8051微控制器和嵌入式系統(tǒng)作者簡(jiǎn)介

作者:(美國(guó))阿里 等 譯者:嚴(yán)雋永

出版社: 機(jī)械工業(yè)出版社; 第1版

ISBN: 7111215249, 9787111215240

條形碼: 9787111215240

尺寸: 26 x 18.5 x 2 cm

重量: 771 g

本書(shū)全面論述8051系列微處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、尋址方式、存儲(chǔ)分配以及與各種實(shí)際外圍器件的接口技術(shù)，并且針對(duì)嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)，用匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言論述編程技術(shù)。每章末尾的復(fù)習(xí)題和習(xí)題對(duì)復(fù)習(xí)和鞏固知識(shí)、提高教學(xué)質(zhì)量很有幫助。

本書(shū)內(nèi)容豐富，講解細(xì)致，包含大量實(shí)例，適合作為大學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教材或參考書(shū)，也適合開(kāi)發(fā)基于8051系統(tǒng)的技術(shù)人員參考。

出版者的話(huà)

專(zhuān)家指導(dǎo)委員會(huì)

譯者序

前言

第0章 計(jì)算技術(shù)引論

0.1 數(shù)制與編碼體系

0.2 數(shù)字邏輯初步

0.3 計(jì)算機(jī)內(nèi)部

小結(jié)

習(xí)題

復(fù)習(xí)題答案

第1章 8051微控制器

1.1 微控制器與嵌入式處理器

1.2 8051族概述

小結(jié)

習(xí)題

復(fù)習(xí)題答案

第2章 8051匯編語(yǔ)言編程

2.1 8051內(nèi)部

2.2 8051匯編語(yǔ)言編程引論

2.3 匯編和運(yùn)行8051程序

2.4 8051中的程序計(jì)數(shù)器和ROM空間

2.5 8051的數(shù)據(jù)類(lèi)型和偽指令

2.6 8051標(biāo)志位和PSW寄存器

2.7 8051寄存器相和棧

小結(jié)

習(xí)題

復(fù)習(xí)題答案

第3章 跳、循環(huán)和調(diào)用指令

3.1 循環(huán)和跳指令

3.2 調(diào)用指令

3.3 用各種8051芯片產(chǎn)生時(shí)間延遲

小結(jié)

習(xí)題

復(fù)習(xí)題答案

第4章 I/O端口編程

4.1 8051的I/O編程

4.2 I/O位操縱的編程

小結(jié)

習(xí)題

復(fù)習(xí)題答案

第5章 8051尋址方式

5.1 立即與寄存器尋址方式

5.2 用各種尋址方式存取存儲(chǔ)器

5.3 I/O與RAM的位地址

5.4 8052另增128字節(jié)芯片內(nèi)RAM

小結(jié)

習(xí)題

復(fù)習(xí)題答案

第6章 算術(shù)與邏輯指令及程序

6.1 算術(shù)指令

6.2 有符號(hào)數(shù)概念與算術(shù)運(yùn)算

6.3 邏輯與比較指令

6.4 循環(huán)移位指令與數(shù)據(jù)串行化

6.5 BCD、ASCII及其他應(yīng)用程序

小結(jié)

習(xí)題

復(fù)習(xí)題答案

第7章 8051的C語(yǔ)言編程

7.1 8051 C語(yǔ)言數(shù)據(jù)類(lèi)型與時(shí)間延遲

7.2 用8051 C語(yǔ)言的I/O編程

7.3 用8051 C語(yǔ)言實(shí)施邏輯運(yùn)算

7.4 8051 C語(yǔ)言的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序

7.5 用8051 C語(yǔ)言存取代碼空間

7.6 用8051 語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)串行化

小結(jié)

習(xí)題

復(fù)習(xí)題答案

第8章 8051硬件連接與Intel Hex文件

8.1 8051的引腳描述

8.2 DS89C4xO訓(xùn)練器的設(shè)計(jì)與測(cè)試

8.3 INTEL HEX文件的解釋

小結(jié)

習(xí)題

復(fù)習(xí)題答案

第9章 8051定時(shí)器的匯編與C語(yǔ)言編程

9.l 8051定時(shí)器的編程

9.2 計(jì)數(shù)器的編程

9.3 定時(shí)器0和1的8051 C語(yǔ)言編程

小結(jié)

習(xí)題

復(fù)習(xí)題答案

第10章 8051串行端口的匯編與C語(yǔ)言編程

10.1 串行通信基礎(chǔ)知識(shí)

10.2 8051與RS232連接

10.3 8051串行端口匯編編程

10.4 第二串行端口編程

10.5 串行端口C語(yǔ)言編程

小結(jié)

習(xí)題

復(fù)習(xí)題答案

第11章 中斷的匯編與C語(yǔ)言編程

11.1 8051的中斷

11.2 定時(shí)器中斷的編程

11.3 外部硬件中斷的編程

11.4 串行通信中斷編程

11.5 8051/52的中斷優(yōu)先級(jí)

11.6 C語(yǔ)言中斷編程

小結(jié)

習(xí)題

復(fù)習(xí)題答案

第12章 LCD與鍵盤(pán)接口技術(shù)

12.1 LCD接口技術(shù)

12.2 鍵盤(pán)接口技術(shù)

小結(jié)

習(xí)題

復(fù)習(xí)題答案

第13章 ADC、DAC與傳感器接口技術(shù)

13.1 并行和串行ADC

13.2 DAC接口技術(shù)

13.3 傳感器接口技術(shù)與信號(hào)整理

小結(jié)

習(xí)題

復(fù)習(xí)題答案

第14章 8051與外部存儲(chǔ)器的接口技術(shù)

14.1 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器

14.2 存儲(chǔ)器地址解碼

14.3 8031/51與外部ROM的接口技術(shù)

14.4 8051數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間

14.5 用8051 C語(yǔ)言存取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器

小結(jié)

習(xí)題

復(fù)習(xí)題答案

第15章 8051與8255的接口技術(shù)

15.1 8255的編程

15.2 8255的接口技術(shù)

15.3 用8051 C語(yǔ)言對(duì)8255編程

小結(jié)

習(xí)題

復(fù)習(xí)題答案

第16章 DS12887 RTC接口技術(shù)與編程

16.1 DS12887 RTC接口技術(shù)

16.2 DS12887 RTC的C編程

16.3 DSl2887芯片的鬧鐘、SQW和IRQ特點(diǎn)

小結(jié)

習(xí)題

復(fù)習(xí)題答案

第17章 電動(dòng)機(jī)控制:繼電器、PWM、直流與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)

17.1 繼電器和光隔離器

17.2 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)接口方法

17.3 直流電動(dòng)機(jī)的接口技術(shù)與PWM

小結(jié)

習(xí)題

復(fù)習(xí)題答案

附錄A 8051指令、定時(shí)關(guān)系和寄存器

附錄B 繞接線(xiàn)方法概要

附錄C 集成電路技術(shù)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題

附錄D 流程圖與偽代碼

附錄E X86程序員的8051入門(mén)

附錄F ASCII編碼

附錄G 匯編器、開(kāi)發(fā)資源和供應(yīng)商

附錄H 數(shù)據(jù)參考資料

圖書(shū)目錄

第1章 嵌入式系統(tǒng)入門(mén)導(dǎo)引

1.1 嵌入式系統(tǒng)的含義與發(fā)展歷史

1.1.1 嵌入式系統(tǒng)與單片機(jī)

1.1.2 MCU的發(fā)展簡(jiǎn)史

1.2 嵌入式系統(tǒng)常用術(shù)語(yǔ)

1.2.1 與硬件相關(guān)的術(shù)語(yǔ)

1.2.2 與通信相關(guān)的術(shù)語(yǔ)

1.2.3 與功能模塊相關(guān)的術(shù)語(yǔ)

1.2.4 與嵌入式軟件相關(guān)的術(shù)語(yǔ)

1.3 嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方法導(dǎo)引

1.3.1 嵌入式產(chǎn)品的一般構(gòu)成

1.3.2 嵌入式產(chǎn)品的一般開(kāi)發(fā)方法

1.4 嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)與學(xué)習(xí)建議

1.4.1 嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)

1.4.2 嵌入式系統(tǒng)的學(xué)習(xí)建議

練習(xí)題

第2章 HCS12/HCS12X系列MCU簡(jiǎn)介與MC9S12DG128的最小系統(tǒng)

2.1 HCS12系列MCU概述

2.1.1 HCS12系列MCU的命名規(guī)則

2.1.2 HCS12各子系列MCU簡(jiǎn)介

2.2 HCS12X系列MCU概述

2.2.1 HCS12X系列MCU與HCS12系列MCU的主要差異

2.2.2 典型HCS12X系列MCU簡(jiǎn)介

2.2.3 HCS12X系列MCU中的新增模塊簡(jiǎn)介

2.3 MC9S12DG128 MCU及其最小系統(tǒng)

2.3.1 MCU性能概述

2.3.2 運(yùn)行模式

2.3.3 內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖、引腳圖及引腳功能

2.3.4 MC9S12DG128 MCU的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.4 MC9S12DG128的存儲(chǔ)器映像

2.5 MC9S12DG128 MCU的并行I/O接口

2.5.1 I/O接口的基本概念

2.5.2 A口、B口、E口和K口

2.5.3 H口、J口、M口、P口、S口和T口

2.5.4 其他I/O口

練習(xí)題

第3章 CPU12核

3.1 CPU12基本構(gòu)成

3.2 尋址方式

3.3 指令系統(tǒng)

3.3.1 數(shù)據(jù)傳送類(lèi)指令

3.3.2 算術(shù)運(yùn)算類(lèi)指令

3.3.3 位操作類(lèi)指令

3.3.4 移位類(lèi)指令

3.3.5 程序控制類(lèi)指令

3.3.6 模糊指令

3.3.7 其他指令

3.4 CPU12與CPU08的比較

3.5 CPU12匯編語(yǔ)言基礎(chǔ)

3.5.1 HCS12匯編源代碼格式

3.5.2 MT-IDE for HCS12開(kāi)發(fā)環(huán)境中的匯編偽指令

3.5.3 Code Warrior for HCS12開(kāi)發(fā)環(huán)境中的匯編偽指令

練習(xí)題

第4章 HCS12工程組織及第一個(gè)樣例程序

……

第5章 串行通信接口SCI

第6章 鍵盤(pán)、LED與LCD

第7章 SPI和I2C模塊及其應(yīng)用實(shí)例

第8章 A/D轉(zhuǎn)換和D/A轉(zhuǎn)換

第9章 定時(shí)器接口模塊

第10章 CAN總線(xiàn)及其應(yīng)用

第11章 Flash存儲(chǔ)器的在線(xiàn)編程

第12章 系統(tǒng)時(shí)鐘與其他功能模塊

第13章 μC/OS-Ⅱ在S12上的移植與應(yīng)用

第14章 基于UF32的USB 2.0應(yīng)用

附錄

參考文獻(xiàn)

基于8051內(nèi)核的CISC微控制器

迄今為止，MCS-51已成為8位機(jī)中運(yùn)行最慢的系列?，F(xiàn)在Dallas推出的DS89C430系列產(chǎn)品在保持與80C51引腳和指令集兼容的基礎(chǔ)上，每個(gè)機(jī)器周期僅為一個(gè)時(shí)鐘，實(shí)現(xiàn)了8051系列的最高吞吐率。一般而言，對(duì)于現(xiàn)有的基于8051的應(yīng)用軟件可以直接寫(xiě)入DS89C430而無(wú)需進(jìn)行更改。除此之外，DS89C430還在許多其他方面引入了新的功能，從而為具體應(yīng)用提供了更多靈活性。下面介紹DS89C430不同于8051的功能和特點(diǎn)。

片內(nèi)程序存儲(chǔ)器邏輯上分為成對(duì)的8 KB、16 KB或32 KB閃存單元，以支持在應(yīng)用編程。這允許器件在應(yīng)用軟件的控制下修改程序存儲(chǔ)器，應(yīng)用系統(tǒng)能夠在執(zhí)行其主要功能的情況下，完成在線(xiàn)軟件升級(jí)。DS89C430集成了64 B加密陣列，允許用戶(hù)以加密形式查看數(shù)據(jù)，進(jìn)行程序代碼校驗(yàn)。

器件支持通過(guò)RS-232串口實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)編程。在系統(tǒng)編程通過(guò)將器件的一個(gè)或多個(gè)外部引腳設(shè)置為某特定狀態(tài)來(lái)激活引導(dǎo)加載程序。器件啟動(dòng)后，開(kāi)始執(zhí)行駐留于器件內(nèi)部專(zhuān)用ROM的加載程序。一旦收到一個(gè)回車(chē)符號(hào)，串口就執(zhí)行自動(dòng)波特率功能，并與主機(jī)的波特率同步。如圖1所示是在系統(tǒng)編程的物理連接.簡(jiǎn)單的引導(dǎo)加載程序接口允許使用幾種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與目標(biāo)微控制

器間的通信。最簡(jiǎn)單的方法是使用Dallas的微控制器工具包(MTK)軟件.它具有高度前端特征，簡(jiǎn)化了目標(biāo)配置，上傳、下載代碼以及特殊功能配置等任務(wù)操作。

8051微控制器是通過(guò)MOVX指令來(lái)訪(fǎng)問(wèn)片外數(shù)據(jù)空間的，用MOVX@DPTR指令可訪(fǎng)問(wèn)整個(gè)64 KB的片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。傳統(tǒng)的8051只有一個(gè)數(shù)據(jù)指針DPTR，要將數(shù)據(jù)從一個(gè)地址移到另一個(gè)地址非常麻煩。DS89C430則具備雙數(shù)據(jù)指針DPTR0和DPTRl，因此軟件可以使用一個(gè)指針裝載源地址，另一個(gè)指針裝載目的地址。DPTR0的SFR地址與805l相同(82H和83H)，因此使用該指針時(shí)源代碼無(wú)需更改，DPTRl位于84H和85H地址。所有與數(shù)據(jù)指針相關(guān)的操作都使用活動(dòng)數(shù)據(jù)指針，活動(dòng)指針通過(guò)控制位SEL選擇。每個(gè)指針還各有

一個(gè)控制位，決定INCDPTR操作是遞增還是遞減數(shù)據(jù)指針值。

在拷貝數(shù)據(jù)塊時(shí)，與使用單數(shù)據(jù)指針相比，雙數(shù)據(jù)指針可以節(jié)省大量代碼。用戶(hù)通過(guò)轉(zhuǎn)換SEL位來(lái)轉(zhuǎn)換活動(dòng)數(shù)據(jù)指針，其中一種方法可通過(guò)執(zhí)行INCDPS指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于這些大的數(shù)據(jù)塊拷貝，用戶(hù)必須頻繁執(zhí)行該指令來(lái)轉(zhuǎn)換DPTR0和DPTRl。為了在節(jié)省代碼的同時(shí)提高運(yùn)行速度和效率，DS89C430又包含了一個(gè)轉(zhuǎn)換選擇位 (TSL)，來(lái)確定執(zhí)行MOVX指令時(shí)硬件是否自動(dòng)轉(zhuǎn)換SEL位，這樣就可以省去INCDPS指令并進(jìn)一步提高運(yùn)行速度。

大的數(shù)據(jù)塊拷貝需要源指針和目的指針逐字節(jié)尋址數(shù)據(jù)空間，傳統(tǒng)的方法是通過(guò)使用INCDPTR指令來(lái)增加數(shù)據(jù)指針。為了進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)傳輸速率，引入了自動(dòng)增減控制位(AID)，用以確定執(zhí)行MOVX指令時(shí)，是否會(huì)自動(dòng)增減活動(dòng)指針值。表l為各種情況下DS80C320和DS89C430進(jìn)行64B數(shù)據(jù)塊傳輸時(shí)的速度比較。從表l中可以看出，采用雙數(shù)據(jù)指針后運(yùn)行速度得到極大提高。

CMOS電路的功耗主要由兩部分組成:連續(xù)漏電流造成的靜態(tài)功耗以及對(duì)負(fù)載電容進(jìn)行充放電所需的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電流造成的動(dòng)態(tài)功耗。其中，動(dòng)態(tài)功耗是總體功耗的主要部分，該功耗(PD)可以通過(guò)負(fù)載電容(CL)、電源電壓(VDD)和工作頻率(f)進(jìn)行計(jì)算，即:PD=CL×VDD2×f。

對(duì)于某具體應(yīng)用，電容和電源電壓相對(duì)固定，而處理器的處理速度在不同時(shí)刻可能是不同的，因此工作頻率可以根據(jù)不同需要進(jìn)行調(diào)整，從而在不影響系統(tǒng)性能的前提下達(dá)到降低功耗的要求。

DS89C430支持三種低功耗節(jié)電模式。

①系統(tǒng)時(shí)鐘分頻控制:允許微控制器使用內(nèi)部分頻的時(shí)鐘源繼續(xù)工作，以節(jié)省功耗。通過(guò)軟件設(shè)置時(shí)鐘分頻控制位，設(shè)置工作速率為每機(jī)器周期1024個(gè)振蕩器周期.

②空閑模式:以靜態(tài)方式保持程序計(jì)數(shù)器，并掛起處理器。在此模式中，處理器不取指令也不執(zhí)行指令。除了外圍接口時(shí)鐘保持為活動(dòng)狀態(tài)以及定時(shí)器、看門(mén)狗、串口和電源監(jiān)視功能仍然工作外，所有的資源均保存。處理器能夠使用允許的中斷源退出空閑模式。

③停機(jī)模式:禁止處理器內(nèi)部的所有電路。所有片內(nèi)時(shí)鐘、定時(shí)器和串口通信都停止運(yùn)行，處理器不執(zhí)行任何指令。通過(guò)使用六個(gè)外部中斷中的任何一個(gè)，處理器都能夠退出停機(jī)模式。