单片机嵌入式系统原理及套用

书号：40463

ISBN：978-7-111-40463-7

作者：贾好来

印次：1-4

责编：于苏华 王寅生 贡克勤

开本：16开

字数：504千字

定价：39.8

所属丛书：普通高等教育“十二五”规划教材

装订：平装

出版日期：2017-07-21

本书以8051单片机为主线，辅以32位ARM单片机，全面介绍了单片机嵌入式系统的原理和套用。主要内容包括单片机嵌入式系统简介，8051单片机的结构体系、指令系统、8051单片机程式设计基础、8051单片机嵌入式系统开发和仿真、8051单片机的中断系统，8051单片机的定时器/计数器、8051单片机的串列接口及串列汇流排、8051单片机系统扩展与接口技术，实时作业系统RTX51，单片机套用系统开发及实例，ARM32位单片机的结构、编程及开发工具。每章后有小结、习题与思考题。 为方便双语教学，本书配有中英文PPT课件。 本书可作为高等学校电气、电子、通信、自动化、机电一体化等专业的教材，也可供高等职业教育、自学考试和从事微机套用的人员使用。 【推荐简言】 本书力求使教材内容融典型性、先进性、实用性、可读性、案例的可操作性为一体，使读者在掌握本书内容的基础上，初步具备套用系统开发的能力。 本书所有程式在Keil编译下通过，有的内容经Proteus仿真后，经实验板验证，在正文中有所介绍。 本书注重学生实践能力的培养，这是由课程的性质和社会需求所决定的。实践能力对于理工科学生至关重要，一个人的能力和水平，最后都要通过实践体现出来，让实践说话，只有学生对基础知识有了更深刻的认识，同时具备了相应的实际能力，才能达到和满足社会用人需求。 编者建议，读者仿真、实现教材中的案例，以增强实践能力，有条件的学生可在教师的指导下参加电子製作，解决一些实际问题，或参加各省、全国的大学生电子竞赛。

前 言

第1章 单片机嵌入式系统简介

1．1单片机嵌入式系统定义

1．1．1通用计算机系统和嵌入式系统

1．1．2嵌入式系统定义

1．1．3嵌入式系统分类

1．2嵌入式系统中的处理器

1．2．1嵌入式微处理器

1．2．2嵌入式单片机

1．2．3数位讯号处理器

1．2．4专用系统处理器

1．2．5多处理器系统

1．3单片机的类型

1．3．18位、16位、32位单片机

1．3．2CISC和RISC结构单片机

1．3．3单核、双核、3核单片机

1．3．4JTAG接口线上调试单片机

1．3．5汇流排型单片机和非汇流排型

单片机

1．3．6专用型单片机

1．4Atmel公司生产的单片机

1．4．1以8051为核心的8位单片机

1．4．2精简指令集AVR单片机

1．4．3基于ARM的32位单片机

1．5嵌入式系统中的作业系统

1．5．1嵌入式作业系统

1．5．2实时作业系统

1．5．3分时作业系统

1．5．4嵌入式实时作业系统需要满足的条件

1．5．5嵌入式作业系统的现状

1．6嵌入式系统和单片机发展趋势

本章 小结

习题与思考题

第2章 8051单片机的结构体系

2．1 8051单片机的主要特性

2．2 8051单片机的内部结构

2．3 8051单片机的引脚

2．4 8051单片机的微处理器

2．4．1运算器

2．4．2控制器

2．5 8051单片机的存储器结构

2．5．1程式存储器

2．5．28051的内部数据存储器

2．5．3特殊功能暂存器(SFR)

2．5．4位地址空间

2．5．5外部数据存储器

2．6 8051单片机的并行I/O口

2．6．18051的I/O结构

2．6．2读-修改-写特性

2．6．3并行I/O口的套用要点

2．7 8051的时钟电路与时序

2．7．1时钟电路

2．7．28051单片机的时序

2．8 8051的复位和复位电路

2．8．1复位和复位电路

2．8．2复位时序

2．9 8051单片机的低功耗模式

2．9．1空闲工作方式

2．9．2掉电工作方式

2．10 AT89S52的片内Flash串列编程操作

2．10．1标誌位元组

2．10．2程式存储器的加密

2．10．3Flash存储器的串列编程

2．11AT89S52单片机最小系统设计

本章小结

习题与思考题

第3章 8051指令系统

3．1彙编语言指令格式

3．1．1彙编语言执行指令格式

3．1．2彙编语言伪指令

3．2定址方式

3．2．1暂存器定址

3．2．2直接定址

3．2．3立即定址

3．2．4暂存器间接定址

3．2．5基址加变址暂存器间接定址

3．2．6位定址方式

3．2．7相对定址方式

3．38051单片机指令分类

3．4数据传输指令

3．4．1一般传输指令

3．4．2累加器传输指令

3．5算术运算指令

3．5．1加法指令

3．5．2减法指令

3．5．3乘法指令和除法指令

3．6逻辑运算指令

3．6．1单运算元指令

3．6．2双运算元指令

3．6．3逻辑异或指令

3．7转移控制指令

3．7．1调用和返回指令

3．7．2无条件转移指令

3．7．3条件转移指令

3．7．4比较转移指令

3．7．5循环转移指令

3．8空操作指令

3．9位处理指令

本章小结

习题与思考题

第4章 8051单片机程式设计基础

4．1彙编语言程式结构

4．1．1简单程式结构

4．1．2分支结构

4．1．3循环结构

4．1．4子程式及其参数传递方法

4．1．5中断服务程式

4．28051单片机典型彙编程式设计

4．2．1无符号的多位元组加法

4．2．2双位元组二进制无符号数乘法

4．2．3码制转换程式

4．2．4查表程式

4．3C51基础

4．3．1Keil C51标誌符与关键字

4．3．2C51数据与数据类型

4．3．3C51变数及其存储方式

4．3．4C51数据的存储类型和存储模式

4．3．5C51对8051特殊功能暂存器的定义

4．3．6C51对8051并行接口的定义

4．3．7中断服务函式与暂存器组的定义

4．3．8函式的参数和局部变数的存储器模式

4．4C51和彙编语言的混合编程

4．4．1函式名的转换

4．4．2参数传递和函式返回规则

本章小结

习题与思考题

第5章 8051单片机嵌入式系统开发和仿真

5．18051单片机软体开发集成环境——Keil μVision4

5．2Keil项目开发流程

5．3AT89S5X单片机程式的下载

5．3．1并口ISP下载电缆

5．3．2USB ISP下载电缆

5．3．3利用USB ISP下载电缆下载程式到AT89S52

5．48051单片机Proteus仿真基础

5．4．1Proteus仿真平台

5．4．2Proteus的基本操作

5．4．3Proteus和第三方软体接口

5．4．4Keil和Proteus的联合仿真

本章小结

习题与思考题

第6章 8051单片机的中断系统

6．1微型计算机中断技术概述

6．1．1中断的概念

6．1．2中断处理过程

6．28051单片机的中断控制

6．2．1中断源与中断标誌位

6．2．2与中断有关的特殊功能暂存器

6．2．3中断回响过程

本章小结

习题与思考题

第7章 8051单片机的定时器/计数器

7．1定时器/计数器的结构

7．28051的定时器/计数器T0和T1的控制

7．2．1定时器/计数器T0和T1的专用暂存器

7．2．2定时器/计数器T0和T1的工作模式

7．2．3T0和T1的套用实例

7．3AT89S52的定时器/计数器T2

7．3．1定时器2的自动重装模式

7．3．2定时器2的捕获模式

7．3．3定时器2的波特率发生器

7．3．4定时器2的可程式时钟模式

7．4定时监视器

7．4．1AT89S52的定时监视器

7．4．2辅助功能暂存器AUXR

本章小结

习题与思考题

第8章 8051单片机的串列接口及串列汇流排

8．18051单片机的串列接口

8．1．1串列接口的4种工作模式

8．1．2串列接口控制暂存器

8．1．3波特率的产生

8．1．4多机通信

8．28051和RS 232 C标準汇流排的通信接口

8．2．1RS 232 C接口引脚描述

8．2．2RS 232 C接口的具体规定

8．2．38051和RS 232 C的接口

*8．3SPI汇流排及8051单片机的模拟

8．3．1SPI汇流排规範

8．3．2SPI汇流排的8051单片机模拟

*8．4I2C串列汇流排接口及其8051单片机模拟

8．4．1I2C串列汇流排结构和基本特性

8．4．2I2C串列汇流排时序和数据传输

8．4．3I2C汇流排定址与通信过程

8．4．4I2C接口模拟

*8．5单汇流排1 Wire及其8051的模拟

8．5．1概述

8．5．2单汇流排1 Wire的硬体结构

8．5．3单汇流排1 Wire的供电方式

8．5．4单汇流排1 Wire的通信流程

8．5．5单汇流排1 Wire的时序图

8．5．6单汇流排1 Wire的8051模拟

本章小结

习题与思考题

第9章 8051单片机系统扩展与接口技术

9．18051程式存储器的扩展

9．1．18051外部程式存储器的操作时序

9．1．2并行E2PROM及其扩展

9．1．3并行Flash存储器FM16W08及其扩展

9．28051数据存储器扩展

9．2．1并行接口外部数据存储器的操作时序

9．2．28051单片机扩展并行接口外部数据存储器SRAM

9．2．38051扩展SPI接口外部Flash数据存储器FM25040B

9．38051的I/O接口扩展

9．3．1I/O接口的功能

9．3．2连线埠的编址

9．3．3I/O数据的几种传送方式

9．3．4可程式并行I/O晶片8255A

9．3．5用串列口扩展并行I/O口

9．4键盘与显示器接口

9．4．1键盘接口

9．4．27段式LED显示器接口

9．4．3LED点阵接口

9．4．4字元式LCD接口

9．58051单片机和ADC及DAC的接口

9．5．18051与DAC0832的接口

9．5．28051和ADC器件的接口

9．5．3套用SPI串列汇流排扩展12位A/D转换器TLC2543

9．6单汇流排1 Wire接口的数字温度感测器DS18B20及其套用

9．6．1数字温度感测器DS18B20

9．6．2利用DS18B20为8051扩展数字温度感测器

本章小结

习题与思考题

第10章 实时作业系统RTX51

10．1实时作业系统

10．1．1多任务系统

10．1．2多任务系统中任务的定义和状态

10．1．3多任务系统中的任务特性

10．1．4实时作业系统特性

10．2RTX51实时作业系统

10．2．1RTX51实时作业系统的特点

10．2．2RTX51的系统配置

10．2．3RTX51的典型功能函式

10．2．4RTX51的任务调度方法

10．2．5任务管理

10．3RTX51精简版例程

10．4RTX51全功能版例程

本章小结

习题与思考题

第11章 单片机套用系统开发及实例

11．1单片机套用系统的开发过程

11．1．1开发者必须具备的知识和能力

11．1．2单片机套用系统的开发步骤

11．2电喷汽车喷油器清洗机控制系统

11．2．1系统功能描述及工作原理

11．2．2系统方案及电路设计

11．2．3程式设计

11．3基于实时作业系统RTX51的万年曆设计

11．3．1电路原理图

11．3．2实时时钟DS1302

11．3．3主要程式代码

本章小结

习题与思考题

第12章 ARM32位单片机的结构、编程及开发工具

12．1ARM核心体系结构

12．1．1ARM体系结构版本

12．1．2ARM核心

12．2ARM编程模型

12．2．1处理器状态

12．2．2处理器模式

12．2．3暂存器集

12．2．4体系结构直接支持的数据类型

12．2．5存储器及存储器映射I/O

12．2．6异常

12．3ARM彙编指令

12．3．1ARM处理器定址方式

12．3．2指令集

12．3．3伪指令

12．4ARM彙编程式设计

12．4．1ARM彙编语句格式

12．4．2ARM彙编语言符号

12．4．3ARM彙编语言表达式

12．4．4ARM彙编程式结构

12．5ARM程式开发工具ADS

本章小结

习题与思考题

附录

附录A MCS 51指令表

附录B ASCII(美国标準信息交换码)表

参考文献