凌陽(yáng)8位單片機(jī)（提高篇）

第1章 常用人機(jī)界面、器件及其接口技術(shù)
1.1 常用人機(jī)界面器件類型1
1.1.1 靜態(tài)類輸入器件2
1.1.1.1 撥碼開(kāi)關(guān)2
1.1.1.2 跳線開(kāi)關(guān)2
1.1.2 動(dòng)態(tài)類輸入器件3
1.1.2.1 按鈕開(kāi)關(guān)3
1.1.2.2 一體化紅外遙控信號(hào)接收頭4
1.1.3 視覺(jué)類輸出器件5
1.1.3.1 分立式發(fā)光二極管5
1.1.3.2 LED數(shù)碼管6
1.1.4 聽(tīng)覺(jué)類輸出器件7
1.1.4.1 壓電蜂鳴器8
1.1.4.2 電磁蜂鳴器8
1.2 開(kāi)關(guān)輸入接口方法和設(shè)計(jì)技巧9
1.2.1 撥碼開(kāi)關(guān)9
1.2.2 跳線開(kāi)關(guān)11
1.2.3 單列式按鍵開(kāi)關(guān)12
1.2.3.1 周期掃描法12
1.2.3.2 中斷法15
1.2.4 陣列式按鍵開(kāi)關(guān)17
1.2.4.1 周期掃描法17
1.2.4.2 中斷法18
1.2.4.3 鍵盤擴(kuò)充法之一：半矩陣鍵盤構(gòu)造方案19
1.2.4.4 鍵盤擴(kuò)充法之二：全矩陣鍵盤構(gòu)造方案21
1.3 LED輸出接口方法和設(shè)計(jì)技巧23
1.3.1 分立LED的驅(qū)動(dòng)23
1.3.1.1 驅(qū)動(dòng)陽(yáng)極23
1.3.1.2 驅(qū)動(dòng)陰極23
1.3.2 LED數(shù)碼管靜態(tài)驅(qū)動(dòng)方式24
1.3.2.1 直接驅(qū)動(dòng)24
1.3.2.2 并行驅(qū)動(dòng)24
1.3.2.3 串行驅(qū)動(dòng)25
1.3.3 LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)方式26
1.3.3.1 直接驅(qū)動(dòng)26
1.3.3.2 并行驅(qū)動(dòng)28
1.3.3.3 串行驅(qū)動(dòng)29
1.3.3.4 專用驅(qū)動(dòng)芯片30
1.3.4 LED點(diǎn)陣模塊動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)方式32
1.3.4.1 直接驅(qū)動(dòng)32
1.3.4.2 串行驅(qū)動(dòng)33
1.4 LED數(shù)碼管和按鍵開(kāi)關(guān)組合接口方法和設(shè)計(jì)技巧36
1.4.1 利用通用器件36
1.4.2 利用專用器件37
1.5 音響輸出接口方法和設(shè)計(jì)技巧39
1.5.1 壓電蜂鳴器39
1.5.1.1 單端單極驅(qū)動(dòng)39
1.5.1.2 單端雙極驅(qū)動(dòng)39
1.5.1.3 雙端雙極驅(qū)動(dòng)40
1.5.1.4 單端雙極擴(kuò)壓驅(qū)動(dòng)40
1.5.2 自帶音源電磁蜂鳴器41
1.5.3 無(wú)音源電磁蜂鳴器42
1.6 應(yīng)用舉例42
【實(shí)驗(yàn)范例1.1】 單鍵觸發(fā)1位十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器43
【實(shí)驗(yàn)范例1.2】 4位撥碼式開(kāi)關(guān)輸入接口方法48
【實(shí)驗(yàn)范例1.3】 4×4陣列式按鍵輸入開(kāi)關(guān)接口方法51
【實(shí)驗(yàn)范例1.4】 4位LED數(shù)碼管構(gòu)建的分秒計(jì)時(shí)器58
第2章 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用技術(shù)
2.1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器模塊的基本用途66
2.2 SPMC65P2408A中定時(shí)器/計(jì)數(shù)器模塊的特點(diǎn)67
2.3 8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器TMR0和TMR2 70
2.3.1 時(shí)鐘源選擇和啟/?？刂齐娐?1
2.3.2 自動(dòng)重裝載累加計(jì)數(shù)寄存器72
2.3.3 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器TMR0相關(guān)寄存器73
2.3.4 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器TMR2相關(guān)寄存器75
2.4 16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器TMR1和TMR3 78
2.4.1 時(shí)鐘源選擇和啟/?？刂齐娐?9
2.4.2 自動(dòng)重裝載累加計(jì)數(shù)寄存器79
2.4.3 16位寬定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的特有問(wèn)題81
2.4.4 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器TMR1相關(guān)寄存器83
2.4.5 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器TMR3相關(guān)寄存器86
2.5 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器模塊的初始化編程方法和舉例89
2.5.1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器模塊的中斷編程步驟89
2.5.2 8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的初始化編程舉例90
【編程舉例2.1】 利用TMR0產(chǎn)生1 ms周期性定時(shí)中斷90
2.5.3 16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的初始化編程舉例90
【編程舉例2.2】 利用TMR1產(chǎn)生10 ms周期性定時(shí)中斷90
2.6 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器模塊的應(yīng)用舉例91
2.6.1 TMRx模塊用作硬件定時(shí)器92
【實(shí)驗(yàn)范例2.1】 尋呼機(jī)叫聲模擬實(shí)驗(yàn)92
【實(shí)驗(yàn)范例2.2】 步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)方法97
2.6.2 TMRx模塊用作硬件計(jì)數(shù)器104
【實(shí)驗(yàn)范例2.3】 簡(jiǎn)易車輛里程表104
第3章 輸入捕捉器及其應(yīng)用技術(shù)
3.1 SPMC65P2408A中輸入捕捉器的功能特點(diǎn)110
3.2 8位輸入捕捉器IC0和IC2 112
3.2.1 時(shí)鐘源/觸發(fā)源/中斷源設(shè)置電路113
3.2.2 計(jì)數(shù)器捕捉控制電路114
3.2.3 捕捉8位脈寬的工作原理115
3.2.4 與輸入捕捉器IC0相關(guān)的寄存器116
3.2.5 與輸入捕捉器IC2相關(guān)的寄存器119
3.3 16位輸入捕捉器IC1和IC3 122
3.3.1 16位脈寬捕捉器方式123
3.3.2 8位周期捕捉器方式125
3.3.3 與輸入捕捉器IC1相關(guān)的寄存器127
3.3.4 與輸入捕捉器IC3相關(guān)的寄存器130
3.4 輸入捕捉器的性能分析和編程方法134
3.4.1 8位捕捉器的性能分析及編程方法和步驟134
3.4.1.1 性能分析134
3.4.1.2 常規(guī)編程方法135
3.4.1.3 擴(kuò)展編程方法135
3.4.1.4 編程步驟136
3.4.2 16位捕捉器的性能分析及編程方法137
3.4.2.1 性能分析137
3.4.2.2 常規(guī)編程方法137
3.4.3 與其他模塊的引腳復(fù)用關(guān)系139
3.5 輸入捕捉器的應(yīng)用舉例140
3.5.1 8位捕捉器IC0的應(yīng)用舉例140
【實(shí)驗(yàn)范例3.1】 利用IC0制作8位脈寬測(cè)量?jī)x140
3.5.2 16位捕捉器IC1的應(yīng)用舉例145
【實(shí)驗(yàn)范例3.2】 利用IC1制作8位周期測(cè)量?jī)x145
第4章 輸出比較器及其應(yīng)用技術(shù)
4.1 輸出比較器的典型結(jié)構(gòu)150
4.2 SPMC65P2408A中輸出比較器的功能特點(diǎn)152
4.3 8位輸出比較器OC0和OC2153
4.3.1 輸出比較器OC0的電路結(jié)構(gòu)153
4.3.2 輸出比較器OC0的工作原理154
4.3.3 輸出比較器OC0的信號(hào)時(shí)序155
4.3.4 與輸出比較器OC0相關(guān)的寄存器156
4.3.5 與輸出比較器OC2相關(guān)的寄存器158
4.4 16位輸出比較器OC1和OC3 160
4.4.1 輸出比較器OC1的電路結(jié)構(gòu)161
4.4.2 輸出比較器OC1的信號(hào)時(shí)序161
4.4.3 與輸出比較器OC1相關(guān)的寄存器162
4.4.4 與輸出比較器OC3相關(guān)的寄存器164
4.5 輸出比較器的性能分析和編程方法167
4.5.1 輸出比較器的性能分析167
4.5.2 輸出比較器的編程步驟和舉例167
4.6 輸出比較器的應(yīng)用舉例169
4.6.1 8位比較器OC0的應(yīng)用舉例169
【實(shí)驗(yàn)范例4.1】 利用比較器OC0模擬消防車叫聲169
4.6.2 16位比較器OC1的應(yīng)用舉例174
【實(shí)驗(yàn)范例4.2】 利用比較器OC1輸出10個(gè)正脈沖175
第5章 脈寬調(diào)制器及其應(yīng)用技術(shù)
5.1 脈寬調(diào)制器的典型結(jié)構(gòu)181
5.2 SPMC65P2408A中脈寬調(diào)制器的功能特點(diǎn)183
5.3 12位脈寬調(diào)制器的結(jié)構(gòu)原理184
5.3.1 脈寬調(diào)制器PWM1的電路結(jié)構(gòu)184
5.3.2 脈寬調(diào)制器PWM1的工作原理186
5.3.3 脈寬調(diào)制器PWM1的信號(hào)時(shí)序188
5.4 脈寬調(diào)制器相關(guān)的寄存器189
5.4.1 與PWM1相關(guān)的寄存器189
5.4.2 與PWM3相關(guān)的寄存器192
5.5 脈寬調(diào)制器的性能分析和編程方法195
5.5.1 脈寬調(diào)制器的性能分析196
5.5.2 脈寬調(diào)制器的編程步驟和舉例197
5.6 脈寬調(diào)制器的應(yīng)用舉例198
【實(shí)驗(yàn)范例5.1】 單鍵控制燈具調(diào)光器/直流電機(jī)調(diào)速器198
【實(shí)驗(yàn)范例5.2】 利用PWM1構(gòu)建鋸齒波發(fā)生器205
【實(shí)驗(yàn)范例5.3】 模擬12位分辨率數(shù)/模轉(zhuǎn)換器DAC209
第6章 模/數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC及其模擬接口技術(shù)
6.1 背景知識(shí)簡(jiǎn)介214
6.1.1 ADC種類與特點(diǎn)215
6.1.2 ADC器件的工作原理215
6.2 SPMC65片內(nèi)ADC模塊的性能特點(diǎn)219
6.3 SPMC65片內(nèi)ADC模塊的結(jié)構(gòu)原理221
6.4 ADC模塊相關(guān)的寄存器223
6.5 ADC模塊的編程方法227
6.5.1 ADC應(yīng)用的特有問(wèn)題227
6.5.2 ADC的編程步驟228
6.5.3 ADC的編程舉例230
6.6 ADC模塊的應(yīng)用舉例232
【實(shí)驗(yàn)范例6.1】 單通道模擬量實(shí)時(shí)采集和LED顯示233
【實(shí)驗(yàn)范例6.2】 光控照明系統(tǒng)電腦控制器237
【實(shí)驗(yàn)范例6.3】 單線掃描實(shí)現(xiàn)多鍵輸入的解決方案243
6.7 ADC功能虛擬技術(shù)249
6.7.1 RC充放電法249
6.7.1.1 雙端RC充放電法249
6.7.1.2 單端RC充放電法250
6.7.2 RC振蕩器法251
6.7.2.1 雙端RC振蕩器法251
6.7.2.2 單端RC振蕩器法252
6.7.3 電壓比較器法253
6.7.3.1 R2R電壓比較器法253
6.7.3.2 PWM電壓比較器法254
第7章 通用異步收發(fā)器UART及其應(yīng)用技術(shù)
7.1 串行通信的基本概念257
7.1.1 串行通信的兩種基本方式257
7.1.1.1 異步傳送方式257
7.1.1.2 同步傳送方式259
7.1.2 串行通信中數(shù)據(jù)傳送方向259
7.1.2.1 單工傳送方式259
7.1.2.2 半雙工傳送方式259
7.1.2.3 全雙工傳送方式260
7.1.3 串行通信中的控制方式260
7.1.3.1 主控器方式260
7.1.3.2 被控器方式261
7.1.4 串行通信中的碼型、編碼方式和幀結(jié)構(gòu)261
7.1.5 串行通信中的檢錯(cuò)和糾錯(cuò)方式262
7.1.5.1 奇偶校驗(yàn)262
7.1.5.2 累加和校驗(yàn)262
7.1.5.3 循環(huán)冗余校驗(yàn)CRC263
7.1.5.4 通信中的糾錯(cuò)263
7.1.6 串行通信組網(wǎng)方式265
7.1.6.1 雙機(jī)通信方式266
7.1.6.2 多機(jī)通信方式266
7.1.6.3 多主機(jī)通信方式267
7.1.7 串行通信接口電路和參數(shù)267
7.1.8 串行通信的傳輸速率270
7.1.8.1 信息傳輸速率R270
7.1.8.2 符號(hào)傳輸速率N271
7.1.9 串行通信協(xié)議271
7.2 SPMC65片內(nèi)UART模塊的特點(diǎn)272
7.3 SPMC65片內(nèi)UART模塊的結(jié)構(gòu)原理274
7.3.1 波特率發(fā)生器275
7.3.2 發(fā)送通道277
7.3.3 接收通道278
7.4 UART相關(guān)寄存器280
7.5 UART模塊的編程285
7.5.1 UART應(yīng)用的靈活性285
7.5.2 UART的編程步驟285
7.5.3 UART的編程舉例286
7.6 UART模塊的應(yīng)用舉例288
【實(shí)驗(yàn)范例7.1】 UART全雙工異步通信的自環(huán)實(shí)驗(yàn)289
【實(shí)驗(yàn)范例7.2】 單片機(jī)與PC微機(jī)對(duì)話實(shí)驗(yàn)293
第8章 串行外圍接口SPI及其應(yīng)用技術(shù)
8.1 背景知識(shí)305
8.1.1 SPI接口信號(hào)描述305
8.1.2 基于SPI的系統(tǒng)構(gòu)成方式307
8.1.3 SPI接口工作原理309
8.1.4 兼容SPI的MicroWire接口311
8.1.4.1 MicroWire接口信號(hào)描述311
8.1.4.2 基于MicroWire的系統(tǒng)構(gòu)成方式311
8.2 SPMC65的SPI接口313
8.2.1 SPMC65片內(nèi)SPI模塊的特點(diǎn)314
8.2.2 SPI模塊的結(jié)構(gòu)和操作原理314
8.2.3 SPI接口的主機(jī)模式317
8.2.4 SPI接口的從機(jī)模式319
8.2.5 SPI接口相關(guān)的寄存器321
8.2.6 SPI接口的編程方法325
8.2.7 SPI接口的編程舉例327
8.3 SPI接口的應(yīng)用舉例329
【實(shí)驗(yàn)范例8.1】 SPI接口自環(huán)通信實(shí)驗(yàn)（主機(jī)模式）329
【實(shí)驗(yàn)范例8.2】 SPI接口自環(huán)通信實(shí)驗(yàn)（從機(jī)模式）333
【實(shí)驗(yàn)范例8.3】 SPI接口與移位寄存器74HC164通信337
【實(shí)驗(yàn)范例8.4】  SPI接口連接串行存儲(chǔ)器93C46342
第9章 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的性能優(yōu)化設(shè)計(jì)
9.1 系統(tǒng)配置字節(jié)和用戶信息字節(jié)353
9.1.1 系統(tǒng)配置字節(jié)354
9.1.2 產(chǎn)品串號(hào)356
9.1.3 產(chǎn)品信息357
9.2 系統(tǒng)時(shí)鐘源357
9.2.1 外接晶體振蕩器/陶瓷諧振器358
9.2.2 外接阻容器件359
9.2.3 外引時(shí)鐘源360
9.3 復(fù)位管理系統(tǒng)361
9.3.1 單片機(jī)的工作狀態(tài)及其狀態(tài)遷移362
9.3.2 復(fù)位源及其復(fù)位操作362
9.3.3 復(fù)位相關(guān)的寄存器365
9.3.4 上電復(fù)位366
9.3.5 外部引腳復(fù)位367
9.3.6 電源欠壓復(fù)位369
9.3.7 看門狗復(fù)位371
9.3.8 非法地址復(fù)位372
9.3.9 軟件復(fù)位373
9.4 看門狗定時(shí)器WDT374
9.4.1 WDT的主要作用374
9.4.2 程序失控的回復(fù)375
9.4.3 WDT的電路結(jié)構(gòu)378
9.4.4 WDT的工作原理381
9.4.5 WDT相關(guān)寄存器382
9.4.6 使用WDT的注意事項(xiàng)385
9.5 節(jié)電設(shè)計(jì)386
9.5.1 節(jié)電技術(shù)背景和概念386
9.5.2 STOP模式387
9.5.2.1 STOP模式的進(jìn)入388
9.5.2.2 STOP模式的退出389
9.5.3 HALT模式392
9.5.3.1 HALT模式的進(jìn)入393
9.5.3.2 HALT模式的退出393
9.5.4 STOP模式下的引腳降耗安排395
9.6 應(yīng)用舉例397
【實(shí)驗(yàn)范例9.1】 帶WDT監(jiān)視功能的隊(duì)列燈397
【實(shí)驗(yàn)范例9.2】 應(yīng)用WDT中斷功能的隊(duì)列燈403
【實(shí)驗(yàn)范例9.3】 應(yīng)用節(jié)電技術(shù)的隊(duì)列燈405
【實(shí)驗(yàn)范例9.4】 應(yīng)用復(fù)位標(biāo)志寄存器的隊(duì)列燈408
第10章 程序燒寫器及其OTP單片機(jī)的重復(fù)燒寫技巧
10.1 燒寫器硬件和軟件411
10.1.1 硬件裝置411
10.1.2 支持軟件QWriter412
10.2 QWriter與燒寫器配合應(yīng)用413
10.2.1 硬件如何安裝413
10.2.2 軟件如何啟用414
10.3 QWriter的功能和操作命令417
10.3.1 “文件”類操作命令419
10.3.2 “器件”類操作命令420
10.3.3 “功能”類操作命令420
10.3.4 “操作模式”類操作命令421
10.3.5 “用戶信息”類操作命令422
10.3.6 “窗口”類操作命令424
10.3.7 “設(shè)置”類操作命令424
10.3.8 “幫助”類操作命令427
10.3.9 “右擊”類操作命令428
10.4 如何進(jìn)行一次虛擬演練429
10.4.1 空白檢查429
10.4.2 內(nèi)容讀回429
10.4.3 保存文件430
10.4.4 打開(kāi)文件430
10.4.5 虛擬燒寫430
10.4.6 虛擬核對(duì)431
10.4.7 虛擬加密431
10.4.8 虛擬自動(dòng)燒寫431
10.5 如何進(jìn)行第一次實(shí)戰(zhàn)燒寫431
10.5.1 選擇目標(biāo)單片機(jī)型號(hào)432
10.5.2 單片機(jī)空白檢查432
10.5.3 打開(kāi)代碼文件432
10.5.4 設(shè)置芯片串號(hào)433
10.5.5 設(shè)置產(chǎn)品信息433
10.5.6 燒寫編程434
10.5.7 最終加密434
10.6 重復(fù)燒寫OTP單片機(jī)的算法設(shè)計(jì)434
10.6.1 重復(fù)利用OTP單片機(jī)的現(xiàn)實(shí)意義435
10.6.2 需要考慮的幾個(gè)因素436
10.6.2.1 OTP存儲(chǔ)位元的特性436
10.6.2.2 單片機(jī)的指令編碼特點(diǎn)436
10.6.2.3 SPMC65P2408A片載OTP的分布特點(diǎn)437
10.6.2.4 燒寫器的工作特點(diǎn)439
10.6.3 重復(fù)燒寫OTP單片機(jī)的實(shí)現(xiàn)方法439
10.6.3.1 重復(fù)燒寫OTP的分割思想440
10.6.3.2 首次燒寫時(shí)的幾點(diǎn)考慮和說(shuō)明441
10.6.3.3 重復(fù)燒寫時(shí)的幾點(diǎn)考慮和說(shuō)明445
10.6.3.4 末次燒寫時(shí)的幾點(diǎn)考慮和說(shuō)明447
附錄A 實(shí)驗(yàn)儀DH2005A排針布局和插針編號(hào)指南451
附錄B 93LC46串行EEPROM存儲(chǔ)器簡(jiǎn)介453
附錄C 燒寫器驅(qū)動(dòng)程序操作提示信息462
附錄D SPMC65單片機(jī)的電氣特性參數(shù)465
附錄E 光盤內(nèi)容簡(jiǎn)介469
參考文獻(xiàn)473