經(jīng)歷一定的時(shí)間。若M1周期的S5P2前某中斷生效，在S5P2期間其中斷請(qǐng)求被鎖存到相應(yīng)的標(biāo)志位中去。下一個(gè)機(jī)器周期M2恰逢某指令的最后一個(gè)機(jī)器周期，且該指令不是RETI或訪問IE、IP的指令。于是，后面兩個(gè)機(jī)器周期M3和M4便可以執(zhí)行硬件LCALL指令，M5周期將進(jìn)入中斷服務(wù)程序。 可見，80C51的中斷響應(yīng)時(shí)間（從標(biāo)志置1到進(jìn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)），至少要3個(gè)完整的機(jī)器周期。中斷控制系統(tǒng)對(duì)各中斷標(biāo)志進(jìn)行查詢需要1個(gè)機(jī)器周期；如果響應(yīng)條件具備，CPU執(zhí)行中斷系統(tǒng)提供的相應(yīng)向量地址的硬件長(zhǎng)調(diào)用指令，這個(gè)過(guò)程要占用兩個(gè)機(jī)器周期。 另外，如果中斷響應(yīng)過(guò)程受阻，就要增加等待時(shí)間。若同級(jí)或高級(jí)中斷正在進(jìn)行，所需要的附加等待時(shí)間取決于正在執(zhí)行的中斷服務(wù)程序的長(zhǎng)短，等待的時(shí)間不確定；若沒有同級(jí)或高級(jí)中斷正在進(jìn)行，所需要的附加等待時(shí)間在3個(gè)～5個(gè)機(jī)器周期之間。這是因?yàn)椋?第一，如果查詢周期不是正在執(zhí)行的指令的最后的機(jī)器周期，附加等待時(shí)間不會(huì)超3個(gè)機(jī)器周期（因執(zhí)行時(shí)間最長(zhǎng)的指令MUL和DIV也只有4個(gè)機(jī)器周期）。 第二，如果查詢周期恰逢RET、RETI或訪問IE、IP指令，而這類指令之后又跟著MUL或DIV指令，則由此引起的附加等待時(shí)間不會(huì)超過(guò)5個(gè)機(jī)器周期（1個(gè)機(jī)器周期完成正在進(jìn)行的指令再加上MUL或DIV的4個(gè)機(jī)器周期）。 所以，對(duì)于沒有嵌套的單級(jí)中斷，響應(yīng)時(shí)間為3個(gè)～8個(gè)機(jī)器周期。 5.2.2 中斷響應(yīng)過(guò)程 CPU響應(yīng)中斷的過(guò)程如下： 將相應(yīng)的優(yōu)先級(jí)狀態(tài)觸發(fā)器置1（以阻斷后來(lái)的同級(jí)或低級(jí)的中斷請(qǐng)求）； 執(zhí)行一條硬件LCALL指令，即把程序計(jì)數(shù)器PC的內(nèi)容壓入堆棧保存，再將相應(yīng)的中斷服務(wù)程序的人口地址送入PC； 執(zhí)行中斷服務(wù)程序。 中斷響應(yīng)過(guò)程的前兩步是由中斷系統(tǒng)內(nèi)部自動(dòng)完成的，而中斷服務(wù)程序則要由用戶編寫程序來(lái)完成。編寫中斷服務(wù)程序時(shí)應(yīng)注意： （1）由于80C51系列單片機(jī)的兩個(gè)相鄰中斷源中斷服務(wù)程序入口地址相距只有8個(gè)單元，一般的中斷服務(wù)程序是不夠存放的，通常是在相應(yīng)的中斷服務(wù)程序入口地址單元放一條長(zhǎng)轉(zhuǎn)移指令LJMP，這樣可以使中斷服務(wù)程序能靈活地安排在64KB程序存儲(chǔ)器的任何地方。若在2KB范圍內(nèi)轉(zhuǎn)移，則可用AJMP指令。 （2）硬件LCALL指令，只是將PC內(nèi)的斷點(diǎn)地址壓人堆棧保護(hù)，而對(duì)其他寄存器（如程序狀態(tài)字寄存器PSW、累加器A等）的內(nèi)容并不作保護(hù)處理。所以，在中斷服務(wù)程序中，首先用軟件保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，在中斷服務(wù)之后、中斷返回前恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，以防止中斷返回后，丟失原寄存器的內(nèi)容。 5.2.3 中斷返回 中斷服務(wù)程序的最后一條指令必須是中斷返回指令RETI。RETI指令能使CPU結(jié)束中斷服務(wù)程序的執(zhí)行，返回到曾經(jīng)被中斷過(guò)的程序處，繼續(xù)執(zhí)行主程序。RETI指令的具體功能是： （1）將中斷響應(yīng)時(shí)壓人堆棧保存的斷點(diǎn)地址從棧頂彈出送回PC，CPU從原來(lái)中斷的地方繼續(xù)執(zhí)行程序； （2）將相應(yīng)中斷優(yōu)先級(jí)狀態(tài)觸發(fā)器清0，通知中斷系統(tǒng)，中斷服務(wù)程序已執(zhí)行完畢。 注意，不能用RET指令代替RETI指令，因?yàn)橛肦ET指令雖然也能控制PC返回到原來(lái)中斷的地方，但RET指令沒有清0中斷優(yōu)先級(jí)狀態(tài)觸發(fā)器的功能，中斷控制系統(tǒng)會(huì)認(rèn)為中斷仍在進(jìn)行，其后果是與此同級(jí)的中斷請(qǐng)求將不被響應(yīng)。所以中斷服務(wù)程序結(jié)束時(shí)必須使用RETI指令。 若用戶在中斷服務(wù)程序中進(jìn)行了人棧操作，則在RETI指令執(zhí)行前應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的出棧操作，使棧頂指針SP與保護(hù)斷點(diǎn)后的值相同，即在中斷服務(wù)程序中PUSH指令與POP指令必須成對(duì)使用，否則不能正確返回?cái)帱c(diǎn)。

編輯推薦

《高等院校信息技術(shù)規(guī)劃教材:單片機(jī)原理及應(yīng)用》內(nèi)容典型，體系清晰。以主流的80C51系列單片機(jī)為例講授單片機(jī)的原理及應(yīng)用技術(shù)。由計(jì)算機(jī)的經(jīng)典結(jié)構(gòu)、微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用形態(tài)引出單片機(jī)的基本概念。明確了單片機(jī)在當(dāng)代計(jì)算機(jī)嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域中的地位，進(jìn)而引出了單片機(jī)的特點(diǎn)、應(yīng)用領(lǐng)域和主流產(chǎn)品系列。注重應(yīng)用，體現(xiàn)發(fā)展?！陡叩仍盒Ｐ畔⒓夹g(shù)規(guī)劃教材:單片機(jī)原理及應(yīng)用》以單片機(jī)的應(yīng)用特性為主線，原理的講授以應(yīng)用為落腳點(diǎn)。注重實(shí)用性和實(shí)踐性，給出了典型的應(yīng)用實(shí)例，較好地體現(xiàn)了應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求。注意反映當(dāng)代單片機(jī)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，系統(tǒng)地介紹了C51程序設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)，旨在為單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的研發(fā)與實(shí)現(xiàn)提供策略性的引導(dǎo)。適合作為教材，此書的編寫注意層次分明，語(yǔ)言簡(jiǎn)練，篇幅緊湊。每章都配有小結(jié)和思考題，便于教學(xué)，易于自學(xué)?！陡叩仍盒Ｐ畔⒓夹g(shù)規(guī)劃教材:單片機(jī)原理及應(yīng)用》可作為高等院校計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、電子信息和機(jī)電類專業(yè)的教材，也可以作為工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)單片機(jī)技術(shù)的參考書。

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