MCS-51单片机原理及嵌入式系统应用 - 中国高校教材图书网
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书名： |
MCS-51单片机原理及嵌入式系统应用
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| ISBN： | 7-5606-1772–5 |
条码： | |
| 作者： |
王忠飞 胥 芳
相关图书
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装订： | 平装 |
| 印次： | 1-1 |
开本： | 16开 |
| 定价： |
￥26.00
折扣价：￥24.70
折扣：0.95
节省了1.3元
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字数： |
508千字
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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： | 2064001-1 |
每包册数： |
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| 出版日期： |
2007-01-01 |
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| 内容简介： |
内 容 简 介
本书全面、系统地阐述了MCS-51系列单片机内核的硬件结构、指令集、功能部件原理等，并且给出了以MCS-51单片机为核心的嵌入式控制系统中的常用构件，如大容量存储器、键盘、显示器、I/O(输入/输出)单元、ADC和DAC等。本书注重系统性和实用性，所有构件都是可以直接利用的。本书最明显的特点是采用嵌入式C编程语言为工具，采用多任务、消息传送机制，用定时器节拍触发方式实现系统的多个任务之间同步的编程思想。
本书遵循结构严谨、逻辑清晰、叙述详细、通俗易懂、较多实例的原则，以便于自学。本书可以作为工科院校的专科生和本科生学习MCS-51单片机课程的教材，也适合于嵌入式系统的开发人员以及其他对嵌入式控制系统有兴趣的技术人员参考。
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| 作者简介： |
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| 章节目录： |
目 录
第一章 绪论 1
1.1 单片机的发展概况 1
1.2 单片机的发展趋势 2
1.3 各种单片机的主要性能特点 4
1.4 MCS-51系列单片机的性能特点 6
1.5 MCS-51单片机的应用和开发步骤 7
习题一 8
第二章 MCS-51系列单片机硬件内核 9
2.1 MCS-51系列单片机的引脚配置及其特性 9
2.2 MCS-51系列单片机的内部结构 12
2.3 MCS-51系列单片机的I/O端口 17
2.3.1 I/O端口的内部结构 17
2.3.2 I/O端口的读写控制 19
2.4 MCS-51系列单片机的存储器 20
2.4.1 MCS-51系列单片机的存储器的组成 21
2.4.2 MCS-51系列单片机的特殊功能寄存器 22
2.5 MCS-51系列单片机的复位及时钟信号 24
2.5.1 复位过程和寄存器的复位状态 24
2.5.2 复位和μP监控电路 25
2.5.3 时钟电路 28
2.6 MCS-51系列单片机的节电模式 30
习题二 32
第三章 MCS-51系列单片机的指令集及汇编语言程序设计基础 33
3.1 MCS-51系列单片机指令系统的寻址方式 34
3.2 MCS-51系列单片机指令集及其说明 37
3.2.1 数据传送类指令 38
3.2.2 算术运算类指令 43
3.2.3 逻辑运算类指令 47
3.2.4 控制转移类指令 50
3.2.5 位操作类指令 54
3.2.6 汇编语言伪指令 60
3.3 MCS-51系列单片机汇编语言程序设计 60
3.3.1 一个简单的汇编语言程序 60
3.3.2 循环及程序转移控制 63
3.3.3 散转和查表的子程序 65
3.3.4 码制转换的子程序 68
3.3.5 数学运算的子程序 74
习题三 77
第四章 MCS-51系列单片机C语言程序设计 81
4.1 MCS-51系列单片机的C编译器 81
4.2 IAR EW8051的集成开发环境 83
4.2.1 IAR Embedded Workbench开发平台的使用方法 83
4.2.2 C-SPY模拟器的使用方法 92
4.3 IAR EW8051的C语言流程控制语句 94
4.3.1 判断语句 94
4.3.2 循环控制语句 99
4.4 IAR EW8051的C语言数据类型 105
4.4.1 IAR EW8051的C语言数据类型和变量 105
4.4.2 数组变量 112
4.4.3 指针变量 115
4.4.4 结构体变量 121
4.4.5 枚举变量和共用体 125
4.4.6 MCS-51系列单片机的SFR在C语言中的使用方法 127
4.4.7 利用C语言访问MCS-51系列单片机的外部扩展资源 128
4.5 函数和模块化程序设计 131
4.5.1 函数的定义 131
4.5.2 函数的参数、返回值和函数的调用 132
4.5.3 中断服务程序 134
4.5.4 模块化程序设计及其连接 138
习题四 139
第五章 MCS-51系列单片机中断系统、定时/计数器和串行口的结构及编程控制 141
5.1 MCS-51系列单片机的中断请求源 141
5.2 MCS-51系列单片机的外部中断 144
5.2.1 外部中断的结构和控制 144
5.2.2 外部中断的响应过程和应用 148
5.3 MCS-51系列单片机的定时/计数器 152
5.3.1 定时/计数器的结构和控制 152
5.3.2 定时/计数器的四种工作方式 154
5.3.3 定时/计数器的编程控制和应用 158
5.4 MCS-51系列单片机的串行口 166
5.4.1 串行口的结构和控制 167
5.4.2 串行口的四种工作方式 168
5.4.3 串行口波特率的计算 174
5.4.4 串行口编程和应用 176
5.5 MCS-51系列单片机多源中断的应用 189
习题五 192
第六章 MCS-51系列单片机的外部资源扩展 193
6.1 MCS-51系列单片机的外部地址扩展 193
6.1.1 MCS-51系列单片机的外部资源扩展概述 193
6.1.2 常用的地址锁存器和地址译码器 198
6.2 MCS-51系列单片机的外部程序存储器的扩展 203
6.2.1 常用程序存储器的特点 204
6.2.2 外部程序存储器的扩展 208
6.3 MCS-51系列单片机的外部数据存储器的扩展 211
6.3.1 常用数据存储器 212
6.3.2 并行接口数据存储器的扩展 223
6.3.3 串行接口数据存储器的扩展 228
6.4 MCS-51系列单片机的外部I/O通道的扩展 240
6.4.1 I/O通道扩展概述 240
6.4.2 利用标准的TTL电路扩展可编程I/O通道 241
6.4.3 利用CPLD扩展可编程I/O通道 247
习题六 249
第七章 MCS-51系列单片机与键盘、显示器、ADC和DAC的接口设计 251
7.1 MCS-51单片机系统的键盘设计 251
7.1.1 非编码式键盘的接口设计和编程 252
7.1.2 其他方式的键盘接口 259
7.2 MCS-51单片机系统的显示器接口和编程控制 262
7.2.1 LED显示器的接口 263
7.2.2 字符型LCD显示器的接口 268
7.2.3 图形点阵LCD显示器的接口 276
7.3 MCS-51单片机与ADC和DAC的接口 285
7.3.1 ADC和DAC的性能指标 285
7.3.2 MCS-51单片机与DAC器件的接口 286
7.3.3 MCS-51单片机与ADC器件的接口 303
习题七 321
附录A MCS-51系列单片机指令集一览表 323
附录B PC机与MCS-51单片机串行通信实例 327
参考文献 334
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| 精彩片段： |
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| 书 评： |
前 言
嵌入式计算机系统的应用越来越广泛，给我们的生活和工作带来了极大的影响。单片机是嵌入式计算机系统的CPU，是系统的控制核心。以Intel公司的8051和8052为内核的8位单片机及其衍生产品——MCS-51系列单片机经过了20多年的发展，现在已经有数百种之多，由于其具有成本低、可靠性高、集成度高、易于扩展、处理能力强等优点，在智能仪器仪表、过程控制、机电一体化系统等领域被广泛应用。
在8位单片机领域，MCS-51系列单片机多年来都保持非常大的市场占有率。近些年新推出了许多各具特色的RISC单片机，如Microchip公司的PIC系列单片机和Atmel公司的AVR系列单片机等，这些新单片机具有速度高、功耗低、I/O驱动能力强等特点，并且具有一定的模拟信号处理能力，给MCS-51系列单片机带来了很大的冲击。尽管如此，经过诸如Dallas、ADI、Philips、Infineon等许多全球著名半导体公司的努力，MCS-51系列单片机中近些年也推出了许多高性能的产品。如Dallas公司（被Maxim公司收购）的DS89C420单片机采用8052内核，其速度可达50 MIPS；ADI公司的ADμ8xx系列、Maxim公司的MAX7651/52、TI公司的MSC1210、Cygnal公司的C8051Fxxx系列等都是全兼容8051或8052的混合信号单片机，它们都具有相当强的模拟信号处理能力，被称之为“混合信号单片机”。虽然这些单片机都以8051为内核，兼容Intel公司最初的8051单片机指令集，但在性能方面已经大大地超过了最初的8051。
MCS-51系列单片机及其应用系统技术随着半导体技术的发展而不断推陈出新，目前许多高校使用的MCS-51单片机课程教材都比较陈旧，其内容过时，学生的学习内容与实际工作严重脱节。本书是根据作者多年的科研经验和教学实践的积累所编写的，书中所列的实例使用的器件和技术都是当前最新的，而且也在科研工作中有成功的应用。
本书以MCS-51系列单片机及其应用系统构件的原理为基本内容，同时穿插了许多硬件电路和相关的驱动软件，所有的程序都已经过科研和教学实践的验证，读者可以直接使用或移植后使用，而且作者为所有源程序作了详细的注释，便于阅读和移植。另外，考虑到嵌入式控制系统对实时性的要求，书中提供的源程序的编写思路都充分考虑了系统的实时处理速度。对于存储器资源较小的MCS-51系列单片机来说，不可能运行任何类似Windows、Linux这样的操作系统。因此，在对无操作系统的嵌入式系统软件设计中，本书大都采用多任务、消息传送机制，用定时器节拍触发方式实现系统的多个任务之间的同步。
全书共分七章，各章节的内容和安排顺序是根据作者多年的教学经验，并参考了国内外相关的教材、各类单片机参考资料的内容安排进行确立的。虽然书中的程序实例都以C语言为主，但考虑到在某些特殊应用中汇编语言仍可能被频繁使用，因此本书不仅介绍了IAR EW8051的C编译器及其编程规范，同时把MCS-51单片机的指令集和汇编语言编程也作了详细介绍。本书的主要内容如下：
第一章是单片机及其发展的综述，包括单片机的发展历史和趋势，以及目前常用的8位、16位、32位单片机的主要特点和MCS-51系列单片机的性能特点。
第二章是MCS-51系列单片机的硬件内核的详细介绍，具体可以了解到8051单片机内部的资源、功能单元的工作原理等内容。
第三章是学习MSC-51系列单片机的指令集和汇编语言编程的基础内容，按指令的功能分类介绍指令集，并详细介绍了MCS-51系列单片机的汇编语言源程序和可执行程序的格式，列举了许多实用的汇编子程序和一些功能程序，并以此为实例让读者逐步掌握汇编语言程序的编写过程和方法。
第四章首先介绍了IAR System公司的IAR EW8051集成开发环境，以及嵌入式C语言的基本语法和流程，然后介绍了MCS-51单片机C语言编程基础，尤其是对MCS-51单片机的嵌入式C程序的特殊细节作了详细的阐述。
第五章介绍了MCS-51系列单片机的中断、定时/计数器和串行口的工作原理、编程控制技术等内容，列举了一些实例。
第六章和第七章介绍了以MCS-51系列单片机为核心的嵌入式系统常用的构件，包括扩展外围程序、数据存储器、I/O单元、键盘接口、显示器接口、ADC和DAC器件的接口及编程控制技术。
此外，每章都精心安排了一定数量的练习和思考题，以方便教学，帮助读者拓宽书中给出的一些实例。
本书由王忠飞、胥芳合编，计时鸣主审。作者在编写过程中，得到了浙江工业大学赵国军教授、万跃华教授等老师的大力帮助，他们提出了许多宝贵的建议。在此，对他们为本书编写所做的贡献和帮助表示衷心的感谢。
由于作者的水平有限，书中可能还存在一些疏漏与不足之处，敬请读者给予批评和指正，可通过E-mail直接与作者联系。作者的E-mail为：wzf1225@hzcnc.com。
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