书籍详情
单片机应用系统设计与产品开发
作者：冯建华，赵亮编著
出版社：人民邮电出版社
出版时间：2004-11-01
ISBN：9787115126818
定价：¥38.00
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内容简介
本书介绍了51系列单片机的开发基础知识和工程案例，并结合产品开发流程讲解如何设计单片机产品硬件电路和软件系统。本书所选实例涵盖了51系列单片机的主要应用技术（计数器应用计数、I/O控制技术、A/D转换技术、PWM调制技术、红外遥控技术、液晶显示技术、串口通信技术、单片机中断技术以及实时多任务操作系统的使用）。本书精选了7个实际开发案例，它们是艺术彩灯的设计、锂离子电池充电器的设计、按摩机的设计、液晶遥控暖风机的设计、智能协议转换器的设计、RTX51 TINY的应用案例以及通用数据采集器的设计。通过本书的学习，读者除了可以掌握单片机的具体应用方法外，还可以了解如何针对一个具体的项目需求来设计解决方法，以及如何运用单片机的关键技术满足项目需求。本书专业性和实用性较强，适合中高级程序员、单片机开发人员和系统设计人员阅读和参考。
作者简介
暂缺《单片机应用系统设计与产品开发》作者简介
目录
第1章 51系列单片机入门 1
1.1 51系列单片机的特点 1
1.1.1 MCS-51单片机的结构特点 1
1.1.2 51系列兼容单片机简介 2
1.1.3 51系列单片机常见封装 4
1.2 51系列单片机的基本开发流程 5
1.2.1 硬件系统开发基本流程 5
1.2.2 软件系统开发基本流程 6
第2章 51系列单片机基础知识 9
2.1 51系列单片机硬件基础知识 9
2.1.1 管脚定义说明 10
2.1.2 单片机专用寄存器与数据存储区 11
2.1.3 系统定时器 12
2.1.4 波特率发生器 14
2.1.5 可编程时钟输出 15
2.1.6 “看门狗”定时器 16
2.1.7 单片机工作模式 17
2.2 51系列单片机指令与中断 18
2.2.1 51系列单片机指令系统简介 18
2.2.2 51系列单片机指令简介 20
2.2.3 51系列单片机中断 23
2.3 单片机应用设计 25
2.3.1 硬件系统设计原则 25
2.3.2 软件系统设计原则 26
2.3.3 单片机应用程序设计 27
2.3.4 单片机应用举例 31
第3章 51系列单片机应用起步 33
3.1 定时器与计数器 33
3.1.1 定时器的应用 33
3.1.2 计数器应用 34
3.2 中断的应用 34
3.2.1 计数器中断 34
3.2.2 中断的应用 35
3.3 PWM调制 38
3.4 数据发送/接受 40
3.5 单片机I/O通信 41
第4章 艺术彩灯的设计 44
4.1 艺术彩灯功能描述 44
4.2 彩灯原理与系统设计框架 45
4.2.1 彩灯原理介绍 45
4.2.2 系统设计框架 47
4.2.3 系统技术方案 49
4.3 艺术彩灯硬件设计 52
4.3.1 系统电源 53
4.3.2 交流检测电路 53
4.3.3 LED控制电路 53
4.3.4 电路板焊接 54
4.4 艺术彩灯软件设计 55
4.4.1 系统总流程 56
4.4.2 状态内部流程 57
4.5 系统编程实现(汇编) 58
4.5.1 变量定义与初始化程序模块 58
4.5.2 T1～T8状态的程序实现 60
4.5.3 PWM计数模块实现 66
4.5.4 交流检测模块实现 67
4.6 系统调试 68
4.6.1 电源的调试 68
4.6.2 单片机调试 69
4.6.3 综合调试 71
4.7 本章总结 71
第5章 锂离子电池充电器的设计——单片机I/O与A/D转换应用案例 72
5.1 充电器功能描述 72
5.2 系统设计框架与技术参数 73
5.2.1 系统设计框架 73
5.2.2 锂离子电池充电原理 74
5.2.3 系统技术参数 77
5.2.4 系统技术方案 78
5.3 充电器硬件设计 80
5.3.1 系统指示灯电路 80
5.3.2 电源电压与环境温度采样电路 81
5.3.3 精确基准电源产生电路 81
5.3.4 开关控制电路 83
5.4 充电器软件设计 84
5.4.1 系统软件总体设计思路 84
5.4.2 系统主流程 85
5.4.3 充电流程设计 87
5.5 方案的编程实现(汇编) 90
5.5.1 变量定义与初始化程序模块 90
5.5.2 主程序模块 94
5.5.3 充电阶段子程序模块 97
5.6 功能调试与常见故障处理 113
5.6.1 功能调试要点 113
5.6.2 常见故障处理 115
第6章 传动电机控制——PWM在按摩机上的应用 117
6.1 按摩机功能描述 117
6.2 系统设计框架与电机控制 119
6.2.1 系统设计框架 119
6.2.2 直流电动机控制原理 120
6.2.3 直流电动机控制技术 122
6.2.4 系统技术方案 122
6.3 按摩机硬件设计 127
6.3.1 按摩机电源电路 127
6.3.2 复位电路 129
6.3.3 电机和氖灯控制电路 129
6.3.4 按键显示部分 129
6.3.5 电路焊接 130
6.4 按摩机软件设计 130
6.4.1 交流检测设计 130
6.4.2 电机控制设计 131
6.4.3 LED驱动设计 133
6.5 按摩机编程实现(汇编) 135
6.5.1 端口与寄存器的初始化 135
6.5.2 主程序代码 141
6.5.3 交流检测模块 141
6.5.4 电动机的控制实现 142
6.5.5 数码管显示驱动模块 146
6.6 系统功能调试与常见故障处理 149
6.6.1 系统功能调试 149
6.6.2 常见故障处理 150
第7章 液晶遥控暖风机 153
7.1 暖风机功能描述 153
7.2 系统设计框架与液晶显示驱动 154
7.2.1 系统设计框架 154
7.2.2 液晶显示原理 155
7.2.3 液晶显示驱动 155
7.2.4 系统技术方案 157
7.3 暖风机硬件设计 163
7.3.1 按键检测电路 164
7.3.2 红外检测与HT1621数据线 164
7.3.3 继电器控制电路 165
7.3.4 暖风机电路板制作 166
7.4 暖风机软件设计 167
7.4.1 液晶显示驱动设计 167
7.4.2 温度检测设计 170
7.4.3 红外解码设计 172
7.5 暖风机编程实现(汇编) 177
7.5.1 变量定义与主程序模块编程 177
7.5.2 液晶驱动与显示 180
7.5.3 温度检测控制实现代码 185
7.6 系统功能调试 189
第8章 智能设备协议转换器(PCM)——串口通信应用案例 191
8.1 PCM功能描述 191
8.2 系统方案设计 193
8.2.1 系统设计框架 193
8.2.2 系统技术方案 194
8.3 单片机串口通信技术 198
8.3.1 串口通信的物理层协议 199
8.3.2 单片机串行通信接口 202
8.4 PCM硬件设计 207
8.4.1 电源与外部设备部分电路布线 208
8.4.2 单片机系统部分电路布线 209
8.4.3 串口驱动电路布线 210
8.4.4 其他部分 212
8.4.5 电路制版 212
8.5 PCM软件设计 212
8.5.1 PCM通信协议设计 213
8.5.2 软件流程设计 216
8.6 PCM编程实现(汇编) 219
8.6.1 变量、寄存器定义与主函数模块 219
8.6.2 发送子程序(MainLoopSend)模块设计与实现 221
8.6.3 复制子程序(MainLoopCopy)模块设计与实现 226
8.6.4 转化子程序(MainLoopTrans)模块设计与实现 229
8.6.5 打包子程序(MainLoopPcData)模块设计与实现 246
8.6.6 PCM串口数据通信的编程实现 252
8.6.7 时间监控中断程序设计 264
8.6.8 小结 265
8.7 PCM调试与技术维护要点 266
8.7.1 PCM调试 266
8.7.2 技术维护要点 268
第9章 RTX51 TINY单片机实时多任务操作系统及其应用 269
9.1 RTX51 TINY单片机操作系统介绍 269
9.1.1 单任务程序与时间片轮转调度 270
9.1.2 RTX51 TINY事件 271
9.2 使用RTX51 TINY单片机操作系统 274
9.2.1 开发工具需求 274
9.2.2 RTX51 TINY任务管理 275
9.2.3 建立RTX51 TINY应用程序 276
9.3 RTX51 TINY系统函数 278
9.3.1 常用系统函数 278
9.3.2 其他系统函数 283
9.4 利用RTX51 TINY系统实现PCM 283
9.4.1 系统设计 283
9.4.2 系统数据定义及初始化 284
9.4.3 命令任务实现 287
9.4.4 系统中断的实现 304
9.4.5 其他功能函数实现 307
9.5 RTX51 TINY应用经验 311
9.5.1 RTX51 TINY堆栈管理 311
9.5.2 配置文件的修改与应用优化 312
9.5.3 os_wait函数延时的问题 312
9.5.4 K_TMO与K_IVL参数的区别 312
第10章 基于51系列单片机的通用数据采集器 314
10.1 数据采集器功能描述 314
10.2 系统方案设计 316
10.2.1 系统设计框架 316
10.2.2 系统技术方案 317
10.3 数据采集器硬件设计 322
10.3.1 12位双积分A/D转换器ICL7109 322
10.3.2 高精度运算放大器AD OP-07 325
10.3.3 通用阵列逻辑GAL16V8 326
10.3.4 数据采集器的电路布线 332
10.4 数据采集器软件设计 339
10.4.1 数据采集器通信协议设计 339
10.4.2 软件流程图 341
10.5 系统编程实现(汇编) 342
10.5.1 变量和寄存器定义 342
10.5.2 主程序 344
10.5.3 中断程序 353
10.5.4 串口通信程序 356
10.6 系统调试 365
10.6.1 模拟量调试 365
10.6.2 器件调试 365
1.1 51系列单片机的特点 1
1.1.1 MCS-51单片机的结构特点 1
1.1.2 51系列兼容单片机简介 2
1.1.3 51系列单片机常见封装 4
1.2 51系列单片机的基本开发流程 5
1.2.1 硬件系统开发基本流程 5
1.2.2 软件系统开发基本流程 6
第2章 51系列单片机基础知识 9
2.1 51系列单片机硬件基础知识 9
2.1.1 管脚定义说明 10
2.1.2 单片机专用寄存器与数据存储区 11
2.1.3 系统定时器 12
2.1.4 波特率发生器 14
2.1.5 可编程时钟输出 15
2.1.6 “看门狗”定时器 16
2.1.7 单片机工作模式 17
2.2 51系列单片机指令与中断 18
2.2.1 51系列单片机指令系统简介 18
2.2.2 51系列单片机指令简介 20
2.2.3 51系列单片机中断 23
2.3 单片机应用设计 25
2.3.1 硬件系统设计原则 25
2.3.2 软件系统设计原则 26
2.3.3 单片机应用程序设计 27
2.3.4 单片机应用举例 31
第3章 51系列单片机应用起步 33
3.1 定时器与计数器 33
3.1.1 定时器的应用 33
3.1.2 计数器应用 34
3.2 中断的应用 34
3.2.1 计数器中断 34
3.2.2 中断的应用 35
3.3 PWM调制 38
3.4 数据发送/接受 40
3.5 单片机I/O通信 41
第4章 艺术彩灯的设计 44
4.1 艺术彩灯功能描述 44
4.2 彩灯原理与系统设计框架 45
4.2.1 彩灯原理介绍 45
4.2.2 系统设计框架 47
4.2.3 系统技术方案 49
4.3 艺术彩灯硬件设计 52
4.3.1 系统电源 53
4.3.2 交流检测电路 53
4.3.3 LED控制电路 53
4.3.4 电路板焊接 54
4.4 艺术彩灯软件设计 55
4.4.1 系统总流程 56
4.4.2 状态内部流程 57
4.5 系统编程实现(汇编) 58
4.5.1 变量定义与初始化程序模块 58
4.5.2 T1～T8状态的程序实现 60
4.5.3 PWM计数模块实现 66
4.5.4 交流检测模块实现 67
4.6 系统调试 68
4.6.1 电源的调试 68
4.6.2 单片机调试 69
4.6.3 综合调试 71
4.7 本章总结 71
第5章 锂离子电池充电器的设计——单片机I/O与A/D转换应用案例 72
5.1 充电器功能描述 72
5.2 系统设计框架与技术参数 73
5.2.1 系统设计框架 73
5.2.2 锂离子电池充电原理 74
5.2.3 系统技术参数 77
5.2.4 系统技术方案 78
5.3 充电器硬件设计 80
5.3.1 系统指示灯电路 80
5.3.2 电源电压与环境温度采样电路 81
5.3.3 精确基准电源产生电路 81
5.3.4 开关控制电路 83
5.4 充电器软件设计 84
5.4.1 系统软件总体设计思路 84
5.4.2 系统主流程 85
5.4.3 充电流程设计 87
5.5 方案的编程实现(汇编) 90
5.5.1 变量定义与初始化程序模块 90
5.5.2 主程序模块 94
5.5.3 充电阶段子程序模块 97
5.6 功能调试与常见故障处理 113
5.6.1 功能调试要点 113
5.6.2 常见故障处理 115
第6章 传动电机控制——PWM在按摩机上的应用 117
6.1 按摩机功能描述 117
6.2 系统设计框架与电机控制 119
6.2.1 系统设计框架 119
6.2.2 直流电动机控制原理 120
6.2.3 直流电动机控制技术 122
6.2.4 系统技术方案 122
6.3 按摩机硬件设计 127
6.3.1 按摩机电源电路 127
6.3.2 复位电路 129
6.3.3 电机和氖灯控制电路 129
6.3.4 按键显示部分 129
6.3.5 电路焊接 130
6.4 按摩机软件设计 130
6.4.1 交流检测设计 130
6.4.2 电机控制设计 131
6.4.3 LED驱动设计 133
6.5 按摩机编程实现(汇编) 135
6.5.1 端口与寄存器的初始化 135
6.5.2 主程序代码 141
6.5.3 交流检测模块 141
6.5.4 电动机的控制实现 142
6.5.5 数码管显示驱动模块 146
6.6 系统功能调试与常见故障处理 149
6.6.1 系统功能调试 149
6.6.2 常见故障处理 150
第7章 液晶遥控暖风机 153
7.1 暖风机功能描述 153
7.2 系统设计框架与液晶显示驱动 154
7.2.1 系统设计框架 154
7.2.2 液晶显示原理 155
7.2.3 液晶显示驱动 155
7.2.4 系统技术方案 157
7.3 暖风机硬件设计 163
7.3.1 按键检测电路 164
7.3.2 红外检测与HT1621数据线 164
7.3.3 继电器控制电路 165
7.3.4 暖风机电路板制作 166
7.4 暖风机软件设计 167
7.4.1 液晶显示驱动设计 167
7.4.2 温度检测设计 170
7.4.3 红外解码设计 172
7.5 暖风机编程实现(汇编) 177
7.5.1 变量定义与主程序模块编程 177
7.5.2 液晶驱动与显示 180
7.5.3 温度检测控制实现代码 185
7.6 系统功能调试 189
第8章 智能设备协议转换器(PCM)——串口通信应用案例 191
8.1 PCM功能描述 191
8.2 系统方案设计 193
8.2.1 系统设计框架 193
8.2.2 系统技术方案 194
8.3 单片机串口通信技术 198
8.3.1 串口通信的物理层协议 199
8.3.2 单片机串行通信接口 202
8.4 PCM硬件设计 207
8.4.1 电源与外部设备部分电路布线 208
8.4.2 单片机系统部分电路布线 209
8.4.3 串口驱动电路布线 210
8.4.4 其他部分 212
8.4.5 电路制版 212
8.5 PCM软件设计 212
8.5.1 PCM通信协议设计 213
8.5.2 软件流程设计 216
8.6 PCM编程实现(汇编) 219
8.6.1 变量、寄存器定义与主函数模块 219
8.6.2 发送子程序(MainLoopSend)模块设计与实现 221
8.6.3 复制子程序(MainLoopCopy)模块设计与实现 226
8.6.4 转化子程序(MainLoopTrans)模块设计与实现 229
8.6.5 打包子程序(MainLoopPcData)模块设计与实现 246
8.6.6 PCM串口数据通信的编程实现 252
8.6.7 时间监控中断程序设计 264
8.6.8 小结 265
8.7 PCM调试与技术维护要点 266
8.7.1 PCM调试 266
8.7.2 技术维护要点 268
第9章 RTX51 TINY单片机实时多任务操作系统及其应用 269
9.1 RTX51 TINY单片机操作系统介绍 269
9.1.1 单任务程序与时间片轮转调度 270
9.1.2 RTX51 TINY事件 271
9.2 使用RTX51 TINY单片机操作系统 274
9.2.1 开发工具需求 274
9.2.2 RTX51 TINY任务管理 275
9.2.3 建立RTX51 TINY应用程序 276
9.3 RTX51 TINY系统函数 278
9.3.1 常用系统函数 278
9.3.2 其他系统函数 283
9.4 利用RTX51 TINY系统实现PCM 283
9.4.1 系统设计 283
9.4.2 系统数据定义及初始化 284
9.4.3 命令任务实现 287
9.4.4 系统中断的实现 304
9.4.5 其他功能函数实现 307
9.5 RTX51 TINY应用经验 311
9.5.1 RTX51 TINY堆栈管理 311
9.5.2 配置文件的修改与应用优化 312
9.5.3 os_wait函数延时的问题 312
9.5.4 K_TMO与K_IVL参数的区别 312
第10章 基于51系列单片机的通用数据采集器 314
10.1 数据采集器功能描述 314
10.2 系统方案设计 316
10.2.1 系统设计框架 316
10.2.2 系统技术方案 317
10.3 数据采集器硬件设计 322
10.3.1 12位双积分A/D转换器ICL7109 322
10.3.2 高精度运算放大器AD OP-07 325
10.3.3 通用阵列逻辑GAL16V8 326
10.3.4 数据采集器的电路布线 332
10.4 数据采集器软件设计 339
10.4.1 数据采集器通信协议设计 339
10.4.2 软件流程图 341
10.5 系统编程实现(汇编) 342
10.5.1 变量和寄存器定义 342
10.5.2 主程序 344
10.5.3 中断程序 353
10.5.4 串口通信程序 356
10.6 系统调试 365
10.6.1 模拟量调试 365
10.6.2 器件调试 365
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