单片机原理与应用 - 中国高校教材图书网
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书名： |
单片机原理与应用
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| ISBN： | 978–7–5606–2233–0 |
条码： | |
| 作者： |
倪云峰
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装订： | 平装 |
| 印次： | 1-1 |
开本： | 16开 |
| 定价： |
￥29.00
折扣价：￥27.55
折扣：0.95
节省了1.45元
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字数： |
490千字
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| 出版社： |
西安电子科技大学出版社 |
页数： |
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| 发行编号： | 2525001-1 |
每包册数： |
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| 出版日期： |
2009-08-01 |
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| 内容简介： |
内 容 简 介
本书主要介绍MCS-51单片机的基本原理和应用技术，是按照教育部关于电子、电气类应用型人才培养计划课程的基本要求，并结合当前的发展状况而编写的。本书内容包括MCS-51单片机的结构和原理、汇编指令、中断、定时器及串口系统、单片机系统扩展、并行和串行I/O接口技术以及仿真调试等内容。本书最后一章以常见的典型消费类产品和工业产品的设计为例详细介绍了一般系统的开发步骤和过程，并提供了部分源代码。
本书内容详实，浅显易懂，图文并茂，将理论教学与实例讲解相结合，将重点放在基础知识的学习和基本应用技能的培养上，在每章的后面均配有习题，以便于学生练习。
本书可作为高等学校、各类技术院校在校学生的教材，也可作为工程技术人员的参考用书。
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| 作者简介： |
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| 章节目录： |
目 录
第1章 绪论 1
1.1 概述 1
1.1.1 单片机的产生与发展 1
1.1.2 单片机的发展趋势 3
1.1.3 单片机的应用 4
1.2 单片机系列介绍 5
1.2.1 单片机的主要生产制造商及特点 5
1.2.2 单片机的四个主要系列 6
本章小结 12
习题 12
第2章 MCS-51系列单片机的基本结构 13
2.1 单片机的基本结构 13
2.1.1 单片机的内部结构及功能部件 14
2.1.2 单片机的外部引脚说明 14
2.2 中央处理器CPU 17
2.2.1 运算部件 17
2.2.2 控制部件及振荡器 18
2.2.3 布尔(位)处理器 19
2.3 存储器 19
2.3.1 单片机存储器分类及存储空间配置 19
2.3.2 内部数据存储器 20
2.3.3 外部数据存储器 25
2.3.4 程序存储器 25
2.3.5 Flash闪速存储器的编程 27
2.4 并行输入/输出接口 29
2.4.1 I/O接口电路概述 29
2.4.2 P0口 29
2.4.3 P1口 30
2.4.4 P2口 30
2.4.5 P3口 31
2.5 I/O接口电路的作用 32
2.5.1 接口与端口 33
2.5.2 I/O接口的编址方式 33
2.6 输入/输出传送方式 34
2.6.1 无条件传送方式 34
2.6.2 查询传送方式 35
2.6.3 中断传送方式 35
2.7 CPU时序与复位 36
2.7.1 基本概念 36
2.7.2 CPU的时序 37
2.7.3 复位电路与复位状态 38
2.7.4 掉电与节电方式 39
本章小结 40
习题 41
第3章 指令系统及汇编语言程序设计 42
3.1 MCS-51单片机汇编语言与指令格式 42
3.1.1 单片机的汇编语言 42
3.1.2 指令格式 43
3.1.3 指令中的常用符号 44
3.2 寻址方式 44
3.2.1 寄存器寻址 44
3.2.2 立即寻址 45
3.2.3 寄存器间接寻址 45
3.2.4 直接寻址 46
3.2.5 变址寻址 47
3.2.6 相对寻址 47
3.2.7 位寻址 48
3.3 MCS-51单片机指令系统 48
3.3.1 数据传送类指令 49
3.3.2 算术运算类指令 55
3.3.3 逻辑运算及移位类指令 61
3.3.4 控制转移类指令 64
3.3.5 位操作指令 71
3.4 汇编语言及汇编语言程序设计 74
3.4.1 机器语言、汇编语言和高级语言 74
3.4.2 汇编程序与伪指令 75
3.5 基本程序设计方法 79
3.5.1 程序的基本结构 79
3.5.2 顺序结构程序设计 80
3.5.3 分支(选择)结构程序设计 82
3.5.4 循环结构程序设计 83
3.5.5 子程序结构程序设计 84
本章小结 87
习题 87
第4章 中断、定时/计数器与串行口 90
4.1 中断 90
4.1.1 中断的概念 90
4.1.2 MCS-51单片机的中断系统 91
4.1.3 中断源及优先级 92
4.1.4 中断响应的条件、过程和时间 95
4.1.5 外部中断的请求与撤除 97
4.1.6 中断程序举例 98
4.2 定时/计数器 100
4.2.1 定时/计数器的结构及工作原理 100
4.2.2 定时/计数器的控制与实现 101
4.2.3 定时/计数器的工作方式 103
4.2.4 定时/计数器的应用举例 105
4.3 串行接口 107
4.3.1 串行通信的基本知识 108
4.3.2 MCS-51串行接口及其控制 109
4.3.3 串行口的工作方式 112
4.3.4 多处理机通信方式 115
4.3.5 串行口的应用 116
本章小结 121
习题 121
第5章 单片机系统的扩展 123
5.1 概述 123
5.2 系统总线扩展 123
5.2.1 并行总线扩展 123
5.2.2 串行总线扩展 125
5.2.3 编址技术 125
5.3 存储器的扩展 127
5.3.1 存储器扩展概述 127
5.3.2 程序存储器的扩展 127
5.3.3 数据存储器的扩展 130
5.3.4 全地址范围的存储器最大扩展系统 131
5.4 I/O的扩展与应用 132
5.4.1 用TTL芯片扩展I/O口 132
5.4.2 用可编程芯片扩展I/O口 136
5.5 LED数码显示器 143
5.4.1 LED的结构与显示编码方式 143
5.4.2 LED数码显示器的接口方法与显示电路 145
5.4.3 LED数码显示器应用举例 149
5.5 键盘接口 151
5.5.1 键盘接口的工作原理 151
5.5.2 键盘接口电路 153
5.5.3 键盘扫描程序 154
5.5.4 键盘接口实例 155
5.6 A/D转换器 158
5.6.1 A/D转换器概述 158
5.6.2 典型A/D转换器芯片——ADC0809 158
5.6.3 MCS-51单片机与ADC0809接口 160
5.6.4 A/D转换应用举例 162
5.6.5 串行A/D转换接口芯片TLC1543 164
5.7 D/A转换器 170
5.7.1 D/A转换器的技术性能指标 170
5.7.2 典型D/A转换器芯片——DAC0832 171
5.7.3 MCS-51单片机与DAC0832接口 172
5.7.4 串行D/A转换接口芯片TLC5615 174
本章小结 179
习题 179
第6章 基于MCS-51的典型串行总线设计 182
6.1 概述 182
6.2 SPI总线 182
6.2.1 SPI总线的工作原理 182
6.2.2 SPI总线的通信时序 183
6.2.3 硬件电路设计 184
6.2.4 软件设计 186
6.2.5 小结 188
6.3 RS-485总线 188
6.3.1 RS-485总线的工作原理 188
6.3.2 RS-485总线的通信协议 190
6.3.3 硬件电路设计 191
6.3.4 软件设计 194
6.3.5 小结 201
6.4 I2C总线 201
6.4.1 I2C总线的工作原理 202
6.4.2 I2C总线的通信时序 202
6.4.3 硬件电路设计 204
6.4.4 软件设计 204
6.4.5 小结 210
本章小结 210
习题 210
第7章 应用系统设计与应用实例 211
7.1 应用系统设计流程 211
7.1.1 总体设计 212
7.1.2 硬件原理设计 212
7.1.3 印刷电路板设计 213
7.1.4 软件设计 214
7.1.5 调试、运行与维护 214
7.1.6 C语言与WAVE开发环境 215
7.2 家用电器典型实例——全自动洗衣机 218
7.2.1 洗衣机的工作原理及设计需求分析 218
7.2.2 方案设计 219
7.2.3 硬件原理图及分析 219
7.2.4 控制过程的软件程序实现 222
7.2.5 实例小结 226
7.3 工业应用实例——配电站综合自动化系统遥测终端单元 227
7.3.1 配电站综合自动化简介 227
7.3.2 综合自动化遥测单元功能需求 227
7.3.3 硬件原理设计 229
7.3.4 程序的设计与组织 236
7.3.5 程序的优化设计 238
7.3.6 功能模块实现的程序源代码 243
7.3.7 小结 255
7.4 网络应用典型实例——单片机实现以太网接口 255
7.4.1 设计分析 255
7.4.2 以太网协议 255
7.4.3 以太网协议控制芯片 256
7.4.4 硬件电路设计 257
7.4.5 电路原理图及说明 260
7.4.6 软件设计 263
7.4.7 实例小结 282
附录 283
附录一 汇编指令全表 283
1. 数据传送类 283
2. 算术运算类 284
3. 逻辑运算类 285
4. 控制转移类 285
5. 位操作类 287
附录二 实验指导 289
实验一 数据块搬家 289
实验二 数制转换 290
实验三 无符号双字节快速乘法子程序 292
实验四 P1口亮灯实验 294
实验五 工业顺序控制 295
实验六 数字电压表 298
实验七 数字秒表/定时器 302
实验八 急救车与交通灯 310
实验九 双机通信 314
附录三 共阳极显示七段码表 325
附录四 芯片引脚图列表 326
附录五 基于CAN总线的RTU通信协议 329
参考文献 344
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| 精彩片段： |
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| 书 评： |
前 言
21世纪是科技日益更新，追求卓越发展的时代。在各专业领域分工越来越细致的同时，又要求从业人员的眼光和技术知识不能只局限于单一领域，跨行业的应用已司空见惯，尤其是电子技术应用领域，各种新器件层出不穷，在应用的时候能做出正确的选择对于技术人员是很重要的。因而掌握一些应用面广的器件成为必不可少的学习环节。
单片机以其极高的可靠性、微型性和智能性，早已成为工业控制领域中普遍采用的智能化控制工具，小到玩具、家电行业，大到车载、舰船电子系统，计量测试、工业过程控制、机械电子、金融电子、商用电子、办公自动化、工业机器人、军事和航空航天等领域都可见到单片机的身影。
本书以培养能力、突出实用为基本出发点，在介绍单片机基本原理的基础上，重点讲解基本概念、基本知识点和使用方法，以够用、必需为宗旨，结合不同的实例，以实用技术为主线，详细介绍了单片机的原理和应用。
本书共分7章，从三个方面来介绍单片机的应用：首先介绍单片机的基本结构和操作指令；其次介绍单片机的基本用法；最后介绍单片机开发时常用的仿真软件。
本书第1、3、5、6章由倪云峰编写，第2章由詹训进编写，第4章和所有习题及附录由何蓉编写，第7章由倪云峰和他指导的硕士研究生康海雷共同编写。
倪云峰老师指导的硕士研究生康海雷、刘建、魏鹏距等对书中的程序进行了验证，并作了部分插图的校对工作，同时还编制了相应章节的电子课件。
本书在编写过程中，得到西安科技大学机械学院郝迎吉教授、通信学院吴延海教授和张晓莉副教授、广东松山职业技术学院杨宇副教授等老师的指导和审阅，在此表示衷心的感谢！
由于计算机技术发展迅速，多媒体应用软件日益更新，加之作者水平有限，时间仓促，疏漏之处在所难免，恳请广大读者批评指正。欢迎索取电子课件，编者电子邮箱：niyunfeng@xust.edu.cn。
编 者
2009年3月
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