單片機控制技術(shù)

前言

　　本書以培養(yǎng)綜合型應(yīng)用人才為目標(biāo)，在注重基礎(chǔ)理論教育的同時，突出實踐性教育環(huán)節(jié)，力圖做到深入淺出，便于教學(xué)，突出高等職業(yè)教育的特點，適合高職高專工科學(xué)生使用?！　纹瑱C具有功能強、使用靈活、可靠性高、成本低、面向控制、具有智能化功能等優(yōu)點，其應(yīng)用極為廣泛，已滲入到工業(yè)、軍事、生活等各個領(lǐng)域?，F(xiàn)代產(chǎn)品如汽車、機床、家電等的更新?lián)Q代大多數(shù)是由電子技術(shù)特別是單片機技術(shù)在各類產(chǎn)品上的應(yīng)用所帶來的。單片機性能開發(fā)已成為科技、工程領(lǐng)域的重要內(nèi)容?！　∵@種完全集成的混合信號系統(tǒng)級芯片（sOC），具有與8051指令集完全兼容的cIP－51內(nèi)核，因此可以使用標(biāo)準(zhǔn)803x／805x的匯編器、編譯器及軟件包進行軟件開發(fā)，這使熟悉MCS－51系列單片機的工程技術(shù)人員可以很容易地掌握C8051FXXX的應(yīng)用技術(shù)和進行軟件移植。它在一個芯片內(nèi)集成了構(gòu)成一個單片機數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)所需要的幾乎所有的模擬和數(shù)字外設(shè)及其他功能部件。這些外設(shè)或功能部件包括：ADc、可編程增益放大器、DAC、電壓比較器、電壓基準(zhǔn)、溫度傳感器、SMBus／12C、UART、SPI、定時器、可編程計數(shù)器／定時器陣列（PCA）、內(nèi)部振蕩器、看門狗定時器及電源監(jiān)視器等。這些外設(shè)部件的高度集成為設(shè)計小體積、低功耗、高可靠性及高性能的單片機應(yīng)用系統(tǒng)提供了方便，也可使系統(tǒng)的整體成本大大降低?！　”緯譃槭畟€學(xué)習(xí)情境介紹C8051FXXX系列單片機，在第一、第二學(xué)習(xí)情境中分析c8051Fxxx系列單片機的優(yōu)勢特點和機器組成原理；在第三、第四學(xué)習(xí)情境中介紹單片機指令系統(tǒng)和匯編語言程序設(shè)計，并通過具體的學(xué)習(xí)項目（PWM波輸出、十字路口交通燈控制）來鞏固對應(yīng)的理論知識；在第五、第六、第七、第八學(xué)習(xí)情境中介紹單片機的中斷、定時器／計數(shù)器、A／D轉(zhuǎn)換及PcA結(jié)構(gòu)，通過具體的學(xué)習(xí)項目（“利用中斷與查詢相結(jié)合方式控制直流電機轉(zhuǎn)速”、“利用TMR0溢出中斷功能實現(xiàn)對電機轉(zhuǎn)速的記錄”、“通過A／D轉(zhuǎn)換實時調(diào)整：PWM，控制直流電機的連續(xù)變化轉(zhuǎn)速”等）來提高學(xué)生的實際動手能力；在最后兩學(xué)習(xí)情境介紹串行外設(shè)通信SPIO、uART和C8051F02X集成開發(fā)環(huán)境。

內(nèi)容概要

SILICON LABS C8051F MCU系列單片機是美國CYGNAL公司推出的高速、高性能混合信號處理單片機。全書每一個學(xué)習(xí)情境都是以任務(wù)為導(dǎo)向，在完成任務(wù)的過程中學(xué)習(xí)有關(guān)知識。全書共分十個學(xué)習(xí)情境的項目，第一至第九學(xué)習(xí)情境利用項目導(dǎo)向方法詳細(xì)介紹C8051F02x系列單片機的工作原理和開發(fā)技術(shù)。第十學(xué)習(xí)情境講述了集成開發(fā)環(huán)境，使學(xué)生能從實際出發(fā)解決問題。本書可作為高職學(xué)生學(xué)習(xí)單片機的教材，還可作為工程技術(shù)人員的閱讀參考書。

書籍目錄

學(xué)習(xí)情境一 單片機的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域  1.1  單片機基礎(chǔ)知識  1.2  Cygnal C8051F系列單片機介紹  1.3  單片機學(xué)習(xí)的相關(guān)知識  思考題學(xué)習(xí)情境二 數(shù)據(jù)存儲與交叉開關(guān)設(shè)置  2.1  單片機基本組成及工作原理  2.2  系統(tǒng)概述  2.3  引腳定義  2.4  單片機存儲器  2.5  寄存器說明  2.6  總體直流電氣特性  2.7  電源管理方式  2.8  復(fù)位源  2.9  端口輸入/輸出  2.10  端口4－7（僅C8051F020/2）  2.11  高端口  思考題學(xué)習(xí)情境三 CPU干預(yù)下的PWM波輸出  3.1  指令  3.2  程序設(shè)計語言  3.3  Cygnal（msc51）單片機指令  3.4  匯編語言的特點  3.5  匯編指令的格式  3.6  某些符號的意義  3.7  尋址方式  3.8  Cygnal系列單片機指令  思考題學(xué)習(xí)情境四 交通燈自動控制的實現(xiàn)  4.1  匯編語言程序設(shè)計概述  4.2  偽指令  4.3  單片機匯編語言程序的基本結(jié)構(gòu)形式  4.4  Cygnal單片機匯編語言程序設(shè)計舉例  思考題學(xué)習(xí)情境五 中斷在電機控制中的應(yīng)用  5.1  中斷系統(tǒng)  5.2  中斷程序設(shè)計  思考題學(xué)習(xí)情境六 片外信號記錄和處理  6.1  定時器0和定時器1  6.2  定時器2  6.3  定時器3  6.4  定時器4  思考題學(xué)習(xí)情境七 模擬量輸入與實時控制輸出  7.1  ADC0（12位，只限于C8051F020/1）    7.2  模擬多路開關(guān)和PGA  7.3  ADC的工作方式  7.4  ADC0可編程窗口檢測器  7.5  ADC0（10位，只限于C8051F022/3）    7.6  ADC0可編程窗口檢測器  7.7  ADC1（8位ADC）    7.8  電壓基準(zhǔn)（C8051F020/2）    7.9  電壓基準(zhǔn)（C8051F021/3）    思考題學(xué)習(xí)情境八 自動PWM波輸出的應(yīng)用  8.1  可編程計數(shù)器陣列  8.2  PCA計數(shù)器/定時器  8.3  捕捉/比較模塊  8.4  PCA0的寄存器說明  思考題學(xué)習(xí)情境九 串行外設(shè)通信SPI0與UART  9.1  串行外設(shè)接口總線（SPI0）  9.2  信號說明  9.3  SPI0操作  9.4  串行時鐘時序  9.5  SPI特殊功能寄存器  9.6  UART0  9.7  UART0工作方式  9.8  多機通信  9.9  幀錯誤和傳輸錯誤檢測  思考題學(xué)習(xí)情境十 C8051F02X集成開發(fā)環(huán)境  10.1  工具箱的內(nèi)容  10.2  硬件連接  10.3  軟件安裝  10.4  Si.abs集成開發(fā)環(huán)境  10.5  目標(biāo)板  10.6  串行適配器  10.7  U－EC5操作指南  10.8  在5V系統(tǒng)中應(yīng)用3.3 V Cygnal單片機解決方案附錄1  Cygnal單片機選型手冊附錄2  ASCⅡ碼表參考文獻

章節(jié)摘錄

　　學(xué)習(xí)情境一 單片機的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域　　1.1　單片機基礎(chǔ)知識　　1.1.2　單片機的發(fā)展歷史與高速SOC單片機128051F　　基于半導(dǎo)體集成技術(shù)的突飛猛進的發(fā)展，各種類型的單片機正日新月異的涌向市場，為單片機技術(shù)的應(yīng)用人員提供了極大的方便。INTEL公司在MCS48系列的基礎(chǔ)上推出高性能的MCS51系列八位單片機，而今32位單片機又以其強大的片內(nèi)功能提供給應(yīng)用者，無論是哪一種位數(shù)的單片機也無論是哪一種系列的單片機都為新產(chǎn)品的開發(fā)、應(yīng)用系統(tǒng)的研制、智能控制器的研究及高新技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造了極其有力的硬件環(huán)境。當(dāng)前可以說由于世界各生產(chǎn)廠家生產(chǎn)通用型以及衍生出的五花八門的系列及型號的單片機，使單片機技術(shù)的應(yīng)用已達到了無孔不入的地步，當(dāng)初面向工業(yè)控制功能的單片機現(xiàn)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了原設(shè)計者的想象?！　∪欢既騿纹瑱C銷量60％一65％的八位單片機仍是當(dāng)前應(yīng)用的主流，就國內(nèi)應(yīng)用實踐而言使用單片機數(shù)量最大的是八位單片機；應(yīng)用范圍最廣的也是八位單片機。八位單片機仍具有時代的魅力。INTEL公司推出的高性能MCS51系列八位單片機一投入市場便很快被使用者所歡迎，隨著時間的推移，世界各生產(chǎn)單片機的公司看好MCS51系列八位單片機的強勁趨勢，在八位單片機的設(shè)計上紛紛向51系列八位單片機內(nèi)核靠攏。PHILIPS公司首先購買了8051內(nèi)核的使用權(quán)并在此基礎(chǔ)上增加具有自身特點的12C總線，并推出一系列高性能、具有快閃存儲器的標(biāo)準(zhǔn)的80C51派生型八位機，單片機很方便的多次在線編程功能為用戶帶來了極大方便。ATMEL公司通過技術(shù)交換取得了80C31內(nèi)核的使用權(quán)生產(chǎn)出AT89C系列單片機，sIEMENS公司SAB c5系列八位單片機C500CPU與80C51完全兼容?！?/pre>








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