单片机原理及接口技术

章节摘录

插图：第1章　单片机概述【内容概要】本章介绍有关单片机的基础知识，单片机的发展历史和发展趋势以及单片机的应用领域。此外，还对8位单片机应用的主流机型：Intel公司的MCS-51系列单片机以及与其兼容的单片机，做一简要介绍。尤其是美国ATMEL公司的AT89C51单片机在我国的8位单片机的应用中，占有相当大的市场份额，已经成为与MCS-51系列单片机相兼容的单片机的典型机型，这也是本书所要介绍的机型。本章也对AT89C51单片机以及AT89C5x系列产品做一简单介绍，以使读者对其有初步的了解。单片机自20世纪70年代问世以来，已广泛地应用在工业自动化、自动检测与控制、智能仪器仪表、机电一体化设备、汽车电子、家用电器等各个方面。那么，什么是单片机呢？1.1 什么是单片机？单片机就是在一片半导体硅片上集成了中央处理单元（CPU）、存储器（RAM/ROM）和各种I/O接口的微型计算机。这样一块集成电路芯片具有一台微型计算机的属性，因而被称为单片微型计算机，简称单片机。单片机主要应用于测试和控制领域。由于单片机在使用时，通常是处于测控系统的核心地位并嵌入其中，所以国际上通常把单片机称为嵌入式控制器（Embedded MieroController Unit，EMcu）或微控制器（MicroController Unit，Mcu）。而在我国，大部分工程技术人员则比较习惯于使用“单片机”这一名称。单片机按照其用途可分为通用型和专用型两大类。通用型单片机就是其内部可开发的资源（如存储器、I/O等各种外围功能部件等）可以全部提供给用户。用户可根据实际需要，设计一个以通用单片机芯片为核心，再配以外围接口电路及其他外围设备，并编写相应的软件来满足各种不同需要的测控系统。通常所说的和本书所介绍的单片机是指通用型单片机。专用型单片机是专门针对某些产品的特定用途而制作的单片机。例如，各种家用电器中的控制器等。由于是用于特定用途，单片机芯片制造商常与产品厂家合作，设计和生产“专用”的单片机芯片。设计中，已经对“专用”单片机的系统结构最简化、可靠性和成本的最佳化等方面都做了全面的综合考虑，所以“专用”单片机具有十分明显的综合优势。但是，无论“专用”单片机在用途上有多么“专”，其基本结构和工作原理都是以通用单片机为基础的。

前言

单片机自20世纪70年代问世以来，已对人类社会产生了巨大的影响。尤其是美国Intel公司生产的MCS-51系列单片机，由于其具有集成度高、处理功能强、可靠性高、系统结构简单、价格低廉、易于使用等优点，在工业控制、智能仪器仪表、办公室自动化、家用电器等诸多领域得到广泛的应用。在与MCS-51单片机兼容的各种增强型、扩展型等多种衍生单片机产品中，美国ATMEL公司推出的AT89C5x系列单片机在我国的8位单片机市场中占有比较大的份额。尽管AT89C5x系列单片机有多种机型，但是掌握好其中的基本型AT89C51单片机是十分重要的，因为它是目前替代MCS-51系列单片机的主要芯片之一，具有典型性、代表性，同时也是各种增强型、扩展型等衍生产品的基础。估计在今后若干年内，它们仍是我国8位单片机应用领域的主流机型。因此，本书重点介绍AT89C51单片机及各种接口设计与应用系统设计。作者本人是哈尔滨工业大学的国家精品课程“单片机原理”的课程负责人，本书内容更是融入了本人多年来从事单片机原理课程教学工作以及科研工作的经验体会。为使本书具有良好的可读性和实用性，在编写时，作者重点考虑了如下问题。（1）注重原理与应用相结合。避免仅从原理上对AT89C51单片机进行介绍，本书不仅详细介绍各种硬件接口的设计，而且对如何进行系统设计也做了详细介绍，并给出实例，使学生能迅速掌握常用的应用系统设计方法。（2）突出了内容的实用性、典型性。书中所介绍的各种设计方案，均为常用的典型方案，并提供了大量的接口设计实例及程序实例，非常有利于学生提高设计工作的效率。（3）对单片机应用系统设计中用到的新器件也做了详细介绍。（4）为便于自学，本书力求文字精练，通俗易懂，深入浅出。各章均有思考题与习题，供学生巩固、消化、理解课堂所学内容之用。（5）便于实践教学。考虑到培养和提高学生的实际动手能力的重要性，附录A介绍了10个基础实验，参考学时为10学时。附录B给出了25个课程设计题目，教师可根据实际条件来选择。（6）本书为任课教师免费提供电子课件。教师也可登录哈尔滨工业大学精品课程网站来获得所需的教学资源。全书共分13章，第1-7章着重从应用设计角度介绍AT89C51单片机的硬件结构、指令系统及片内各功能部件。第8-11章介绍AT89C51单片机与存储器、I／O、键盘、显示器、微型打印机、D／A转换器、A／D转换器的各种接口设计。不仅介绍硬件接口电路的设计，还对各种接El的驱动程序设计也做了介绍。

内容概要

张毅刚教授，黑龙汀省教学名师，国家精品课程“单片机原理”负责人。1982年2月毕业于哈尔滨工业大学无线电技术专业，长期从事“单片机原理及应用”、“计算机自动测试”等课程的教学工作，编著并出版十余本有关《单片机原理及应用》课程的教材及专著，其中普通高等教育“十五”国家级规划教材一本、“十一五”国家级规划教材两本，全国工科电子类统编教材一本。主要研究方向为微控制器技术应用、虚拟仪器技术、电子测量等。参加并完成多项科研项日，获国家科技进步二等奖一项，航天部、国防科工委科技进步奖多项。

书籍目录

第1章　单片机概述第2章　AT89C51单片机片内硬件结构第3章　AT89C51单片机的指令系统第4章　AT89C51单片机汇编语言程序设计第5章　AT89C51单片机的中断系统第6章　AT89C51单片机的定时器/计数器第7章　AT89C51单片机的串行口第8章　AT89C51单片机扩展存储器的接口设计第9章　AT89C51单片机扩展I/O接口的设计第10章　AT89C51单片机与输入外设和输出外设的接口设计第11章　AT89C51单片机与D/A、A/D转换器的接口第12章　单片机的串行扩展技术第13章　AT89C51单片机应用系统的设计与调试附录A　基础实验指导附录B　课程设计参考文献

编辑推荐

《单片机原理及接口技术》主要介绍AT89C51单片机的原理及接口的软硬件设计。对读者学习单片机技术，具有很好的参考作用。作者以单片机原理讲义为蓝本，结合单片机技术应用的最新进展，认真修改，不断补充完善，形成《单片机原理及接口技术》。《单片机原理及接口技术》具有如下特色。作者为国家精品课程“单片机原理”负责人，《单片机原理及接口技术》是多年教学、科研工作的结晶。为突出《单片机原理及接口技术》的应用性，在对AT89C51的硬件结构和指令系统详细介绍的基础上，重点介绍了各种接口设计和应用系统设计，并给出较多实例。突出选取内容的实用性、典型性。书中的应用实例，均来自科研工作及教学实践，内容丰富、详实。所介绍的各种设计方案，均为常用、典型的方案。为加强实践能力的培养，《单片机原理及接口技术》文字精练，通俗易懂。书中各章后均附有思考题与习题，供读者巩固、消化、理解课堂所学内容之用。以接口设计为主线、应用设计为目的全面介绍单片机原理及各种接口技术提供丰富实例，提高读者的设计效率。

作者简介

《单片机原理及接口技术》详细介绍了与MCS-51单片机兼容的AT89C51单片机的硬件结构、指令系统及工作原理，并从应用设计的角度介绍AT89C51单片机的各种硬件接口设计、汇编语言接口驱动程序设计和AT89C51单片机应用系统设计。《单片机原理及接口技术》紧紧抓住接口设计这一主线，突出内容的实用性、典型性。另外，《单片机原理及接口技术》在附录中还给出了实践教学环节的10个基础实验和25个课程设计题目，供课程的实践教学环节选用。《单片机原理及接口技术》可作为各类工科院校工业自动化、智能仪器仪表、计算机、电子技术、自动控制、电气工程、机电一体化等专业单片机课程的教材，也可供从事单片机应用设计的工程技术人员参考。

图书封面

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