單片機(jī)原理及接口技術(shù)

第1章　單片機(jī)概述　
　1.1　什么是單片機(jī)？　
　1.2　單片機(jī)的發(fā)展歷史　
　1.3　單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)　
　1.4　單片機(jī)的特點(diǎn)　
　1.5　單片機(jī)的應(yīng)用　
　1.6　MCS-51系列與AT89C5x系列單片機(jī)　
　　1.6.1　MCS-51系列單片機(jī)　
　　1.6.2　AT89C5x系列單片機(jī)　
　本章小結(jié)　
　思考題及習(xí)題　
第2章　AT89C51單片機(jī)片內(nèi)硬件結(jié)構(gòu)　
　2.1　AT89C51單片機(jī)的硬件組成　
　2.2　AT89C51單片機(jī)的引腳介紹　
　　2.2.1　電源及時(shí)鐘引腳　
　　2.2.2　控制引腳　
　　2.2.3　并行I/O口引腳　
　2.3　AT89C51單片機(jī)的CPU　
　　2.3.1　運(yùn)算器　
　　2.3.2　控制器　
　2.4　AT89C51單片機(jī)存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)　
　　2.4.1　程序存儲(chǔ)器空間　
　　2.4.2　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間　
　　2.4.3　特殊功能寄存器　
　　2.4.4　位地址空間　
　2.5　AT89C51單片機(jī)的并行I/O端口　
　　2.5.1　P0口　
　　2.5.2　P1口　
　　2.5.3　P2口　
　　2.5.4　P3口　
　2.6　時(shí)鐘電路與時(shí)序　
　　2.6.1　時(shí)鐘電路　
　　2.6.2　機(jī)器周期、指令周期與指令時(shí)序　
　2.7　復(fù)位操作和復(fù)位電路　
　　2.7.1　復(fù)位操作　
　　2.7.2　復(fù)位電路　
　本章小結(jié)　
　思考題及習(xí)題　
第3章　AT89C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)　
　3.1　指令系統(tǒng)概述　
　3.2　指令格式　
　3.3　指令系統(tǒng)的尋址方式　
　3.4　AT89C51單片機(jī)指令系統(tǒng)分類(lèi)介紹　
　　3.4.1　數(shù)據(jù)傳送類(lèi)指令　
　　3.4.2　算術(shù)運(yùn)算類(lèi)指令　
　　3.4.3　邏輯操作類(lèi)指令　
　　3.4.4　控制轉(zhuǎn)移類(lèi)指令　
　　3.4.5　位操作類(lèi)指令　
　本章小結(jié)　
　思考題及習(xí)題　
第4章　AT89C51單片機(jī)匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)　
　4.1　匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)概述　
　　4.1.1　機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言　
　　4.1.2　匯編語(yǔ)言語(yǔ)句和格式　
　　4.1.3　偽指令　
　4.2　匯編語(yǔ)言源程序的匯編　
　　4.2.1　手工匯編　
　　4.2.2　機(jī)器匯編　
　4.3　AT89C51單片機(jī)匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)舉例　
　　4.3.1　子程序的設(shè)計(jì)　
　　4.3.2　查表程序設(shè)計(jì)　
　　4.3.3　關(guān)鍵字查找程序設(shè)計(jì)　
　　4.3.4　數(shù)據(jù)極值查找程序設(shè)計(jì)　
　　4.3.5　數(shù)據(jù)排序程序設(shè)計(jì)　
　　4.3.6　分支轉(zhuǎn)移程序設(shè)計(jì)　
　　4.3.7　循環(huán)程序設(shè)計(jì)　
　本章小結(jié)　
　思考題及習(xí)題　
第5章　AT89C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)　
　5.1　AT89C51單片機(jī)中斷技術(shù)概述　
　5.2　AT89C51單片機(jī)中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　
　　5.2.1　中斷請(qǐng)求源　
　　5.2.2　中斷請(qǐng)求標(biāo)志寄存器　
　5.3　中斷控制　
　　5.3.1　中斷允許寄存器IE　
　　5.3.2　中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP　
　5.4　響應(yīng)中斷請(qǐng)求的條件　
　5.5　外部中斷的響應(yīng)時(shí)間　
　5.6　外部中斷的觸發(fā)方式選擇　
　　5.6.1　電平觸發(fā)方式　
　　5.6.2　跳沿觸發(fā)方式　
　5.7　中斷請(qǐng)求的撤銷(xiāo)　
　5.8　中斷服務(wù)子程序的設(shè)計(jì)　
　5.9　多外部中斷源系統(tǒng)設(shè)計(jì)　
　本章小結(jié)　
　思考題及習(xí)題　
第6章　AT89C51單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器　
　6.1　定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)　
　　6.1.1　工作方式控制寄存器TMOD　
　　6.1.2　定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存器TCON　
　6.2　定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的4種工作方式　
　　6.2.1　方式0　
　　6.2.2　方式1　
　　6.2.3　方式2　
　　6.2.4　方式3　
　6.3　計(jì)數(shù)器模式下對(duì)輸入信號(hào)的要求　
　6.4　定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的編程和應(yīng)用　
　　6.4.1　方式1的應(yīng)用　
　　6.4.2　方式2的應(yīng)用　
　　6.4.3　方式3的應(yīng)用　
　　6.4.4　門(mén)控制位GATEx的應(yīng)用——測(cè)量脈沖寬度　
　　6.4.5　實(shí)時(shí)時(shí)鐘的設(shè)計(jì)　
　　6.4.6　定時(shí)器/計(jì)數(shù)器作為外部中斷源的使用方法　
　本章小結(jié)　
　思考題及習(xí)題　
第7章　AT89C51單片機(jī)的串行口　
　7.1　串行口的結(jié)構(gòu)　
　　7.1.1　串行口控制寄存器SCON　
　　7.1.2　特殊功能寄存器PCON　
　7.2　串行口的4種工作方式　
　　7.2.1　方式0　
　　7.2.2　方式1　
　　7.2.3　方式2　
　　7.2.4　方式3　
　7.3　多機(jī)通信的工作原理　
　7.4　波特率的制定方法　
　　7.4.1　波特率的定義　
　　7.4.2　定時(shí)器T1產(chǎn)生波特率的計(jì)算　
　7.5　串行口的編程和應(yīng)用　
　　7.5.1　雙機(jī)串行通信硬件接口　
　　7.5.2　雙機(jī)串行通信軟件編程　
　本章小結(jié)　
　思考題及習(xí)題　
第8章　AT89C51單片機(jī)擴(kuò)展存儲(chǔ)器的接口設(shè)計(jì)　
　8.1　系統(tǒng)擴(kuò)展結(jié)構(gòu)　
　8.2　地址空間分配和外部地址鎖存器　
　　8.2.1　存儲(chǔ)器地址空間分配　
　　8.2.2　外部地址鎖存器　
　8.3　程序存儲(chǔ)器EPROM的擴(kuò)展　
　　8.3.1　常用的EPROM芯片　
　　8.3.2　程序存儲(chǔ)器的操作時(shí)序　
　　8.3.3　AT89C51單片機(jī)與EPROM的接口電路設(shè)計(jì)　
　8.4　靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM的擴(kuò)展　
　　8.4.1　常用的靜態(tài)RAM(SRAM)芯片　
　　8.4.2　外擴(kuò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀寫(xiě)操作時(shí)序　
　　8.4.3　AT89C51單片機(jī)與RAM的接口電路設(shè)計(jì)　
　8.5　EPROM和RAM的綜合擴(kuò)展　
　　8.5.1　綜合擴(kuò)展的硬件接口電路　
　　8.5.2　外擴(kuò)存儲(chǔ)器電路的工作原理及軟件設(shè)計(jì)　
　8.6　AT89C51/89C52/89C55單片機(jī)的片內(nèi)閃爍存儲(chǔ)器　
　本章小結(jié)　
　思考題及習(xí)題　
第9章　AT89C51單片機(jī)擴(kuò)展I/O接口的設(shè)計(jì)　
　9.1　I/O接口擴(kuò)展概述　
　　9.1.1　I/O接口的功能　
　　9.1.2　I/O端口的編址　
　　9.1.3　I/O數(shù)據(jù)的傳送方式　
　　9.1.4　I/O接口電路　
　9.2　AT89C51單片機(jī)與可編程并行I/O芯片82C55的接口設(shè)計(jì)　
　　9.2.1　C55芯片簡(jiǎn)介　
　　9.2.2　工作方式選擇控制字及端口PC置位/復(fù)位控制字　
　　9.2.3　C55的3種工作方式　
　　9.2.4　AT89C51單片機(jī)和82C55的接口設(shè)計(jì)　
　9.3　AT89C51單片機(jī)與可編程RAM/IO芯片81C55的接口設(shè)計(jì)　
　　9.3.1　C55芯片介紹　
　　9.3.2　C55的工作方式　
　　9.3.3　AT89C51單片機(jī)與81C55的接口設(shè)計(jì)及軟件編程　
　9.4　利用74LSTTL電路擴(kuò)展并行I/O口　
　9.5　用AT89C51單片機(jī)的串行口擴(kuò)展并行口　
　　9.5.1　用74LS165擴(kuò)展并行輸入口　
　　9.5.2　用74LS164擴(kuò)展并行輸出口　
　本章小結(jié)　
　思考題及習(xí)題　
第10章　AT89C51單片機(jī)與輸入外設(shè)和輸出外設(shè)的接口設(shè)計(jì)　
　10.1　LED顯示器的顯示原理　
　　10.1.1　LED顯示器的結(jié)構(gòu)　
　　10.1.2　LED顯示器工作原理　
　10.2　鍵盤(pán)接口原理　
　　10.2.1　鍵盤(pán)輸入應(yīng)解決的問(wèn)題　
　　10.2.2　鍵盤(pán)接口的工作原理　
　　10.2.3　鍵盤(pán)的工作方式　
　10.3　鍵盤(pán)/顯示器接口設(shè)計(jì)實(shí)例　
　　10.3.1　利用AT89C51單片機(jī)串行口實(shí)現(xiàn)的鍵盤(pán)/顯示器接口　
　　10.3.2　專(zhuān)用芯片HD7279A實(shí)現(xiàn)的鍵盤(pán)/顯示器接口　
　10.4　AT89C51單片機(jī)與液晶顯示器(LCD)的接口　
　　10.4.1　LCD顯示器的分類(lèi)　
　　10.4.2　點(diǎn)陣字符型液晶顯示模塊介紹　
　　10.4.3　AT89C51單片機(jī)與LCD的接口及軟件編程　
　10.5　AT89C51單片機(jī)與微型打印機(jī)TPmP-40A/16A的接口　
　10.6　AT89C51單片機(jī)與BCD碼撥盤(pán)的接口設(shè)計(jì)　
　本章小結(jié)　
　思考題及習(xí)題　
第11章　AT89C51單片機(jī)與D/A、A/D轉(zhuǎn)換器的接口　
　11.1　AT89C51單片機(jī)與DAC的接口　
　　11.1.1　D/A轉(zhuǎn)換器概述　
　　11.1.2　AT89C51單片機(jī)與8位DAC0832的接口設(shè)計(jì)　
　　11.1.3　AT89C51單片機(jī)與12位D/A轉(zhuǎn)換器AD667的接口設(shè)計(jì)　
　11.2　AT89C51單片機(jī)與ADC的接口　
　　11.2.1　A/D轉(zhuǎn)換器概述　
　　11.2.2　AT89C51單片機(jī)與逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809的接口　
　　11.2.3　AT89C51單片機(jī)與逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換器AD1674的接口設(shè)計(jì)　
　　11.2.4　AT89C51單片機(jī)與雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器MC14433的接口　
　本章小結(jié)　
　思考題及習(xí)題　
第12章　單片機(jī)的串行擴(kuò)展技術(shù)　
　12.1　單總線(xiàn)接口簡(jiǎn)介　
　12.2　SPI總線(xiàn)接口簡(jiǎn)介　
　12.3　I2C串行總線(xiàn)的組成及工作原理　
　　12.3.1　I2C串行總線(xiàn)概述　
　　12.3.2　I2C總線(xiàn)的數(shù)據(jù)傳送　
　12.4　AT89C51單片機(jī)擴(kuò)展I2C總線(xiàn)器件的接口設(shè)計(jì)　
　　12.4.1　I2C總線(xiàn)器件的擴(kuò)展接口電路　
　　12.4.2　I2C總線(xiàn)數(shù)據(jù)傳送的模擬　
　　12.4.3　I2C總線(xiàn)模擬通用子程序　
　本章小結(jié)　
　思考題及習(xí)題　
第13章　AT89C51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試　
　13.1　AT89C51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟　
　13.2　應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)　
　13.3　AT89C51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)　
　　13.3.1　應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的地址空間分配與總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)　
　　13.3.2　AT89C51單片機(jī)的最小系統(tǒng)　
　　13.3.3　應(yīng)用設(shè)計(jì)舉例——水溫測(cè)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)　
　13.4　應(yīng)用系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)　
　　13.4.1　軟件設(shè)計(jì)考慮的問(wèn)題　
　　13.4.2　系統(tǒng)軟件的總體框架設(shè)計(jì)　
　13.5　軟件的抗干擾設(shè)計(jì)　
　　13.5.1　軟件濾波　
　　13.5.2　指令冗余及軟件陷阱　
　　13.5.3　開(kāi)關(guān)量輸入/輸出軟件抗干擾設(shè)計(jì)　
　13.6　單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的仿真開(kāi)發(fā)與調(diào)試　
　　13.6.1　仿真開(kāi)發(fā)系統(tǒng)簡(jiǎn)介　
　　13.6.2　用戶(hù)樣機(jī)的開(kāi)發(fā)調(diào)試　
　本章小結(jié)　
　思考題及習(xí)題　
附錄A　基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)　
　實(shí)驗(yàn)1　熟悉單片機(jī)實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的使用　
　實(shí)驗(yàn)2　單片機(jī)數(shù)據(jù)區(qū)傳送程序設(shè)計(jì)　
　實(shí)驗(yàn)3　數(shù)據(jù)排序?qū)嶒?yàn)　
　實(shí)驗(yàn)4　查找相同數(shù)個(gè)數(shù)　
　實(shí)驗(yàn)5　P1口轉(zhuǎn)彎燈實(shí)驗(yàn)　
　實(shí)驗(yàn)6　工業(yè)順序控制　
　實(shí)驗(yàn)7　C55控制交通燈　
　實(shí)驗(yàn)8　A/D轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)　
　實(shí)驗(yàn)9　D/A轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)　
　實(shí)驗(yàn)10　電子時(shí)鐘（定時(shí)器、中斷綜合實(shí)驗(yàn)）
附錄B　課程設(shè)計(jì)　
　題目1　LED顯示的電子鐘　
　題目2　LCD顯示的電子鐘　
　題目3　秒表設(shè)計(jì)　
　題目4　帶有LCD顯示的定時(shí)鬧鐘　
　題目5　帶有LCD顯示的音樂(lè)倒數(shù)計(jì)數(shù)器　
　題目6　數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)1　
　題目7　數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)2　
　題目8　十字路口交通燈控制1　
　題目9　十字路口交通燈控制2　
　題目10　波形發(fā)生器的設(shè)計(jì)　
　題目11　電容、電阻參數(shù)單片機(jī)測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)　
　題目12　用單片機(jī)控制直流電動(dòng)機(jī)并測(cè)量轉(zhuǎn)速　
　題目13　單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)　
　題目14　步進(jìn)電機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)　
　題目15　小直流電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)　
　題目16　以單片機(jī)為核心的頻率計(jì)　
　題目17　可編程作息時(shí)間控制器程序設(shè)計(jì)　
　題目18　單詞記憶測(cè)試器程序設(shè)計(jì)　
　題目19　位競(jìng)賽搶答器的設(shè)計(jì)　
　題目20　節(jié)日彩燈控制器的設(shè)計(jì)　
　題目21　單片機(jī)數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)　
　題目22　兩個(gè)單片機(jī)之間的串行通信接口設(shè)計(jì)　
　題目23　簡(jiǎn)易電子琴設(shè)計(jì)　
　題目24　數(shù)字音樂(lè)盒的設(shè)計(jì)　
　題目25　出租車(chē)計(jì)價(jià)器　
參考文獻(xiàn)