單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及工程應(yīng)用

第1章單片機(jī)系統(tǒng)概述1
1.1單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)2
1.2單片機(jī)的發(fā)展與分類(lèi)3
1.2.1單片機(jī)的發(fā)展3
1.2.2單片機(jī)的分類(lèi)4
1.3單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)6
1.4單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域7
習(xí)題18
第2章單片機(jī)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)9
2.151系列單片機(jī)家族成員9
2.1.1Intel公司的MCS-51系列單片機(jī)9
2.1.2Atmel公司的AT89系列單片機(jī)10
2.1.3Atmel公司的AT89C2051單片機(jī)12
2.1.4Philips公司的51系列單片機(jī)13
2.251系列單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳功能14
2.2.151系列單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)14
2.2.251系列單片機(jī)外部引腳及功能15
2.3單片機(jī)CPU基本模型17
2.3.1算術(shù)邏輯單元ALU.累加器ACC及寄存器B18
2.3.2程序狀態(tài)字PSW18
2.3.3程序計(jì)數(shù)器PC19
2.3.4堆棧指針SP19
2.3.5數(shù)據(jù)指針寄存器DPTR19
2.451系列單片機(jī)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)20
2.4.1存儲(chǔ)器分類(lèi)及配置20
2.4.2程序存儲(chǔ)器20
2.4.3內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器22
2.4.4外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器26
2.5單片機(jī)的并行端口及應(yīng)用26
2.5.1并行端口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)26
2.5.2并行端口的應(yīng)用29
2.5.3并行端口的負(fù)載能力31
2.6單片機(jī)時(shí)序31
2.6.1幾個(gè)基本概念32
2.6.2CPU取指令和執(zhí)行指令的時(shí)序32
2.7時(shí)鐘及復(fù)位電路34
2.7.1時(shí)鐘電路34
2.7.2復(fù)位電路35
習(xí)題237
第3章指令系統(tǒng)與編程技術(shù)38
3.151系列單片機(jī)指令系統(tǒng)概述38
3.1.151系列單片機(jī)指令特點(diǎn)及分類(lèi)38
3.1.251系列單片機(jī)匯編語(yǔ)言指令格式39
3.1.3指令長(zhǎng)度和指令周期40
3.251系列單片機(jī)尋址方式41
3.2.1立即尋址41
3.2.2寄存器尋址41
3.2.3直接尋址42
3.2.4寄存器間接尋址43
3.2.5變址尋址43
3.2.6相對(duì)尋址44
3.2.7位尋址44
3.3指令系統(tǒng)45
3.3.1數(shù)據(jù)傳送指令45
3.3.2算術(shù)運(yùn)算指令52
3.3.3邏輯運(yùn)算指令與移位指令55
3.3.4控制轉(zhuǎn)移指令57
3.3.5位操作指令63
3.4常用偽指令65
3.5程序設(shè)計(jì)技術(shù)67
3.5.1數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理67
3.5.2程序分支與轉(zhuǎn)移68
3.5.3程序的散轉(zhuǎn)70
3.5.4循環(huán)程序設(shè)計(jì)72
習(xí)題375
第4章中斷系統(tǒng)與定時(shí)器應(yīng)用79
4.151系列單片機(jī)的中斷系統(tǒng)79
4.1.1中斷的概念79
4.1.2中斷源80
4.1.3中斷控制82
4.1.4中斷響應(yīng)84
4.1.5中斷系統(tǒng)的應(yīng)用85
4.2定時(shí)器/計(jì)數(shù)器88
4.2.1定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的基本原理88
4.2.2定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的控制方式89
4.2.3定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式90
4.2.4定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用93
4.2.5應(yīng)用實(shí)例94
習(xí)題4100
第5章串行通信技術(shù)102
5.1基本概念102
5.251系列單片機(jī)串行通信接口106
5.2.1串行口組成及相關(guān)寄存器106
5.2.2串行口的工作方式107
5.2.3波特率設(shè)置110
5.2.4多機(jī)通信113
5.3串行口應(yīng)用實(shí)例114
5.3.1利用串行口擴(kuò)展LED顯示器114
5.3.2利用串行口輸入開(kāi)關(guān)量115
5.3.3雙機(jī)通信系統(tǒng)116
5.3.4電流環(huán)在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用119
5.4RS-232C串行總線(xiàn)及應(yīng)用120
5.4.1RS-232C總線(xiàn)120
5.4.2RS-232C在工程中的應(yīng)用122
習(xí)題5125
第6章單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展及應(yīng)用127
6.1單片機(jī)系統(tǒng)總線(xiàn)的形成127
6.2外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展129
6.2.1全譯碼130
6.2.2部分譯碼133
6.2.3線(xiàn)選法134
6.3外部程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展135
6.3.1EPROM擴(kuò)展135
6.3.2E2PROM擴(kuò)展舉例137
6.4并行I/O端口擴(kuò)展技術(shù)139
6.4.1簡(jiǎn)單I/O端口的擴(kuò)展140
6.4.2LED數(shù)碼顯示器擴(kuò)展141
6.4.3鍵盤(pán)接口146
6.4.48255A可編程并行I/O接口擴(kuò)展150
6.5單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展舉例156
6.5.1LED點(diǎn)陣式大屏幕顯示器設(shè)計(jì)156
6.5.2智能電子鐘設(shè)計(jì)159
6.5.3D/A轉(zhuǎn)換器164
6.5.4A/D轉(zhuǎn)換器169
6.5.5智能溫度計(jì)設(shè)計(jì)173
6.5.6紅外遙控器設(shè)計(jì)175
習(xí)題6177
第7章單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境181
7.1開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的組成與功能181
7.1.1在線(xiàn)仿真功能182
7.1.2調(diào)試功能182
7.1.3輔助設(shè)計(jì)功能183
7.1.4程序固化功能184
7.2應(yīng)用系統(tǒng)調(diào)試184
7.2.1硬件調(diào)試方法184
7.2.2軟件調(diào)試方法186
7.3單片機(jī)仿真系統(tǒng)舉例187
7.3.1仿真器功能187
7.3.2仿真器硬件介紹187
7.3.3軟件安裝188
習(xí)題7189
第8章單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)190
8.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容190
8.1.1硬件系統(tǒng)組成190
8.1.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容193
8.2系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程193
8.2.1需求分析與市場(chǎng)調(diào)研194
8.2.2可行性分析194
8.2.3方案設(shè)計(jì)194
8.2.4樣機(jī)研制195
8.2.5系統(tǒng)調(diào)試195
8.2.6批量生產(chǎn)195
8.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法195
8.3.1熟悉設(shè)計(jì)對(duì)象195
8.3.2確定I/O類(lèi)型和數(shù)量196
8.3.3單片機(jī)選型198
8.3.4確定存儲(chǔ)器199
8.3.5確定I／O接口芯片199
8.3.6系統(tǒng)設(shè)計(jì)200
8.3.7實(shí)驗(yàn)板設(shè)計(jì)202
8.3.8實(shí)驗(yàn)電路調(diào)試203
8.3.9系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)205
8.4系統(tǒng)調(diào)試206
8.4.1常用調(diào)試工具206
8.4.2系統(tǒng)調(diào)試方法209
習(xí)題8213
第9章系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)214
9.1干擾源分析214
9.2硬件抗干擾技術(shù)215
9.2.1元器件選用215
9.2.2接插件選擇216
9.2.3印制電路板抗干擾技術(shù)216
9.2.4執(zhí)行機(jī)構(gòu)抗干擾技術(shù)217
9.3軟件抗干擾技術(shù)217
9.3.1設(shè)置軟件陷阱217
9.3.2軟件看門(mén)狗218
9.3.3軟件冗余技術(shù)219
9.3.4軟件抗干擾設(shè)計(jì)219
9.3.5軟件自診斷技術(shù)220
9.4電源抗干擾技術(shù)221
9.4.1電源系統(tǒng)干擾源221
9.4.2電源抗干擾措施222
9.5系統(tǒng)接地技術(shù)223
9.5.1系統(tǒng)地線(xiàn)分類(lèi)223
9.5.2地線(xiàn)的處理原則223
9.6I/O通道抗干擾技術(shù)224
9.6.1開(kāi)關(guān)信號(hào)的抗干擾措施224
9.6.2模擬通道的抗干擾設(shè)計(jì)226
9.6.3長(zhǎng)線(xiàn)傳輸?shù)目垢蓴_技術(shù)227
習(xí)題9229
第10章實(shí)用外圍電路設(shè)計(jì)230
10.1運(yùn)算放大器實(shí)用技術(shù)230
10.1.1理想運(yùn)算放大器230
10.1.2基本運(yùn)算電路231
10.1.3實(shí)用電路232
10.1.4保護(hù)電路239
10.2電流/電壓轉(zhuǎn)換電路240
10.2.1電壓／電流轉(zhuǎn)換電路240
10.2.2電流／電壓轉(zhuǎn)換電路241
習(xí)題10241
第11章常用傳感器242
11.1傳感器概述242
11.2傳感器選擇與應(yīng)用247
11.3傳感器的抗干擾技術(shù)248
11.4智能傳感器251
11.4.1智能傳感器概述251
11.4.2智能傳感器的組成及功能252
習(xí)題11254
附錄A：ASCII字符表255
附錄B：按字母順序排列51系列單片機(jī)指令一覽表256
附錄C：按功能排列51系列單片機(jī)指令表260
參考文獻(xiàn)264