微型計算機系統(tǒng)原理及應(yīng)用

第1章 微型計算機基礎(chǔ) 1

1.1 微型計算機的定義與工作過程 1

1.1.1 定義 1

1.1.2 馮"para" label-module="para">

1.1.3 工作過程 2

1.2 計算機中的數(shù)制和編碼基礎(chǔ) 3

1.2.1 計算機中的數(shù)制及轉(zhuǎn)換 3

1.2.2 原碼、反碼、補碼 3

1.2.3 定點數(shù)和浮點數(shù) 4

1.2.4 計算機中常用的編碼 5

1.3 微型計算機結(jié)構(gòu) 7

1.3.1 微型計算機硬件結(jié)構(gòu)概述 7

1.3.2 微型計算機軟件概述 8

1.3.3 CPU、存儲器、I/O口、總線 11

1.4 中斷、定時器/計數(shù)器、串行通信、

并行通信的初步認識 17

1.4.1 中斷的初步認識 17

1.4.2 定時器/計數(shù)器的初步認識 18

1.4.3 并行通信與串行通信的初步

認識 18

1.5 CPU與外設(shè)的數(shù)據(jù)傳輸方式 20

1.5.1 無條件傳輸方式 20

1.5.2 程序查詢傳輸方式 20

1.5.3 中斷傳輸方式 21

1.5.4 DMA傳輸方式 21

本章小結(jié) 22

習(xí)題 22

第2章 51系列單片機硬件基礎(chǔ) 23

2.1 認識單片機 23

2.1.1 單片機的特點、應(yīng)用、分類、

發(fā)展趨勢 23

2.1.2 常用的單片機產(chǎn)品 27

2.1.3 MCS-51單片機已成為國際經(jīng)典 29

2.1.4 單片機與CPU、ARM、嵌入式

系統(tǒng)的關(guān)系 30

2.1.5 單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的軟硬件

環(huán)境 32

2.2 51單片機的總體結(jié)構(gòu) 34

2.2.1 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 34

2.2.2 外部引腳說明 35

2.2.3 CPU的時序周期 38

2.3 51單片機的存儲器 39

2.3.1 程序存儲器 39

2.3.2 數(shù)據(jù)存儲器 40

2.3.3 特殊功能寄存器 42

本章小結(jié) 45

習(xí)題 45

第3章 51系列單片機軟件編程基礎(chǔ)——

C51語言基礎(chǔ) 46

3.1 C51語言的數(shù)據(jù) 46

3.1.1 數(shù)據(jù)類型 46

3.1.2 常量與變量 46

3.1.3 數(shù)據(jù)存儲類型 49

3.2 C51語言對單片機主要資源的

控制 51

3.2.1 特殊功能寄存器的C51語言

定義 51

3.2.2 絕對地址的訪問 52

3.2.3 位變量的C51語言定義 54

3.3 C51語言的基本運算與流程控制

語句 55

3.3.1 基本運算 55

3.3.2 分支判斷—if、switch語句 56

3.3.3 循環(huán)控制—while、for語句 58

3.3.4 break、continue、return和goto

語句 60

3.4 C51語言的數(shù)組、指針、函數(shù) 61

3.4.1 數(shù)組 61

3.4.2 指針 63

3.4.3 函數(shù) 65

3.5 C51語言的預(yù)處理命令及匯編語句

的嵌入 67

3.5.1 文件包含、宏定義、條件編譯 67

3.5.2 C51中匯編語句的嵌入 69

3.6 C51的程序結(jié)構(gòu) 70

3.6.1 C51的程序結(jié)構(gòu) 70

3.6.2 C51編程規(guī)范及注意事項 71

3.6.3 C51的標(biāo)識符與關(guān)鍵字 72

本章小結(jié) 74

習(xí)題 75

第4章 51系列單片機P0～P3口應(yīng)用

基礎(chǔ) 76

4.1 認識51單片機的P0～P3口 76

4.1.1 P1口 76

4.1.2 P3口 77

4.1.3 P0口 77

4.1.4 P2口 79

4.1.5 P0～P3口特點總結(jié) 79

4.2 輸出操作 79

4.2.1 基本輸出操作舉例—字節(jié)輸出

與位輸出 79

4.2.2 擴展輸出操作舉例—流水燈與

霹靂燈 80

4.2.3 擴展輸出操作舉例—8段LED

靜態(tài)與動態(tài)顯示 82

4.3 輸入操作 86

4.3.1 閘刀型開關(guān)輸入信號 87

4.3.2 單個按鈕型開關(guān)輸入信號 88

4.3.3 多個按鈕型開關(guān)輸入信號—鍵盤 90

4.4 實驗與設(shè)計 95

本章小結(jié) 98

習(xí)題 98

第5章 51系列單片機中斷系統(tǒng)應(yīng)用基礎(chǔ) 99

5.1 中斷系統(tǒng)的再認識 99

5.1.1 中斷的有關(guān)概念 99

5.1.2 中斷處理過程 100

5.2 認識51單片機中斷系統(tǒng) 102

5.2.1 51單片機中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 102

5.2.2 中斷控制寄存器 103

5.2.3 中斷優(yōu)先級與中斷響應(yīng) 104

5.2.4 中斷函數(shù)的結(jié)構(gòu)形式 106

5.3 外部中斷舉例 107

5.3.1 外部中斷源初始化 107

5.3.2 外部中斷示例 108

5.4 實驗與設(shè)計 112

本章小結(jié) 115

習(xí)題 115

第6章 51系列單片機的定時器/計數(shù)器

應(yīng)用基礎(chǔ) 116

6.1 可編程的硬件定時器/計數(shù)器的

再認識 116

6.1.1 功能 116

6.1.2 工作原理 116

6.1.3 計數(shù)器初值的計算 117

6.2 認識51單片機的定時器/計數(shù)器 117

6.2.1 定時器/計數(shù)器的的結(jié)構(gòu) 117

6.2.2 定時器/計數(shù)器的控制寄存器 118

6.2.3 定時器/計數(shù)器工作模式 119

6.3 定時器/計數(shù)器的應(yīng)用舉例 122

6.3.1 定時器/計數(shù)器的初始化 122

6.3.2 應(yīng)用舉例 124

6.4 實驗與設(shè)計 131

本章小結(jié) 134

習(xí)題 134

第7章 51系列單片機串行口應(yīng)用基礎(chǔ) 135

7.1 串行通信的再認識 135

7.1.1 異步串行通信與同步串行通信 135

7.1.2 波特率 138

7.1.3 串行通信的檢錯與糾錯 139

7.1.4 串行接口芯片UART和

USART 139

7.2 認識51單片機的串行接口 140

7.2.1 串行口的結(jié)構(gòu)原理 140

7.2.2 串行口的應(yīng)用控制 141

7.3 51單片機串行口的工作方式 143

7.3.1 串行口工作方式0 143

7.3.2 串行口工作方式1 147

7.3.3 串行口工作方式2 150

7.3.4 串行口工作方式3 153

7.4 51單片機串行口的應(yīng)用舉例 157

7.4.1 串行口編程基礎(chǔ) 157

7.4.2 串行口應(yīng)用舉例 159

7.5 實驗與設(shè)計 165

本章小結(jié) 167

習(xí)題 168

第8章 51系列單片機并行總線接口擴展

技術(shù) 169

8.1 51單片機并行I/O口擴展基礎(chǔ) 169

8.1.1 系統(tǒng)擴展總線結(jié)構(gòu)圖 169

8.1.2 典型的鎖存器芯片74LS273 170

8.1.3 典型的三態(tài)緩沖器74LS244 170

8.1.4 可編程的I/O接口芯片8255A 171

8.2 并行總線的連接 175

8.2.1 數(shù)據(jù)線、控制線的連接 175

8.2.2 譯碼信號的形成—系統(tǒng)擴展的

尋址 176

8.3 并行I/O接口芯片擴展示例 178

8.3.1 利用鎖存器與緩沖器擴展并行

的輸入/輸出口示例 178

8.3.2 利用8255A擴展并行的輸入/

輸出口示例 180

8.3.3 利用8255A作為8段LED

靜態(tài)顯示輸出口的示例 181

8.3.4 利用8255A作為8段LED

動態(tài)顯示輸出口的示例 183

8.4 模擬量接口技術(shù) 185

8.4.1 A/D與D/A轉(zhuǎn)換器概述 185

8.4.2 8位并行D/A轉(zhuǎn)換器DAC0832

接口示例 192

8.4.3 12位并行D/A轉(zhuǎn)換器DAC1208

接口示例 198

8.4.4 8位并行A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809

接口示例 199

8.5 實驗與設(shè)計 203

本章小結(jié) 206

習(xí)題 206

第9章 51系列單片串行總線接口擴展

技術(shù) 208

9.1 I2C總線接口技術(shù) 208

9.1.1 認識I2C總線接口 208

9.1.2 I2C總線典型器件AT24C02

應(yīng)用舉例 210

9.2 SPI總線接口技術(shù) 216

9.2.1 認識SPI總線 216

9.2.2 SPI總線典型器件X25045

應(yīng)用舉例 217

9.3 單總線（1-wire）接口技術(shù) 221

9.3.1 認識單總線（1-wire） 221

9.3.2 單總線典型器件DS18B20

應(yīng)用舉例 222

9.4 典型串行A/D接口芯片TLC2543的

C51編程 228

本章小結(jié) 231

習(xí)題 232

第10章 51系列單片機液晶與點陣顯示器

應(yīng)用示例 233

10.1 51單片機液晶顯示器接口技術(shù) 233

10.1.1 認識LCD顯示器 233

10.1.2 字符型LCD1602液晶顯示

模塊接口技術(shù) 234

10.1.3 點陣式帶漢字庫12864液晶

顯示模塊接口技術(shù) 239

10.2 51單片機點陣LED顯示器接口

技術(shù) 247

10.2.1 認識點陣LED顯示器 247

10.2.2 一個5×7點陣一個字符

顯示 248

10.2.3 兩個8×8點陣字符串顯示 249

本章小結(jié) 251

習(xí)題 251

第11章 51系列單片機應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計 252

11.1 單片機應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及設(shè)計

內(nèi)容 252

11.1.1 單片機應(yīng)用系統(tǒng)的一般硬件

組成 252

11.1.2 單片機應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容 254

11.2 單片機應(yīng)用系統(tǒng)的一般設(shè)計

方法 255

11.2.1 確定系統(tǒng)的功能與性能 255

11.2.2 確定系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu) 255

11.2.3 單片機應(yīng)用系統(tǒng)硬件與軟件

設(shè)計 256

11.2.4 資源分配 258

11.3 單片機應(yīng)用系統(tǒng)的調(diào)試 259

11.3.1 單片機應(yīng)用系統(tǒng)調(diào)試工具 259

11.3.2 單片機應(yīng)用系統(tǒng)的一般調(diào)試

方法 260

11.4 單片機應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計實例——

集中供暖小型換熱站控制系統(tǒng)的

設(shè)計 263

11.4.1 系統(tǒng)描述 264

11.4.2 設(shè)計方案 265

11.4.3 硬件電路設(shè)計 265

11.4.4 軟件設(shè)計 269

本章小結(jié) 269

習(xí)題 270

附錄A ASCII碼字符表 271

附錄B 單片機應(yīng)用資料的網(wǎng)上查詢方法 272

附錄C Proteus常用分離器件名稱 273

參考文獻 274 2100433B

本書針對發(fā)展和應(yīng)用新一代PC數(shù)控系統(tǒng)的需求，從理論與實踐相結(jié)合的角度，全面系統(tǒng)闡述PC數(shù)控的有關(guān)原理、控制方法、系統(tǒng)實現(xiàn)和多方位應(yīng)用。全書內(nèi)容分三個部分：第1部分PC數(shù)控原理(第1～5章)，介紹Pc數(shù)控的工作原理、軌跡插補原理與方法、軌跡控制原理與方法，以及新發(fā)展起來的高級控制方法；第2部分Pc數(shù)控系統(tǒng)(第6～12章)，介紹Pc數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、零傳動系統(tǒng)、開關(guān)量控制系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)；第3部分Pc數(shù)控技術(shù)應(yīng)用(第13～15章)，介紹Pc數(shù)控系統(tǒng)在車床、銑床、加工中心等設(shè)備上的典型應(yīng)用，以及在機器人、坐標(biāo)測量機、實物映射加工系統(tǒng)等方面的特殊應(yīng)用，并以基于Pc數(shù)控的網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)為例，介紹Pc數(shù)控技術(shù)的綜合應(yīng)用。.

本書適合于數(shù)控技術(shù)、機電一體化、工業(yè)自動控制、現(xiàn)代制造系統(tǒng)等領(lǐng)域的研究人員和工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)使用，并可作為高等院校機電、自動化、計算機控制與應(yīng)用等專業(yè)師生的學(xué)習(xí)參考書。 ...