單片機(jī)原理與接口技術(shù)教程

第1章 概論1
1.1 什么是單片機(jī)1
1.2 單片機(jī)的發(fā)展過程及趨勢1
1.3 單片機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用場合4
1.4 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)6
1.5 MCS-51系列單片機(jī)6
習(xí)題與思考7
第2章 MCS-51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)及工作原理8
2.1 單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)8
2.2 單片機(jī)的封裝及引腳功能說明10
2.2.1 單片機(jī)的封裝10
2.2.2 單片機(jī)的引腳功能說明10
2.3 單片機(jī)的微處理器13
2.3.1 運(yùn)算器13
2.3.2 控制器14
2.3.3 振蕩器、時(shí)鐘電路及時(shí)序15
2.4 單片機(jī)的復(fù)位19
2.4.1 單片機(jī)的復(fù)位功能19
2.4.2 常用的復(fù)位電路21
2.5 單片機(jī)的存儲(chǔ)系統(tǒng)22
2.5.1 單片機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)22
2.5.2 程序存儲(chǔ)器24
2.5.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器24
2.5.4 特殊功能寄存器26
2.6 MCS-51單片機(jī)并行I/O端口結(jié)構(gòu)及其功能28
2.6.1 并行I/O端口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)28
2.6.2 并行I/O端口的讀-修改-回寫操作32
2.7 單片機(jī)外部總線擴(kuò)展33
2.7.1 單片機(jī)外部總線擴(kuò)展的結(jié)構(gòu)33
2.7.2 地址空間的分配及譯碼34
2.7.3 擴(kuò)展外部程序存儲(chǔ)器的電路設(shè)計(jì)37
2.7.4 擴(kuò)展外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的電路設(shè)計(jì)38
2.8 單片機(jī)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)及功能41
2.8.1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)及工作原理41
2.8.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的控制與狀態(tài)寄存器42
2.8.3 MCS-51定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0和1的工作方式44
2.8.4 MCS-51定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的工作方式47
2.9 串行通信51
2.9.1 串行通信概論51
2.9.2 串行通信總線標(biāo)準(zhǔn)及接口54
2.9.3 MCS-51串行接口的組成59
2.9.4 MCS-51串行接口的工作方式61
2.9.5 MCS-51串行接口波特率的設(shè)置64
2.10 中斷系統(tǒng)67
2.10.1 中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)67
2.10.2 中斷響應(yīng)72
2.10.3 中斷請(qǐng)求的撤銷74
習(xí)題與思考75
第3章 MCS-51單片機(jī)的指令系統(tǒng)78
3.1 指令系統(tǒng)概述78
3.1.1 指令的概念78
3.1.2 指令系統(tǒng)符號(hào)標(biāo)識(shí)的說明80
3.2 尋址方式81
3.2.1 立即尋址82
3.2.2 寄存器尋址83
3.2.3 間接尋址83
3.2.4 直接尋址84
3.2.5 變址尋址85
3.2.6 相對(duì)尋址85
3.2.7 位尋址86
3.3 指令分類介紹87
3.3.1 數(shù)據(jù)傳送類指令87
3.3.2 算術(shù)運(yùn)算類指令91
3.3.3 邏輯運(yùn)算類指令95
3.3.4 控制轉(zhuǎn)移類指令97
3.3.5 布爾（位）處理類指令101
習(xí)題與思考104
第4章 MCS-51匯編語言程序設(shè)計(jì)106
4.1 匯編語言程序設(shè)計(jì)概述106
4.1.1 匯編語言程序設(shè)計(jì)的基本步驟與方法107
4.1.2 匯編語言設(shè)計(jì)常用偽指令簡介111
4.2 單片機(jī)匯編語言基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)舉例114
4.2.1 順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)114
4.2.2 分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)115
4.2.3 循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)117
4.2.4 子程序設(shè)計(jì)120
4.3 匯編語言程序設(shè)計(jì)實(shí)例124
4.3.1 通過I/O端口驅(qū)動(dòng)LED124
4.3.2 查詢方式的定時(shí)器應(yīng)用125
4.3.3 中斷方式的定時(shí)器應(yīng)用126
習(xí)題與思考127
第5章 單片機(jī)C語言程序設(shè)計(jì)129
5.1 C51的數(shù)據(jù)類型與基本運(yùn)算130
5.1.1 C51的數(shù)據(jù)類型、變量及存儲(chǔ)模式130
5.1.2 運(yùn)算符與表達(dá)式133
5.1.3 基本語句139
5.2 函數(shù)143
5.2.1 函數(shù)的定義143
5.2.2 函數(shù)的調(diào)用145
5.2.3 中斷服務(wù)函數(shù)與寄存器組選擇148
5.2.4 函數(shù)中變量的存儲(chǔ)方式149
5.3 數(shù)組與指針151
5.3.1 數(shù)組的定義和引用151
5.3.2 字符數(shù)組152
5.3.3 指針的概念152
5.3.4 數(shù)組的指針154
5.3.5 指針的地址計(jì)算155
5.4 結(jié)構(gòu)與聯(lián)合156
5.4.1 結(jié)構(gòu)變量的定義與引用156
5.4.2 結(jié)構(gòu)變量的初值159
5.4.3 結(jié)構(gòu)數(shù)組159
5.4.4 結(jié)構(gòu)指針160
5.4.5 聯(lián)合變量的定義與引用160
5.5 預(yù)處理器162
5.5.1 宏定義163
5.5.2 文件包含164
5.5.3 條件編譯165
5.6 C51程序?qū)嵗?66
5.6.1 數(shù)據(jù)的分析和處理166
5.6.2 串行口數(shù)據(jù)收發(fā)167
5.6.3 查詢方式的定時(shí)器應(yīng)用168
5.6.4 中斷方式的定時(shí)器應(yīng)用169
習(xí)題與思考170
第6章 輸入輸出接口及系統(tǒng)擴(kuò)展設(shè)計(jì)172
6.1 鍵盤及其接口設(shè)計(jì)172
6.1.1 鍵盤的基本工作原理172
6.1.2 獨(dú)立式鍵盤接口設(shè)計(jì)173
6.1.3 行列式鍵盤接口設(shè)計(jì)177
6.2 LED顯示器及其接口設(shè)計(jì)180
6.2.1 數(shù)碼管顯示器的結(jié)構(gòu)與工作原理181
6.2.2 數(shù)碼管的靜態(tài)顯示與動(dòng)態(tài)顯示183
6.3 字符點(diǎn)陣LCD顯示模塊的控制——模擬總線時(shí)序驅(qū)動(dòng)187
6.3.11602字符點(diǎn)陣式LCM簡介188
6.3.21602字符點(diǎn)陣式LCM與單片機(jī)的接口192
6.4 圖形點(diǎn)陣LCD顯示模塊的控制——擴(kuò)展總線驅(qū)動(dòng)194
6.4.1128×64圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊簡介195
6.4.2128×64圖形點(diǎn)陣式LCM和單片機(jī)的接口197
6.5 并行輸入輸出接口的擴(kuò)展205
6.5.1 通過串行口擴(kuò)展并行輸入輸出接口205
6.5.2 通過系統(tǒng)總線擴(kuò)展并行I/O端口208
6.6 單片機(jī)I/O端口模擬時(shí)序操作擴(kuò)展設(shè)備209
6.6.1 I2C串行總線的基本特點(diǎn)209
6.6.2 I2C串行總線通信協(xié)議210
6.6.3 單片機(jī)系統(tǒng)I2C串行總線應(yīng)用實(shí)例212
習(xí)題與思考217
第7章 單片機(jī)串行通信接口219
7.1 Hello，World！219
7.2 單片機(jī)串行口查詢方式通信221
7.2.1 設(shè)計(jì)思路分析221
7.2.2 串行口查詢方式通信程序?qū)嵗?22
7.3 單片機(jī)串行口中斷方式通信223
7.3.1 設(shè)計(jì)思路分析223
7.3.2 串行口中斷方式通信程序?qū)嵗?27
7.4 通過16C550擴(kuò)展串行通信接口230
7.4.116C550簡介230
7.4.2 單片機(jī)控制16C550實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展串行口240
7.5 擴(kuò)展串行口在GSM無線通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用248
7.5.1 GSM網(wǎng)絡(luò)概述248
7.5.2 GSM Modem模塊簡介248
7.5.3 通過GSM Modem收發(fā)短消息252
7.5.4 GSM Modem模塊與單片機(jī)的接口及應(yīng)用257
7.6 通過RS-485總線實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的多機(jī)通信264
7.6.1 單片機(jī)和RS-485總線收發(fā)器的接口電路設(shè)計(jì)264
7.6.2 單片機(jī)主從式多機(jī)通信的原理266
7.6.3 單片機(jī)主從式多機(jī)通信實(shí)例267
習(xí)題與思考273
第8章 電話通信接口275
8.1 電話用戶線接口簡介275
8.1.1 用戶線接口的功能275
8.1.2 用戶線接口信號(hào)分析276
8.2 用戶線信號(hào)檢測及控制電路的設(shè)計(jì)276
8.2.1 振鈴信號(hào)檢測電路276
8.2.2 雙音多頻信號(hào)譯碼電路278
8.2.3 電話接口電路281
8.2.4 繼電器控制電路281
8.3 電話遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)283
8.3.1 CPU的選擇285
8.3.2 各部分電路的工作原理285
8.4 電話遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)288
8.4.1 軟件系統(tǒng)分析288
8.4.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)290
習(xí)題與思考295
第9章 以太網(wǎng)通信接口297
9.1 TCP/IP協(xié)議的分層結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)處理297
9.1.1 TCP/IP協(xié)議的分層結(jié)構(gòu)297
9.1.2 TCP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)的處理299
9.2 相關(guān)協(xié)議報(bào)文的格式300
9.2.1 以太網(wǎng)幀格式300
9.2.2 ARP報(bào)文格式301
9.2.3 IP報(bào)文格式301
9.2.4 ICMP報(bào)文格式303
9.2.5 UDP報(bào)文格式303
9.3 嵌入式精簡TCP/IP協(xié)議棧的結(jié)構(gòu)及現(xiàn)實(shí)意義304
9.3.1 嵌入式精簡TCP/IP協(xié)議棧的總體結(jié)構(gòu)304
9.3.2 嵌入式精簡TCP/IP協(xié)議棧的現(xiàn)實(shí)意義305
9.4 以太網(wǎng)串行口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊的硬件設(shè)計(jì)305
9.4.1 以太網(wǎng)接口芯片RTL8019AS305
9.4.2 單片機(jī)系統(tǒng)接口電路設(shè)計(jì)310
9.5 以太網(wǎng)串行口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊的軟件設(shè)計(jì)314
9.5.1 串行口控制程序的設(shè)計(jì)314
9.5.2 RTL8019AS控制程序的設(shè)計(jì)314
9.5.3 精簡TCP/IP協(xié)議棧系統(tǒng)工作流程及代碼分析319
9.5.4 以太網(wǎng)串行口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊工作實(shí)測355
習(xí)題與思考356
參考文獻(xiàn)357