EM78单片机实用教程（扩展篇）

　　本书以介绍EM78P447S型号单片机为主，适当兼顾EM78全系列的共性简介。内容共分9章，包括：I/O端口复合功能和节电设计；UART虚拟技术；SPI扩展技术；I2C扩展技术；烧写器及软件；EM78X56简介；实用扩展器件。本书实用性强、通俗易懂、系统全面、学练结合、实例丰富、令教学者轻松、学习者生趣。作为《EM78单片机实用教程：：基础篇》的姊妹篇，本书是作者在几年间为《无线电》、《电子世界》和《电子制作》所撰写的单片机连载讲座，以及面授教学中积累的一些成功经验的基础上，经过精心推敲后写成的。本书可广泛适用于初步具备单片机基础的学生、电子爱好者、电器维修者、电子产品开发者、工程技术人员阅读。本教程是作者应义隆公司（EMC，ELANMicroelectronicsCorp.）之邀，为该公司在中国大陆开展的“大学计划”撰写的教学用书、培训教材和自学读本。同时也广泛适用于初步具备电子技术和计算机基础的电子、电信、电脑、电器、电力、电气、机电等涉电专业的在校学生和教师，以及单片机爱好者、电子爱好者、电器维修者、电子产品开发者、工程技术人员阅读和参考。本教程的特点是：①内容叙述循序渐进、通俗易懂、系统完整；②适合于自学和方便于教学需要；③注重激发学习者的兴趣，知识与技能并举；④容易上手，开发手段经济实用，甚至借助于免费软件模拟器，仍可体验开发单片机的乐趣；⑤强调学用结合、边学边练、理论密切联系实际，改变了单片机学习的传统模式；⑥以读者的求知需要、认识规律和市场需求为写作主线；⑦专门为本教程设计的实验范例和编程示例丰富多彩，便于读者快速上手；⑧思考题和练习题齐全，方便于教学和读者自测；⑨突出了实用性和资料性；⑩在降低入门门槛的前提下兼顾深度和广度；将理论教科书和实验指导书的双重功能有机地融合为一体，令学习者生趣、教学者轻松。本教程在写作手法上，力求循序渐进、通俗易懂、趣味性强，将枯燥乏味的学习过程变得更加轻松有趣，力图引导读者享受到学习单片机的乐趣，在学习和实践过程中更多地品尝到成功感，而尽量避免遭受到挫折感。尽可能使读者在通过阅读本教程来学习EM78单片机的过程中，以花费尽可能少的时间和精力，掌握和了解尽可能全面的单片机理论知识和开发技术。采用以读者为中心的写作手法，来努力克服以产品手册为中心，或者以作者知识结构或兴趣范围为中心的传统写作模式，给读者所带来的种种不便和困惑。本教程的编写思路是，充分发挥作者在为《无线电》、《电子制作》和《电子世界》等科技期刊撰写单片机技术连载讲座中，以及在面授教学过程中积累的成功经验，再通过细致编排讲述顺序和精心筛选教学内容，来尽量减少对读者背景知识的要求，以便尽可能降低初学者通过了解EM78单片机而进入单片机世界的门槛。书中以讲解EM78P447S单片机为主，并且酌情兼顾EM78单片机家族中的其他成员的个性以及全体成员的共性简介。以便使读者达到举一反三、触类旁通之功效。

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第1章 输入/输出端口的复合功能和降耗设计技术
1.1 输入/输出端口相关的所有寄存器
1.2 漏极开路结构
1.2.1 开漏结构相关寄存器
1.2.2 开漏结构的电路、原理和应用
1.3 R-OPTOIN功能
1.3.1 R-OPTOIN功能相关寄存器
1.3.2 R-OPTOIN功能的电路、原理和应用
1.4 弱上拉功能
1.4.1 弱上拉功能相关寄存器
1.4.2 弱上拉功能的电路结构
1.4.3 弱上拉功能的应用举例
1.5 睡眠与唤醒功能
1.5.1 睡眠和唤醒功能相关的寄存器
1.5.2 睡眠与唤醒功能的电路结构和工作原理
1.5.3 睡眠状态进入之前的操作
1.5.4 睡眠状态的进入与唤醒
1.5.5 睡眠与唤醒编程举例
思考与练习题
第2章 通用异步收发器UART虚拟技术
2.1 串行通信的基本概念
2.1.1 串行通信的两种基本方式
2.1.2 串行通信中数据传送方向
2.1.3 串行通信中的控制方式
2.1.4 串行通信中的码型、编码方式和帧结构
2.1.5 串行通信中的检错和纠错方式
2.1.6 串行通信组网方式
2.1.7 串行通信接口电路和参数
2.1.8 串行通信的传输速率
2.2 UART接口虚拟技术及其应用举例
思考与练习题
第3章 串行外设接口SPI虚拟技术
3.1 背景知识
3.1.1 SPI接口信号描述
3.1.2 基于SPI的系统构成方式
3.1.3 SPI接口工作原理
3.1.4 兼容的MicroWire接口
3.2 SPI接口虚拟扩展技术及其应用举例
3.2.1 用74LS164扩展16键和8位LED数码管
3.2.2 用AY0438扩展4位数码型LCD显示器
3.2.3 用HT1380扩展日历时钟芯片
3.2.4 用HD7279扩展64键和8位LED数码管
3.2.5 用X25043扩展E2PROM、WDT和监控器
思考与练习题
第4章 芯片间总线I2C虚拟技术
4.1 背景知识
4.1.1 名词术语
4.1.2 I2C总线的技术特点
4.1.3 I2C总线的基本工作原理
4.1.4 I2C总线信号时序分析
4.1.5 信号传送格式
4.1.6 寻址约定
4.1.7 技术参数
4.1.8 I2C器件与I2C总线的接线方式
4.1.9 相兼容的SMBus总线
4.2 I2C总线接口虚拟扩展技术及其应用举例
4.2.1 扩展S-3530A实时时钟芯片
4.2.2 扩展X1228多功能实时时钟芯片
思考与练习题
第5章 程序烧写器及OTP单片机烧写技巧
5.1 烧写器硬件装置
5.1.1 简易型烧写器EM78447VSE-WR
5.1.2 EM78447ICE-WR的烧写功能
5.1.3 专业级烧写器DWTR
5.2 烧写器支持软件
5.2.1 Easy-Writer软件的获取、安装与拆除
5.2.2 Easy-Writer与烧写器配合应用
5.2.3 Easy-Writer的功能
5.2.4 DWRITER软件
5.3 OTP单片机烧写技巧
5.3.1 重复利用OTP单片机的现实意义
5.3.2 需要考虑的几个方面
5.3.3 重复利用OTP单片机的实现方法
思考与练习题
第6章 EM78X56单片机简介
6.1 主要功能特点
6.2 EM78X56型号分类及引脚功能说明
6.2.1 型号分类
6.2.2 EM78X56引脚功能描述
6.3 EM78X56内部结构
6.4 程序存储器和堆栈
6.4.1 程序存储器
6.4.2 硬件堆栈
6.5 数据存储器RAM分布
6.5.1 工作寄存器空间
6.5.2 特殊功能寄存器空间
6.6 TCC和WDT及分频器结构
6.7 输入/输出端口Port5和Port6
6.8 EM87X56复位
6.8.1 产生复位原因
6.8.2 复位状态
6.8.3 内部上电复位电路和电压检测器
6.8.4 外部复位电路
6.9 睡眠与唤醒
6.10 中断功能
6.10.1 硬件中断
6.10.2 软件中断
6.11 时基振荡器
6.12 系统配置字单元（CODE OPTION）
6.12.1 EM78156/256/456（MASK版）系统配置字单元
6.12.2 EM78P156A/B（OTP型）系统配置字单元
6.12.3 EM78P156E系统配置字单元
思考与练习题
第7章 兼容SPI接口的实用外围扩展器件
7.1 串行接口LCD驱动器AY0438
7.1.1 引脚排列和引脚功能
7.1.2 电气参数
7.1.3 内部结构和工作原理
7.2 串行接口实时时钟芯片HT1380
7.2.1 概述
7.2.2 引脚排列和引脚功能
7.2.3 内部结构和功能描述
7.2.4 特性参数和时序图
7.3 串行接口8位LED数码管64键智能控制器HD7279
7.3.1 概述
7.3.2 封装形式及引脚排列
7.3.3 控制指令
7.3.4 串行接口与时序
7.3.5 典型应用
7.4 串口多功能单片机外扩芯片X25043/X25045
7.4.1 概述
7.4.2 内部结构和功能特点
7.4.3 封装形式和引脚功能
7.4.4 工作原理和操作方式
7.4.5 电气特性参数和工作波形
7.5 串口E2PROM存储器93LCXX
7.6 串口DTMF发生器HT9200A/B
7.6.1 概述
7.6.2 引脚排列和引脚功能
7.6.3 内部结构和功能描述
7.6.4 电气特性
7.6.5 应用电路
7.7 三线串口8位LED显示驱动器MAX7219/MAX7221
7.7.1 概述
7.7.2 引脚排列和引脚功能
7.7.3 内部结构
7.7.4 功能描述
7.7.5 特性参数
7.7.6 应用
7.8 72像素LCD驱动器SD0418
7.8.1 简述
7.8.2 内部结构方框图
7.8.3 系统结构
7.8.4 电气特性参数
7.8.5 封装外形图和尺寸
7.8.6 与EM78P156E单片机的接口程序
第8章 兼容I2C接口的实用外围扩展器件
8.1 实时时钟芯片S-3530A
8.1.1 概述
8.1.2 工作原理
8.1.3 指令描述
8.1.4 初始化
8.1.5 不存在数据和月份末数据的处理
8.1.6 中断
8.1.7 电源电压检测电路
8.1.8 应用电路举例
8.1.9 晶振频率调节
8.1.10 电气特性
8.2 I2C接口多功能实时时钟芯片X1228
8.2.1 概述
8.2.2 基本组成及功能
8.3 I2C接口数控电位器X9241
8.3.1 概述
8.3.2 内部结构
8.3.3 引脚功能
8.3.4 串行总线和串行接口
8.3.5 指令结构
8.3.6 工作原理
8.3.7 特性参数和工作时序
8.3.8 应用举例
8.4 I2C扩展8线端口芯片PCF8574（A）
8.4.1 概述
8.4.2 技术特性
8.4.3 内部结构和引脚功能
8.4.4 I2C总线接口特性
8.4.5 功能描述
8.4.6 与单片机EM78P447S接口应用举例
8.5 具有串行接口的I/O扩展器EM83010
8.5.1 EM83010简介
8.5.2 EM83010应用举例
第9章 实用型电源稳压器和电压监控器
9.1 低功耗集成稳压器HT72XX系列
9.1.1 性能简介
9.1.2 应用电路7款
9.2 带电压监测的稳压器HT73XXX
9.2.1 封装形式和引脚功能
9.2.2 内部结构
9.2.3 工作原理
9.2.4 选型参考
9.2.5 电气参数
9.2.6 应用电路
9.3 带并联稳压器的监控器MAX6330/6331
9.3.1 概述
9.3.2 内部结构和引脚功能
9.3.3 功能说明
9.3.4 电气参数
9.3.5 应用
9.4 多功能监控器MAX705/706/813
9.4.1 概述
9.4.2 内部结构和引脚功能
9.4.3 功能说明
9.4.4 电气参数和时序图
9.4.5 应用实例
9.5 多功能系统监控器DS1232
9.5.1 概述
9.5.2 内部结构和引脚功能
9.5.3 工作原理
9.5.4 电气参数和时序图
9.5.5 应用举例
附录A MDK02演示板的应用示例8款
A.1 用P7端口驱动八只LED数码管
A.2 四位七段数码管（共阳）驱动方法
A.3 单位七段LED数码管（共阴）驱动方法
A.4 拨动开关输入方法
A.5 5×7点阵LED驱动方法
A.6 4×4键盘输入控制
A.7 步进马达驱动控制
A.8 LCD显示器驱动控制
附录B 内嵌式汇编器和连接器简介
B.1 汇编器和连接器的处理流程
B.2 语法规则
B.3 数制的表示法
B.4 表达式
B.5 伪指令（也叫指示性语句）
B.6 条件汇编（Conditional Assembly）
B.7 系统保留字（Reserved word）
附录C 义隆和微芯几款普及型单片机相兼容
C.1 硬件兼容性
C.2 指令兼容性
附录D 义隆EM78系列单片机特色大盘点
D.1 概述
D.2 硬件结构方面
D.2.1 每个指令周期内可以包含2或4个时钟周期，可供选择
D.2.2 特殊指令（如跳转）占用1或2个指令周期，可供选择
D.2.3 归一化的指令周期
D.2.4 更快的RC振荡器
D.2.5 中断（Interrupt）功能的增强
D.2.6 R-Option 功能
D.2.7 内部集成了电压跌落检测电路
D.2.8 多功能的输入/输出引脚
D.2.9 硬件特性软化
D.2.10 内部数据存储器RAM单元个数增多
D.2.11 硬件堆栈深度增加
D.2.12 看门狗双重管理功能
D.2.13 端口引脚唤醒功能
D.2.14 I/O端口设计更为合理
D.2.15 扩展了子程序调用指令的跳转范围
D.2.16 简化了跨页跳转操作
D.2.17 1K～4K程序存储器容量的选用更加灵活
D.2.18 程序存储器的宽度加大
D.3 指令系统方面
D.3.1 中断相关指令新添了4条
D.3.2 运算相关指令新添了3条
D.3.3 特殊寄存器读回指令新添了2条
D.3.4 子程序返回指令新添了1条
D.3.5 更通俗的指令格式
D.4 软件和硬件工具套件方面
D.4.1 适用于初学者的工具套件
D.4.2 适用于专业人员的研发工具
D.5 结语
参考文献