单片机原理与应用

出版时间：2009-7  出版社：机械工业出版社  作者：魏力，王琳参 编  页数：201  译者：王琳参  

前言

　　单片机是微型计算机的一个重要分支。随着单片机在控制领域内的应用不断扩展，发挥的作用也越来越大。“单片机原理与应用”已经成为与控制相关专业的一门必修课程。本书为了适应单片机迅速发展的需要，在参考了同类优秀教材和生产厂家数据资料，并在总结多年教学实践经验的基础上编写而成。本书以应用广泛、可靠性高、性价比高的MCS－51系列单片机作为首选机型进行教学，以便使学生掌握MCS－51系列单片机的硬件结构，软件设计方法和系统开发的技能。培养应用单片机设计和开发的能力。　　本书注重计算机、单片机基础知识的介绍，避免繁琐的理论叙述，淡化原理性的论述，降低理论深度，强调应用环节，以便于学生理解和快速掌握单片机系统的软硬件结构，实现本课程的教学目的。　　全书分九章和实验指导书。主要内容包括：第1章介绍计算机的基础知识；第2章介绍MSC－51单片机硬件结构；第3、4章介绍MSC－51单片机指令系统和汇编语言程序设计；第5、6章介绍单片机的系统扩展、单片机的中断、定时器／计数器及串行通信等片内接口；第7、8章介绍MSC－51单片机接口扩展技术及数／模、模／数转换；第9章介绍单片机应用系统设计；实验指导书包括单片机的十五个上机实验。　　本书的主要特点是：　　1.为了便于学生能在较短的时间内掌握单片机应用技术，对于基础理论的讲述，力求做到深入浅出、通俗易懂。　　2.在知识结构的安排上，注意做到使各章独立，各个知识点之间由浅入深、从易到难、彼此融合，构成一个完整的单片机原理与应用的知识体系。　　3.注重实用性，理论讲述以够用为度，力图通过精选实例和上机操作指导，使读者能在较短的时间内掌握单片机应用和开发技术。　　本书由魏力担任主编，王琳参编。具体分工如下：魏力编写第1、3、5、7、9章；王琳编写第2、4、6、8章和实验指导书；全书由魏力统稿。　　在编写过程中，我们参考了单片机方面优秀的书籍和期刊，在此对相关的作者一并表示谢意。　　由于单片机技术的快速发展，鉴于编者水平所限，书中的疏漏和不足在所难免。恳请读者批评指正。

内容概要

　　《单片机原理与应用》以广泛使用的MSC-51单片机为样机，系统地介绍了单片机的工作原理和接口技术。《单片机原理与应用》分九章和实验指导书。主要内容包括：计算机的基础知识，MSC-51单片机结构、指令系统，汇编语言程序设计，单片机的系统扩展，单片机的中断、定时器／计数器及串行通信等片内接口，MSC-51单片机接口技术，数／模、模／数转换，单片机应用系统设计，单片机的上机指导等。　　《单片机原理与应用》注重实用性，理论讲述以够用为度，力图通过精选实例和上机操作指导，使读者能在较短的时间内掌握单片机应用和开发技术。　　《单片机原理与应用》可作为高职高专相关专业的教材，也可作为各类工程技术人员的自学参考书。

书籍目录

前言第1章 计算机系统概述1.1 计算机的发展、应用及分类1.1.1 计算机的发展1.1.2 微型计算机的组成1.1.3 微型计算机的分类1.2 单片机概述1.2.1 单片机发展概述1.2.2 单片机的发展方向1.2.3 MCS-51单片机系列1.2.4 80C51单片机系列1.2.5 常用单片机系列简介1.2.6 单片机的一般结构、特点及应用1.3 微型计算机的常用术语1.4 数制及其转换1.4.1 常用数制1.4.2 数制间的转换1.4.3 二进制数和十六进制数的运算1.5 码制1.5.1 ASCII码1.5.2 二进制编码的十进制数——BCD码1.6 计算机中数的表示1.6.1 机器数和真值1.6.2 机器数的表示方法练习题1第2章 MCS-51单片机结构2.1 内部结构及引脚功能2.1.1 McS-51单片机结构框图2.1.2 805l的内部结构及功能2.1.3 MCS-51的信号引脚2.2 MCS-5l存储器系统2.2.1 程序存储器2.2.2 片内数据存储器2.2.3 Mcs-51的特殊功能寄存器2.2.4 Mcs-51的堆栈操作2.2.5 片外数据存储器2.3 MCS-51单片机的并行L／0端口2.3.1 P0口的结构和功能2.3.2 P1口的结构和功能2.3.3 P2口的结构和功能2.3.4 P3口的结构和功能2.4 McS-51时钟电路与时序2.4.1 时钟电路2.4.2 时序定时关系2.4.3 典型指令时序2.5 复位和复位电路2.5.1 复位状态2.5.2 复位方式练习题2第3章 MCS-51单片机指令系统3.1 MCs-51指令编码格式及寻址方式3.1.1 指令编码格式3.1.2 指令分类及符号约定3.1.3 寻址方式3.1.4 寻址方式小结3.2 数据传送类指令3.2.1 片内RAM数据传送指令组3.2.2 片外RAM数据传送指令组3.2.3 程序存储器数据传送指令组3.2.4 数据交换指令3.2.5 堆栈操作指令3.3 算术运算类指令3.3.1 加法运算指令3.3.2 减法运算指令3.3.3 乘除法运算指令3.3.4 十进制调整指令3.4 逻辑运算类指令3.4.1 逻辑“与”运算指令3.4.2 逻辑“或”运算指令3.4.3 逻辑“异或”运算指令3.4.4 累加器清零和取反指令3.4.5 移位指令3.5 控制转移类指令3.5.1 无条件转移指令3.5.2 条件转移指令3.5.3 子程序调用和返回指令3.5.4 空操作指令3.6 位操作类指令3.6.1 位传送指令3.6.2 置位复位指令3.6.3 位运算指令3.6.4 位控制转移指令3.7 常用伪指令3.7.1 设定起始地址伪指令ORG3.7.2 汇编结束伪指令END3.7.3 字节数据定义伪指令DB3.7.4 字数据定义伪指令DW3.7.5 空间定义伪指令DS3.7.6 符号定义伪指令EQu3.7.7 位地址符号定义伪指令BIT3.7.8 字节地址符号定义伪指令XDATA和DA3、A练习题3第4章 MCS-51汇编语言编程技术4.1 汇编语言和汇编程序4.1.1 汇编语言和汇编程序概述4.1.2 汇编语言的语句格式4.2 单片机汇编语言程序的基本结构形式4.2.1 汇编语言程序的设计步骤4.2.2 程序的基本结构4.2.3 顺序结构4.2.4 分支程序4.2.5 循环程序4.3 程序设计举例4.3.1 查表程序4.3.2 算术运算程序4.3.3 转换码型程序4.3.4 延时程序4.3.5 数据极值检索程序4.3.6 数据排序程序4.3.7 关键数据检索程序4.3.8 子程序设计4.3.9 位操作程序练习题4第5章 存储器5.1 MCS－51系统扩展结构5.1.1 MCS－51单片机用于扩展的端口及控制线5.1.2 CPU读片外程序存储器及读写片外数据存储器(I／O)时序5.2 MCS－51单片机存储器结构5.2.1 程序存储器5.2.2 数据存储器5.3.MCS－51程序存储器的扩展5.3.1 常用程序存储器和地址锁存器5.3.2 程序存储器的扩展：5.4 MCS－51数据存储器的扩展5.4.1 常用的数据存储器5.4.2 数据存储器的扩展5.5 单片机扩展片外存储器空间地址分配5.5.1 线选法5.5.2 全地址译码法练习题5第6章 MCS－51的片内接口6.1 MCS－51中断系统6.1.1 中断及响应中断的过程6.1.2 MCS－51的中断系统?6.1.3 中断应用举例6.2 定时器／计数器6.2.1 定时器／计数器的内部结构和功能6.2.2 定时器／计数器的控制寄存器6.2.3 定时器工作方式6.2.4 定时器应用6.3 MCS－51单片机串行接口6.3.1 串行通信的原理6.3.2 Mcs－51单片机串行通信口6.3.3 MCS－51单片机串行通信工作方式练习题6第7章 MCS－51输入／输出接口扩展和应用7.1 单片机扩展I／O的需要7.1.1 输入／输出的控制方式7.1.2 扩展输入／输出接口的原因7.2 通过锁存器、触发器扩展VO口7.2.1 输出口7.2.2 输入／输出口7.3 8255A可编程通用并行接口7.3.1 可编程I／O扩展概述7.3.2 8255A的逻辑结构和信号引脚7.3.3 8255A的工作方式及数据I／O操作7.3.4 8255A控制字及初始化编程7.4 8155接口芯片7.4.1 8155基本结构及工作方式7.4.2 8155的命令／状态寄存器7.4.3 8155的定时器／计数器7.4.4 8155与MCS-51单片机的连接及软件操作7.5 键盘及其接口7.5.1 键盘的工作原理7.5.2 单片机键盘电路7.6 显示器接口7.6.1 LED显示器接口7.6.2 显示器的显示方式练习题7第8章 数／模、模／数转换8.1 概述8.2 数／模转换原理与MCS-5l单片机的接口设计8.2.1 D／A转换器(DAC)原理8.2.2 D／A转换器的主要性能指标8.2.3 D／A转换器芯片DAC08328.2.4 DAC0832与单片机的接口设计8.3 模／数转换原理与MCS－51单片机的接口设计8.3.1 A／D转换器(ADC)原理8.3.2 A／D转换器芯片ADC08098.3.3 ADC0809与单片机的接口设计练习题8第9章 单片机应用系统设计9.1 系统设计过程9.1.1 系统设计的目的和要求9.1.2 系统设计的过程9.2 单片机应用系统设计实例9.2.1 设计要求9.2.2 硬件设计9.2.3 软件设计练习题9实验指导书实验简介实验一 DICE组合软件的使用与调试实验二 基本传送指令实验三 算术指令实验四 BCD数求和运算实验五 逻辑和移位指令实验六 串传送操作实验七 求极大值实验八 排序实验九 串搜索操作(寻找关键字)实验十 I／O输出(PI)实验十一 秒钟实验十二 I／0输入、输出实验实验十三 并口输出方脉冲实验十四 8255A可编程芯片的使用实验十五 微型打印机附录MCS－51单片机指令集参考文献

章节摘录

　　第1章　计算机系统概述　　电子计算机的出现是20世纪具有划时代意义的科技成果之一，特别是自20世纪70年代以来，微型计算机登上历史舞台，其发展的势头不可阻挡，成为当今计算机发展的主流方向。如今计算机已经融入到人类社会的方方面面。计算机已极大地改变了人们的工作方式、学习方式和生活方式，成为我们这个时代的主要标志。　　1.1　计算机的发展、应用及分类　　1.1.1　计算机的发展　　计算机主要由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分构成，这个计算机模型是依据美籍匈牙利学者冯·诺依曼提出的“存储与程序控制”理论构建的。该理论的原理是：在计算机内部直接采用二进制数进行运算；并将指令和数据都存储起来，由程序控制计算机自动执行。这就是后人称为的“冯·诺依曼机”。　　根据电子计算机所采用的电子元件的变化，其发展可分成四个阶段，即大型机阶段、微型机阶段、网络阶段和智能阶段。但是计算机的结构仍然没有突破冯·诺依曼提出的经典结构框架。　　从1946年2月15日第一台电子数字计算机的诞生至今，短短几十年的时间，计算机的性能品质迅速提升、价格大幅降低、应用日益广泛，已深刻地影响着人类生产和生活的各个方面。　　……