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上篇　基本技术3

第1章　单片机概述3

1.1 引言3

1.1.1　计算机概述3

1.1.2　单片机硬件结构及其特点4

1.1.3　单片机软件结构及其特点6

1.2　单片机的发展与应用7

1.2.1　单片机的发展历程7

1.2.2　单片机的应用领域8

1.2.3　单片机的发展趋势9

1.2.4　单片机在家用电器中的应用实例11

1.3　单片机新技术和新观念14

1.3.1　ARM单片机14

1.3.2　嵌入式系统16

习题17

第2章　单片机硬件基础18

2.1　总线的概念18

2.2　门电路19

2.2.1　MOS晶体管及其开关特性19

2.2.2　CMOS非门20

2.2.3　CMOS与非门21

2.2.4　CMOS或非门22

2.2.5　CMOS异或门23

2.2.6　三态门23

2.3　组合电路25

2.3.1 编码器25

2.3.2　译码器26

2.3.3　数据分配器27

2.3.4　数据选择器27

2.4　时序电路28

2.4.1　触发器28

2.4.2　寄存器31

2.4.3　计数器31

2.5　存储器32

2.5.1　RAM32

2.5.2　ROM35

习题36

第3章　单片机软件基础37

3.1　数制及其转换37

3.1.1　十进制37

3.1.2　二进制38

3.1.3 八进制39

3.1.4　十六进制39

3.2　数制转换40

3.2.1　二进制数与八进制数之间的转换40

3.2.2　二进制数与十六进制数之间的转换41

3.2.3　带符号数的表示41

3.3　补码运算43

3.4　溢出问题44

3.5　奇偶校验技术46

习题48

第4章　MCS-51单片机的硬件结构和原理分析50

4.1　MCS-51单片机主要性能特点50

4.2　MCS-51单片机内部总体结构50

4.2.1　算术逻辑部件51

4.2.2　定时控制部件52

4.2.3　专用寄存器组52

4.3　MCS-51的引脚功能56

4.4　MCS-51单片机的存储器配置58

4.5　时钟电路、复位电路和CPU时序62

4.5.1　振荡器和时钟电路62

4.5.2　MCS-51单片机的复位63

4.5.3　掉电操作方式65

4.5.4　CHMOS的低功耗方式66

4.5.5　CPU的时序67

4.6　并行输入输出端口69

4.6.1　P0口结构及功能69

4.6.2　P1口结构及功能70

4.6.3　P2口结构及功能71

4.6.4　P3口结构及功能72

4.6.5　端口负载能力和接口要求73

习题74

第5章　MCS-51单片机的指令系统75

5.1 汇编语言75

5.1.1　指令和程序设计语言75

5.1.2　指令格式76

5.2　寻址方式78

5.2.1　直接寻址78

5.2.2　立即数寻址79

5.2.3　寄存器寻址80

5.2.4　寄存器间接寻址80

5.2.5　基址寄存器加变址寄存器间接寻址81

5.2.6　相对寻址82

5.2.7　位寻址83

5.3　指令系统84

5.3.1　指令分类84

5.3.2　数据传送类指令85

5.3.3　算术运算类指令91

5.3.4　逻辑操作类指令97

5.3.5　位操作类指令101

5.3.6　控制程序转移类指令103

5.4　伪指令110

习题114

第6章　单片机程序设计117

6.1　机器语言、汇编语言与高级语言程序设计117

6.1.1　机器语言程序设计117

6.1.2　汇编语言程序设计118

6.1.3　高级语言程序设计118

6.2　汇编语言基本程序设计120

6.2.1　顺序程序设计120

6.2.2　分支程序设计121

6.2.3　循环程序设计122

6.2.4　子程序及其调用125

6.2.5　查表程序设计127

6.2.6　散转程序设计129

6.3　汇编语言高级程序设计130

6.3.1　线性表的插入算法130

6.3.2　线性表的删除算法131

6.3.3　线性表的排序算法132

6.3.4　线性表的查找算法133

习题135

第7章 定时／计数与中断系统137

7.1 中断系统137

7.1.1　中断的概念137

7.1.2　MCS-51的中断源140

7.1.3　MCS-51对中断的控制141

7.1.4　中断系统应用举例144

7.2　MCS-51单片机的定时器／计数器系统146

7.2.1　定时方法概述146

7.2.2　定时器／计数器结构和工作原理147

7.2.3　定时器／计数器的控制147

7.2.4　定时器／计数器的4种模式149

7.2.5　定时器／计数器的综合应用154

习题156

第8章　单片机接口技术158

8.1　程序存储器和数据存储器接口158

8.1.1　存储器接口技术概述158

8.1.2　单片机系统的三总线158

8.1.3　程序存储器扩展160

8.1.4　数据存储器扩展167

8.2　键盘及其接口173

8.2.1　键盘接口技术概述173

8.2.2　键的特性和去抖方法174

8.2.3　独立式非编码键盘175

8.2.4　行列式非编码键盘176

8.2.5　双功能键盘与复合键的功能设计183

8.2.6　重键与连击的功能设计184

8.2.7　拨动开关与拨码盘接口设计186

8.2.8　按键串行扩展接口设计188

8.3　显示器接口190

8.3.1　LED显示器及其接口技术190

8.3.2　串行接口控制的键盘／LED显示器接口电路195

8.3.3　MAX7219串行口8位LED显示驱动器及其应用197

8.3.4　LCD液晶显示器接口技术203

8.4　打印机接口209

8.5　A/D转换接口215

8.5.1　A/D转换接口技术概述215

8.5.2　A/D转换器的性能参数与选型号215

8.5.3　8位并行的ADC0809与单片机接口217

8.5.4　12位并行AD574与单片机接口221

8.5.5　8位串行ADC器件TLC0831与单片机接口225

8.5.6　12位串行ADC器件TLC2543与单片机接口227

8.6　D/A转换接口的扩展231

8.6.1　D/A转换接口技术概述231

8.6.2　D/A转换器的性能参数与选型231

8.6.3　8位并行DAC器件DAC0832与单片机接口232

8.6.4　12位并行DAC器件DAC1210与单片机接口234

8.6.5　8位串行DAC器件MAX517与单片机接口235

习题238

第9章　单片机串行通信240

9.1　串行通信概述240

9.1.1　数据通信240

9.1.2　串行通信方式240

9.1.3　异步通信和同步通信240

9.2　串行口结构与工作原理242

9.2.1　串行口结构242

9.2.2　串行接口的工作方式244

9.2.3　波特率设计设置248

9.3　8051双机串行异步通信250

9.3.1　硬件连接250

9.3.2　查询方式双机通信设计251

9.4　单片机与PC机双机串行异步通信254

9.4.1　硬件连接设计254

9.4.2　通信软件设计255

9.5　单片机与PC机多机串行异步通信258

习题267

下篇　系统设计271

第10章　单片机系统设计271

10.1　单片机系统设计概述271

10.1.1 系统开发271

10.1.2　系统硬件设计272

10.1.3　系统软件设计274

10.1.4　系统可靠性设计275

10.1.5　系统仿真调试279

10.2　远程智能监控系统（RTMS）设计280

10.2.1 系统概述280

10.2.2　RTMS设计目标281

10.2.3　RTMS工作原理281

第11章　RTMS系统的DTMF接口设计283

11.1　DTMF信号283

11.2　MT8880双音频编解码芯片284

11.3　RTMS系统的MT8880接口电路设计290

第12章　RTMS系统的语音接口设计293

12.1　ISD2560的特点293

12.2　ISD2560的引脚功能294

12.3　ISD2560的内部结构296

12.4　ISD2560的操作模式297

12.5　ISD语音芯片的地址操作方法297

12.6　ISD语音芯片的典型应用300

12.7　RTMS系统的语音接口设计302

第13章　RTMS系统的基于I2C总线的存储接口设计306

13.1　I2C总线技术306

13.1.1　I2C总线技术概况306

13.1.2　I2C总线的基本工作原理306

13.1.3　I2C总线的物理连接特性307

13.1.4　I2C总线数据传送的基本协议308

13.1.5 寻址310

13.1.6 I2C总线的传送数据的格式311

13.1.7 总线定时312

13.2 AT24C系列数据存储芯片312

13.2.1 AT24C系列E2PROM的功能与特点312

13.2.2 AT24C系列E2PROM的引脚与封装形式313

13.2.3 AT24C系列E2PROM接口及地址选择314

13.2.4　AT24C系列E2PROM时序与串行数据结构315

13.2.5 AT24C系列E2PROM读写操作原理316

13.2.6 AT24C系列E2PROM接口编程318

13.2.7 RTMS系统中的AT24C接口设计322

第14章　RTMS系统的其他电路设计与软件流程分析329

14.1　RTMS系统的其他电路设计329

14.1.1　振铃检测与摘、挂机控制电路329

14.1.2　无线报警接收电路329

14.1.3　家用电器控制电路330

14.1.4　单片机与PC机的串行接口电路331

14.1.5 RTMS系统的总电路图332

14.2　软件基本流程分析332

14.2.1 主程序332

14.2.2　语音选取332

14.2.3　振铃中断检测332

14.2.4　传感器触发333

14.2.5　报警触发333

14.2.6　通道控制334

14.2.7　RTMS系统软件整合334

附录A337

参考文献338