定 價:49.8 元
叢書名:“十三五”國家重點出版物出版規(guī)劃項目
- 作者:范立南 李荃高 武剛 等
- 出版時間:2019/7/1
- ISBN:9787111625469
- 出 版 社:機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TP368.1
- 頁碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開本:16開
本書以51系列單片機為核心,介紹單片機的原理及應(yīng)用。內(nèi)容包括單片機概述,單片機的硬件結(jié)構(gòu)和原理,51單片機指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計,單片機的C51程序設(shè)計,51單片機的定時器/計數(shù)器、串行接口、中斷系統(tǒng),系統(tǒng)擴展技術(shù)與I/O接口技術(shù),以及單片機系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用實例。本書參考了各種系列單片機的*新資料,收錄了作者在單片機開發(fā)應(yīng)用方面的*新成果,給出了大量的實驗與實訓(xùn)實例。
全書具有較強的系統(tǒng)性、先進性和實用性。內(nèi)容選材精練,論述簡明,每章均配有豐富的習(xí)題。本書可作為高等院校電氣工程及其自動化、自動化、電子信息工程、測控技術(shù)與儀器等專業(yè)的單片機課程教材,也可作為工程技術(shù)人員在單片機應(yīng)用技術(shù)方面的參考書。
隨著電子技術(shù)的發(fā)展,特別是大規(guī)模集成電路的產(chǎn)生及應(yīng)用,給我們的生活、工作和學(xué)習(xí)帶來了翻天覆地的變化。在人們使用這些具有智能性的電子產(chǎn)品時,有沒有想過消費類電子產(chǎn)品中的空調(diào)機、電視機、微波爐、手機、IC卡、汽車電子設(shè)備等,智能儀表中的數(shù)字示波器、數(shù)字信號源、自動提款機等,軍事應(yīng)用中的飛機、坦克、導(dǎo)彈、航天器、智能武器等,它們是如何實現(xiàn)智能操作的?其實說到底,服務(wù)于現(xiàn)代化生活的神秘之物,正是單片機!當然,單片機的應(yīng)用遠不止這些,可以說單片機的應(yīng)用隨處可見。
現(xiàn)如今,ARM、DSP、嵌入式等具有更高性能的嵌入式芯片已進入了實用階段,那么是不是現(xiàn)在學(xué)習(xí)51單片機就沒有用武之地了?其實不然。在大部分工控或測控設(shè)備中,51單片機已經(jīng)足夠滿足控制要求,加之物美價廉,因此,學(xué)習(xí)51單片機是控制行業(yè)從業(yè)者的不錯選擇。尤其是對剛接觸可編程序控制器的新入行人員來說,51單片機可以作為學(xué)習(xí)更高端芯片的入門教程。
如何學(xué)習(xí)這門課程呢?
首先,大概了解單片機的結(jié)構(gòu),本書的第2章主要講述了單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及資源。對單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)有了初步了解之后,就可以進行簡單的實例練習(xí)和實驗操作,從而加深對單片機的認識。
其次,要做大量的實例練習(xí)和實驗。對于單片機來說,不僅要掌握其硬件結(jié)構(gòu),也要重視軟件編程技巧。在編程時,要注意程序與硬件是如何結(jié)合的。本書通過一個個實驗和驗證,使讀者在實踐中理解硬件的結(jié)構(gòu),在軟與硬渾然一體的結(jié)構(gòu)中深刻體會單片機知識的內(nèi)涵。通過硬件知識的學(xué)習(xí),了解如何運用編程來控制硬件;通過軟件編程的學(xué)習(xí),又可以更進一步地學(xué)習(xí)到單片機硬件的工作機制和原理。
再次,要多結(jié)合外圍電路,如流水燈、數(shù)碼管、獨立鍵盤、矩陣鍵盤、A/D轉(zhuǎn)換器或D/A轉(zhuǎn)換器、液晶、蜂鳴器、太陽能、漂移車、熱風(fēng)幕控制板以及單項用電器監(jiān)測等進行練習(xí),因為這樣可以直觀地看到程序運行的結(jié)果。
最后,要結(jié)合自己的實際情況,開發(fā)一個完全具有個人風(fēng)格、功能完善的電子產(chǎn)品。對于在校學(xué)生,有條件的學(xué)生可以組成團隊參加全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽,沉下心好好地在電子領(lǐng)域小試身手。
讀者也不必為軟件、硬件基礎(chǔ)知識不扎實而煩惱,單片機中用到的編程并不難,可以說主要是配置一些寄存器,不涉及太復(fù)雜的算法和語法,電子元器件也以簡單應(yīng)用居多。本書接下來的幾章主要介紹硬件和軟件基礎(chǔ)知識,這些對于單片機開發(fā)者來說基本夠用了。另外,讀者在做單片機實驗的過程中要慢慢地積累知識和經(jīng)驗,一步步地鞏固相關(guān)的基礎(chǔ)知識,在實踐中有針對性地學(xué)習(xí)與訓(xùn)練。讀者還可以充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),從許多關(guān)于單片機的網(wǎng)站上了解單片機的發(fā)展動向和新的知識,遇到疑難問題也可在網(wǎng)上尋找解決辦法,這樣才會使學(xué)習(xí)事半功倍。
本書以51系列單片機為核心,介紹單片機的原理及應(yīng)用。全書共分9章。第1章介紹單片機的概念、組成和特點,單片機的發(fā)展概況以及單片機的應(yīng)用領(lǐng)域;第2章主要闡述51系列單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、引腳功能,包括存儲器結(jié)構(gòu)、并行I/O接口、復(fù)位電路和時序;第3章介紹51系列單片機的指令系統(tǒng)和匯編語言程序設(shè)計,包括指令格式、尋址方式、數(shù)據(jù)傳送指令、算術(shù)運算指令、邏輯運算指令、控制轉(zhuǎn)移指令、位操作指令等,從應(yīng)用角度出發(fā),討論各種常用匯編程序的設(shè)計方法,并介紹一些實用的子程序;第4章講述C51程序設(shè)計基礎(chǔ)、基本結(jié)構(gòu)和語句、構(gòu)造數(shù)據(jù)類型以及函數(shù),并對Keil C51集成環(huán)境的使用做了詳細的闡述,結(jié)合相應(yīng)的實例讓讀者理解C51的編程方法,第5、6、7章分別闡述51系列單片機的定時器/計數(shù)器、串行通信口和中斷系統(tǒng)等;第8章介紹單片機的接口技術(shù)和擴展技術(shù),包括存儲器、I/O接口擴展、A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器擴展及其他常用芯片的擴展;第9章介紹單片機應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計,闡述開發(fā)流程,并給出具體的應(yīng)用實例。
MATLAB單片機原理及應(yīng)用前言為便于教學(xué),每章開始都給出了本章的教學(xué)提示、學(xué)習(xí)目標以及知識結(jié)構(gòu),每章的中間給出了大量的實驗與實訓(xùn)實例,每章后面都配有各種類型的習(xí)題。本書的整體編排及每章的結(jié)構(gòu)安排,更加符合教學(xué)的需求。
本書由范立南、李荃高、武剛、范志彬、李雪飛編著。其中,第1章由范立南編寫;第2章由范志彬、李雪飛編寫;第3章由范志彬、李荃高編寫;第4、6章由武剛編寫;第5章由武剛、李雪飛編寫;第7、8、9章由李荃高編寫。全書由范立南統(tǒng)稿。
本書結(jié)合編者多年來在教學(xué)第一線教授學(xué)生過程中的理論實踐以及開發(fā)工程實例,體現(xiàn)出了編者對單片機應(yīng)用的科研總結(jié)。同時,本書參考了各種系列單片機的最新資料,吸收了單片機開發(fā)應(yīng)用的最新成果,編者在此對這些參考文獻的作者表示感謝。
本書可作為高等院校電氣工程及其自動化、自動化、電子信息工程、測控技術(shù)與儀器等專業(yè)的單片機課程教材,也可作為從事單片機應(yīng)用開發(fā)人員的參考書。
由于編者水平有限,加之時間倉促,書中的疏漏與錯誤之處在所難免,懇請廣大讀者指正。
編者
序
前言
第1章單片機概述1
11什么是單片機2
12單片機的組成3
13單片機的特點4
14單片機的發(fā)展過程與趨勢5
141單片機的發(fā)展過程6
142單片機的發(fā)展趨勢6
15單片機的應(yīng)用領(lǐng)域8
本章小結(jié)9
習(xí)題10
第2章51系列單片機的硬件結(jié)構(gòu)和原理11
2151系列單片機的基本結(jié)構(gòu)11
21151系列單片機的內(nèi)部總體結(jié)構(gòu)13
21251系列單片機的片內(nèi)資源13
2251系列單片機的引腳功能15
22151系列單片機的引腳圖與封裝方式15
22251系列單片機的引腳說明15
22351系列單片機的引腳應(yīng)用特性18
2351系列單片機的存儲器結(jié)構(gòu)19
231程序存儲器19
232數(shù)據(jù)存儲器20
233特殊功能寄存器22
2451系列單片機的并行I/O接口25
241P0口26
242P1口27
243P2口27
244P3口28
245I/O端口的操作28
25時鐘電路與CPU時序30
251時鐘電路30
252CPU時序30
253典型指令的取指和執(zhí)行時序31
254訪問外部ROM的操作時序32
255訪問外部RAM的操作時序33
2651系列單片機的復(fù)位狀態(tài)與復(fù)位電路34
261復(fù)位狀態(tài)34
262復(fù)位電路35
2751系列單片機的低功耗運行方式36
271方式設(shè)定36
272空閑工作方式37
273掉電保護方式37
28實驗與實訓(xùn)38
281汽車轉(zhuǎn)向燈控制器的設(shè)計38
282音頻驅(qū)動實驗40
本章小結(jié)42
習(xí)題42
單片機原理及應(yīng)用目錄第3章51系列單片機的指令系統(tǒng)和匯編語言程序設(shè)計45
3151系列單片機的指令格式及標識46
311指令格式46
312指令中常用的符號47
313偽指令47
3251系列單片機指令的尋址方式49
321直接尋址50
322立即尋址50
323寄存器尋址50
324寄存器間接尋址50
325基址+變址尋址51
326相對尋址51
327位尋址51
3351系列單片機的指令系統(tǒng)51
331數(shù)據(jù)傳送類指令52
332算術(shù)運算類指令56
333邏輯運算及移位類指令58
334控制轉(zhuǎn)移類指令59
335位操作類指令63
34匯編語言程序設(shè)計65
341程序設(shè)計方法65
342順序程序設(shè)計66
343分支程序設(shè)計68
344循環(huán)程序設(shè)計69
345查表程序設(shè)計70
346子程序設(shè)計72
35實驗與實訓(xùn)73
351數(shù)據(jù)傳送指令訓(xùn)練73
352多字節(jié)十進制加法77
353拆字程序78
354二進制轉(zhuǎn)BCD碼79
355延時程序的設(shè)計80
本章小結(jié)81
習(xí)題81
第4章C51程序設(shè)計87
41C51程序設(shè)計基礎(chǔ)88
411C51語言中的數(shù)據(jù)類型88
412C51語言中的常量和變量90
413C51語言中的運算符93
414C51的存儲模式與絕對地址訪問94
42C51程序的基本結(jié)構(gòu)96
421順序結(jié)構(gòu)96
422分支結(jié)構(gòu)96
423循環(huán)結(jié)構(gòu)98
43硬件資源的C51訪問101
44Keil C51集成環(huán)境的使用103
441Keil μ Vision4運行環(huán)境介紹103
442Keil μ Vision4集成開發(fā)環(huán)境的單片機開發(fā)流程106
45編程舉例110
451用C語言實現(xiàn)輸入輸出編程110
452用C語言實現(xiàn)邏輯運算110
453用C語言實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換110
454用C語言實現(xiàn)公式的編輯111
46實驗與實訓(xùn)112
461簡單矩陣運算112
462數(shù)據(jù)排序114
463延時程序的設(shè)計115
本章小結(jié)115
習(xí)題116
第5章51系列單片機的定時器/計數(shù)器120
5151系列單片機定時器/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)及工作原理120
511定時器/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)121
512定時器/計數(shù)器的工作原理121
5251系列單片機定時器/計數(shù)器的控制寄存器122
521控制寄存器(TCON)122
522方式選擇寄存器(TMOD)122
5351系列單片機定時器/計數(shù)器的工作方式123
531工作方式0123
532工作方式1124
533工作方式2124
534工作方式3125
5451系列單片機定時器/計數(shù)器的應(yīng)用舉例125
541計數(shù)初值的計算125
542定時器/計數(shù)器的初始化126
543應(yīng)用舉例127
55實驗與實訓(xùn)130
551用C語言實現(xiàn)定時器/計數(shù)器的編程130
552用定時器/計數(shù)器實現(xiàn)軟件“看門狗”的原理131
553單片機LED亮度控制系統(tǒng)設(shè)計134
本章小結(jié)138
習(xí)題138
第6章51系列單片機的串行接口140
61串行通信基礎(chǔ)141
611通信方式141
612串行通信方式141
613波特率143
62串行接口的工作原理143
621串行接口的結(jié)構(gòu)143
622串行接口的控制144
623串行接口的4種工作方式146
624波特率設(shè)計150
63串行接口應(yīng)用舉例151
631方式0應(yīng)用151
632方式1應(yīng)用153
633方式2和方式3的應(yīng)用155
634串行通信接口157
64實驗與實訓(xùn)163
641用串行接口實現(xiàn)點亮LED163
64274LS164串轉(zhuǎn)并實驗164
64374LS165并轉(zhuǎn)串實驗165
644單片機間的多機通信167
本章小結(jié)172
習(xí)題173
第7章51系列單片機的中斷系統(tǒng)175
71中斷的概念175
72中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)176
73中斷的相關(guān)寄存器177
74中斷響應(yīng)過程及外部中斷180
75利用中斷技術(shù)實現(xiàn)單相電動機調(diào)速的實例182
76實驗與實訓(xùn)184
761多中斷源的連接184
762游樂設(shè)備控制板外部中斷的應(yīng)用186