《單片機(jī)原理及其接口技術(shù)》介紹：MCS.51單片機(jī)的組成原理、基本結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)和匯編語言程序設(shè)計(jì)、中斷系統(tǒng)、各類接口技術(shù)及其單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上討論單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法并給出一些應(yīng)用實(shí)例。《單片機(jī)原理及其接口技術(shù)》內(nèi)容包括微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、MCS.51單片機(jī)工作原理、MCS.51單片機(jī)指令系統(tǒng)、匯編語言程序設(shè)計(jì)、MCS.51中斷系統(tǒng)、并行接口技術(shù)、串行接口技術(shù)、A／D與D／A接口技術(shù)、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例。每章后均附有一定量的習(xí)題，方便學(xué)生復(fù)習(xí)、提高。書中適時(shí)引入了當(dāng)今流行的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)開發(fā)和仿真軟件Keil與Proteus，并貫穿于全書的重要章節(jié)；單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)也作為一個(gè)重要章節(jié)做了較為詳細(xì)的介紹。
《單片機(jī)原理及其接口技術(shù)》可作為高等院校電子信息、電氣工程、自動(dòng)控制、通信工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)以及其他相關(guān)專業(yè)的教材，也可作為從事相關(guān)工作的工程技術(shù)人員的參考書。
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目錄
前言
第1章 微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) 1
1.1 微型計(jì)算機(jī)中數(shù)制及數(shù)的相互轉(zhuǎn)換 1
1.1.1 微型計(jì)算機(jī)中的數(shù)制 1
1.1.2 數(shù)制間的相互轉(zhuǎn)換 2
1.2 微型計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示形式 4
1.2.1 定點(diǎn)數(shù)的表示方法 4
1.2.2 浮點(diǎn)數(shù)的表示方法 5
1.2.3 二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算 5
1.3 微型計(jì)算機(jī)中數(shù)和字符的編碼 8
1.3.1 原碼、反碼和補(bǔ)碼 8
1.3.2 補(bǔ)碼運(yùn)算及其變形 10
1.3.3 BCD碼和ASCII碼 12
1.4 單片微型機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用 13
1.4.1 單片微型機(jī)的發(fā)展過程 13
1.4.2 單片微型機(jī)的產(chǎn)品近況 14
1.4.3 單片微型機(jī)的應(yīng)用 15
習(xí)題 15
第2章 MCS-51單片機(jī)工作原理 17
2.1 MCS-51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu) 17
2.1.1 CPU結(jié)構(gòu) 18
2.1.2 存儲器結(jié)構(gòu) 19
2.1.3 I/O端口 24
2.1.4 定時(shí)／計(jì)數(shù)器與中斷系統(tǒng) 26
2.2 MCS-51單片機(jī)引腳功能 27
2.3 MCS-51草片機(jī)工作方式 30
2.3.1 復(fù)位方式 30
2.3.2 程序運(yùn)行方式 31
2.3.3 節(jié)電方式 31
2.3.4 編程和校驗(yàn)方式 32
2.4 MCS-51單片機(jī)工作時(shí)序 33
2.4.1 時(shí)鐘周期、機(jī)器周期、指令周期和典型工作時(shí)序 33
2.4.2 單片機(jī)的讀寫時(shí)序 35
習(xí)題 37
第3章 MCS-51單片機(jī)指令系統(tǒng) 39
3.1 指令系統(tǒng)概述 39
3.1.1 指令格式及指令的表示形式 39
3.1.2 指令系統(tǒng) 40
3.1.3 指令分類 40
3.2 尋址方式 42
3.2.1 直接尋址 42
3.2.2 立即數(shù)尋址 43
3.2.3 寄存器尋址 44
3.2.4 寄存器間接尋址 44
3.2.5 變址尋址 45
3.2.6 相對尋址 46
3.2.7位尋址 47
3.3 數(shù)據(jù)傳送指令 47
3.3.1 內(nèi)部數(shù)據(jù)傳送指令 48
3.3.2 外部數(shù)據(jù)傳送指令 50
3.3.3 堆棧操作指令 53
3.3.4 數(shù)據(jù)交換指令 54
3.4 算術(shù)與邏輯運(yùn)算和移位指令 55
3.4.1 算術(shù)運(yùn)算指令 55
3.4.2 邏輯運(yùn)算指令 61
3.4.3 移位指令 63
3.5 控制轉(zhuǎn)移和位操作指令 65
3.5.1 控制轄移指令 65
3.5.2 位操作指令 75
習(xí)題 77
第4章 匯編語言程序設(shè)計(jì) 80
4.1 匯編語言概述 80
4.1.1 匯編語言格式 80
4.1.2 匯編語言構(gòu)成 81
4.2 匯編語言程序設(shè)計(jì)方法 85
4.2.1 匯編語言源程序的設(shè)計(jì)步驟 85
4.2.2 程序編寫的方法和技巧 86
4.3 常用程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 87
4.3.1 順序程序設(shè)計(jì) 87
4.3.2 分支程序設(shè)計(jì) 88
4.3.3 循環(huán)程序設(shè)計(jì) 91
4.4 子程序設(shè)計(jì) 92
4.4.1 調(diào)用現(xiàn)場的保護(hù)與恢復(fù) 93
4.4.2 主程序和子程序的參數(shù)傳遞 94
4.4.3 常用子程序介紹 97
4.5 KeiI μVision及Proteus使用指南 1 1 1
4.5.1 Keil μVision使用入門 1 1 1
4.5.2 Proteus使用入門 124
4.5.3 應(yīng)用舉例 133
習(xí)題 137
第5章 MCS-51中斷系統(tǒng) 138
5.1 概述 138
5.1.1 中斷的定義和作用 138
5.1.2 MCS-51中斷源及中斷分類 141
5.1.3 MCS-51中斷系統(tǒng) 143
5.1.4 中斷控制 147
5.2 MCS-51的外部中斷 150
5.2.1 MCS-51的外部中斷 150
5.2.2 MCS-51的外部中斷擴(kuò)展 152
5.3 MCS-51的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 154
5.3.1 MCS-51的定時(shí)器／計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)和工作原理 155
5.3.2 MCS-51的定時(shí)器／計(jì)數(shù)器工作方式 157
5.3.3 MCS-51的定時(shí)器／計(jì)數(shù)器應(yīng)用 159
習(xí)題 167
第6章 并行接口技術(shù) 169
6.1 1I/O接口概述 169
6.1.1 1I/O接口的定義及作用 170
6.1.2 1I/O接幾的叫種傳送方式 171
6.1.3 1I/O接口的編址技術(shù) 173
6.2 內(nèi)部I/O端口 174
6.2.1 內(nèi)部I/O端口的結(jié)構(gòu)與工作原理 174
6.2.2 內(nèi)部I/O口的應(yīng)用 177
6.3 MCS-51與外部存儲器的接口 179
6.3.1 外部存儲器 180
6.3.2 譯碼技術(shù) 186
6.3.3 外部存儲器的擴(kuò)展 194
6.4 8255擴(kuò)展技術(shù) 198
6.4.1 8255概述 198
6.4.2 8255的擴(kuò)展 206
6.5 顯示、鍵盤接口技術(shù) 211
6.5.1 顯示接口技術(shù) 21 1
6.5.2 鍵盤接口技術(shù) 226
習(xí)題 234
第7章 串行接口技術(shù) 236
7.1 串行通信概述 236
7.1.1 串行通信基本概念 236
7.1.2 串行通信接口標(biāo)準(zhǔn) 240
7.2 MCS-51單片機(jī)串行口及其應(yīng)用 242
7.2.1 串行口結(jié)構(gòu) 242
7.2.2 串行口工作方式 245
7.2.3 串行口通信波特率 246
7.2.4 串行口應(yīng)用 247
7.3 I2C總線接口技術(shù) 269
7.3.1 I2C總線基礎(chǔ) 269
7.3.2 I2C總線時(shí)序 272
7.3.3 MCS-51與AT24C02C的接口 274
習(xí)題 282
第8章 D/A、A/D接口技術(shù) 283
8.1 D/A接口技術(shù) 283
8.1.1 D/A轉(zhuǎn)換器的原理 283
8.1.2 D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo) 285
8.1.3 MCS-51與8位D/A轉(zhuǎn)換器的接口 286
8.1.4 MCS-51與12位D/A轉(zhuǎn)換器的接口 293
8.2 A/D接口技術(shù) 296
8.2.1 A/D轉(zhuǎn)換器的原理 296
8.2.2 MCS-51與8位A/D轉(zhuǎn)換器的接口 299
8.2.3 MCS-51與12位A/D轉(zhuǎn)換器的接口 305
習(xí)題 309
第9章 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì) 311
9.1 抗干擾設(shè)計(jì)的概述 311
9.1.1 干擾及其分類 311
9.1.2 干擾的耦合方式 312
9.1.3 抗干擾技術(shù)的重要性 316
9.2 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件抗干擾設(shè)計(jì) 3 1 7
9.2.1 硬件抗干擾技術(shù)原理與方法 317
9.2.2 電源的抗干擾設(shè)計(jì) 327
9.2.3 主控單元的抗干擾設(shè)計(jì) 33 1
9.2.4 數(shù)字信號傳輸通道的抗干擾設(shè)計(jì) 334
9.2.5 PCB電路板的抗干擾設(shè)計(jì) 338
9.3 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的軟件抗干擾設(shè)計(jì) 343
9.3.1 指令冗余設(shè)計(jì) 343
9.3.2 軟件陷阱設(shè)計(jì) 344
9.3.3 軟件“看門狗”設(shè)計(jì) 347
9.3.4 數(shù)字濾波設(shè)計(jì) 350
9.3.5 開關(guān)量輸入輸m抗干擾設(shè)計(jì) 359
習(xí)題 360
第10章 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例 362
10.1 手持式抄表系統(tǒng)設(shè)計(jì) 362
10.1.1 背景意義 362
10.1.2 總體方案設(shè)計(jì) 362
10.1.3 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) 363
10.1.4 單元電路設(shè)計(jì) 365
10.1.5 系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì) 373
10.2 溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 380
10.2.1 背景意義 380
10.2.2 總體方案設(shè)計(jì) 380
10.2.3 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) 381
10.2.4 系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì) 388
10.3 基于PTR8000的無線數(shù)據(jù)傳輸 393
10.3.1 背景意義 393
10.3.2 總體方案設(shè)計(jì) 393
10.3.3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 394
10.3.4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 398
習(xí)題 401
參考文獻(xiàn) 402
附錄 MCS-51系列單片機(jī)指令表 403
算法是對具體問題的描述方法。在任務(wù)分析的基礎(chǔ)上，對已明確的系統(tǒng)功能要求和性能指標(biāo)用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行描述。再根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)過程和邏輯關(guān)系，進(jìn)一步把數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能夠處理的程序算法。同一數(shù)學(xué)模型，可以有不同的算法表述，程序設(shè)計(jì)人員需要對不同的算法進(jìn)行分析比較，從中選取切合實(shí)際的最優(yōu)算法。
3.流程描述
這是程序設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備階段，目的在于進(jìn)行程序的總體構(gòu)建。首先需要確定程序結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)形式、資源分配和參數(shù)計(jì)算。然后根據(jù)程序運(yùn)行的過程，規(guī)劃程序執(zhí)行的邏輯順序，并繪制出相應(yīng)的程序流程圖。對于簡單的應(yīng)用程序，可以不需要流程圖。但對于較為復(fù)雜的程序設(shè)計(jì)，繪制流程圖是一個(gè)良好的編程習(xí)慣。
4.編寫匯編語言源程序這一階段，設(shè)計(jì)人員根據(jù)程序流程圖完成匯編語言源程序的編寫。設(shè)計(jì)者應(yīng)在掌握程序編寫基本方法和技巧的基礎(chǔ)上，注意所編程序的正確性和可讀性，必要時(shí)在程序的合適位置添加注釋。
5.上機(jī)調(diào)試
上機(jī)調(diào)試的目的在于驗(yàn)證程序設(shè)計(jì)的正確性。任何程序的編寫都難免存在缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，只有通過上機(jī)調(diào)試才能檢查出這些問題并加以糾正。
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