嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)：硬件設(shè)計(jì)
定 價(jià)：52 元
叢書名：高等學(xué)校“十三五”應(yīng)用型本科規(guī)劃教材
- 作者：孫弋，周燕 編
- 出版時(shí)間：2018/8/1
- ISBN：9787560650289
- 出 版 社：西安電子科技大學(xué)出版社
- 中圖法分類：TP360.21
- 頁(yè)碼：356
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16開
《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)：硬件設(shè)計(jì)》以經(jīng)典的80C51單片機(jī)為載體，通過(guò)豐富的實(shí)例，由淺入深地介紹了51系列單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)及各種應(yīng)用開發(fā)技術(shù)。
《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)：硬件設(shè)計(jì)》內(nèi)容包括單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程及學(xué)習(xí)方法、中央處理單元及運(yùn)行原理、輸入/輸出接口、地址空間與存儲(chǔ)器、匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、C51程序設(shè)計(jì)、布爾處理機(jī)、中斷系統(tǒng)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行通信接口，并通過(guò)實(shí)例介紹數(shù)/模轉(zhuǎn)換、模/數(shù)轉(zhuǎn)換、外部串行總線擴(kuò)展等應(yīng)用技術(shù)。
《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)：硬件設(shè)計(jì)》以激發(fā)學(xué)生興趣為著眼點(diǎn)，以原理、應(yīng)用、實(shí)例三條線索展開編寫，各章內(nèi)容既相互銜接又自成體系，可以根據(jù)實(shí)際情況選擇使用。
《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)：硬件設(shè)計(jì)》概念清楚、敘述詳細(xì)、例題豐富、重點(diǎn)突出、難點(diǎn)分散、便于自學(xué)，可作為工科類本�？圃盒Ｏ嚓P(guān)專業(yè)的教材，也可作為遠(yuǎn)程教育或培訓(xùn)班的教材，還可供單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)人員參考。
本書以經(jīng)典的80C51單片機(jī)為載體，通過(guò)豐富的實(shí)例，重點(diǎn)突出、難點(diǎn)分散、由淺入深地介紹了51系列單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)及各種應(yīng)用開發(fā)技術(shù)。編者在編寫過(guò)程中注重題材的取舍，使本書頗具特點(diǎn)。
一般的教科書都是在單片機(jī)技術(shù)課程將要結(jié)束時(shí)才講授單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)，為什么本書卻要提前講授這部分內(nèi)容呢？那是因?yàn)�，雖然很多學(xué)生對(duì)這門課程理論知識(shí)的掌握還不錯(cuò)，習(xí)題和實(shí)驗(yàn)都能完成，考試分?jǐn)?shù)也比較高，但是在實(shí)際應(yīng)用中，哪怕遇到一個(gè)很小的項(xiàng)目，他們往往也會(huì)感到束手無(wú)策�？沼薪饎傘@，不知道如何去攬瓷器活！究其原因，是學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程目標(biāo)不明確，不是為用而學(xué)，而是為學(xué)而學(xué)，這樣怎么可能真正學(xué)會(huì)和掌握單片機(jī)技術(shù)呢？單片機(jī)技術(shù)是一項(xiàng)技能，學(xué)會(huì)它是為了設(shè)計(jì)產(chǎn)品。我們提前講授單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程，就是為了讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，在他們閱讀本書時(shí)知道自己在學(xué)什么。這是本書的第一個(gè)特點(diǎn)。
那么，在單片機(jī)的概念、原理、技術(shù)、方法之前講授應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程，學(xué)生聽得懂嗎？這個(gè)無(wú)需擔(dān)心，不懂沒關(guān)系，只要有印象就行。重要的是要讓學(xué)生知道，這門課要學(xué)以致用，需要什么學(xué)什么�，F(xiàn)在不懂的概念先繞過(guò)去，后面還會(huì)反復(fù)遇到，見得多了，遲早會(huì)弄懂的，犯不著盯住一個(gè)概念死磕。單片機(jī)原理與接口技術(shù)這門課是典型的技能課，不是理論課。學(xué)習(xí)技能課講究的是“先會(huì)后懂”，而不是“先懂后會(huì)”。先實(shí)踐后理論，盡量從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)總結(jié)理論知識(shí)，這是本書的第二個(gè)特點(diǎn)。單片機(jī)是一種通用的產(chǎn)品，它的功能設(shè)計(jì)是為了滿足大多數(shù)使用者的要求，換句話說(shuō)，不同的使用者只會(huì)使用其不同的相關(guān)功能，幾乎沒有人會(huì)把全部功能都用到。因此，我們完全沒有必要等到把單片機(jī)全部知識(shí)都搞懂了再去開發(fā)產(chǎn)品。
學(xué)生在實(shí)際環(huán)境中學(xué)習(xí)，接觸到的是一個(gè)一個(gè)真實(shí)的項(xiàng)目，所用到的知識(shí)、技術(shù)包羅萬(wàn)象。他們沒有必要等學(xué)完所有概念原理再動(dòng)手設(shè)計(jì)，而是稍有基礎(chǔ)就可以動(dòng)手，“見招拆招”。無(wú)論硬件電路還是程序語(yǔ)言，遇到什么困難就解決什么困難，需要什么知識(shí)就學(xué)習(xí)什么知識(shí)。這種學(xué)習(xí)方法有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)：學(xué)到的一定是會(huì)用的，這就是經(jīng)驗(yàn)積累。為了這一目的，本書介紹了三種練習(xí)方法：分析項(xiàng)目練習(xí)、分析電路練習(xí)和分析程序練習(xí)，用于培養(yǎng)學(xué)生項(xiàng)目策劃、硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)的能力。
“工欲善其事必先利其器”，本書引入Proteus嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)仿真軟件與KeilC51開發(fā)環(huán)境作為教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，可以進(jìn)行電原理圖設(shè)計(jì)、匯編及C51語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、聯(lián)合調(diào)試仿真等實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)。對(duì)于學(xué)生，也很方便在課余時(shí)間自學(xué)，就像是有了一個(gè)資源豐富的便攜式實(shí)驗(yàn)室。本書通過(guò)將理論概念與所見即所得的實(shí)踐過(guò)程相結(jié)合，引領(lǐng)學(xué)生在學(xué)中做、做中學(xué)，邊學(xué)邊做、邊做邊學(xué)。
第1章 單片機(jī)技術(shù)的預(yù)備知識(shí) 11．1 微型計(jì)算機(jī)及單片微型計(jì)算機(jī)介紹 11．1．1 微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)介 11．1．2 單片微型計(jì)算機(jī)分類及發(fā)展簡(jiǎn)史 21．1．3 51系列單片機(jī) 41．1．4 單片機(jī)的應(yīng)用 71．2 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)的工具及學(xué)習(xí)方法 81．2．1 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)主要步驟 81．2．2 積累設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的練習(xí)方法 111．3 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真軟件Proteus簡(jiǎn)介 131．3．1 用Proteus做什么 131．3．2 用Proteus設(shè)計(jì)電原理圖 131．3．3 用Proteus進(jìn)行匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) 181．3．4 用Proteus交互式仿真調(diào)試 201．4 最簡(jiǎn)單的單片機(jī)實(shí)驗(yàn) 221．4．1 80C51單片機(jī)芯片 221．4．2 發(fā)光二極管與石英晶體諧振器 241．4．3 電路原理圖 261．4．4 簡(jiǎn)單的程序設(shè)計(jì) 281．4．5 實(shí)驗(yàn)總結(jié) 31習(xí)題 31第2章 51系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu) 322．1 51系列單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu) 322．2 中央處理單元及最小系統(tǒng) 342．2．1 運(yùn)算部件與程序狀態(tài)字 352．2．2 控制部件 362．2．3 時(shí)鐘電路與時(shí)序 372．2．4 復(fù)位電路 382．2．5 最小系統(tǒng) 392．2．6 工作方式與電源控制寄存器 392．3 LED流水燈實(shí)驗(yàn) 402．3．1 基本的流水燈實(shí)驗(yàn) 402．3．2 用數(shù)據(jù)傳送和環(huán)移指令的流水燈實(shí)驗(yàn)程序 452．3．3 循環(huán)結(jié)構(gòu)的流水燈實(shí)驗(yàn)程序及延時(shí)子程序 482．3．4 用查表指令的流水燈實(shí)驗(yàn)程序及多種花樣的流水燈 512．3．5 用流程圖編程 53習(xí)題 57第3章 51系列單片機(jī)的輸入/輸出接口 583．1 輸入/輸出接口功能 583．1．1 通用輸出功能 583．1．2 通用輸入功能 593．1．3 4個(gè)輸入/輸出口 603．2 數(shù)碼管顯示 623．2．1 數(shù)碼管 623．2．2 數(shù)碼管靜態(tài)顯示 633．2．3 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示 653．2．4 數(shù)碼管顯示技巧 703．3 按鍵與鍵盤輸入 733．3．1 按鍵原理 733．3．2 獨(dú)立式鍵盤 743．3．3 矩陣式鍵盤 773．3．4 簡(jiǎn)單的監(jiān)控程序?qū)嶒?yàn) 793．3．5 按鍵的應(yīng)用技巧 82習(xí)題 90第4章 51系列單片機(jī)的存儲(chǔ)器 914．1 存儲(chǔ)器 914．1．1 存儲(chǔ)器原理 914．1．2 存儲(chǔ)器分類 934．2 地址空間及51系列單片機(jī)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 954．2．1 51系列單片機(jī)存儲(chǔ)地址空間 954．2．2 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 974．2．3 特殊功能存儲(chǔ)器 994．3 外部并行總線及存儲(chǔ)器擴(kuò)展 1024．3．1 外部并行總線擴(kuò)展 1024．3．2 地址選通方式 1044．3．3 程序存儲(chǔ)器及其擴(kuò)展方法 1074．3．4 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器及其擴(kuò)展方法 1094．4 串行口擴(kuò)展存儲(chǔ)器 1114．4．1 常用芯片AT24CXX介紹 1114．4．2 AT24C16讀寫實(shí)驗(yàn) 114習(xí)題 116第5章 51系列單片機(jī)匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 1175．1 51系列單片機(jī)指令系統(tǒng) 1175．1．1 指令格式 1175．1．2 尋址方式 1195．1．3 指令分類 1225．2 匯編語(yǔ)言及程序設(shè)計(jì) 1245．2．1 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言簡(jiǎn)介 1245．2．2 匯編語(yǔ)言源程序的設(shè)計(jì)步驟 1245．2．3 匯編偽指令 1255．3 基本程序設(shè)計(jì)方法 1275．3．1 順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì) 1275．3．2 分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì) 1285．3．3 循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì) 1325．4 子程序設(shè)計(jì)方法 1355．4．1 子程序設(shè)計(jì) 1355．4．2 子程序的嵌套調(diào)用 137習(xí)題 139第6章 51系列單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 1406．1 C51程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 1406．1．1 C51的數(shù)據(jù) 1406．1．2 C51的常用運(yùn)算符 1436．1．3 C51的數(shù)組 1456．1．4 C51的指針 1466．2 C51的程序結(jié)構(gòu)與流程控制 1486．2．1 C51的語(yǔ)句 1486．2．2 選擇結(jié)構(gòu) 1496．2．3 循環(huán)結(jié)構(gòu) 1506．3 C51的函數(shù)與編譯預(yù)處理 1536．3．1 C51的函數(shù) 1536．3．2 編譯預(yù)處理 1556．4 C51程序設(shè)計(jì)應(yīng)用 1576．4．1 C51程序結(jié)構(gòu) 1576．4．2 流水燈的C51編程 1606．4．3 數(shù)碼顯示的C51編程 1656．4．4 鍵盤的C51語(yǔ)言編程 1666．4．5 C51與匯編語(yǔ)言混合編程 1696．4．6 程序優(yōu)化 170習(xí)題 171第7章 51系列單片機(jī)的布爾處理機(jī) 1727．1 布爾處理機(jī)的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用 1727．1．1 布爾處理機(jī)的結(jié)構(gòu) 1727．1．2 布爾處理機(jī)的指令系統(tǒng) 1737．1．3 布爾處理機(jī)的應(yīng)用 1777．2 C51中的位操作 1797．2．1 位變量的C51定義 1797．2．2 特殊功能寄存器(SFR)的C51定義 1807．2．3 位操作運(yùn)算符 1827．3 汽車轉(zhuǎn)彎信號(hào)燈控制系統(tǒng)——匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)例 1847．3．1 系統(tǒng)功能要求分析 1847．3．2 硬件設(shè)計(jì)說(shuō)明 1857．3．3 軟件流程設(shè)計(jì)說(shuō)明 1867．3．4 代碼分析 188習(xí)題 191第8章 51系列單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 1928．1 中斷概念 1928．1．1 從面向CPU的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)中斷概念 1928．1．2 從面向任務(wù)的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)中斷概念 1938．2 中斷系統(tǒng)硬件與中斷響應(yīng)過(guò)程 1948．2．1 中斷系統(tǒng)的任務(wù) 1948．2．2 中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 1958．2．3 中斷源與中斷申請(qǐng)標(biāo)志 1968．2．4 中斷控制寄存器 1978．2．5 中斷響應(yīng)的過(guò)程 1998．3 中斷服務(wù)程序與現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)方法 2018．3．1 一個(gè)演示中斷服務(wù)及中斷嵌套的實(shí)驗(yàn) 2018．3．2 中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)流程 2058．3．3 現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和恢復(fù) 2058．3．4 中斷返回 2098．3．5 中斷服務(wù)程序的實(shí)時(shí)性 2118．4 中斷程序應(yīng)用舉例 2118．4．1 中斷源擴(kuò)展實(shí)驗(yàn) 2118．4．2 中斷式按鍵程序設(shè)計(jì) 213習(xí)題 215第9章 51系列單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器 2179．1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)和工作原理 2179．1．1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu) 2179．1．2 定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作原理 2189．1．3 定時(shí)/計(jì)數(shù)器相關(guān)的特殊功能寄存器 2199．2 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式 2209．2．1 工作方式0 2209．2．2 工作方式1 2209．2．3 工作方式2 2209．2．4 工作方式3 2219．3 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用方法 2229．3．1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的基本應(yīng)用方法 2229．3．2 工作方式0的應(yīng)用方法 2229．3．3 工作方式1的應(yīng)用方法 2239．3．4 工作方式2的應(yīng)用方法 2249．3．5 工作方式3的應(yīng)用方法 2279．3．6 定時(shí)器溢出同步問(wèn)題 2279．3．7 運(yùn)行中讀定時(shí)/計(jì)數(shù)器 2289．3．8 定時(shí)器門控位GATE的應(yīng)用 2299．4 定時(shí)/計(jì)數(shù)器應(yīng)用 2299．4．1 簡(jiǎn)易音樂(lè)盒 2299．4．2 時(shí)序邏輯控制器 234習(xí)題 239第10章 51系列單片機(jī)的串行通信接口 24010．1 串行通信概念 24010．1．1 串行通信基礎(chǔ) 24010．1．2 網(wǎng)絡(luò)多機(jī)系統(tǒng)與通信控制 24210．2 51單片機(jī)串行口結(jié)構(gòu)及控制寄存器 24310．2．1 串行口結(jié)構(gòu)及運(yùn)行過(guò)程 24310．2．2 用于串行口控制的寄存器 24510．3 串行口的工作方式 24610．3．1 同步工作方式0 24610．3．2 異步工作方式1 24710．3．3 異步工作方式2和方式3 24810．4 串行通信應(yīng)用技術(shù) 24910．4．1 串行通信基本操作 24910．4．2 串行口采用奇偶校驗(yàn)發(fā)送/接收數(shù)據(jù) 25010．4．3 單片機(jī)與單片機(jī)的串口方式1通信 25110．4．4 單片機(jī)與單片機(jī)的串口工作方式2通信(查詢) 25410．4．5 單片機(jī)與單片機(jī)的串口工作方式3通信(中斷) 25710．4．6 多機(jī)通信 26010．4．7 單片機(jī)與PC之間的通信 266習(xí)題 268第11章 單片機(jī)擴(kuò)展技術(shù) 26911．1 A/D轉(zhuǎn)換 26911．1．1 A/D轉(zhuǎn)換器 26911．1．2 ADC0809與單片機(jī)接口 27111．2 D/A轉(zhuǎn)換 27311．2．1 D/A轉(zhuǎn)換主要指標(biāo) 27311．2．2 典型D/A轉(zhuǎn)換器芯片DAC0832 27411．2．3 單緩沖方式的接口與應(yīng)用 27511．2．4 雙緩沖方式的接口與應(yīng)用 27711．3 外部串行總線擴(kuò)展 27911．3．1 串行總線簡(jiǎn)介 27911．3．2 I2C總線協(xié)議 280習(xí)題 283附錄一 數(shù)制與碼制 285F1．1 計(jì)數(shù)進(jìn)位制及相互間轉(zhuǎn)換 285F1．1．1 計(jì)數(shù)進(jìn)位制 285F1．1．2 不同進(jìn)位制之間的轉(zhuǎn)換 286F1．2 二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算規(guī)則 288F1．3 帶符號(hào)數(shù)的表示方法：原碼、反碼、補(bǔ)碼 290F1．4 定點(diǎn)數(shù)與浮點(diǎn)數(shù) 292F1．5 BCD碼與ASCII碼 293附錄二 Proteus快速入門 297F2．1 Proteus ISIS編輯環(huán)境及其設(shè)置 297F2．1．1 選擇模板和圖紙 297F2．1．2 設(shè)置文本格式 297F2．1．3 設(shè)置格點(diǎn) 298F2．2 Proteus ISIS庫(kù)元件的認(rèn)識(shí) 302F2．2．1 庫(kù)元件的分類 302F2．2．2 各子類介紹 303F2．3 Proteus 虛擬儀器及其使用 308F2．3．1 激勵(lì)源 308F2．3．2 虛擬儀器 309F2．4 Proteus 仿真方法 311F2．5 Proteus ARES印制板設(shè)計(jì)工具 312附錄三 Keil C51快速入門 314F3．1 Keil C51 編輯環(huán)境及其設(shè)置 314F3．1．1 建立工程文件 314F3．1．2 源程序文件的建立 315F3．1．3 選項(xiàng)設(shè)置 316F3．1．4 添加文件到當(dāng)前項(xiàng)目組中 316F3．1．5 編寫源程序 317F3．2 Keil C51庫(kù)函數(shù) 318F3．3 Keil C51 編譯出錯(cuò)信息列表 325F3．4 Keil C51 程序調(diào)試方法 330附錄四 51系列單片機(jī)匯編指令 332附錄五 51系列單片機(jī)常用匯編程序 337參考文獻(xiàn) 356
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