工程背景下的單片機原理及系統設計（簡體書）

本書系統介紹了MCS-51系列及與其兼容的STC系列單片機的組成原理、指令系統、接口技術及檢測與控制系統的設計方法，并詳細介紹了一個實際工程項目的設計和實現的全過程，其內容涉及工程項目的綜合分析、系統電路設計、單片機資源在系統中的分配方法及系統軟件實現方法。 本書在保證內容系統性的前提下，突出實用性，以實際應用背景為準則，書中所提供的電路、例題與訓練題，與工程實際相融合，應用對象明確、理論深入淺出，加之書中程序注釋詳細，便于讀者學習和運用。 本書可作為高等院校自動化、機電工程、計算機等各專業單片機原理與應用等課程的教材或參考書，也可作為從事單片機應用工作的工程技術人員的參考書。

第1章 單片機的發展與應用領域
1.1 單片機是什么
1.1.1 微型計算機分類
1.1.2 單片機的基本結構
1.2 單片機的分類
1.2.1 4位單片機
1.2.2 8位單片機
1.2.3 16位機
1.2.4 32位機
1.3 單片機的應用
1.4 小結
第2章 工程任務、系統要求及系統需求分析
2.1 承接工程項目
2.1.1 工程項目的定義與來源
2.1.2 工程項目實例
2.2 工程需求分析
2.2.1 系統工作過程分析
2.2.2 系統工作環境分析
2.2.3 系統指標對需求的附加資源分析
2.2.4 項目需求分析報告
2.2.5 單片機外圍電路的結構設計
2.2.6 單片機的選型方法
第3章 系統需求條件下的單片機選型
3.1 MCS-51系列單片機的硬件資源
3.1.1 MCS-51系列單片機的體系結構
3.1.2 MCS-51系列單片機的內部結構
3.1.3 MCS-51系列單片機的片內資源
3.1.4 MCS-51系列單片機的管腳功能及排列
3.1.5 MCS-51系列單片機的輸入/輸出口
3.1.6 MCS-51系列單片機的外總線結構
3.1.7 常用的幾類存儲器
3.1.8 MCS-51系列單片機的振蕩周期、狀態周期、機器周期
3.1.9 MCS-51系列單片機運行的硬件條件
3.2 MCS-51機內核的升級型單片機--STC89C5X系列單片機的硬件資源
3.3 針對項目的系統硬件設計
3.3.1 單片機的選擇
3.3.2 人機交互電路設計
3.3.3 系統控制模塊規劃
3.3.4 系統檢測控制模塊規劃
3.3.5 檢測控制板電路設計
第4章 控制系統的大腦--軟件(控制程序)的構建基礎
4.1 系統開發條件及開發平臺的建立
4.2 從機器碼到高級語言
4.3 STC系列單片機的片內存儲器及特殊功能寄存器
4.3.1 STC系列單片機的片內存儲器
4.3.2 MCS-51系列單片機的片內數據存儲器
4.3.3 STC系列單片機的片內特殊功能寄存器
4.4 匯編語言指令分析
4.4.1 MCS-51匯編語言格式
4.4.2 MCS-51指令系統的分類及一般說明

4.4.3 MCS-51的尋址方式
4.4.4 MCS-51匯編語言程序設計基礎
4.5 從指令到程序設計
4.5.1 偽指令
4.5.2 數據傳送類指令
4.5.3 算術運算類指令
4.5.4 邏輯操作類指令
4.5.5 控制轉移指令
4.5.6 位(布爾)操作類指令
4.6 結構和數制轉換類匯編語言程序設計
4.6.1 查表程序設計
4.6.2 散轉程序設計
4.6.3 循環程序設計
4.6.4 數據拼拆與轉換程序設計
第5章 MCS-51系列單片機內部定時/計數器、中斷系統及串行口I/O口的應用
5.1 I/O口的應用
5.1.1 創建漢字顯示條件
5.1.2 字符或漢字字模的處理
5.1.3 液晶顯示器字符或漢字的靜態效果顯示驅動程序
5.2 定時/計數器
5.2.1 時間的表達方式及時間測量分辨率
5.2.2 定時/計數功能概述
5.2.3 定時/計數器的應用
5.3 中斷的基本概念、中斷控制及中斷響應過程
5.3.1 中斷的基本概念
5.3.2 中斷控制
5.3.3 中斷響應過程
5.4 定時/計數器中斷編程步驟及應用
5.4.1 定時/計數器中斷編程步驟
5.4.2 定時/計數器中斷編程實例
5.5 外部中斷源的中斷請示及中斷服務程序編寫
5.6 主程序的幾種結構
5.6.1 過程控制結構
5.6.2 時間觸發結構
5.6.3 事件觸發結構
5.7 多個外部中斷源的設計
5.7.1 計數器作為外部中斷源的使用方法
5.7.2 外部中斷源復用技術--硬件、軟件結合
5.8 串行口及串行通信
5.8.1 串行通信的基本概念
5.8.2 串行通信
5.8.3 串行口結構及工作原理
5.8.4 串行口的工作方式
5.8.5 雙機通信及編程舉例
5.8.6 多機通信原理及系統設計
5.8.7 多機通信及編程舉例
5.9 RS-232C接口
5.9.1 RS-232C接口標準
5.9.2 RS-232C邏輯電平
5.9.3 RS-232C標準的電氣連接方式

5.9.4 RS-232C設備與TTL/CMOS器件接口間的電平轉換
5.10 RS-485接口
5.10.1 RS-485接口標準
5.10.2 RS-485收/發器
5.10.3 51單片機RS-485通信系統設計
5.11 多個中斷源同時開放時應注意的問題
第6章 STC系列單片機新增片內資源及應用
6.1 系統性能方面的改善
6.1.1 降低單片機對系統的電磁干擾的三大措施
6.1.2 STC片內擴展RAM的用法
6.1.3 STC片內擴展DATA_Flash的用法
6.1.4 STC系列中新增加的外部中斷源的應用
6.1.5 STC系列中新增加的其他功能概述
6.2 定時/計數器T2原理及應用
6.2.1 概述
6.2.2 定時/計數器T2的工作方式及應用
6.3 步進電機的運行控制
6.3.1 步進電機的運行控制原理
6.3.2 步進電機的驅動程序
第7章 MCS-51系列單片機并行總線擴展方法
7.1 MCS-51系列單片機的控制信號及三總線
7.1.1 單片機的最小應用系統及擴展系統
7.1.2 MCS-51系列單片機并行總線擴展方法
7.2 MCS-51系列單片機外部程序存儲器擴展
7.2.1 總線擴展常用器件簡介
7.2.2 27系列EPROM型存儲器
7.3 MCS-51系列單片機外部數據存儲器擴展
7.3.1 MCS-51系列單片機常用數據存儲器簡介
7.3.2 MCS-51系列單片機與62系列數據存儲器的接口設計
7.4 MCS-51系列單片機外部非易失性數據存儲器擴展
7.4.1 并行接口EEPROM型非易失性數據存儲器概述
7.4.2 28系列并行接口EEPROM的一般特性
7.4.3 28系列EEPROM的選型
7.4.4 28系列并行EEPROM存儲器的數據安全措施
7.5 MCS-51系列單片機總線擴展系統的地址譯碼技術
7.5.1 問題的來源
7.5.2 可編程邏輯器件解決方案
7.6 I/O接口芯片的擴展
7.6.1 概述
7.6.2 可編程并行輸入/輸出接口8255A
7.7 模數轉換器的擴展
7.7.1 研究模數、數模轉換器的意義
7.7.2 A/D轉換的原理
7.7.3 ADC0808/0809與8051的接口設計
7.7.4 基于ADC0808/0809的8051采樣程序設計
7.8 數模轉換器的擴展
7.8.1 數模轉換原理
7.8.2 數模轉換器DAC0832的內部結構與外部特性
7.8.3 DAC0832與51機的接口電路與程序設計
第8章 串行總線技術在工程中的應用

8.1 串行總線簡介
8.2 I2C總線時序分析及器件應用實例
8.2.1 I2C總線時序分析
8.2.2 CAT1161與51機的接口及應用程序
8.3 SPI總線時序分析及器件應用實例
8.3.1 SPI總線時序分析
8.3.2 LTC1598與51機的接口及應用程序
8.4 一總線時序分析及器件應用實例
8.4.1 一總線簡介
8.4.2 DS18B20與51機的接口與應用程序
8.5 容錯技術
8.6 單片機系統開發的全過程
第9章 單片機應用系統的圖形化編程
9.1 圖形化編譯系統簡介
9.2 單片機應用系統的圖形化編程
附錄A 單片機常用數制、編碼及數據格式
A.1 數制
A.1.1 十進制數
A.1.2 十進制計數
A.1.3 二進制
A.1.4 二進制計數
A.1.5 八進制數
A.1.6 十六進制
A.2 數制與代碼
A.2.1 二進制、八進制、十六進制向十進制轉換的方法
A.2.2 十進制數轉換成二進制、八進制、十六進制數
A.2.3 二進制與八進制、十六進制之間的相互轉換及八進制與十六進制之間的相互轉換
A.2.4 十進制與十六進制轉換方法
A.3 二進制數的運算
A.3.1 二進制數的算術運算
A.3.2 計算機中數的表示方法
A.3.3 二進制數的邏輯運算
A.3.4 浮點數簡介
A.4 編碼
A.4.1 二-十進制編碼
A.4.2 字符數字碼
附錄B MCS-51系列單片機指令編碼表
附錄C ASCII碼表
參考文獻