MCS-51\52单片机原理与应用

章节摘录

插图：远程传送数字信号，信号会发生畸变，因此要把数字信号转变为模拟信号再进行传送。信号形式的转变通常使用频率调制法，即以不同频率的载波信号代表数字信号的两种不同电平状态。这种数据传送方式就称之为频带传送方式。为此，在串行通信的发送端应该有调制器，把电平信号调制为频率信号；而在接收端则应有解调器，把频率信号解调为电平信号.远程串行通信多采用双工方式，即通信双方都具有发送和接收功能。为此在远程串行通信线路的两端都应设置调制器和解调器，二者结合在一起称之为调制解调器（modem）。电话线本来是用于传送声音（模拟信号）的，人讲话的声音频率范围大约在300—3000I-Iz.因此使用电话线进行串行数据传送，其调频信号的频率也应该在此范围之内。通常以1270Hz或2225Hz的频率信号代表RS232C的高电平，以1070Hz或2025Hz的频率信号代表RS232C的低电子。对于半双工方式，即用了条传输线完成两个方向的数据传送.发送端串行接口输出.的是RS232C标准的电平信号，由调制船把电平信号分别调制成1270Hz和1070Hz的调频信号后再送上电话线进行远程传送。在接收端，由解调器把调频信号解调为RS232C标准的电平信号，再经串行接口电路调制为TTL电平信号。另一个方向的数据传输，其过程完全相同，所不同的只是调频信号的频率分别为2225Hz和2025Hz。

前言

8051单片机自1977年问世以来，一直深受人们的欢迎，它是少数生命周期较长的CPI.J架构之一。目前全世界的半导体供应商一直在开发非常先进的基于8051内核的单 片机。由于它不断提高的性能、更大的存储空间、增强的I／O端口、丰富的开发工具以及大量的可用代码，计算机应用与设计工程师们到现在还热衷于这个“古老”的单片机架构，并不断地在新的设计中应用它.这也是本书之所以以MCS－51／52单片机为主线讲解单片机原理与应用的原因。事实上，单片机发展到今天，其品种繁多、性能各异，但只要掌握了8051／52系列单片机，就等于掌握各式各样的单片机。典型的8051单片机提供了4个8位I／O端口，需要时开发人员可任意指定某个端口给I／O设备。简单地说，如果某个I／O引脚的默认状态是输入，而用户需要把它改为输出，则用一条指令就可以了。805 1指令能够设置、清除以及测试每一个数字位，简化了控制设备和检测通断状态的软件。每条指令需要1—2个时钟周期。在不断追求更高性能的同时，芯片生产商们仍然保留着以前805]的指令集、寄存器、标志位和其他CPI了特性，沿用哈佛CPU体系结构，将指令和数据分别放在不同的存储区。8051系列能向下兼容，所以8051代码在最新的产品中可以更好、更快地运行。8051芯片提供了128B的RAM和4KB的ROM，分别用于存储临时数据和指令（使用I／O端口可将外部存储器扩展到64KB）。8051单片机的成功源于模拟电路的多样性，现在生产商们已经把各种各样的模拟电路集成到了单片机上。8051体系架构越来越受到人们的欢迎，这应归功于许多有效的工具和软件库，包括很多免费的工具和资源。本书针对上述内容将给予详细叙述与重点分析。此外，本书还具有以下特点：第一，在介绍8051／52单片机原理的同时，突出地介绍了单片机应用系统的实例。不仅介绍了系统的设计，而且还详尽地介绍了硬件电路和软件编程技巧。第二，对单片机应用系统实例中所涉及的重要元器件也给予了详细介绍，以便读者在今后的设计中选用方便。第三，在选材上基本引用最新文献给出的例子，力求叙述通俗易懂，并努力在全面性和特色性之间、先进性和实用性之间寻求平衡。由于作者水平有限，本书的缺点和错误在所难免，恳请广大读者指正。

书籍目录

第一章 8051／52单片机概论严1.1 何谓8051／52单片机1.2 MCS－5 1系列单片机的特性1.3 MCS－51系列的引脚配置及功能1.4 存储器结构1.4.1 程序存储器1.4.2 数据存储器1.5 省电工作模式1.5.1 空闲工作模式1.5.2 掉电工作模式第二章 805P／52指令系统及说明2.1 8051／52单片机汇编语言的指令格式2.2 8051／52单片机的指令寻址方式2.2.1 直接寻址(directaddressing)2.2.2 间接寻址(indirectaddressing)2.2.3 寄存器寻址(registeraddressing)2.2.4 立即寻址2.2.5 变址寻址方式2.3 8051／52单片机的指令集2.3.1 算术运算指令2.3.2 数据传送指令2.3.3 逻辑运算指令2.3.4 位操作指令2.3.5 控制转移指令2.3.6 伪指令第三章 汇编语言程序设计3.1 单片机汇编语言的程序设计步骤3.2 汇编语言程序设计结构3.2.1 顺序结构程序设计3.2.2 分支结构程序设计3.2.3 循环结构程序设计3.2.4 子程序设计3.3 单片机汇编语言设计技巧3.3.1 两个数的比较3.3.2 不带符号的两个数比较3.3.3 带符号的两个数比较3.3.4 传送数据块3.3.5 堆栈的熟练使用3.3.6 通过切换寄存器工作区来增加间接寻址寄存器的个数(通用寄存器的个数3.3.7 常用的数据处理方法3.4 汇编语言程序的编辑3.5 单片机开发系统3.5.1 什么是单片机开发系统3.5.2 单片机开发系统的功能3.5.3 单片机应用系统的调试第四章 并行输入／输出口的原理与应用4.1 并行输入／输出口的基本结构及原理4.1.1 P0口4.1.2 P1口4.1.3 P2口4.1.4 P3口4.1.5 4个并行口的结构特点比较4.2 并行输入输出口的实用技术问答4.2.1 I／O的内部结构4.2.2 I／O口读／写／改操作4.2.3 使用I／0口的注意事项4.3 并行输入／输出口的应用第五章 定时器／计数器的原理与应用5.1 定时器／计数器简介5.2 TCON控制寄存器与TNOD控制寄存器5.3 定时器／计数器的结构与工作模式5.3.1 定时器／计数器的MODEo工作模式5.3.2 定时器／计数器的MODE1工作模式5.3.3 定时器／计数器的MODE2工作模式5.3.4 定时器／计数器的MODE3工作模式5.4 定时器／计数器的基本应用5.4.1 应用定时器／计数器的步骤5.4.2 定时器／计数器应用实例5.4.3 定时器／计数器的中断应用实例5.4.4 单片机定时器中断时间误差的分析及补偿5.5 定时器／计数器的扩展应用5.5.1 单片机应用系统中的“看门狗”技术5.5.2 用单片机实现分频段测量信号频率5.5.3 单片机软件监视抗干技术5.6 8052定时器／计数器／IMER25.6.1 T2的工作控制5.6.2 T2的工作模式5.6.3 T2的工作编码5.7 定时器／计数器实用技术问答第六章 单片机串行数据通信6.1 串行通信基础知识6.1.1 串行通信基本原理6.1.2 串口信号线6.1.3 串行接口电路6.2 单片机的串行口及控制寄存器6.2.1 MCS－51串行接口6.2.2 MCS－51串行通信控制寄存器6.3 单片机的串行通信6.3.1 单片机的串行通信设计6.3.2 利用查询与中断方式实现微机和单片机的串行通信6.3.3 利用MAX485实现单片机与PC机的串行通信6.3.4 MCS－51单片机与GPS－OEM板的串行通信6.4 单片机多机通信系统6.4.1 单片机的多机通信设计6.4.2 单片机多机通信系统可靠性问题第七章 MCS-51单片机的中断系统7.1 中断的概念7.1.1 什么是中断7.1.2 中断的意义7.1.3 单片机中断的种类7.2 MCS.51单片机的中断源7.2.1 外部中断7.2.2 定时／计数器中断7.2.3 串行口中断7.2.4 中断源与中断管理7.3 中断控制7.3.1 定时／计数器控制寄存器(了CON)7.3.2 中断允许控制寄存器(IE)7.3.3 中断优先级控制寄存器(IP)7.3.4 串行口控制寄存器(sCON)7.4 中断处理过程7.4.1 中断采样7.4.2 中断查询7.4.3 中断响应7.5 中断请求的撤除7.5.1 定时／计数器中断请求的撤除7.5.2 串行口中断请求的撤除7.5.3 外部中断请求的撤除7.6 多级中断的嵌套7.6.1 多级中断嵌套7.6.2 三级中断嵌套的实现7.6.3 多级中断嵌套的实现7.7 中断应用举例7.7.1 外部中断实验7.7.2 单片机外中断使用方面的问题及解决措施7.7.3 MCS-51系列单片机中断功能的扩展第八章 MCS－5P单片机系统扩展与应用8.1 MCS－51扩展系统概述8.1.1 MCS-51扩展系统结构8.1.2 存储器及外部I／O口的编址技术8.2 程序存储器扩展8.2.1 常用程序存储器芯片8.2.2 程序存储器的扩展8.2.3 单片机系统中FLAsH存储器的扩展8.3 数据存储器扩展：8.3.1 数据存储器扩展的特点8.3.2 数据存储器扩展的发展方向8.3.3 存储容量扩展的软硬件设计8.3.4 大容量RAM扩展及其查找技术8.4 I／O口扩展8.4.1 并行I／O口概述8.4.2 简单的I／O口扩展8.4.3 8155可编程I／O接口扩展第九章 单片机的人机接口技术：9.1 LED显示器接口9.1.1 LED显示器工作原理9.].2 LED显示器的接口电路9.1.3 LED显示器的显示方式9.2 键盘接口技术9.2.1 键盘的特点与抖动9.2.2键盘的结构及接口设计9.3 键盘与显示器技术的综合应用举例9.3.1 8279的键盘显示接口9.3.2 键盘／显示驱动电路第十章 单片机应用系统设计方法10.1 构成应用系统的基本方法10.1.1 确定指标10.1.2 可行性分析研究10.1.3 系统总体设计方案10.2 应用系统硬件的设计严10.3 应用系统软件的设计方法10.3.1 编程语言的选择10.3.2 软件设计10.3.3 软件抗干扰原理与方法10.4 数字滤波技术10.4.1 均值滤波10.4.2 递推平均滤波10.4.3 防脉冲干扰平均值滤波10.4.4 限幅滤波10.4.5 低通滤波10.4.6 与优滤波10.4.7 替代滤波10.5 应用系统的谓试方法10.5.1 应用系统硬件的调试方法10.5.2 应用系统软件的调试方法10.5.3 应用系统的集成综合调试10.5.4 应用系统的故障诊断主要参考文献

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《MCS-51/52单片机原理与应用》可作为大专院校计算机、通信、电子、自动化专业及其他专业的教学参考书，也可作为单片机技术的培训教材，同时适合初学者及单片机爱好者自学。

作者简介

《MCS-51/52单片机原理与应用》详细介绍了MCS－51／52系列单片机的原理与应用。全书分为10章，内容包括单片机概述、MCS－51／52单片机硬件结构、指令系统与程序设计、中断系统、定时器／计数器、系统扩展、通信接口、人机接口、应用系统设计。《MCS-51/52单片机原理与应用》内容精炼，实例丰富，深入浅出，讲解详细。在内容选材和结构安排上，强调实践性、应用性及新颖性。

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