單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用

前言
第1章 單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)簡介
1.1 單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)定義
1.1.1 通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)
1.1.2 嵌入式系統(tǒng)定義
1.1.3 嵌入式系統(tǒng)分類
1.2 嵌入式系統(tǒng)中的處理器
1.2.1 嵌入式微處理器
1.2.2 嵌入式單片機(jī)
1.2.3 數(shù)字信號(hào)處理器
1.2.4 專用系統(tǒng)處理器
1.2.5 多處理器系統(tǒng)
1.3 單片機(jī)的類型
1.3.1 8位、16位、32位單片機(jī)
1.3.2 CISC和RISC結(jié)構(gòu)單片機(jī)
1.3.3 單核、雙核、3核單片機(jī)
1.3.4 JTAG接口在線調(diào)試單片機(jī)
1.3.5 總線型單片機(jī)和非總線型單片機(jī)
1.3.6 專用型單片機(jī)
1.4 Atmel公司生產(chǎn)的單片機(jī)
1.4.1 以8051為內(nèi)核的8位單片機(jī)
1.4.2 精簡指令集AVR單片機(jī)
1.4.3 基于ARM的32位單片機(jī)
1.5 嵌入式系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)
1.5.1 嵌入式操作系統(tǒng)
1.5.2 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)
1.5.3 分時(shí)操作系統(tǒng)
1.5.4 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)需要滿足的條件
1.5.5 嵌入式操作系統(tǒng)的現(xiàn)狀
1.6 嵌入式系統(tǒng)和單片機(jī)發(fā)展趨勢
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第2章 8051單片機(jī)的結(jié)構(gòu)體系
2.1 8051單片機(jī)的主要特性
2.2 8051單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
2.3 8051單片機(jī)的引腳
2.4 8051單片機(jī)的微處理器
2.4.1 運(yùn)算器
2.4.2 控制器
2.5 8051單片機(jī)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)
2.5.1 程序存儲(chǔ)器
2.5.2 8051的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器
2.5.3 特殊功能寄存器（SFR）
2.5.4 位地址空間
2.5.5 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器
2.6 8051單片機(jī)的并行I/O口
2.6.1 8051的I/O結(jié)構(gòu)
2.6.2 讀-修改-寫特性
2.6.3 并行I/O口的應(yīng)用要點(diǎn)
2.7 8051的時(shí)鐘電路與時(shí)序
2.7.1 時(shí)鐘電路
2.7.2 8051單片機(jī)的時(shí)序
2.8 8051的復(fù)位和復(fù)位電路
2.8.1 復(fù)位和復(fù)位電路
2.8.2 復(fù)位時(shí)序
2.9 8051單片機(jī)的低功耗模式
2.9.1 空閑工作方式
2.9.2 掉電工作方式
2.10 AT89S52的片內(nèi)Flash串行編程操作
2.10.1 標(biāo)志字節(jié)
2.10.2 程序存儲(chǔ)器的加密
2.10.3 Flash存儲(chǔ)器的串行編程
2.11 AT89S52單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第3章 8051指令系統(tǒng)
3.1 匯編語言指令格式
3.1.1 匯編語言執(zhí)行指令格式
3.1.2 匯編語言偽指令
3.2 尋址方式
3.2.1 寄存器尋址
3.2.2 直接尋址
3.2.3 立即尋址
3.2.4 寄存器間接尋址
3.2.5 基址加變址寄存器間接尋址
3.2.6 位尋址方式
3.2.7 相對(duì)尋址方式
3.3 8051單片機(jī)指令分類
3.4 數(shù)據(jù)傳輸指令
3.4.1 一般傳輸指令
3.4.2 累加器傳輸指令
3.5 算術(shù)運(yùn)算指令
3.5.1 加法指令
3.5.2 減法指令
3.5.3 乘法指令和除法指令
3.6 邏輯運(yùn)算指令
3.6.1 單操作數(shù)指令
3.6.2 雙操作數(shù)指令
3.6.3 邏輯異或指令
3.7 轉(zhuǎn)移控制指令
3.7.1 調(diào)用和返回指令
3.7.2 無條件轉(zhuǎn)移指令
3.7.3 條件轉(zhuǎn)移指令
3.7.4 比較轉(zhuǎn)移指令
3.7.5 循環(huán)轉(zhuǎn)移指令
3.8 空操作指令
3.9 位處理指令
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第4章 8051單片機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
4.1 匯編語言程序結(jié)構(gòu)
4.1.1 簡單程序結(jié)構(gòu)
4.1.2 分支結(jié)構(gòu)
4.1.3 循環(huán)結(jié)構(gòu)
4.1.4 子程序及其參數(shù)傳遞方法
4.1.5 中斷服務(wù)程序
4.2 8051單片機(jī)典型匯編程序設(shè)計(jì)
4.2.1 無符號(hào)的多字節(jié)加法
4.2.2 雙字節(jié)二進(jìn)制無符號(hào)數(shù)乘法
4.2.3 碼制轉(zhuǎn)換程序
4.2.4 查表程序
4.3 C51基礎(chǔ)
4.3.1 Keil C51標(biāo)志符與關(guān)鍵字
4.3.2 C51數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)類型
4.3.3 C51變量及其存儲(chǔ)方式
4.3.4 C51數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)類型和存儲(chǔ)模式
4.3.5 C51對(duì)8051特殊功能寄存器的定義
4.3.6 C51對(duì)8051并行接口的定義
4.3.7 中斷服務(wù)函數(shù)與寄存器組的定義
4.3.8 函數(shù)的參數(shù)和局部變量的存儲(chǔ)器模式
4.4 C51和匯編語言的混合編程
4.4.1 函數(shù)名的轉(zhuǎn)換
4.4.2 參數(shù)傳遞和函數(shù)返回規(guī)則
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第5章 8051單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)和仿真
5.1 8051單片機(jī)軟件開發(fā)集成環(huán)境——Keil μVision4
5.2 Keil項(xiàng)目開發(fā)流程
5.3 AT89S5X單片機(jī)程序的下載
5.3.1 并口ISP下載電纜
5.3.2 USB ISP下載電纜
5.3.3 利用USB ISP下載電纜下載程序到AT89S52
5.4 8051單片機(jī)Proteus仿真基礎(chǔ)
5.4.1 Proteus仿真平臺(tái)
5.4.2 Proteus的基本操作
5.4.3 Proteus和第三方軟件接口
5.4.4 Keil和Proteus的聯(lián)合仿真
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第6章8051單片機(jī)的中斷系統(tǒng)
6.1 微型計(jì)算機(jī)中斷技術(shù)概述
6.1.1 中斷的概念
6.1.2 中斷處理過程
6.2 8051單片機(jī)的中斷控制
6.2.1 中斷源與中斷標(biāo)志位
6.2.2 與中斷有關(guān)的特殊功能寄存器
6.2.3 中斷響應(yīng)過程
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第7章8051單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器
7.1 定時(shí)器／計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)
7.2 8051的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0和T1的控制
7.2.1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0和T1的專用寄存器
7.2.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0和T1的工作模式
7.2.3 T0和T1的應(yīng)用實(shí)例
7.3 AT89S52的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2
7.3.1 定時(shí)器2的自動(dòng)重裝模式
7.3.2 定時(shí)器2的捕獲模式
7.3.3 定時(shí)器2的波特率發(fā)生器
7.3.4 定時(shí)器2的可編程時(shí)鐘模式
7.4 定時(shí)監(jiān)視器
7.4.1 AT89S52的定時(shí)監(jiān)視器
7.4.2 輔助功能寄存器AUXR
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第8章8051單片機(jī)的串行接口及串行總線
8.1 8051單片機(jī)的串行接口
8.1.1 串行接口的4種工作模式
8.1.2 串行接口控制寄存器
8.1.3 波特率的產(chǎn)生
8.1.4 多機(jī)通信
8.2 8051和RS 232 C標(biāo)準(zhǔn)總線的通信接口
8.2.1 RS 232 C接口引腳描述
8.2.2 RS 232 C接口的具體規(guī)定
8.2.3 8051和RS 232 C的接口
8.3 SPI總線及8051單片機(jī)的模擬
8.3.1 SPI總線規(guī)范
8.3.2 SPI總線的8051單片機(jī)模擬
8.4 I2C串行總線接口及其8051單片機(jī)模擬
8.4.1 I2C串行總線結(jié)構(gòu)和基本特性
8.4.2 I2C串行總線時(shí)序和數(shù)據(jù)傳輸
8.4.3 I2C總線尋址與通信過程
8.4.4 I2C接口模擬
8.5 單總線1 Wire及其8051的模擬
8.5.1 概述
8.5.2 單總線1 Wire的硬件結(jié)構(gòu)
8.5.3 單總線1 Wire的供電方式
8.5.4 單總線1 Wire的通信流程
8.5.5 單總線1 Wire的時(shí)序圖
8.5.6 單總線1 Wire的8051模擬
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第9章8051單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展與接口技術(shù)
9.1 8051程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展
9.1.1 8051外部程序存儲(chǔ)器的操作時(shí)序
9.1.2 并行E2PROM及其擴(kuò)展
9.1.3 并行Flash存儲(chǔ)器FM16W08及其擴(kuò)展
9.2 8051數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展
9.2.1 并行接口外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的操作時(shí)序
9.2.2 8051單片機(jī)擴(kuò)展并行接口外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器SRAM
9.2.3 8051擴(kuò)展SPI接口外部Flash數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器FM25040B
9.3 8051的I/O接口擴(kuò)展
9.3.1 I/O接口的功能
9.3.2 端口的編址
9.3.3 I/O數(shù)據(jù)的幾種傳送方式
9.3.4 可編程并行I/O芯片8255A
9.3.5 用串行口擴(kuò)展并行I/O口
9.4 鍵盤與顯示器接口
9.4.1 鍵盤接口
9.4.2 7段式LED顯示器接口
9.4.3 LED點(diǎn)陣接口
9.4.4 字符式LCD接口
9.5 8051單片機(jī)和ADC及DAC的接口
9.5.1 8051與DAC0832的接口
9.5.2 8051和ADC器件的接口
9.5.3 應(yīng)用SPI串行總線擴(kuò)展12位A/D轉(zhuǎn)換器TLC2543
9.6 單總線1 Wire接口的數(shù)字溫度傳感器DS18B20及其應(yīng)用
9.6.1 數(shù)字溫度傳感器DS18B20
9.6.2 利用DS18B20為8051擴(kuò)展數(shù)字溫度傳感器
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第10章實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)RTX51
10.1 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)
10.1.1 多任務(wù)系統(tǒng)
10.1.2 多任務(wù)系統(tǒng)中任務(wù)的定義和狀態(tài)
10.1.3 多任務(wù)系統(tǒng)中的任務(wù)特性
10.1.4 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)特性
10.2 RTX51實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)
10.2.1 RTX51實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的特點(diǎn)
10.2.2 RTX51的系統(tǒng)配置
10.2.3 RTX51的典型功能函數(shù)
10.2.4 RTX51的任務(wù)調(diào)度方法
10.2.5 任務(wù)管理
10.3 RTX51精簡版例程
10.4 RTX51全功能版例程
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第11章單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)及實(shí)例
11.1 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)過程
11.1.1 開發(fā)者必須具備的知識(shí)和能力
11.1.2 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)步驟
11.2 電噴汽車噴油器清洗機(jī)控制系統(tǒng)
11.2.1 系統(tǒng)功能描述及工作原理
11.2.2 系統(tǒng)方案及電路設(shè)計(jì)
11.2.3 程序設(shè)計(jì)
11.3 基于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)RTX51的萬年歷設(shè)計(jì)
11.3.1 電路原理圖
11.3.2 實(shí)時(shí)時(shí)鐘DS1302
11.3.3 主要程序代碼
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第12章ARM32位單片機(jī)的結(jié)構(gòu)、編程及開發(fā)工具
12.1 ARM內(nèi)核體系結(jié)構(gòu)
12.1.1 ARM體系結(jié)構(gòu)版本
12.1.2 ARM內(nèi)核
12.2 ARM編程模型
12.2.1 處理器狀態(tài)
12.2.2 處理器模式
12.2.3 寄存器集
12.2.4 體系結(jié)構(gòu)直接支持的數(shù)據(jù)類型
12.2.5 存儲(chǔ)器及存儲(chǔ)器映射I/O
12.2.6 異常
12.3 ARM匯編指令
12.3.1 ARM處理器尋址方式
12.3.2 指令集
12.3.3 偽指令
12.4 ARM匯編程序設(shè)計(jì)
12.4.1 ARM匯編語句格式
12.4.2 ARM匯編語言符號(hào)
12.4.3 ARM匯編語言表達(dá)式
12.4.4 ARM匯編程序結(jié)構(gòu)
12.5 ARM程序開發(fā)工具ADS
本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
附錄
附錄A MCS 51指令表
附錄B ASCII（美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼）表
參考文獻(xiàn)