《單片微機(jī)原理及應(yīng)用》是2013年8月1日出版的書籍,作者是徐春輝。

圖書內(nèi)容

本書從介紹微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理入手,以AT89S51單片機(jī)為例介紹單片微機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理及應(yīng)用,注重基礎(chǔ)性和實(shí)用性相結(jié)合。[1]

以二進(jìn)制和基本邏輯電路為起點(diǎn)闡述微型計(jì)算機(jī)的基本工作原理,并通過豐富的實(shí)例將基本概念、基本理論、基本方法講清講透。本書引入Keil μVision和Proteus,并配備豐富的課堂演示實(shí)例,將實(shí)驗(yàn)室搬入教室。另外,例題程序設(shè)計(jì)采用匯編語言和C語言雙方案,便于讀者對(duì)照學(xué)習(xí)。本書提供配套電子課件、習(xí)題解答和教學(xué)指南。[1]

目 錄

第1章 緒論 1

1.1 計(jì)算機(jī)的誕生、發(fā)展及基本結(jié)構(gòu) 1

1.2 計(jì)算機(jī)類型劃分 2

1.2.1 通用計(jì)算機(jī) 2

1.2.2 嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 2

1.3 嵌入式計(jì)算機(jī)的類別及應(yīng)用特點(diǎn) 3

1.3.1 嵌入式計(jì)算機(jī)的類別 3

1.3.2 嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn) 3

1.4 單片微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)舉例 3

練習(xí)與思考題1 5

第2章 微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) 6

2.1 計(jì)算機(jī)中的數(shù)、編碼和運(yùn)算 6

2.1.1 計(jì)算機(jī)中常用的數(shù)制及相互轉(zhuǎn)換 6

2.1.2 微型計(jì)算機(jī)中常用的編碼 7

2.1.3 微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)算基礎(chǔ) 8

2.2 微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 11

2.2.1 存儲(chǔ)器的組成及功能 12

2.2.2 微處理器的結(jié)構(gòu)及工作原理 14

2.2.3 輸入/輸出設(shè)備及其接口電路 19

2.2.4 微型計(jì)算機(jī)的總線連接結(jié)構(gòu) 20

2.3 微型計(jì)算機(jī)的指令執(zhí)行過程 22

2.4 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 24

2.4.1 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成 24

2.4.2 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能指標(biāo) 25

2.4.3 微型計(jì)算機(jī)的分類 26

2.5 單片微型計(jì)算機(jī)概述 26

2.5.1 什么是單片微型計(jì)算機(jī) 26[1]

2.5.2 單片機(jī)的發(fā)展歷史 27

2.5.3 單片機(jī)的特點(diǎn) 27

2.5.4 單片機(jī)的應(yīng)用 27

2.5.5 單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 28

2.5.6 單片機(jī)的主要制造廠商和機(jī)型 29

2.5.7 51系列單片機(jī)簡(jiǎn)介 29

練習(xí)與思考題2 31

第3章 AT89S51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)與

時(shí)序 33

3.1 AT89S51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)概述 33

3.2 AT89S51單片機(jī)的外部引腳 34

3.2.1 電源及時(shí)鐘引腳 34

3.2.2 控制引腳 35

3.2.3 并行I/O口引腳 35

3.3 AT89S51單片機(jī)的CPU 36

3.3.1 運(yùn)算器 36[1]

3.3.2 控制器 38

3.4 AT89S51單片機(jī)存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu) 38

3.4.1 程序存儲(chǔ)器空間 39

3.4.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間 39

3.4.3 特殊功能寄存器 41

3.4.4 位地址空間 44

3.5 AT89S51單片機(jī)的并行輸入/

輸出接口 45

3.5.1 P0口 45

3.5.2 P2口 46

3.5.3 P1口 47

3.5.4 P3口 48

3.6 AT89S51單片機(jī)的時(shí)鐘電路與

時(shí)序 48

3.6.1 AT89S51單片機(jī)的時(shí)鐘電路 48

3.6.2 時(shí)序與時(shí)序定時(shí)單位 50

3.6.3 AT89S51指令的取指/執(zhí)行時(shí)序 51

3.6.4 AT89S51對(duì)片外存儲(chǔ)器的操作

時(shí)序 52

3.7 復(fù)位操作與復(fù)位電路 54[1]

3.8 AT89S51單片機(jī)的低功耗節(jié)電

模式與看門狗定時(shí)器 55

3.8.1 空閑模式 56

3.8.2 掉電運(yùn)行模式 57

3.8.3 掉電和空閑模式下的看門

狗定時(shí)器WDT 57

練習(xí)與思考題3 57

第4章 51系列單片機(jī)的指令系統(tǒng) 59

4.1 指令及其格式 59

4.1.1 指令系統(tǒng)概述 59

4.1.2 指令描述符號(hào)的約定 60

4.1.3 機(jī)器指令的字節(jié)編碼格式 60

4.1.4 符號(hào)指令的書寫格式 61

4.2 51系列單片機(jī)的尋址方式 61

4.2.1 立即尋址 61

4.2.2 直接尋址 62[1]

4.2.3 寄存器尋址 62

4.2.4 寄存器間接尋址 63

4.2.5 變址尋址(基址寄存器加變址

寄存器間址尋址) 63

4.2.6 相對(duì)尋址方式 64

4.2.7 位尋址方式 64

4.3 51系列單片機(jī)指令系統(tǒng)分類介紹 65

4.3.1 數(shù)據(jù)傳送類指令 65

4.3.2 算術(shù)運(yùn)算類指令 70

4.3.3 邏輯運(yùn)算與移位指令 75

4.3.4 控制轉(zhuǎn)移類指令 78

4.3.5 位操作類指令 83

4.3.6 51系列單片機(jī)指令匯總 85

練習(xí)與思考題4 87

第5章 51系列單片機(jī)匯編語言程序

設(shè)計(jì)及仿真調(diào)試 90

5.1 匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 90

5.1.1 機(jī)器語言、匯編語言與高級(jí)

語言 90

5.1.2 匯編語言的語句和格式 91

5.1.3 偽指令 92

5.1.4 匯編語言源程序的匯編 94

5.1.5 匯編語言程序設(shè)計(jì)的一般步驟 95

5.2 匯編語言源程序的基本結(jié)構(gòu) 95

5.2.1 順序結(jié)構(gòu) 95

5.2.2 分支結(jié)構(gòu) 96

5.2.3 循環(huán)結(jié)構(gòu) 97

5.2.4 子程序 101

5.3 51系列單片機(jī)匯編語言實(shí)用[1]

程序設(shè)計(jì)舉例 104

5.3.1 查表程序設(shè)計(jì) 104

5.3.2 散轉(zhuǎn)程序設(shè)計(jì) 106

5.3.3 碼制轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì) 107

5.3.4 運(yùn)算程序設(shè)計(jì) 108

5.4 程序調(diào)試與集成開發(fā)環(huán)境軟件

Keil Vision 109

5.4.1 程序調(diào)試概述 109

5.4.2 Keil Vision軟件簡(jiǎn)介 109

5.4.3 Keil Vision集成開發(fā)環(huán)境中

調(diào)試單片機(jī)匯編語言源程序

的方法 110

練習(xí)與思考題5 115

*第6章 單片機(jī)的C語言程序設(shè)計(jì) 116

6.1 單片機(jī)C語言概述 116

6.1.1 采用C51的優(yōu)點(diǎn) 116

6.1.2 C51的程序框架 116

6.1.3 C51的程序開發(fā)過程 117

6.2 C51的數(shù)據(jù)與運(yùn)算 118[1]

6.2.1 C51的數(shù)據(jù)類型 118

6.2.2 C51的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)類型 119

6.2.3 C51數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器模式 119

6.2.4 C51的指針變量 119

6.2.5 C51對(duì)SFR、可尋址位、存儲(chǔ)

器和I/O口的定義 122

6.3 C51的運(yùn)算符和表達(dá)式 124

6.4 C51的基本語句 127

6.4.1 表達(dá)式語句 127

6.4.2 復(fù)合語句 127

6.4.3 選擇語句 127

6.4.4 循環(huán)語句 128

6.5 C51的函數(shù) 129

6.5.1 函數(shù)的分類 129

6.5.2 C51函數(shù)的定義 129

6.5.3 C51函數(shù)的調(diào)用 130

6.5.4 對(duì)被調(diào)函數(shù)的說明 131

6.5.5 C51的庫(kù)函數(shù) 131

6.6 C51編程實(shí)例 131

6.6.1 C語言程序與匯編語言源

程序的關(guān)系 131

6.6.2 順序程序的設(shè)計(jì) 132

6.6.3 循環(huán)程序的設(shè)計(jì) 133

6.6.4 分支程序的設(shè)計(jì) 134

6.7 匯編語言和C語言的混合編程 135

練習(xí)與思考題6 136[1]

第7章 AT89S51單片機(jī)I/O口應(yīng)用與

軟/硬件系統(tǒng)模擬調(diào)試 138

7.1 AT89S51單片機(jī)I/O接口的

應(yīng)用 138

7.1.1 AT89S51單片機(jī)I/O接口的

操作方式 138

7.1.2 I/O接口的應(yīng)用實(shí)例:發(fā)光二

極管的控制 139

7.2 軟/硬件系統(tǒng)的模擬調(diào)試與Proteus

軟件 140

7.2.1 Proteus軟件的特點(diǎn) 141

7.2.2 Proteus軟件對(duì)于單片機(jī)教學(xué)的

重要意義 141

7.3 Proteus軟件快速入門 141

7.3.1 Proteus工作界面 141

7.3.2 使用Proteus進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)仿

真設(shè)計(jì)的步驟 144

7.4 應(yīng)用實(shí)例 144[1]

7.4.1 原理圖設(shè)計(jì) 144

7.4.2 Proteus仿真 147

練習(xí)與思考題7 148

第8章 AT89S51單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 149

8.1 中斷技術(shù)概述 149

8.1.1 中斷的定義和作用 149

8.1.2 中斷源 150

8.1.3 中斷分類 151

8.1.4 中斷系統(tǒng)的功能 151

8.1.5 中斷處理過程 153

8.2 AT89S51單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 155

8.2.1 AT89S51的中斷請(qǐng)求源和中斷

標(biāo)志 156

8.2.2 AT89S51對(duì)中斷請(qǐng)求的控制 158

8.2.3 AT89S51中斷處理的過程 160

8.3 中斷系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)及實(shí)例 163

8.3.1 中斷系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì) 163

8.3.2 中斷系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)舉例 165

8.4 AT89S51對(duì)外部中斷源的擴(kuò)展 169

8.4.1 借用定時(shí)器溢出中斷擴(kuò)展

外部中斷源 169

8.4.2 采用中斷加查詢法擴(kuò)展外部

中斷源 170

練習(xí)與思考題8 173[1]

第9章 AT89S51單片機(jī)的定時(shí)器

/計(jì)數(shù)器 174

9.1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器概述 174

9.2 AT89S51單片機(jī)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器

的結(jié)構(gòu) 174

9.2.1 工作方式控制寄存器TMOD 175

9.2.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存器

TCON 176

9.3 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的4種工作方式 176

9.3.1 方式0 176

9.3.2 方式1 177

9.3.3 方式2 178

9.3.4 方式3 178

9.4 對(duì)外部輸入信號(hào)的要求 180

9.5 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的編程和應(yīng)用 180

9.5.1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的編程 180

9.5.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例 181

練習(xí)與思考題9 193

第10章 51系列單片機(jī)的串行通信 195

10.1 計(jì)算機(jī)串行通信基礎(chǔ) 195

10.1.1 串行通信的分類 195

10.1.2 串行通信的制式 197

10.1.3 串行通信中的調(diào)制與解調(diào) 197

10.1.4 串行通信的校驗(yàn) 198

10.1.5 串行通信中串行I/O數(shù)據(jù)的

實(shí)現(xiàn) 198

10.2 AT89S51單片機(jī)串行口的結(jié)構(gòu)

及工作原理 200

10.2.1 串行口的結(jié)構(gòu) 200

10.2.2 串行口的工作方式 202

10.3 AT89S51單片機(jī)串行口的應(yīng)用 207[1]

10.3.1 串行通信的編程要點(diǎn) 207

10.3.2 串行口在方式0下的應(yīng)用 207

10.3.3 串行口在其他方式下的應(yīng)用 211

10.4 單片機(jī)的多機(jī)通信 219

10.4.1 主從式多機(jī)通信原理 219

10.5 單片機(jī)與PC間的串行通信 220

10.5.1 單片機(jī)與PC串行通信的硬件

連接 220

10.5.2 通信協(xié)議與通信程序 223

練習(xí)與思考題10 223

第11章 51系列單片機(jī)的存儲(chǔ)器擴(kuò)展 225

11.1 單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展概述 225

11.2 51系列單片機(jī)系統(tǒng)總線的構(gòu)造 225

11.3 地址空間分配和外部地址

鎖存器 226

11.3.1 存儲(chǔ)器地址空間分配 226[1]