单片机原理与应用设计

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出版者:哈尔滨工业大学
作者:张毅刚
出品人:
页数:257
译者:
出版时间:2008-7
价格:30.00元
装帧:
isbn号码:9787560327020
丛书系列:
图书标签:
  • 计算机
  • 编程
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具体描述

《单片机原理与应用设计》是《电气工程与电气信息科学技术工程系列丛书》之一。详细介绍了89C51单片机片内硬件结构、指令系统,并从应用设计的角度介绍了89C51单片机的各种硬件接日设计和汇编语畜的接口驱动程序设计,最后介绍了89C51单片机应用系统的设计。《单片机原理与应用设计》紧紧抓住接口设计这一主线,突出了书中内容的实用性和典型性,同时对89c51单片机应用系统设计中用到的各种新器件也做了介绍。

作者简介

目录信息

第1章 单片机基础 1.1 什么是单片机 1.2 单片机的发展历史及发展趋势 1.2.1 单片机的发展历史 1.2.2 单片机的发展趋势 1.3 单片机的应用 1.4 MCS-51系列与ATB9CSx系列单片机 1.4.1 MCS-51系列单片机 1.4.2 AT89C5x系列单片机 思考题及习题第2章 89C51单片机的硬件结构 2.1 89C51单片机的片内结构 2.2 89C51单片机的引脚 2.2.1 电源及时钟引脚 2.2.2 控制引脚 2.2.3 I/O 引脚 2.3 89C51单片机的CPU 2.3.1 运算器 2.3.2 控制器 2.4 89C51单片机存储器的结构 2.4.1 程序存储器 2.4.2 内部数据存储器 2.4.3 特殊功能寄存器(SFR) 2.4.4 位地址空间 2.4.5 外部数据存储器 2.5 时钟电路与时序 2.5.1 时钟电路 2.5.2 机器周期、指令周期与指令时序 2.6 复位操作和复位电路 2.6.1 复位操作 2.6.2 复位电路 思考题及习题第3章 89C51的指令系统 3.1 89C51指令系统概述 3.2 指令格式 3.3 指令系统的寻址方式 3.4 89C51指令系统分类介绍 3.4.1 数据传送类指令 3.4.2 算术操作类指令 3.4.3 逻辑运算指令 3.4.4 控制转移类指令 3.4.5 位操作指令 思考题及习题第4章 89C51汇编语言程序的设计与调试 4.1 汇编语言程序设计概述 4.1.1 机器语言、汇编语言和高级语言 4.1.2 汇编语言语句的种类和格式 4.1.3 伪指令 4.1.4 汇编语唁程序设计步骤 4.2 汇编语言源程序的汇编 4.2.1 手工汇编 4.2.2 机器汇编 4.3 汇编语言实用程序设计 4.3.1 汇编语言程序的基本结构形式 4.3.2 子程序的设计 4.3.3 查表程序设计 4.3.4 关键字查找程序设计 4.3.5 数据极值查找程序设计 4.3.6 数据排序程序设计 4.3.7 分支转移程序设计 4.3.8 循环程序设计 4.4 汇编语言应用程序的开发与调试 4.4.1 仿真开发系统简介 4.4.2 程序的开发调试过程 思考题及习题第5章 89C5l的中断系统 5.1 中断的概念 5.2 89C51中断系统的结构 5.3 中断请求源 5.3.1 89C51中断系统的中断请求源 5.3.2 特殊功能寄存器TCON和SCON 5.4 中断控制 5.4.1 中断允许寄存器IE 5.4.2 中断优先级寄存器IP 5.5 响应中断请求的条件 5.6 外部中断的响应时间 5.7 外部中断的触发方式选择 5.7.1 电平触发方式 5.7.2 跳沿触发方式 5.8 中断请求的撤消 5.9 中断服务子程序的设计 5.9.1 中断服务子程序设计的任务 5.9.2 采用中断时的主程序结构 5.9.3 中断服务子程序的流程 思考题及习题第6章 89CS1的定时器/计数器 6.1 定时器/计数器的结构 6.1.1 工作方式控制寄存器TMOD 6.1.2 定时器/计数器控制寄存器TCON 6.2 定时器/计数器的4种工作方式 6.2.1 方式0 6.2.2 方式1 6.2.3 方式2 6.2.4 方式3 6.3 计数器模式对输入信号的要求 6.4 定时器/计数器的编程和应用 6.4.1 方式1的应用 6.4.2 方式2的应用 6.4.3 方式3的应用 6.4.4 门控制位GATE的应用——测量脉冲宽度 6.4.5 实时时钟的设计 6.4.6 定时器/计数器作为外部中断源的使用方法 思考题及习题第7章 89CSl的串行口 7.1 串行口的结构 7.1.1 串行口控制寄存器SCON 7.1.2 特殊功能寄存器PCON 7.2 串行口的4种工作方式 7.2.1 方式0 7.2.2 方式1 7.2.3 方式2 7.2.4 方式3 7.3 89C51的多机通信 7.4 波特率的制定方法 7.4.1 波特率的定义 7.4.2 定时器Tl产生波特率的计算 7.5 串行口的编程和应用 7.5.1 双机串行通信硬件接口 7.5.2 双机串行通信软件编程 思考题及习题第8章 89C51单片机扩展存储器的设计 8.1 89C51系统扩展结构 8.1.1 系统总线 8.1.2 构造系统总线 8.2 地址空间分配和外部地址锁存器 8.2.1 存储器地址空间分配 8.2.2 外部地址锁存器 8.3 程序存储器EPROM的扩展 8.3.1 常用EPROM芯片介绍 8.3.2 程序存储器的操作时序 8.3.3 89C5l与EPROM的接口电路设计 8.4 静态数据存储器RAM的扩展 8.4.1 常用的静态RAM(SRAM)芯片 8.4.2 外扩数据存储器的读写操作时序 8.4.3 89C51与RAM的接口电路设计 8.5 EPROM和RAM的综合扩展 8.5.1 综合扩展的硬件接口电路 8.5.2 外扩存储器电路的工作原理及软件设计 8.6 Atmel89C51/89C55单片机的片内闪烁存储器 思考题及习题第9章 89C51扩展并行I/O接口的设计 9.1 并行I/O接口扩展概述 9.1.1 I/0接口的功能 9.1.2 I/O端口的编址 9.1.3 I/O数据的几种传送方式 9.1.4 I/0接口电路 9.2 89C51与可编程并行I/0芯片82C55的接口设计 9.2.1 82C55芯片介绍 9.2.2 工作方式选择控制字及PC口置位/复位控制字 9.2.3 82C55的三种工作方式 9.2.4 89C51单片机和82C55的接口 9.3 89C51与可编程RAbl/IO芯片8lC55的接口 9.3.1 81C55芯片介绍 9.3.2 81C55的工作方式 9.3.3 89C51与81C55的接口及软件编程 9.4 利用74LSTTL电路扩展并行I/O口 9.5 用89C51的串行口扩展并行口 9.5.1 用74LS165扩展并行输入口 9.5.2 用74LS164扩展并行输出口 思考题及习题第10章 89C51与键盘/显示器、微型打印机的接口设计 10.1 LED显示器接口原理 10.1.1 LED显示器的结构 10.1.2 LED显示器工作原理 10.2 键盘接口原理 10.2.1 键盘输入应解决的问题 10.2.2 键盘接口的工作原理 10.3 键盘/显示器接口的设计 10.3.1 键盘/显示器专用芯片l|口口7279A简介 10.3.2 专用芯片HD7279A实现的键盘/显示器接口 10.4 89C51与液晶显示器(LCD)的接口 10.4.1 LCD显示器的分类 10.4.2 点阵字符型液晶显示模块介绍 10.4.3 89C51与LCD的接口及软件编程 10.5 89C51单片机与微型打印机TPuP-40A/16A的接口 10.5.1 TPuP-40A/16A微型打印机 10.5.2 主要性能、接口要求及时序 10.5.3 字符代码及打印命令 10.5.4 TPuP-40A/16A与89C51单片机的接口设计 思考题及习题第11章 89C51与D/A、A/D转换器的接口 11.1 89C51与DAC的接口 11.1.1 D/A转换器概述 11.1.2 89C51与8位DAC0832的接口 11.1.3 89C51与12位电压输出型D/A转换器AD667的接口 11.2 89C51与ADC的接口 11.2.1 A/D转换器概述 11.2.2 89C51与ADC0809(逐次比较型)的接口 11.2.3 89C51与AD574A(逐次比较型)的接口 11.2.4 89C51与A/D转换器MCl4433(双积分型)的接口 思考题及习题第12章 单片机的串行扩展技术 12.1 单总线接口简介 12.2 SPI总线接口简介 12.3 12C串行总线的组成及工作原理 12.3.1 12C串行总线概述 12.3.2 12C总线的数据传送 12.4 89C51单片机扩展12C总线器件的接口设计 12.4.1 12C总线器件的扩展接口电路 12.4.2 12C总线数据传送的模拟 12.4.3 12C总线模拟通用子程序第13章 89C51单片机应用系统的设计与调试 13.1 89C51单片机应用系统设计的步骤 13.2 应用系统的硬件设计 13.3 应用系统的软件总体框架设计 13.4 89C51单片机系统设计举例 13.4.1 应用系统设计中的地址空间分配与总线驱动 13.4.2 89C51的最小系统 13.4.3 应用设计举例——水温控制系统的设计 13.5 软件抗干扰设计 13.5.1 软件滤波 13.5.2 指令冗余及软件陷阱 13.5.3 开关量输入/输出软件抗干扰设计 13.6 用户样机的硬件调试 13.7 AT89系列单片机各种型号产品介绍 13.7.1 低档型AT89系列单片机 13.7.2 标准型AT89系列单片机 13.7.3 高档型AT89系列单片机参考文献
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读后感

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用户评价

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我花了周末的时间对比了书中关于ADC(模数转换器)的章节和网上找到的一些教程。这本书的描述方式相当独特,它几乎是将芯片手册的内容进行了解构和重组,用更加适合教学的语言重新阐释了各种采样模式和精度损失的原因。我发现它非常强调“为什么”而不是仅仅停留在“怎么做”。例如,在讲解看门狗定时器时,它不仅描述了如何设置溢出时间,还深入探讨了在不同干扰环境下,看门狗定时器的优先级和复位时序的重要性。这种对系统稳定性和可靠性的关注,让这本书的价值超越了单纯的编程技巧。对于那些需要设计长期运行、对稳定性要求极高的工业控制项目的人来说,书里提供的理论支撑是无价的。相比之下,很多教程只会教你如何配置寄存器启动ADC,而这本书却让你理解了背后的采样定理和电磁兼容性考量,这种差异感非常明显。

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这本书的编排逻辑,说实话,带着一股浓厚的学院派气息。它不是那种为了迎合市场而把“炫酷应用”放在最前面的教材。相反,它选择了从最基础的数电模电理论铺垫开始,然后缓慢地过渡到具体的微控制器结构,再到编程范式。这种循序渐进的结构,对于打基础的人来说是极其友好的,它确保了读者不会在不了解根基的情况下直接跳到复杂的算法实现上。但是,也正因为这种严谨性,导致前半部分的阅读体验略显枯燥。我特别留意了一下关于I/O端口配置和定时器/计数器那一章,作者对不同工作模式的讲解非常细致,甚至引用了大量的汇编代码示例来佐证其工作原理,这在很多市面上流行的“速成”书籍中是看不到的。这种深度挖掘,虽然在初期会消耗大量的学习精力,但一旦掌握,那种“一切尽在掌握”的感觉是其他浮于表面的资料无法替代的。这更像是一份需要耐心啃完的学术著作,而不是一本快速上手的操作手册。

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这本书给我的最大感受是,它是一座技术深水区的指南针,而不是漂浮在水面上的救生圈。它的适用人群似乎更偏向于有一定电子工程背景,希望将理论知识系统化并应用于实际嵌入式系统开发中的工程师或高年级学生。书中对于一些高级应用,比如实时操作系统(RTOS)的内核机制和任务调度的描述,篇幅虽然不是最多,但其切入的角度非常深入,直指操作系统的调度算法核心,而不是简单地教你如何调用API函数。这要求读者必须对内存管理和堆栈结构有清晰的认知。读完后,我感觉自己对于整个单片机生态系统——从硬件选型到驱动编写再到系统集成——有了一个更加宏大而坚实的框架认知。这本书不会手把手教你如何点亮LED灯,但它会告诉你为什么这个LED灯在特定的工作频率下可能会被干扰,以及如何从根源上解决这个问题,这种深度和厚度是市面上很多轻量级读物无法企及的。

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这本书的图示部分,说实话,设计得比较朴素,几乎没有使用任何花哨的彩色图表或三维渲染,大多是传统的方框图和流程图。起初我有点失望,觉得在视觉上传达力不足,特别是对于初次接触复杂硬件结构的人来说,可能需要花更多时间去解读这些静态的线条。然而,当我尝试自己动手绘制一个基于中断向量表的程序执行流程时,我才意识到这种朴素背后的高效。没有多余的装饰分散注意力,所有的重点都集中在了信号流向和逻辑关系上。例如,在讲解串行通信协议时,那种时序图的绘制方式极为精确和规范,每一个上升沿和下降沿的含义都界限分明。这套图示系统,虽然不时髦,但其严谨性确保了读者在理解异步通信或总线仲裁这类复杂交互时,不会产生任何歧义,非常适合那些习惯于二进制世界逻辑推导的读者群体。

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这本书拿到手,第一感觉是挺厚的,封面设计得也比较朴实,一看就知道是那种硬核的技术书籍。我本来是想找点比较轻松入门的东西,但翻开目录才发现,这块头可不是闹着玩的。它似乎把单片机从最底层的硬件架构讲到了应用层面的各种实现,深度和广度都超出了我的预期。比如,光是讲指令集的那部分,就占了很大篇幅,详尽到每一个时钟周期和寄存器的位操作都交代得清清楚楚,读起来需要非常专注,生怕漏掉哪一个细节。对于一个想快速搭建个小玩意儿玩玩的新手来说,这可能有点劝退,但如果目标是深入理解底层逻辑,或者准备从事嵌入式系统开发这类工作,这本书的详实程度简直就是一本宝典,细节控可能会爱死它。我得承认,我看了前几章关于时钟系统和中断处理的部分,感觉自己对CPU的工作方式有了更清晰的认识,但接下来的外设接口部分,感觉需要花大量时间去消化吸收,这不是那种可以随便翻阅消遣的书籍。

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