《單片機原理接口技術及應用(含C51)》以MCS-51系列單片機為核心,全面詳細地介紹了單片機的原理、程序設計及應用系統設計等內容。全書主要內容包括MCS-51系列單片機的結構及原理、指令系統、匯編語言程序設計、中斷系統、定時器,計數器、串行接口、存儲器系統擴展、接口技術及應用、C5l程序設計及應用、測控系統應用實例、MCS-51單片機兼容機及I2c串行總線技術,最后還介紹了單片機系統抗干擾技術設計!秵纹瑱C原理接口技術及應用(含C51)》選材切合實際,內容由淺入深、循序漸進,可讀性好,實用性強,有豐富的例題及習題!秵纹瑱C原理接口技術及應用(含C51)》既可作為高等院校電子、電氣、信息類專業的教材,也可作為從事單片機應用的工程技術人員的參考書。
隨著電子技術和計算機技術應用領域的不斷擴大,單片機技術以其簡單易學、開發方便、價格低廉等特點,已經成為電子技術領域中的一個新的關注點,成為從事電子技術開發所必須掌握的專業技術之一。
單片機技術是一門綜合性應用技術,是通過電子技術硬件電路及程序設計進行新產品開發和傳統設備改造的重要技術手段之一。本書根據我們多年的教學和實踐經驗,以“由淺入深,簡單易懂,培養技能,重在應用”為原則編寫而成。
本書共13章,介紹了51系列單片機的結構、指令系統、程序設計、接口技術及系統應用等內容,包含基于C51程序設計、單片機應用系統設計開發及單片機新技術等內容。
本書由楊學昭、王東云任主編,張海峰、賀煥林、廖伍代任副主編,參加編寫的還有房澤平、路向陽、耿世勇和任鵬飛。其中楊學昭編寫了第1章、第6章及第11章的11.1~11.3節,王東云編寫了第2章及第ll章的11.4節,張海峰編寫了第4章及第10章的10.1~10.5節,賀煥林編寫了第8章及第9章的9.1~9.4節,廖伍代編寫了第3章和第5章,房澤平編寫了第7章、第9章的9.5、9.6節及附錄A和附錄B,路向陽編寫了第10章的10.8節、第13章及附錄C、附錄D和附錄E,耿世勇編寫了第12章,任鵬飛編寫了第10章的10.6、10.7節。
第1章 緒論
1.1 單片微型計算機及其發展趨勢
1.1.1 單片機的概念
1.1.2 單片機的發展趨勢
1.2 MCS-51及其兼容的單片機
1.2.1 MCS-51系列單片機
1.2.2 8051兼容的單片機
1.3 單片機的應用領域
1.4 單片機的開發工具和仿真調試方式
1.4.1 單片機的開發工具
1.4.2 單片機的仿真調試方式
習題與思考題
第2章 MCS-51系列單片機的結構及原理
2.1 MCS-51單片機內部結構
2.1.1 MCS-51單片機組成
2.1.2 MCS-51單片機存儲器結構
2.2 單片機的外部結構
2.3 單片機的工作方式
2.3.1 單片機的運行方式
2.3.2 復位和復位電路
2.3.3 掉電保護和低功耗方式
習題與思考題
第3章 MCS-51系列單片機的指令系統
3.1 指令格式及分類
3.1.1 指令格式
3.1.2 指令分類
3.2 尋址方式
3.3 數據傳送類指令
3.4 算術運算類指令
3.5 邏輯操作與移位操作類指令
3.5.1 邏輯操作指令
3.5.2 循環移位操作指令
3.6 位操作類指令
3.7 控制轉移類指令
習題與思考題
第4章 MCS-51系列單片機的匯編語言程序設計
4.1 程序設計概述
4.1.1 程序設計語言簡介
4.1.2 匯編語言指令類型
4.1.3 匯編語言格式
4.2 匯編語言源程序常用的偽指令
4.3 匯編語言源程序的編輯與匯編
4.3.1 源程序的編輯
4.3.2 源程序的人工匯編
4.3.3 源程序的自動匯編
4.4 匯編語言程序基本結構
4.4.1 順序結構
4.4.2 分支結構
4.4.3 循環結構
4.5 主程序
4.6 子程序
4.6.1 使用子程序的優點
4.6.2 子程序的調用與返回
4.6.3 子程序的入口參數與出口參數
4.6.4 主程序與子程序之間的參數傳遞
4.6.5 子程序的規范化設計
4.6.6 中斷服務子程序
4.6.7 子程序的現場保護與恢復
4.7 匯編語言程序設計與調試
4.7.1 匯編語言程序設計步驟
4.7.2 匯編語言程序調試步驟和調試方法
習題與思考題
第5章 MCS-51系列單片機的中斷系統
5.1 概述
5.2 MCS-51單片機的中斷系統
5.2.1.MCS-51單片機中斷系統的內部結構
5.2.2 MCS-51單片機與中斷有關的特殊功能寄存器
5.3 MCS-51單片機的中斷響應與撤銷
5.3.1 MCS一51單片機的中斷響應
5.3.2 MCS一51單片機對中斷請求的撤銷
5.4 MCS一51單片機外部中斷源的擴展
5.5 MCS-51單片機中斷系統的應用舉例
習題與思考題
第6章 MCS-51系列單片機的定時器/計數器
6.1 定時器,計數器結構
6.1.1 定時器,計數器的工作原理與控制寄存器
6.1.2 定時器/計數器的工作模式
6.2 定時器,計數器的初始化
6.3 定時器/計數器的應用
習題與思考題
第7章MCS-51系列單片機的串行接口
7.1 串行通信的基本知識
7.1.1 通信概述
7.1.2 串行數據通信的波特率
7.1.3 串行數據通信的差錯檢測和校正
7.2 MCS-51系列單片機的串行接口
7.2.1 串行口寄存器結構
7.2.2 串行口通信控制
7.3 串行121SI:作方式與波特率設置
7.3.1 串行口工作方式
7.3.2 串行口的通信波特率設置
7.4 串行口應用舉例
7.4.1 串行口擴展并行口
7.4.2 雙機通信
7.4.3 多機通信
7.4.4 單片機與PC的通信
習題與思考題
第8章 MCS-51單片機的存儲器系統擴展
8.1 概述
8.1.1 MCS-51單片機最小系統
8.1.2 MCS-51單片機擴展總線的產生
8.2 程序存儲器擴展
8.2.1 外部程序存儲器擴展原理
8.2.2 EPROM擴展電路
8.2.3 只讀存儲器(ROM)
8.2.4 EEPROM
8.3 數據存儲器擴展
8.3.1 外部數據存儲器的擴展方法
8.3.2 靜態RAM的擴展
8.3.3 靜態隨機存儲器芯片
8.4 多片存儲器芯片的擴展
習題與思考題
第9章 MCS-51單片機的接口技術及應用
9.1 接口技術概述
9.2 并行I/O接口技術與應用
9.2.1 簡單I/O接口擴展
9.2.2 可編程I/O接口擴展
9.3 可編程并行I/O接口芯片8155
9.3.1 8155的結構
9.3.2 8155的引腳功能
9.3.3 8155的RAM和I/O口的編址
9.3.4 8155的I/O端口工作原理
9.3.5 MCS-51單片機通過8155擴展I/O接口的方法
9.4 數碼顯示器及鍵盤接口
9.4.1 1ED顯示器結構與原理
9.4.2 鍵盤接口
9.4.3 MCS.51單片機擴展鍵盤與顯示器接口
9.4.4 其他常用可編程接口芯片
9.5 D/A轉換與D/A轉換器
9.5.1 D/A轉換原理
9.5.2 并行D/A轉換器的接口與應用
9.5.3 串行D/A轉換器T1C5617
9.6 A/D轉換與A/D轉換器
9.6.1 A/D轉換原理
9.6.2 并行A/D轉換器的接口與應用
9.6.3 串行A/D轉換器T1C1543及應用
習題與思考題
第10章 MCS-51系列單片機的C51程序設計及應用
第11章 MCS-51系列單片機組成的測控系統應用實例
第12章 MCS-51系列單片機及I2C串行總線技術
第13章 單片機應用系統抗干擾技術設計
附錄
參考文獻
第1章 緒論
本章概括地介紹單片微型計算機的概念、發展概況、目前市場流行的單片機的型號以及開發調試單片機的方法。
1.1 單片微型計算機及其發展趨勢
1.1.1單片機的概念
單片微型計算機簡稱單片機(single Chip Computer),通常是為實時控制應用而設計制造的,因此,又稱為微控制器(Micro-Controller Unit,MCU,)。單片機是在一塊芯片上將中央處理器(CPu)、存儲器(RAM,ROM)、定時器,計數器、中斷控制、各種輸入,輸出(I/O)接口(如并行I/O口、串行I/O口和A/D轉換器)等集成為一體的器件。
單片微型計算機是20世紀70年代初期發展起來的,它是微型計算機發展中的一個重要分支,并以其獨特的結構和性能被廣泛應用于工業、農業、國防、網絡、通信以及人們的日常工作和生活中。
不同生產廠家的不同型號的單片機,由于用途、功能等的不同,具體的結構和性能也有較大的差異,但總的模塊結構是一樣的,因此我們只要掌握了某個型號的單片機的原理及應用,就可以觸類旁通,通過自學很快地掌握其他型號的單片機知識。
單片機自問世以來,其性能不斷提高和完善,其資源不僅能滿足很多應用場合的需要,而且具有集成度高、功能強、速度快、體積小、功耗低、使用方便、性能可靠、價格低廉等特點。因此,單片機在工業控制、智能儀器儀表、數據采集和處理、通信系統、網絡系統、汽車工業、國防工業、高級計算器具、家用電器等領域的應用日益廣泛,其應用潛力越來越被人們所重視。特別是當前用CMOS工藝制成的各種單片機,由于功耗低、使用的溫度范圍大、抗干擾能力強,故能滿足一些特殊要求。而特殊功能的專用單片機的推出,如單片收音機芯片、單片DVD芯片等,更加擴大了單片機的應用范圍,也進一步促進了單片機技術的發展。