SOC單片機原理與應(yīng)用

前言

單片微型計算機簡稱單片機，是典型的嵌入式微控制器。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，目前的單片機已經(jīng)集成了A／D轉(zhuǎn)換器、D／A轉(zhuǎn)換器、存儲器、I2C、CAN、SPI總線接口及一些專用外設(shè)，形成了SOC（System on Chip）型的單片機，或稱為系統(tǒng)級芯片，也有稱片上系統(tǒng)，在工業(yè)控制、機電一體化、通信終端、智能儀表、家用電器等諸多領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，已成為傳統(tǒng)機電設(shè)備進化為智能化機電設(shè)備的重要手段。因此，高等理工科院校師生和工程技術(shù)人員了解和掌握SOC型的單片機原理和應(yīng)用技術(shù)是十分必要的。目前單片機已經(jīng)形成很多種類，C8051F系列單片機就是一種典型的SOC型單片機，原是Cygnal公司的產(chǎn)品，該公司于2003年并入Silicon Laboratories公司。C8051F系列單片機具有與MCS-51完全兼容的指令內(nèi)核，采用流水線處理（pipe line）技術(shù)，不再區(qū)分時鐘周期和機器周期，能在執(zhí)行指令期間預處理下一條指令，提高了指令執(zhí)行效率。而且大部分C8051F單片機具備控制系統(tǒng)所需的模擬和數(shù)字外設(shè)，包括看門狗、ADC、DAC、電壓比較器、電壓基準輸出、定時器、PWM、定時器捕捉和方波輸出等，并具備多種總線接口，包括UART、SPI、SMBtls（與I2C兼容）總線以及CAN總線等。C8051F系列單片機采用Flash ROM技術(shù)，集成JTAG，支持在線編程和調(diào)試。C8051F系列單片機的諸多特點和優(yōu)越性，使其廣受單片機系統(tǒng)設(shè)計工程師的青睞，成為很多測控系統(tǒng)設(shè)計的首選機型。

內(nèi)容概要

本書以c8051f020為例介紹了soc的單片機原理及應(yīng)用，該系列單片機具有與mcs-51完全兼容的指令內(nèi)核和豐富的外設(shè)接口及片內(nèi)資源。書中詳細敘述了該單片機的基本結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)及用c51語言對片內(nèi)資源的編程方法、c8051f單片機應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)方法及實驗項日等方面的內(nèi)容。本書附有習題、實驗題、應(yīng)用實例及程序源碼，以供讀者練習。同時在清華大學出版社網(wǎng)站(www．tup．com．cn)提供用于教學的ppt教案。    全書內(nèi)容自成體系，語言通俗流暢，結(jié)構(gòu)合理緊湊。本書既可作為高等院校單片機課程的教材及實驗指導書，也可作為電子技術(shù)人員的參考書。

書籍目錄

第1章 概述   1.1 單片機的發(fā)展概況     1.1.1 單片機的發(fā)展歷史     1.1.2 典型的8位單片機產(chǎn)品   1.2 單片機的應(yīng)用及發(fā)展趨勢     1.2.1 單片機的應(yīng)用     1.2.2 單片機的發(fā)展趨勢   習題1 第2章 soc單片機的結(jié)構(gòu)與原理   2.1 c8051f系列單片機總體結(jié)構(gòu)     2.1.1 c8051f系列單片機簡介     2.1.2 cip-51內(nèi)核     2.1.3 c8051f020單片機的片上資源   2.2 c8051f020存儲器組織     2.2.1 程序存儲器     2.2.2 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器     2.2.3 特殊功能寄存器     2.2.4 位尋址區(qū)     2.2.5 外部ram和片內(nèi)xram   2.3 cip-51指令介紹           ……第3章 51單片機編程語言第4章 SOC單片機的片內(nèi)功能部件第5章 模/數(shù)和數(shù)/模轉(zhuǎn)換器第6章 SOC的特殊型號芯片介紹第7章 SOC單片機實驗介紹第8章 應(yīng)用舉例附錄參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：在測控系統(tǒng)中，往往需要定時和對外部事件計數(shù)的功能，如定時控制、延時動作和轉(zhuǎn)速測量等。實現(xiàn)定時和計數(shù)功能的部件分別稱為定時器和計數(shù)器。實際上，定時和計數(shù)功能都可以通過對某種事件源的計數(shù)來實現(xiàn)，若計數(shù)的事件源是周期固定的脈沖，則可以實現(xiàn)定時功能，否則只能實現(xiàn)計數(shù)功能。因此可以將定時和計數(shù)功能合并，改由一個部件實現(xiàn)，稱為定時器／計數(shù)器。實現(xiàn)定時／計數(shù)的方法一般有軟件、專用硬件和可編程定時器／計數(shù)器三種方法。軟件方法（如3.2.4節(jié)中的延時程序）只能實現(xiàn)定時，且占用CPU時間，從而降低了CPU的使用效率。專用硬件方法可以實現(xiàn)精確的定時和計數(shù)，但參數(shù)調(diào)節(jié)不便?？删幊潭〞r器／計數(shù)器不占用CPU時間，與CPU并行工作，既可以實現(xiàn)精確的定時和計數(shù)，又可以通過編程設(shè)置其工作方式和其他參數(shù)，因此使用最為方便。C8051F020內(nèi)部有TO～T4共5個16位定時器／計數(shù)器，其中T0～T2與MCS一51中的定時器／計數(shù)器兼容，T3和T4為兩個16位具有自動重裝初值功能的定時器／計數(shù)器。T2、T3和T4既可以作為通用定時器使用，也可以用于ADC、DAC、SM.Bus和UART。這些定時器／計數(shù)器可以用于測量時間間隔，對外部事件計數(shù)或產(chǎn)生周期性的中斷請求。TO和T1幾乎完全相同，有4種工作方式。T2增加了一些TO和T1中沒有的功能。T3與T2類似，但沒有捕捉或波特率發(fā)生器方式。T4與T2基本相同，區(qū)別只在于，T2可用做UART0的波特率發(fā)生器而T4可用做UARTl的波特率發(fā)生器。5個定時器／計數(shù)器的工作方式如表4～1所示。

編輯推薦

《SOC單片機原理與應(yīng)用》：教學目標明確，注重理論與實踐的結(jié)合，教學方法靈活，培養(yǎng)學生自主學習的能力，教學內(nèi)容先進，強調(diào)計算機在各專業(yè)中的應(yīng)用，教學模式完善.提供配套的教學資源解決方案。

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