新編單片機原理及應用 第2版( 簡體 字) | |
作者:汪貴平 龔賢武 雷旭 朱進玉 李立 編著 | 類別:1. -> 電腦組織與體系結構 -> 單晶片 |
出版社:機械工業出版社 | 3dWoo書號: 55505 詢問書籍請說出此書號! 缺書 NT售價: 350 元 |
出版日:8/1/2021 | |
頁數:377 | |
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印刷:黑白印刷 | 語系: ( 簡體 字 ) |
ISBN:9787111688389 | 加入購物車 │加到我的最愛 (請先登入會員) |
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第1章單片機概述1
1.1單片機的概念1 1.2單片機的發展1 1.2.1單片機的發展趨勢2 1.2.2常用單片機的分類2 1.3單片機的應用4 1.3.1單片機的主要特點4 1.3.2單片機的應用領域4 1.4單片機應用系統的開發5 1.4.1單片機應用系統的硬件構成5 1.4.2單片機應用系統的開發過程6 1.5單片機應用系統的開發調試模式7 1.5.1集成開發環境+仿真器+編程器的 開發模式7 1.5.2集成開發環境+ISP/IAP的 開發模式8 1.6本課程的性質和任務9 習題9 第2章51系列單片機的硬件結構11 2.1內部總體結構11 2.2引腳定義與功能14 2.3存儲器配置17 2.3.1程序存儲器17 2.3.2外部數據存儲器19 2.3.3內部數據存儲器19 2.3.4特殊功能寄存器21 2.4輸入/輸出接口22 2.4.1P0口22 2.4.2P1口24 2.4.3P2口24 2.4.4P3口24 2.5時鐘電路與時序25 2.5.1時鐘電路25 2.5.2單片機的時序單位26 2.6復位和復位電路26 2.7工作方式27 2.7.1程序執行方式28 2.7.2掉電保護方式28 2.7.380C51的低功耗方式28 習題30 第3章指令系統與匯編語言程序 設計32 3.1指令概述32 3.1.1指令格式32 3.1.2指令中用到的標識符33 3.2尋址方式33 3.2.1立即尋址33 3.2.2直接尋址34 3.2.3寄存器尋址34 3.2.4寄存器間接尋址35 3.2.5變址尋址35 3.2.6相對尋址36 3.2.7位尋址36 3.3指令系統36 3.3.1指令系統概述36 3.3.2數據傳送指令37 3.3.3算術運算指令40 3.3.4邏輯操作指令43 3.3.5控制轉移指令44 3.3.6位操作指令46 3.4偽指令47 3.5匯編語言程序設計48 3.5.1編寫匯編語言程序的基本格式49 3.5.2運算程序50 3.5.3數據的拼拆和轉換51 3.5.4多分支轉移程序52 3.5.5顯示程序53 習題55 第4章C51語言程序設計58 4.1C51語言簡介58 4.1.1C51程序結構58 4.1.2C51程序的編輯和編譯60 4.2C51對C語言的擴展61 4.2.1特殊功能寄存器的定義61 4.2.2數據類型63 〖1〗目錄Ⅶ〖1〗Ⅷ新編單片機原理及應用第2版4.2.3數據存儲空間的定義63 4.2.4絕對地址訪問65 4.2.5函數的使用66 4.2.6C51指針69 4.2.7庫函數70 4.2.8關鍵字71 4.3C51使用技巧71 4.3.1C51與匯編程序接口71 4.3.2C51程序的優化75 4.4C51程序設計方法76 4.4.1C51程序設計的基本過程76 4.4.2問題分析77 4.4.3方案設計78 4.4.4編寫代碼79 4.4.5代碼的調試和測試81 4.4.6C51程序設計范例81 習題83 第5章單片機的中斷與定時系統85 5.1中斷系統85 5.1.1中斷的基本概念85 5.1.2中斷源及中斷請求86 5.1.3中斷系統結構86 5.1.4中斷控制86 5.1.5中斷處理過程89 5.1.6中斷系統的應用91 5.2定時器/計數器接口93 5.2.1定時器/計數器的主要特性93 5.2.2定時器/計數器T0、T1的結構93 5.2.3定時器/計數器的控制寄存器93 5.2.4定時器/計數器的工作方式95 5.2.5定時器/計數器的初始化編程及 應用99 5.2.6定時器/計數器T2100 5.3中斷及定時系統綜合應用106 習題107 第6章單片機的串行接口及串行 通信110 6.1串行通信基礎110 6.1.1異步串行通信的字符格式110 6.1.2異步串行通信的信號形式111 6.1.3串行通信的數據通路形式111 6.1.4串行通信的數據傳輸速率111 6.2串行口的結構與工作原理112 6.2.1串行口的結構112 6.2.2串行口的工作原理113 6.3串行口的控制寄存器114 6.3.1串行控制寄存器114 6.3.2電源控制寄存器115 6.3.3中斷允許寄存器115 6.4單片機串行通信的工作方式115 6.4.1串行口工作方式0116 6.4.2串行口工作方式1117 6.4.3串行口工作方式2和方式3121 6.5單片機串行通信接口技術124 6.5.1常用的標準串行通信接口124 6.5.2單片機串行通信接口126 6.5.3單片機與PC通信接口127 6.5.4單片機與計算機通信程序設計128 習題132 第7章STC8H系列單片機硬件 結構134 7.1總體結構134 7.2選型表137 7.3引腳定義與功能137 7.4功能腳切換138 7.4.1功能腳切換相關寄存器138 7.4.2寄存器切換引腳功能位的定義138 7.5存儲器配置140 7.5.1程序存儲器140 7.5.2數據存儲器140 7.5.3特殊功能寄存器141 7.6輸入/輸出接口141 7.6.1I/O口結構圖141 7.6.2I/O口配置144 7.6.3I/O口相關寄存器1447.7時鐘、復位與電源管理145 7.7.1系統時鐘控制146 7.7.2內部IRC頻率調整147 7.7.3系統復位148 7.7.4時鐘停振/省電模式與系統 電源管理149 7.8IAP/EEPROM150 7.8.1EEPROM相關的SFR150 7.8.2EEPROM的大小及地址152 習題153 第8章STC8H系列的中斷與定時 系統155 8.1中斷系統155 8.1.1STC8H系列中斷列表156 8.1.2中斷相關寄存器157 8.1.3中斷允許控制寄存器157 8.1.4中斷請求寄存器160 8.1.5中斷優先級寄存器163 8.2定時器/計數器接口164 8.2.1定時器的相關寄存器164 8.2.2定時器0/1164 8.2.3定時器2166 8.2.4定時器3/4166 8.2.5掉電喚醒定時器167 8.3綜合應用舉例168 8.3.1跑馬燈程序168 8.3.2電子鐘程序169 8.3.3方波信號發生器程序170 8.3.4開關次數計數程序170 習題171 第9章單片機的接口擴展技術173 9.1脈沖寬度調制技術173 9.1.1脈沖寬度調制技術原理173 9.1.2STC8H系列單片機的PWM 寄存器174 9.1.3PWM時基單元195 9.1.4PWM時鐘/觸發控制器203 9.1.5PWM捕獲/比較通道212 9.1.6PWM中斷226 9.2模擬量輸入接口技術226 9.2.1A/D轉換原理227 9.2.2STC8H系列單片機A/D接口 原理227 9.3模擬量輸出接口技術231 9.3.1D/A轉換原理231 9.3.2STC8H系列單片機PWM實現D/A 輸出232 9.4綜合應用舉例235 9.4.1帶死區控制的PWM互補輸出235 9.4.2利用ADC第15通道測量外部電壓或 電池電壓235 9.4.3利用PWM實現16位DAC236 習題237 第10章單片機串行總線擴展技術239 10.1SPI總線接口技術239 10.1.1SPI總線原理240 10.1.2SPI相關的寄存器241 10.1.3SPI接口的數據通信方式243 10.1.4SPI模塊配置244 10.1.5數據模式時序246 10.2I2C總線接口技術247 10.2.1I2C總線原理248 10.2.2I2C協議249 10.2.3STC8H系列單片機I2C 接口原理250 10.3綜合應用舉例258 10.3.1SPI單主單從系統 (中斷方式)258 10.3.2I2C主機模式訪問PCF8563259 習題259 第11章項目一溫度控制系統設計 實例261 11.1單片機應用系統的開發過程261 11.2可行性分析的主要內容261 11.3系統設計方案262 11.3.1系統的主要功能與性能262 11.3.2硬件結構設計265 11.3.3軟件結構設計266 11.4系統調試267 11.4.1調試工具267 11.4.2硬件調試268 11.4.3軟件調試270 11.4.4模擬調試272 11.4.5現場調試272 11.5溫度控制系統設計274 11.6本章小結278 習題278 〖1〗目錄Ⅸ〖1〗Ⅹ新編單片機原理及應用第2版第12章項目二基于STC8H8K64的兩輪自平衡車設計280 12.1兩輪自平衡車的基本構造280 12.1.1兩輪自平衡車的機體結構280 12.1.2車模簡介280 12.1.3測速傳感器的安裝281 12.1.4陀螺儀的安裝282 12.2兩輪自平衡車的控制原理282 12.2.1直立控制原理283 12.2.2速度控制原理283 12.2.3轉向控制原理284 12.3兩輪自平衡車硬件電路設計284 12.3.1控制核心板介紹284 12.3.2電源單元285 12.3.3角度檢測單元286 12.3.4車速檢測單元287 12.3.5直流電機驅動單元288 12.4兩輪自平衡車控制軟件設計289 12.4.1系統初始化290 12.4.2車模角度和角速度的測量291 12.4.3控制策略及控制算法292 12.5平衡車系統調試296 12.5.1硬件調試296 12.5.2軟件調試296 12.5.3整車調試297 習題300 第13章項目三智能汽車競賽電磁車 實例301 13.1電磁車路徑檢測系統設計301 13.1.1磁場檢測方法301 13.1.2傳感器模塊設計302 13.1.3信號調理電路303 13.1.4檢測系統設計與調試303 13.2電磁車電機控制系統設計305 13.2.1機電傳動系統305 13.2.2電機驅動電路原理307 13.2.3電機驅動電路設計309 13.2.4電機轉速測量方法315 13.3智能車控制策略318 13.3.1傳感器布局設計318 13.3.2轉向控制策略320 13.3.3速度控制策略321 13.4尋線行駛算法實現322 13.4.1定位算法322 13.4.2基于位置式PID的方向控制323 13.4.3基于增量式PID的速度控制324 13.4.4彎道策略分析324 13.4.5轉向舵機的PID控制算法326 13.4.6驅動電機的PID控制算法327 13.5電磁車系統調試327 習題330 第14章μVision5集成開發環境的 使用331 14.1μVision5簡介331 14.1.1μVision5軟件的下載331 14.1.2μVision5軟件的安裝332 14.1.3μVision5軟件工具的界面335 14.2使用μVision5創建自己的應用341 14.2.1添加STC系列單片機數據庫341 14.2.2啟動μVision5并創建一個項目343 14.2.3新建一個源文件346 14.2.4為目標設置工具選項347 14.2.5編譯項目并生成HEX文件348 14.3使用μVision5調試應用程序349 14.3.1調試模式的設置350 14.3.2啟動調試模式351 14.3.3常用調試窗口352 14.3.4片上資源的仿真354 14.3.5運行調試圖標356 14.4調試技巧356 14.4.1KeilC51與MDK共存357 14.4.2自定義快捷鍵357 14.4.3文本編輯相關設置357 14.4.4代碼格式化工具358 習題360 第15章單片機實驗指導361 15.1STC8H實驗板使用說明361 15.1.1STC8H實驗板外觀圖361 15.1.2STC8H實驗板元器件分布圖361 15.1.3STC8H實驗板元器件361 15.2實驗輔助軟件介紹363 15.2.1在系統編程軟件的使用363 15.2.2stc-isp-15xx-v6.87H串口助手的 使用363 15.3實驗指導365 15.3.1實驗一使用μVision設計、調試 匯編語言程序365 15.3.2實驗二使用μVision設計、 調試C51語言程序367 15.3.3實驗三跑馬燈實驗368 15.3.4實驗四單片機定時器/計數器的 應用編程與調試369 15.3.5實驗五七段數碼管電子鐘顯示 實驗370 15.3.6實驗六單片機外部中斷實驗371 15.3.7實驗七矩陣鍵盤實驗371 15.3.8實驗八串行通信實驗373 15.3.9實驗九利用ADC第15通道測量外 部電壓或電池電壓375 15.3.10實驗十PWM模塊的應用編程與 調試376 參考文獻377 “單片機原理及應用”是電氣信息類和機電類專業的必修課程,也是一門實踐性很強的應用技術課程。本書從實際應用出發,將單片機的基本知識與基本原理、C51程序設計、μVision5集成開發環境、實驗板和典型教學實例有機地結合在一起,體系完整,便于教學和自學。
本書內容主要包括單片機概述、51系列單片機的內部硬件結構、指令系統與匯編語言程序設計、C51語言程序設計、單片機的中斷和定時系統、串行通信、μVision5集成開發環境的使用和上機實驗指導等內容。在此基礎上,以國產STC8H系列單片機為例,詳細介紹了擴展功能與接口技術;結合全國大學生電子設計競賽、智能汽車競賽和創新創業活動,介紹了單片機應用系統設計并給出典型實例。 本書論述嚴謹、內容新穎、圖文并茂、注重基本原理和基本概念的闡述、強調理論聯系實際、突出應用技術和實踐。本書可作為高等學校電氣信息類和機電類專業本科學生的教材和教學參考書,也可作為從事單片機應用開發的工程技術人員的參考書。 |