單片機原理及接口

第1章  緒論    1
　　1.1  概述    1
　　1.2?單片微型計算機    1
         1.2.1  單片機的發(fā)展簡史及最新發(fā)展狀況    2
         1.2.2  單片機的特點、分類及應用    5
　　1.3  P89系列單片機簡介    7
         1.3.1  P89C5x系列單片機性能    7
         1.3.2  P89C5x系列單片機外形封裝    8
         1.3.3  P89C5x單片機應用系統(tǒng)結構    9
　　1.4  單片機的學習方法及系統(tǒng)開發(fā)啟示    9
         1.4.1  學習單片機應具備的知識與能力    10
         1.4.2  單片機學習的方法引導    10
         1.4.3  單片機的學習要點    10
         1.4.4  單片機系統(tǒng)的開發(fā)步驟    11
　　小結    12
　　習題    12
第2章  P89C5x單片機內(nèi)部結構    13
　　2.1  P89C5x單片機的組成    13
         2.1.1  單片機的引腳及功能    13
         2.1.2  P89C5x單片機內(nèi)部結構    15
　　2.2  P89C5x單片機存儲器結構    19
         2.2.1  程序存儲器    20
         2.2.2  數(shù)據(jù)存儲器    21
         2.2.3  特殊功能寄存器    22
　　2.3  P89C5x單片機I/O端口    25
         2.3.1  P0端口結構及其操作    25
         2.3.2  P1端口結構及其操作    26
         2.3.3  P2端口結構及其操作    27
         2.3.4  P3端口結構及其操作    28
         2.3.5  I/O端口的應用特性    29
　　2.4?單片機工作方式及時序    30
         2.4.1  復位方式    30
         2.4.2  程序執(zhí)行方式    32
         2.4.3  低功耗方式    32
         2.4.4  在線仿真    35
         2.4.5  振蕩器與時鐘電路    35
         2.4.6  可編程時鐘輸出    36
         2.4.7  機器周期和指令周期    36
　　2.5  單片機flash存儲器的編程及加密方法    37
         2.5.1  flash存儲器的編程    37
         2.5.2  單片機的加密方法    37
　　小結    38
　　習題    38
第3章  單片機指令系統(tǒng)與尋址方式    40
　　3.1  概述    40
　　3.2  尋址方式    41
         3.2.1  立即尋址方式    42
         3.2.2  直接尋址方式    42
         3.2.3  寄存器尋址方式    42
         3.2.4  寄存器間接尋址方式    42
         3.2.5  基址加變址間接尋址方式    43
         3.2.6  相對尋址    44
         3.2.7  位尋址方式    44
　　3.3  指令系統(tǒng)    44
         3.3.1  指令分類    44
         3.3.2  數(shù)據(jù)傳送類    45
         3.3.3  算術運算類指令    51
         3.3.4  邏輯運算類    57
         3.3.5  控制轉移類    60
         3.3.6  位操作類傳送指令    65
　　3.4  偽指令    67
　　小結    69
　　習題    69
第4章  匯編語言程序設計    72
　　4.1  概述    72
　　4.2  順序程序設計    73
　　4.3  分支程序設計    74
　　4.4  循環(huán)程序設計    77
　　4.5  子程序設計和參數(shù)傳遞    80
　　4.6  查表類程序設計    82
　　4.7  軟件延時程序設計    83
　　4.8  輸入輸出類程序設計    84
　　小結    88
　　習題    88
第5章  P89C5x的計時器/計數(shù)器    89
　　5.1  計時器/計數(shù)器的內(nèi)部結構及工作原理    89
         5.1.1  計時器/計數(shù)器的內(nèi)部結構    89
         5.1.2  計時器/計數(shù)器的工作原理    89
         5.1.3  計時器/計數(shù)器的控制寄存器    90
　　5.2  T0和T1的工作方式與應用    94
         5.2.1  方式0及其應用    94
         5.2.2  方式1及其應用    96
         5.2.3  方式2及其應用    98
         5.2.4  方式3及其應用    101
　　5.3  T2計時器/計數(shù)器的工作方式與應用    103
         5.3.1  捕獲方式及其應用    103
         5.3.2  自動重裝方式及其應用    106
         5.3.3  波特率發(fā)生器方式及其應用    108
　　5.4  計時器/計數(shù)器的綜合應用    110
　　小結    112
　　習題    112
第6章  中斷系統(tǒng)    113
　　6.1  中斷技術概述    113
         6.1.1  中斷技術的優(yōu)點    114
         6.1.2  中斷處理流程    114
　　6.2  中斷系統(tǒng)    117
         6.2.1  中斷系統(tǒng)的結構    117
         6.2.2  中斷源及矢量地址    118
         6.2.3  中斷控制    119
　　6.3  外部中斷源的擴展    122
         6.3.1  利用計時器擴充外部中斷源    122
         6.3.2  中斷和軟件查詢相結合擴充外部中斷源    123
         6.3.3  矢量中斷擴充外部中斷源    124
　　6.4  中斷系統(tǒng)的應用    127
　　小結    131
　　習題    131
第7章  串行數(shù)據(jù)通信    132
　　7.1  串行數(shù)據(jù)通信基礎    132
         7.1.1  串行通信的分類    132
         7.1.2  串行通信的數(shù)據(jù)通路形式    134
         7.1.3  RS-232-C總線標準    135
         7.1.4  串行端口芯片    137
　　7.2  P89C5x的串行端口及控制寄存器    138
         7.2.1  串行端口的內(nèi)部結構    138
         7.2.2  通信過程    139
         7.2.3  串行通信控制寄存器    139
　　7.3  串行通信工作方式及波特率    141
         7.3.1  串行通信的工作方式    141
         7.3.2  串行端口的通信波特率    142
　　7.4  串行端口工作方式的應用    144
         7.4.1  方式0的應用    144
         7.4.2  方式1的應用    147
         7.4.3  方式2和方式3的應用    152
　　小結    163
　　習題    163
第8章  外部系統(tǒng)的擴展    165
　　8.1  并行擴展總線    165
         8.1.1  并行擴展總線方法    165
         8.1.2  地址譯碼方法    166
         8.1.3  總線驅動    166
　　8.2  串行總線擴展    167
         8.2.1  SPI總線    167
         8.2.2  MICROWIRE總線    171
         8.2.3  IIC總線    172
         8.2.4  SMBus總線    177
         8.2.5  單總線    179
　　8.3  并行存儲器的擴展    183
         8.3.1  程序存儲器的擴展    183
         8.3.2  數(shù)據(jù)存儲器的擴展    186
　　8.4  串行EEPROM的擴展    189
         8.4.1  二線制IIC EEPROM AT24CXX系列的擴展    189
         8.4.2  三線制SPI EEPROM AT25010/020/040系列的擴展    195
　　小結    197
　　習題    197
第9章  輸入輸出及接口技術    199
　　9.1  鍵盤    199
         9.1.1  鍵盤的工作原理    199
         9.1.2  獨立式鍵盤和矩陣式鍵盤    200
         9.1.3  串行I/O端口擴充鍵盤    200
　　9.2  LED顯示器    203
         9.2.1  LED顯示器的結構及分類    203
         9.2.2  LED顯示器的顯示方式    204
         9.2.3  MAX7219串行輸入輸出共陰極顯示驅動器    205
         9.2.4  LED點陣顯示器    210
　　9.3  LCD顯示器    211
         9.3.1  LCD液晶顯示器的基本知識    211
         9.3.2  字段式LCD顯示器    214
         9.3.3  點陣字符式LCD顯示器    215
　　9.4  數(shù)模轉換器接口及應用    218
         9.4.1  數(shù)模轉換器的原理及分類    218
         9.4.2  10位串行D/A轉換器TLC5615    219
         9.4.3  TLC5615的應用    221
　　9.5  模數(shù)轉換器接口及應用    222
         9.5.1  模數(shù)轉換器的分類    222
         9.5.2  11路12位串行A/D轉換器TLC2543    223
         9.5.3  TLC2543與單片機的連接及應用    225
　　9.6  PCF8563實時時鐘日歷    227
         9.6.1  PCF8563外部封裝及引腳功能    227
         9.6.2  PCF8563芯片內(nèi)部結構    228
         9.6.3  16個8位寄存器的功能及其控制    229
         9.6.4  PCF8563與單片機的連接    231
　　9.7  語音接口    234
         9.7.1  ISD4004的外部封裝及引腳功能    235
         9.7.2  ISD4004的內(nèi)部結構    236
         9.7.3  ISD4004串行SPI傳輸接口    236
         9.7.4  操作指令及工作過程    237
         9.7.5  ISD4004的應用    237
　　9.8  溫度測量    242
         9.8.1  DS18B20封裝形式及引腳功能    242
         9.8.2  DS18B20內(nèi)部結構    242
         9.8.3  DS18B20測溫原理    244
         9.8.4  DS18B20的ROM命令    245
         9.8.5  DS18B20與單片機的連接及其應用    246
　　小結    249
　　習題    249
第10章  單片機系統(tǒng)開發(fā)和應用實例    250
　　10.1??Vision2使用簡介    250
         10.1.1  啟動?Vision2    250
         10.1.2  創(chuàng)建應用    250
         10.1.3  調試程序    254
　　10.2  單片機演奏音樂的設計    254
         10.2.1  單片機產(chǎn)生音調的基礎知識    255
         10.2.2  音樂軟件的設計    257
         10.2.3  歌曲的設計    258
　　10.3  交通信號燈模擬控制    261
         10.3.1  交通信號燈模擬控制原理    261
         10.3.2  單片機模擬控制交通燈程序設計    262
　　10.4  步進電動機控制    265
         10.4.1  步進電動機的工作原理及分配形式    265
         10.4.2  步進電動機的單片機控制    266
         10.4.3  鍵盤控制步進電動機正反轉及轉數(shù)的設計    267
　　10.5  紅外線遙控彩燈的設計    271
         10.5.1  紅外線遙控原理    271
         10.5.2  紅外線遙控彩燈硬件電路設計    273
         10.5.3  紅外線遙控彩燈軟件設計    274
附錄A  單片機指令表    281
附錄B  ASCII碼表    286
附錄C  Philips單片機選型指南    288
附錄D  常用集成電路引腳圖    290
參考文獻    295