PIC18F452微控制器嵌入式設(shè)計

《PIC18F452微控制器嵌入式設(shè)計》針對PIC18FXXX系列中最新的PIC18F452芯片論述了微控制器的嵌入式設(shè)計。全書主要介紹了匯編語言代碼的模塊，包含PIC18F452的一組特性，以及與QwikFlash板上的一些I/0器件的相互作用，目的是讓讀者順利地寫出擴展應(yīng)用代碼。

《PIC18F452微控制器嵌入式設(shè)計》的敘述角度非常獨特，作者通過自己的開發(fā)經(jīng)驗，力圖讓讀者系統(tǒng)地掌握位控制器潛入式設(shè)計中的算法處理，降低復雜性以及開發(fā)部分特殊性能?！禤IC18F452微控制器嵌入式設(shè)計》可作為微控制器嵌入式設(shè)計領(lǐng)域?qū)W習和研究的大學生、研究生、工程技術(shù)人員的參考書。

前言

關(guān)于本書

致謝

第1章 引言

1.1 信息處理的革命

1.2 發(fā)展策略

1.3 FLASH存儲技術(shù)

1.4 微控制器特點

第2章 CPU結(jié)構(gòu)

2.1 概述

2.2 哈佛結(jié)構(gòu)

2.3 直接尋址

2.4 間接尋址

2.5 程序存儲器讀操作

2.6 程序指令順序

2.7 CPU及其狀態(tài)位

2.8 特殊功能寄存器(SFR)

習題

第3章 指令集

3.1 概述

3.2 F/W的區(qū)別

3.3 "分組"操作

3.4 傳送指令

3.5 單操作數(shù)指令

3.6 "與"、"或"、"異或"指令

3.7 算術(shù)運算指令

3.8 有條件和無條件分支轉(zhuǎn)移

3.9 條件跳轉(zhuǎn)指令

3.10 子程序調(diào)用和返回指令

3.11保留指令

習題

第4章 QWIKFLASIt目標板

4.1 概述

4.2 QWIKFLASHI/O電路

4.3 QWIKFLASH212具

4.4 調(diào)試支持

第5章 程序開發(fā)(P1例程)

5.1 概述

5.2 TIMER0操作

5.3 程序結(jié)構(gòu)

5.4 LOOPTIME子程序

5.5 BLINKALIVE子程序

5.6 宏

5.7 P1.ASM程序

5.8 免費工具

5.9 匯編

5.10 執(zhí)行

習題

第6章 結(jié)構(gòu)化匯編預處理器

6.1 概述

6.2 條件編譯和執(zhí)行

6.3 結(jié)構(gòu)化匯編構(gòu)架

6.4 條件測試

6.5 SASM輸人參數(shù)

6.6 SASM安裝、執(zhí)行及程序代碼調(diào)試

6.7 P1ASM修訂

習題

第7章 字符數(shù)字液晶顯示(P2例程)

7.1 概述

7.2 LCD接口選擇

7.3 初始化

7.4 光標定位代碼

7.5 顯示字符串

7.6 LCD字符集

7.7 用戶定義的字符

7.8 顯示調(diào)試輔助程序

7.9 P2.ASM--顯示例程

習題

第8章 旋轉(zhuǎn)脈沖發(fā)生器

8.1 概述

8.2 RPG分辨率

8.3 RPG功能

8.4 RPG子程序

8.5 速率檢測RPG

習題

第9章 中斷和中斷時序

9.1 概述

9.2 低優(yōu)先級中斷時序

9.3 低優(yōu)先級中斷結(jié)構(gòu)

9.4 高優(yōu)先級中斷結(jié)構(gòu)

9.5 重要代碼區(qū)

9.6 外部中斷

9.7 PORTB中斷(引腳RB7:RIM)

習題

第10章 模數(shù)轉(zhuǎn)換

10.1 概述

10.2 I/O引腳分配

10.3 ADC輸出格式

10.4 ADC特性及其使用

10.5 ADC的中斷控制習題

第11章 I/O引腳設(shè)置

11.1 概述

11.2 數(shù)字輸出引腳功能

11.3 數(shù)字I/O電路

11.4 輸入設(shè)置

習題

第12章 LCD屏幕(P3例程)

12.1 概述

12.2 按鈕輸入

12。3Screens子程序

12.4 P3.ASM--屏幕選項程序例程

習題

第13章 時間間隔測量

13.1 概述

13.2 TIMERl和內(nèi)部時間間隔測量

13.3 DisplayMax子程序

13.4 擴展內(nèi)部時間間隔測量

13.5 CCPI和外部時間間隔測量

13.6 CCP1和內(nèi)部時間間隔測量

13.7 擴展外部時間間隔測量

13.8 TIMER3和CCP2的使用

13.9 頻率測量

13.10 溫度測量

習題

第14章 數(shù)學運算子程序

14.1 概述

14.2 乘法

14.3 除法

14.4 乘法/除法子程序的使用

14.5 保持計算精度

14.6 浮點子程序

14.7 浮點子程序的使用

14.8 歸一化子程序

習題

第15章 串行外設(shè)接口的I/O擴展

15.1 概述

15.2 SPI功能

15.3 SPI初始化

15.4 輸出端口擴展

15.5 輸入端口擴展

15.6 多I/O端口擴展

15.7 DAC輸出

15.8 溫度輸入

15.9 主一從互連

習題

第16章 輸出時間間隔控制(P4例程)

16.1 概述

16.2 時序的外部控制

16.3 周期中斷發(fā)生器

16.4 快速任意方波輸出

16.5 通用任意方波輸出

……

第17章 外設(shè)訪問存取總線SMBUS/PC

第18章 通用異步接收發(fā)送器UART

第19章 可編程外設(shè)芯片

第20章 綜合特性

附錄

詞匯表

作 者:約翰 B.皮特曼，鄭紅，董云鳳，王秀鳳 著先版 次:1裝 幀:平裝開 本:16開所屬分類:圖書 > 計算機與互聯(lián)網(wǎng) > 單片機與嵌入式

出版者的話

專家指導委員會

譯者序

前言

第0章 計算技術(shù)引論

0.1 數(shù)制與編碼體系

0.2 數(shù)字邏輯初步

0.3 計算機內(nèi)部

小結(jié)

習題

復習題答案

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)

習題

復習題答案

第2章 8051匯編語言編程

2.1 8051內(nèi)部

2.2 8051匯編語言編程引論

2.3 匯編和運行8051程序

2.4 8051中的程序計數(shù)器和ROM空間

2.5 8051的數(shù)據(jù)類型和偽指令

2.6 8051標志位和PSW寄存器

2.7 8051寄存器相和棧

小結(jié)

習題

復習題答案

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)生時間延遲

小結(jié)

習題

復習題答案

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)

習題

復習題答案

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)

習題

復習題答案

第6章 算術(shù)與邏輯指令及程序

6.1 算術(shù)指令

6.2 有符號數(shù)概念與算術(shù)運算

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)

習題

復習題答案

第7章 8051的C語言編程

7.1 8051 C語言數(shù)據(jù)類型與時間延遲

7.2 用8051 C語言的I/O編程

7.3 用8051 C語言實施邏輯運算

7.4 8051 C語言的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序

7.5 用8051 C語言存取代碼空間

7.6 用8051 語言實現(xiàn)數(shù)據(jù)串行化

小結(jié)

習題

復習題答案

第8章 8051硬件連接與Intel Hex文件

8.1 8051的引腳描述

8.2 DS89C4xO訓練器的設(shè)計與測試

8.3 INTEL HEX文件的解釋

小結(jié)

習題

復習題答案

第9章 8051定時器的匯編與C語言編程

9.l 8051定時器的編程

9.2 計數(shù)器的編程

9.3 定時器0和1的8051 C語言編程

小結(jié)

習題

復習題答案

第10章 8051串行端口的匯編與C語言編程

10.1 串行通信基礎(chǔ)知識

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語言編程

小結(jié)

習題

復習題答案

第11章 中斷的匯編與C語言編程

11.1 8051的中斷

11.2 定時器中斷的編程

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

11.6 C語言中斷編程

小結(jié)

習題

復習題答案

第12章 LCD與鍵盤接口技術(shù)

12.1 LCD接口技術(shù)

12.2 鍵盤接口技術(shù)

小結(jié)

習題

復習題答案

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)與信號整理

小結(jié)

習題

復習題答案

第14章 8051與外部存儲器的接口技術(shù)

14.1 半導體存儲器

14.2 存儲器地址解碼

14.3 8031/51與外部ROM的接口技術(shù)

14.4 8051數(shù)據(jù)存儲器空間

14.5 用8051 C語言存取外部數(shù)據(jù)存儲器

小結(jié)

習題

復習題答案

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語言對8255編程

小結(jié)

習題

復習題答案

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

小結(jié)

習題

復習題答案

第17章 電動機控制:繼電器、PWM、直流與步進電動機

17.1 繼電器和光隔離器

17.2 步進電動機接口方法

17.3 直流電動機的接口技術(shù)與PWM

小結(jié)

習題

復習題答案

附錄A 8051指令、定時關(guān)系和寄存器

附錄B 繞接線方法概要

附錄C 集成電路技術(shù)與系統(tǒng)設(shè)計問題

附錄D 流程圖與偽代碼

附錄E X86程序員的8051入門

附錄F ASCII編碼

附錄G 匯編器、開發(fā)資源和供應(yīng)商

附錄H 數(shù)據(jù)參考資料

一、嵌入式無線需要32位微控制器

集成電路，特別是SoC（片上系統(tǒng)）技術(shù)的發(fā)展，使需要低功耗、低成本的嵌入式應(yīng)用市場發(fā)生了天翻地覆的變化。以ARM微控制器為代表的一批新型、高性能、低功耗、低價格微處理器的誕生和快速成長，使嵌入式產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用開始廣泛地進入到了32位的新時代。

采用ARM32位結(jié)構(gòu)的微控制器同目前市場上的8位微控制器比較，在價格上的差異越來越小，但是在性能上卻有很大的提高。這些32位的微控制器在單芯片中，除了集成有大量的輸出、輸入接口、串口、以太網(wǎng)接口、A/D轉(zhuǎn)換器等外，還集成了256KB～2MB閃存、20KB～100KB靜態(tài)存儲器（SRAM），從而構(gòu)成了一個高速、高性能的32位片上系統(tǒng)。這將為嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用提供更多的靈活性和更多的選擇性，進而大大推動嵌入式設(shè)計應(yīng)用向更深的層次發(fā)展。

出版者注：為了不增加讀者的經(jīng)濟負坦和免除讀者錄入程序之勞，凡是程序清單的序號帶有“*”號的，如讀者需要參考，可登錄作者單位——成都無線龍通訊科技有限公司的網(wǎng)站（www.c51rf.com）下載。

在以ARM為核心的32位微控制器快速成長的同時，無線通信和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)近年來也有了迅速的發(fā)展。藍牙無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)經(jīng)過多年的努力，特別是在無線語音、PC外設(shè)等方面有了很大發(fā)展；WiFi(IEEE802.11高速無線網(wǎng)絡(luò)標準)/GSM網(wǎng)絡(luò)/ZigBee（IEEE802.15.4無線網(wǎng)絡(luò)標準）同樣開始取得長足的進展并得到廣泛的應(yīng)用。

由于以ARM為核心的32位微控制器將其大量的資源集成在芯片內(nèi)部，包括I/O、存儲器、通信接口等，使系統(tǒng)電路板需要的空間大大簡化，而且一些對高頻通信可能產(chǎn)生的干擾的噪聲大大減少，加上可以用電池供電和具有低功耗模式等新的特點，因此越來越多的無線網(wǎng)絡(luò)和其他短距離無線通信系統(tǒng)開始采用以ARM為核心的32位微控制器來進行設(shè)計。

將高性能、低功耗的ARM微控制器同目前新興的ISM波段短距離無線通信技術(shù)和各種新興的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，將是未來嵌入式設(shè)計的一個“熱點”，也是一個“難點”。對廣大電子工程師和單片機工程師而言，這將是一個具有很大挑戰(zhàn)性，探索性的工作。

二、32位嵌入式設(shè)計“熱點”——無線通信和無線網(wǎng)絡(luò)

無線通信和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)近年來獲得了迅猛的進展，各種新的無線標準如雨后春筍般涌現(xiàn)，通信可靠性越來越高，而功耗越來越低。

無線通信和無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，對無線通信和無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)使用的微控制器提出了全新的要求。主要有以下幾點：

1.更快的處理速度

無線網(wǎng)絡(luò)的速度越來越快，不僅要在瞬間處理大量的數(shù)據(jù)包裝，還要處理圖像、進行語音壓縮等。這些都要求具有更快速的實時處理能力。同時，還要可以更容易地得到實時操作系統(tǒng)（RTOS）、圖形處理軟件技術(shù)的支持。

2.更強的網(wǎng)絡(luò)拓撲路由處理

像ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，需要能處理更多無線節(jié)點和進行更快、更復雜的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)路由計算，而且要求實時完成，而采用8位微處理器的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在節(jié)點處理數(shù)量、路由計算速度方面都遠遠不能滿足要求。

3.更加安全算法

無線通信的網(wǎng)絡(luò)安全算法，也需要大量的實時計算能力，來實現(xiàn)各種復雜的網(wǎng)絡(luò)加密計算。

4.需要更大的程序存儲器空間和數(shù)據(jù)存儲器空間，以及更多的通信接口

采用以ARM為核心的32位微控制器，作為無線網(wǎng)絡(luò)的基帶處理器，可以滿足大多數(shù)高速無線通信和無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基本要求。

對于無線網(wǎng)絡(luò)路由器、無線網(wǎng)關(guān)、無線抄表集中器、工業(yè)控制設(shè)備、WiFi熱點、大型高速網(wǎng)絡(luò)覆蓋接入器設(shè)計等，以ARM為核心的32位微控制器可以提供更大的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點容量、更快的路由算法、更復雜的加密算法等，從而使系統(tǒng)更加可靠和高效。

對于無線數(shù)字家庭顯示單元、無線控制設(shè)備、高級無線手持終端、無線測試設(shè)備、無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控儀器、汽車電子等無線產(chǎn)品開發(fā)，采用以ARM為核心的32位微控制器可以驅(qū)動高分辨率的圖形顯示功能，使無線通信和無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品具有更好的直觀性和更良好的監(jiān)視界面。再加上實時操作系統(tǒng)（RTOS）和圖形界面（GUI）的支持，可以大大縮短無線應(yīng)用產(chǎn)品的開發(fā)時間，更快上市，爭取商機。

三、嵌入式無線設(shè)計的“難點”——“三大難關(guān)”

1.ARM技術(shù)是第1關(guān)

對于很多電子工程師和單片機工程師而言，最新的以ARM為核心的32位微控制器是擋在面前的第1座大山。ARM微控制器的芯片雖然小，但是結(jié)構(gòu)非常復雜，僅是英文原廠數(shù)據(jù)手冊就有幾百頁；從匯編語言到C語言，加上RTOS、GUI編程，哪一樣都不簡單；各種新名詞、新技術(shù)，