单片机原理及接口

　　《单片机原理及接口》以常用的P89C5x系列单片机为核心，通过大量的实例，系统地介绍了单片机的工作原理及接口技术。全书共分10章，主要包括单片机概述、内部结构、指令系统与寻址方式、汇编语言程序设计、计时器/计数器、中断系统、串行通信、外部系统扩展、输入输出及接口技术、单片机系统开发和应用实例。《单片机原理及接口》在参考国内大量资料的基础上，并结合编者多年的教学和科研实践编写而成。在编写过程中，既做到内容全面、叙述清晰，又注重最新的单片机应用技术，并在第8章和第9章中介绍当前流行的SPI、ICC、1-Wire等串行总线的工作原理、接口技术及其应用。《单片机原理及接口》理论体系完整，内容翔实，语言通俗易懂，实例实用性和针对性强，既适合作为高等院校信息工程、计算机应用、自动化、电气工程和机电等专业的教材，又可供有关技术培训及工程技术人员自学参考之用。

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第1章  绪论    1
　　1.1  概述    1
　　1.2?单片微型计算机    1
         1.2.1  单片机的发展简史及最新发展状况    2
         1.2.2  单片机的特点、分类及应用    5
　　1.3  P89系列单片机简介    7
         1.3.1  P89C5x系列单片机性能    7
         1.3.2  P89C5x系列单片机外形封装    8
         1.3.3  P89C5x单片机应用系统结构    9
　　1.4  单片机的学习方法及系统开发启示    9
         1.4.1  学习单片机应具备的知识与能力    10
         1.4.2  单片机学习的方法引导    10
         1.4.3  单片机的学习要点    10
         1.4.4  单片机系统的开发步骤    11
　　小结    12
　　习题    12
第2章  P89C5x单片机内部结构    13
　　2.1  P89C5x单片机的组成    13
         2.1.1  单片机的引脚及功能    13
         2.1.2  P89C5x单片机内部结构    15
　　2.2  P89C5x单片机存储器结构    19
         2.2.1  程序存储器    20
         2.2.2  数据存储器    21
         2.2.3  特殊功能寄存器    22
　　2.3  P89C5x单片机I/O端口    25
         2.3.1  P0端口结构及其操作    25
         2.3.2  P1端口结构及其操作    26
         2.3.3  P2端口结构及其操作    27
         2.3.4  P3端口结构及其操作    28
         2.3.5  I/O端口的应用特性    29
　　2.4?单片机工作方式及时序    30
         2.4.1  复位方式    30
         2.4.2  程序执行方式    32
         2.4.3  低功耗方式    32
         2.4.4  在线仿真    35
         2.4.5  振荡器与时钟电路    35
         2.4.6  可编程时钟输出    36
         2.4.7  机器周期和指令周期    36
　　2.5  单片机flash存储器的编程及加密方法    37
         2.5.1  flash存储器的编程    37
         2.5.2  单片机的加密方法    37
　　小结    38
　　习题    38
第3章  单片机指令系统与寻址方式    40
　　3.1  概述    40
　　3.2  寻址方式    41
         3.2.1  立即寻址方式    42
         3.2.2  直接寻址方式    42
         3.2.3  寄存器寻址方式    42
         3.2.4  寄存器间接寻址方式    42
         3.2.5  基址加变址间接寻址方式    43
         3.2.6  相对寻址    44
         3.2.7  位寻址方式    44
　　3.3  指令系统    44
         3.3.1  指令分类    44
         3.3.2  数据传送类    45
         3.3.3  算术运算类指令    51
         3.3.4  逻辑运算类    57
         3.3.5  控制转移类    60
         3.3.6  位操作类传送指令    65
　　3.4  伪指令    67
　　小结    69
　　习题    69
第4章  汇编语言程序设计    72
　　4.1  概述    72
　　4.2  顺序程序设计    73
　　4.3  分支程序设计    74
　　4.4  循环程序设计    77
　　4.5  子程序设计和参数传递    80
　　4.6  查表类程序设计    82
　　4.7  软件延时程序设计    83
　　4.8  输入输出类程序设计    84
　　小结    88
　　习题    88
第5章  P89C5x的计时器/计数器    89
　　5.1  计时器/计数器的内部结构及工作原理    89
         5.1.1  计时器/计数器的内部结构    89
         5.1.2  计时器/计数器的工作原理    89
         5.1.3  计时器/计数器的控制寄存器    90
　　5.2  T0和T1的工作方式与应用    94
         5.2.1  方式0及其应用    94
         5.2.2  方式1及其应用    96
         5.2.3  方式2及其应用    98
         5.2.4  方式3及其应用    101
　　5.3  T2计时器/计数器的工作方式与应用    103
         5.3.1  捕获方式及其应用    103
         5.3.2  自动重装方式及其应用    106
         5.3.3  波特率发生器方式及其应用    108
　　5.4  计时器/计数器的综合应用    110
　　小结    112
　　习题    112
第6章  中断系统    113
　　6.1  中断技术概述    113
         6.1.1  中断技术的优点    114
         6.1.2  中断处理流程    114
　　6.2  中断系统    117
         6.2.1  中断系统的结构    117
         6.2.2  中断源及矢量地址    118
         6.2.3  中断控制    119
　　6.3  外部中断源的扩展    122
         6.3.1  利用计时器扩充外部中断源    122
         6.3.2  中断和软件查询相结合扩充外部中断源    123
         6.3.3  矢量中断扩充外部中断源    124
　　6.4  中断系统的应用    127
　　小结    131
　　习题    131
第7章  串行数据通信    132
　　7.1  串行数据通信基础    132
         7.1.1  串行通信的分类    132
         7.1.2  串行通信的数据通路形式    134
         7.1.3  RS-232-C总线标准    135
         7.1.4  串行端口芯片    137
　　7.2  P89C5x的串行端口及控制寄存器    138
         7.2.1  串行端口的内部结构    138
         7.2.2  通信过程    139
         7.2.3  串行通信控制寄存器    139
　　7.3  串行通信工作方式及波特率    141
         7.3.1  串行通信的工作方式    141
         7.3.2  串行端口的通信波特率    142
　　7.4  串行端口工作方式的应用    144
         7.4.1  方式0的应用    144
         7.4.2  方式1的应用    147
         7.4.3  方式2和方式3的应用    152
　　小结    163
　　习题    163
第8章  外部系统的扩展    165
　　8.1  并行扩展总线    165
         8.1.1  并行扩展总线方法    165
         8.1.2  地址译码方法    166
         8.1.3  总线驱动    166
　　8.2  串行总线扩展    167
         8.2.1  SPI总线    167
         8.2.2  MICROWIRE总线    171
         8.2.3  IIC总线    172
         8.2.4  SMBus总线    177
         8.2.5  单总线    179
　　8.3  并行存储器的扩展    183
         8.3.1  程序存储器的扩展    183
         8.3.2  数据存储器的扩展    186
　　8.4  串行EEPROM的扩展    189
         8.4.1  二线制IIC EEPROM AT24CXX系列的扩展    189
         8.4.2  三线制SPI EEPROM AT25010/020/040系列的扩展    195
　　小结    197
　　习题    197
第9章  输入输出及接口技术    199
　　9.1  键盘    199
         9.1.1  键盘的工作原理    199
         9.1.2  独立式键盘和矩阵式键盘    200
         9.1.3  串行I/O端口扩充键盘    200
　　9.2  LED显示器    203
         9.2.1  LED显示器的结构及分类    203
         9.2.2  LED显示器的显示方式    204
         9.2.3  MAX7219串行输入输出共阴极显示驱动器    205
         9.2.4  LED点阵显示器    210
　　9.3  LCD显示器    211
         9.3.1  LCD液晶显示器的基本知识    211
         9.3.2  字段式LCD显示器    214
         9.3.3  点阵字符式LCD显示器    215
　　9.4  数模转换器接口及应用    218
         9.4.1  数模转换器的原理及分类    218
         9.4.2  10位串行D/A转换器TLC5615    219
         9.4.3  TLC5615的应用    221
　　9.5  模数转换器接口及应用    222
         9.5.1  模数转换器的分类    222
         9.5.2  11路12位串行A/D转换器TLC2543    223
         9.5.3  TLC2543与单片机的连接及应用    225
　　9.6  PCF8563实时时钟日历    227
         9.6.1  PCF8563外部封装及引脚功能    227
         9.6.2  PCF8563芯片内部结构    228
         9.6.3  16个8位寄存器的功能及其控制    229
         9.6.4  PCF8563与单片机的连接    231
　　9.7  语音接口    234
         9.7.1  ISD4004的外部封装及引脚功能    235
         9.7.2  ISD4004的内部结构    236
         9.7.3  ISD4004串行SPI传输接口    236
         9.7.4  操作指令及工作过程    237
         9.7.5  ISD4004的应用    237
　　9.8  温度测量    242
         9.8.1  DS18B20封装形式及引脚功能    242
         9.8.2  DS18B20内部结构    242
         9.8.3  DS18B20测温原理    244
         9.8.4  DS18B20的ROM命令    245
         9.8.5  DS18B20与单片机的连接及其应用    246
　　小结    249
　　习题    249
第10章  单片机系统开发和应用实例    250
　　10.1??Vision2使用简介    250
         10.1.1  启动?Vision2    250
         10.1.2  创建应用    250
         10.1.3  调试程序    254
　　10.2  单片机演奏音乐的设计    254
         10.2.1  单片机产生音调的基础知识    255
         10.2.2  音乐软件的设计    257
         10.2.3  歌曲的设计    258
　　10.3  交通信号灯模拟控制    261
         10.3.1  交通信号灯模拟控制原理    261
         10.3.2  单片机模拟控制交通灯程序设计    262
　　10.4  步进电动机控制    265
         10.4.1  步进电动机的工作原理及分配形式    265
         10.4.2  步进电动机的单片机控制    266
         10.4.3  键盘控制步进电动机正反转及转数的设计    267
　　10.5  红外线遥控彩灯的设计    271
         10.5.1  红外线遥控原理    271
         10.5.2  红外线遥控彩灯硬件电路设计    273
         10.5.3  红外线遥控彩灯软件设计    274
附录A  单片机指令表    281
附录B  ASCII码表    286
附录C  Philips单片机选型指南    288
附录D  常用集成电路引脚图    290
参考文献    295