增強(qiáng)型8051單片機(jī)實(shí)用開發(fā)技術(shù)

《8051單片機(jī)徹底研究:基礎(chǔ)篇》全面介紹了8051單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)，全書共21章，分七部分，主要內(nèi)容包括:第一部分:第1章至第4章，8051的由來與應(yīng)用范圍。第二部分:第5章至第7章，8051的指令與匯編語言的用法，以最簡(jiǎn)單的操作來建立單片機(jī)系統(tǒng) 。

《8051單片機(jī)徹底研究:基礎(chǔ)篇)》選材實(shí)用性和可操作性強(qiáng)，范例豐富，文字?jǐn)⑹銮宄?，?051單片機(jī)初學(xué)者的入門指南，同時(shí)對(duì)于8051已經(jīng)有一定基礎(chǔ)的讀者也具有較高的參考價(jià)值?！?051單片機(jī)徹底研究:基礎(chǔ)篇》也適合作為大專院校學(xué)生做實(shí)驗(yàn)、專題制作、研究和設(shè)計(jì)單片機(jī)產(chǎn)品的專業(yè)參考書。

C8051F具有上手快(全兼容8051指令集)、研發(fā)快(開發(fā)工具易用，可縮短研發(fā)周期)和見效快(調(diào)試手段靈活)的特點(diǎn)，其性能優(yōu)勢(shì)具體體現(xiàn)在以下方面：

基于增強(qiáng)的CIP-51內(nèi)核，其指令集與MCS-51完全兼容，具有標(biāo)準(zhǔn)8051的匯編器和編譯器進(jìn)行軟件開發(fā)。CIP-51采用流水線結(jié)構(gòu)，70%的的指令執(zhí)行時(shí)間為1或2個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘周期，是標(biāo)準(zhǔn)8051指令執(zhí)行速度的12倍；其峰值執(zhí)行速度可達(dá)100MIPS(C8051F120等)，是目前世界上速度最快的8位單片機(jī)。

增加了中斷源。標(biāo)準(zhǔn)的8051只有7個(gè)中斷源Silicon Labs 公司 C8051F系列單片機(jī)擴(kuò)展了中斷處理這對(duì)于時(shí)實(shí)多任務(wù)系統(tǒng)的處理是很重要的擴(kuò)展的中斷系統(tǒng)向CIP-51提供22個(gè)中斷源允許大量的模擬和數(shù)字外設(shè)中斷一個(gè)中斷處理需要較少的CPU干預(yù)卻有更高的執(zhí)行效率。

集成了豐富的模擬資源，絕大部分的C8051F系列單片機(jī)都集成了單個(gè)或兩個(gè)ADC，在片內(nèi)模擬開關(guān)的作用下可實(shí)現(xiàn)對(duì)多路模擬信號(hào)的采集轉(zhuǎn)換；片內(nèi)ADC的采樣精度最高可達(dá)24bit，采樣速率最高可達(dá)500ksps，部分型號(hào)還集成了單個(gè)或兩個(gè)獨(dú)立的高分辨率DAC，可滿足絕大多數(shù)混合信號(hào)系統(tǒng)的應(yīng)用并實(shí)現(xiàn)與模擬電子系統(tǒng)的無縫接口；片內(nèi)外部設(shè)備接口。具有兩路UART和最多可達(dá)5個(gè)定時(shí)器及6個(gè)PCA模塊，此外還根據(jù)不同的需要集成了SMBus、SPI、USB、CAN、LIN等接口，以及RTC部件。外設(shè)接口在不使用時(shí)可以分別禁止以降低系統(tǒng)功耗。與其他類型的單片機(jī)實(shí)現(xiàn)相同的功能需要多個(gè)芯片的組合才能完成相比，C8051單片機(jī)不僅減少了系統(tǒng)成本，更大大降低了功耗。

增強(qiáng)了在信號(hào)處理方面的性能，部分型號(hào)具有16x16 MAC以及DMA功能，可對(duì)所采集信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的算法處理并提高了數(shù)據(jù)傳送能力。

具有獨(dú)立的片內(nèi)時(shí)鐘源(精度最高可達(dá)0.5%)，設(shè)計(jì)人員既可選擇外接時(shí)鐘，也可直接應(yīng)用片內(nèi)時(shí)鐘，同時(shí)可以在內(nèi)外時(shí)鐘源之間自如切換。片內(nèi)時(shí)鐘源降低了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，提高了系統(tǒng)可靠性，而時(shí)鐘切換功能則有利于系統(tǒng)整體功耗的降低。

提供空閑模式及停機(jī)模式等多種電源管理方式來降低系統(tǒng)功耗

實(shí)現(xiàn)了I/O從固定方式到交叉開關(guān)配置。固定方式的I/O端口，既占用引腳多，配置又不夠靈活。在C8051F中，則采用開關(guān)網(wǎng)絡(luò)以硬件方式實(shí)現(xiàn)I/O端口的靈活配置，外設(shè)電路單元通過相應(yīng)的配置寄存器控制的交叉開關(guān)配置到所選擇的端口上。

復(fù)位方式多樣化，C8051F把80C51單一的外部復(fù)位發(fā)展成多源復(fù)位，提供了上電復(fù)位、掉電復(fù)位、外部引腳復(fù)位、軟件復(fù)位、時(shí)鐘檢測(cè)復(fù)位、比較器0復(fù)位、WDT復(fù)位和引腳配置復(fù)位。眾多的復(fù)位源為保障系統(tǒng)的安全、操作的靈活性以及零功耗系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來極大的好處。

從傳統(tǒng)的仿真調(diào)試到基于JTAG接口的在系統(tǒng)調(diào)試。C8051F在8位單片機(jī)中率先配置了標(biāo)準(zhǔn)的JTAG接口（IEEE1149.1）。C8051F的JTAG接口不僅支持Flash ROM的讀/寫操作及非侵入式在系統(tǒng)調(diào)試，它的JTAG邏輯還為在系統(tǒng)測(cè)試提供邊界掃描功能。通過邊界寄存器的編程控制，可對(duì)所有器件引腳、SFR總線和I/O口弱上拉功能實(shí)現(xiàn)觀察和控制。

C8051F系列單片機(jī)型號(hào)齊全，可根據(jù)設(shè)計(jì)需求選擇不同規(guī)模和帶有特定外設(shè)接口的型號(hào)，提供從多達(dá)100個(gè)引腳的高性能單片機(jī)到最小3mmX3mm的封裝，滿足不同設(shè)計(jì)的需要。

基于上述特點(diǎn)，Silicon Labs 公司C8051F系列單片機(jī)作為SoC芯片的杰出代表能夠滿足絕大部分場(chǎng)合的復(fù)雜功能要求，并在嵌入式領(lǐng)域的各個(gè)場(chǎng)合都得到了廣泛的應(yīng)用：在工業(yè)控制領(lǐng)域，其豐富的模擬資源可用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)多種物理量的監(jiān)測(cè)、分析及控制和顯示；在便攜式儀器領(lǐng)域，其低功耗和強(qiáng)大的外設(shè)接口也非常適合各種信號(hào)的采集、存儲(chǔ)和傳輸；此外，新型的C8051F5xx系列單片機(jī)也在汽車電子行業(yè)中嶄露頭角。正是這些優(yōu)勢(shì)，使得C8051單片機(jī)在進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)的短短幾年內(nèi)就迅速風(fēng)靡，相信隨著新型號(hào)的不斷推出以及推廣力度的不斷加大，C8051系列單片機(jī)將迎來日益廣闊的發(fā)展空間，成為嵌入式領(lǐng)域的時(shí)代寵兒

此系列單片機(jī)完全兼容MCS-51指令集，容易上手，開發(fā)周期短，大大節(jié)約了開發(fā)成本。C8051F系統(tǒng)集成度高，總線時(shí)鐘可達(dá)25M

第1章 單片機(jī)的來龍去脈

1-1 單片機(jī)就在我們身邊 1

1-2 單片機(jī)與pc機(jī)的比較 2

1-3 典型的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng) 4

1-4 最簡(jiǎn)化的單片機(jī)系統(tǒng) 6

1-5 單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)過程 7

1-6 單片機(jī)開發(fā)的實(shí)際問題 8

1-7 本書的單片機(jī)學(xué)習(xí)環(huán)境 9

1-8 習(xí)題 10

第2章 8051單片機(jī)簡(jiǎn)介

2-1 微型控制器與微型處理器 11

2-2 mcs-51系列單片機(jī)簡(jiǎn)介 12

2-3 8051單片機(jī)功能方塊圖 14

2-4 8051系統(tǒng)分析 19

2-5 習(xí)題 22

第3章 單片機(jī)的匯編語言

3-1 8051單片機(jī)的程序設(shè)計(jì) 25

3-2 寫匯編程序的預(yù)備知識(shí) 25

3-3 匯編語言的基本架構(gòu) 26

3-4 寫匯編語言前:熟悉寄存器與指令 28

3-5 試寫一個(gè)8051匯編程序 29

3-6 配合示波器做匯編語言的排錯(cuò) 31

3-7 進(jìn)一步完善8051匯編程序 33

3-8 8051的反匯編程序 34

3-9 習(xí)題 34

第4章 8051的存儲(chǔ)器

4-1 8051內(nèi)部存儲(chǔ)器的分配 37

4-2 程序存儲(chǔ)器空間 37

4-3 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間 39

4-4 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間 40

4-5 習(xí)題 41

第5章 8051指令的尋址模式

5-1 8051執(zhí)行指令的過程 43

5-2 8051的直接尋址模式 46

5-3 8051的間接尋址模式 48

5-4 8051的寄存器尋址模式 50

5-5 8051的立即尋址模式 51

5-6 8051的索引尋址模式 53

5-7 習(xí)題 54

第6章 8051指令解說

6-1 8051指令格式 55

6-2 8051指令概述 55

6-3 8051指令集整理 58

6-4 影響標(biāo)志的指令 59

6-5 8051指令解析一:算術(shù)運(yùn)算指令 60

6-6 8051指令解析二:邏輯運(yùn)算與傳送指令 64

6-7 8051指令解析三:數(shù)據(jù)傳送指令 67

6-8 8051指令解析四:布爾變量操作指令 71

6-9 8051指令解析五:程序分支指令 73

6-10 習(xí)題 79

第7章 8051單片機(jī)的引腳說明

7-1 8051單片機(jī)的引腳 81

7-2 認(rèn)識(shí)at89c2051 84

7-3 8051與at89c2051的差異 87

7-4 at89c系列的下一步 88

7-5 習(xí)題 89

第8章 8051基本程序練習(xí)

8-1 工具的準(zhǔn)備 91

8-1-1 硬件方面 91

8-1-2 軟件方面 92

8-2 8051匯編程序8051與link4的操作 92

8-3 基礎(chǔ)范例一:led的亮與滅 94

8-4 基礎(chǔ)范例二:蜂鳴器的使用 96

8-5 基礎(chǔ)范例三:指示燈 98

8-6 基礎(chǔ)范例四:七段顯示器的使用 100

8-7 基礎(chǔ)范例五:按鍵的使用 105

8-8 習(xí)題 109

第9章 8051控制板制作

9-1 選用控制板的要點(diǎn) 111

9-2 at2051控制板的特點(diǎn) 112

9-3 線路分析 113

9-4 at2051控制板的應(yīng)用與學(xué)習(xí)方向 116

9-5 at2051零件表及零件照片 117

9-6 組裝指南 122

9-7 組裝的測(cè)試步驟 124

9-8 測(cè)試點(diǎn)的準(zhǔn)位與波形觀察 131

9-9 習(xí)題 136

第10章 8051定時(shí)/計(jì)數(shù)徹底研究

10-1 什么是定時(shí)/計(jì)數(shù) 137

10-2 8051定時(shí)器和計(jì)數(shù)器安排 137

10-3 定時(shí)計(jì)數(shù)器相關(guān)的寄存器 138

10-3-1 tmod模式控制寄存器解析 139

10-3-2 tcon控制寄存器解析 140

10-4 timer定時(shí)/計(jì)數(shù)器設(shè)置步驟 140

10-5 timer模式0徹底研究 142

10-6 timer模式1徹底研究 144

10-7 timer模式2徹底研究 153

10-8 timer模式3徹底研究 154

10-9 timer模式3的再探討 155

10-10 習(xí)題 156

第11章 8051中斷徹底研究

11-1 為何要有中斷 157

11-2 8051的中斷 157

11-3 中斷時(shí)軟件的動(dòng)作剖析 158

11-4 中斷時(shí)的硬件動(dòng)作剖析 159

11-5 中斷的寄存器(ie和ip)的介紹 162

11-6 8051的中斷源徹底研究 163

11-7 8051的中斷設(shè)置步驟 166

11-8 at2051控制板在中斷上的安排 167

11-9 內(nèi)部計(jì)數(shù)器0中斷程序范例 168

11-10 外部負(fù)緣中斷into程序范例 171

11-11 外部低準(zhǔn)位中斷程序范例 172

11-12 串行傳輸中斷程序范例 172

11-13 習(xí)題 173

第12章 8051串行通信徹底研究(一)

12-1 為何要通信 175

12-2 如何進(jìn)行串行通信 176

12-3 rs-232c的規(guī)格 178

12-4 8051的串行接口概述 181

12-5 與串行傳輸控制有關(guān)的寄存器 183

12-6 8051串行傳輸?shù)牟ㄌ芈试O(shè)置 184

12-7 串行傳輸模式0徹底研究 186

12-8 串行傳輸模式1徹底研究 189

12-9 串行傳輸模式2徹底研究 193

12-10 串行傳輸模式3徹底研究 197

12-11 習(xí)題 199

第13章 8051串行通信徹底研究(二)

13-1 8051的多處理器通信徹底研究 201

13-2 at2051的串行硬件線路分析 205

13-3 at2051控制板如何與pc連接 206

13-4 多處理器通信的寫法分析 207

13-5 8051串行接口發(fā)送硬件分析 208

13-6 串行傳輸實(shí)用程序例 210

13-7 串行傳輸?shù)膽?yīng)用與影響 212

13-8 習(xí)題 214

第14章 at2051進(jìn)階實(shí)驗(yàn)(一)

14-1 實(shí)驗(yàn):蜂鳴器的控制程序 215

14-2 實(shí)驗(yàn):中斷服務(wù)程序所占用的時(shí)間 217

14-3 實(shí)驗(yàn):七段顯示器的初步使用 218

14-4 實(shí)驗(yàn):acc值的轉(zhuǎn)換與顯示 219

14-5 實(shí)驗(yàn):bcd值的轉(zhuǎn)換與顯示 220

14-6 實(shí)驗(yàn):按鍵動(dòng)作的確認(rèn) 221

14-7 實(shí)驗(yàn):學(xué)習(xí)波形duty cycle的計(jì)算與顯示 222

14-8 實(shí)驗(yàn):學(xué)習(xí)溫度值的換算與顯示 223

14-9 實(shí)驗(yàn):溫度值每秒讀取兩次的寫法 224

14-10 實(shí)驗(yàn):另一種溫度測(cè)量的寫法 224

14-11 習(xí)題 226

第15章 at2051進(jìn)階實(shí)驗(yàn)(二)

15-1 實(shí)驗(yàn):啟動(dòng)rs485串行通信接口 227

15-2 實(shí)驗(yàn):練習(xí)溫度轉(zhuǎn)成ascii字符串的寫法 229

15-3 實(shí)驗(yàn):串行傳輸?shù)膶懛ㄒ?230

15-4 實(shí)驗(yàn):串行傳輸?shù)膶懛ǘ?231

15-5 實(shí)驗(yàn):將溫度的解析度提高到小數(shù)點(diǎn)后一位 232

15-6 實(shí)驗(yàn):串行排錯(cuò)程序的加入 233

15-7 習(xí)題 234

第16章 at2051進(jìn)階實(shí)驗(yàn)(三)

16-1 實(shí)驗(yàn):寫入一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)到eeprom 24lc16內(nèi) 235

16-2 實(shí)驗(yàn):eeprom的返回寫法分析 236

16-3 實(shí)驗(yàn):id值返回的寫法 238

16-4 實(shí)驗(yàn):如何判斷eeprom是否存在 239

16-5 實(shí)驗(yàn):id值的線上更改 240

16-6 實(shí)驗(yàn):配合id調(diào)用的串行通信程序 241

16-7 實(shí)驗(yàn):串行通信程序的排錯(cuò) 241

16-8 實(shí)驗(yàn):rs485通信程序的完整版 243

16-9 習(xí)題 246

第17章 匯編語言的排錯(cuò)方法

17-1 匯編語言的難處 247

17-2 寫程序的重點(diǎn) 247

17-3 led排錯(cuò)法 248

17-4 蜂鳴器排錯(cuò)法 248

17-5 display排錯(cuò)法 248

17-6 串行通信排錯(cuò)法 249

17-7 儀器協(xié)助排錯(cuò)法 250

17-8 高級(jí)儀器排錯(cuò)法 251

17-9 習(xí)題 252

第18章 8051程序歸納整理

18-1 清除4個(gè)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址 253

18-2 清除4個(gè)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址 254

18-3 將外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器上4個(gè)字節(jié)值存入內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 254

18-4 將4個(gè)內(nèi)部數(shù)據(jù)值轉(zhuǎn)存到外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中 255

18-5 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的4個(gè)字節(jié)的相加(不含正負(fù)符號(hào)) 255

18-6 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的值和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的值相加 256

18-7 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的4字節(jié)相減 256

18-8 將內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)的值取補(bǔ)數(shù) 257

18-9 對(duì)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器做16位的加法運(yùn)算 258

18-10 對(duì)外部存儲(chǔ)器做減法運(yùn)算 258

18-11 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器做值的比較 259

18-12 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器做整段值的比較 259

18-13 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器區(qū)與累加器做比較 260

18-14 4字節(jié)不含正負(fù)符號(hào)的乘法運(yùn)算 261

18-15 4字節(jié)不含正負(fù)符號(hào)的除法運(yùn)算 261

18-16 對(duì)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)的值做互斥運(yùn)算，以產(chǎn)生一個(gè)校驗(yàn)碼 262

18-17 確認(rèn)外部存儲(chǔ)器(4字節(jié))的檢驗(yàn)碼是否正確 263

18-18 在內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)產(chǎn)生4個(gè)隨機(jī)數(shù)值 264

18-19 檢查外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(16位)是否為0000h 265

18-20 檢查外部存儲(chǔ)器(16位)的值是否為十進(jìn)制1000 265

18-21 檢查外部存儲(chǔ)器(16位)的值是否比5000大 266

18-22 將外部存儲(chǔ)器(16位)值轉(zhuǎn)化成6個(gè)bcd碼 267

18-23 將acc值( 99)轉(zhuǎn)化成兩個(gè)bcd碼 268

18-24 將累加器的值轉(zhuǎn)化成3個(gè)bcd碼 269

18-25 檢查一段外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(2k)的讀寫功能 269

18-26 計(jì)算2kb程序空間的檢驗(yàn)和 270

18-27 清除外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器共2048個(gè)地址 271

18-28 將1個(gè)字節(jié)值轉(zhuǎn)換成供數(shù)據(jù)顯示用的ascii碼 271

18-29 將ascii碼轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制碼 272

18-30 習(xí)題 273

第19章 認(rèn)識(shí)與使用混合式示波器

19-1 儀器規(guī)格 275

19-2 基本測(cè)量示范 278

19-3 特殊信號(hào)測(cè)量 280

19-4 習(xí)題 281

第20章 數(shù)字電表的使用

20-1 數(shù)字電表功能 283

20-2 數(shù)字電表操作要點(diǎn) 283

20-3 數(shù)字電表使用時(shí)特別注意事項(xiàng) 288

20-4 at2051控制板操作示范 288

20-5 電表的校正 290

20-6 習(xí)題 291

第21章 usb刻錄器的安裝與使用

21-1 旗威usb刻錄器 293

21-2 刻錄器的安裝 293

21-3 刻錄程序的安裝 295

21-4 刻錄功能解說 296

21-5 files文件菜單 299

21-6 ic芯片菜單 300

21-7 programmer刻錄器菜單 303

21-8 diagnostic診斷菜單 305

21-9 usb刻錄器特殊用法 307

21-10 usb刻錄器注意事項(xiàng) 307

21-11 習(xí)題 308

附 錄

附錄a ascii表 309

附錄b 8051相關(guān)ic引腳圖 311

附錄c 8051指令集總整理 313

附錄d 8051指令整理(依功能區(qū)分) 313

附錄e 8051指令整理(按16進(jìn)制排列) 314

附錄f 8051 sfr表與reset后的初始值 321

附錄g sfr特殊功能緩存器整理表 321

附錄h 如何購(gòu)買電子零件 325

附錄i 如何辨識(shí)晶體管的腳位 327

附錄j 如何看數(shù)據(jù)表 330

附錄k 如何焊接 332

附錄l 如何上網(wǎng)找零件 333