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简介
本书贯彻“讲清楚概念便于理解系统,讲清楚芯片便于应用系统”的思
想,立足于将《微机原理》和《单片机原理及应用》两门课程优化整合为一
门课程,使读者从基础起步。介绍了一些顺应嵌入式系统发展趋势的串行的
、性价比高的新器件,体现“器件解决”的方针。充分考虑到作为教材的特
点和实际教学需要,在具体内容的展开上采用“避重就轻”的手法,避免冗
长的理论介绍,尽量采用简洁的理论描述以及适合学生理解的图表形式。本
书融单片机与嵌入式系统的基础理论与应用系统设计于一体,概念和理论叙
述简洁明了,例程来源于应用及最新科研成果,取材较新,实用性强,并配
有参考程序。
本书将单片机与嵌入式系统结合起来,作为《微机原理》与《单片机原
理及应用》课程整合后的替代教材,适合高校电子信息类、计算机类和机电
类等专业的单片机与嵌入式系统方向的课程;该课程体现了电子技术和微型
计算机技术的综合应用。本书也可作为工程技术人员自学单片机及嵌入式系
统的入门书籍。
目录
目录
第1章 从计算机到嵌入式计算机
1.1 计算机概述
1.1.1 计算机的技术发展史
1.1.2 计算机中的信息表示
1.2 微型计算机系统的组成及原理
1.2.1 硬件组成
1.2.2 软件组成
1.3 微型计算机的基本电路
1.4 微型计算机的分类
1.4.1 现代计算机技术的两大分支
1.4.2 通用微型计算机
1.4.3 嵌入式计算机
本章小结
本章习题
第2章 嵌入式系统结构
2.1 嵌入式系统的基本概念
2.1.1 什么是嵌入式系统
2.1.2 嵌入式系统的特点
2.1.3 嵌入式系统的应用模式
2.1.4 嵌入式系统的发展
2.1.5 嵌入式系统的组成
2.2 嵌入式系统硬件结构
2.2.1 存储体系结构
2.2.2 指令体系结构
2.2.3 嵌入式系统的存储器
2.3 嵌入式系统软件基础
2.3.1 嵌入式操作系统
2.3.2 嵌入式应用软件
2.4 应用最广泛的嵌入式系统
2.4.1 单片机的嵌入式特点
2.4.2 单片机的嵌入式应用
2.4.3 8位单片机的主流地位
2.4.4 单片机的技术发展史和趋势
2.4.5 嵌入式系统的高低端
本章小结
本章习题
第3章 80C51单片机的结构与配置
3.1 概述
3.2 80C51单片机的内部结构
3.3 80C51单片机的外部引脚及功能
3.3.1 信号引脚的介绍
3.3.2 引脚的复用
3.4 80C51单片机的存储器配置
3.4.1 内部数据存储器
3.4.2 特殊功能寄存器SFR
3.4.3 80C51单片机的堆栈操作
3.4.4 程序存储器
3.4.5 80C51嵌入式系统的存储器结构特点
3.5 80C51单片机并行输入/输出接口电路
3.5.1 P0口的内部结构
3.5.2 P1口的内部结构
3.5.3 P2口的内部结构
3.5.4 P3口的内部结构
3.5.5 并行接口电路小结
3.6 80C51单片机的时钟电路与时序
3.6.1 时钟电路
3.6.2 时钟时序的基本概念
3.7 80C51单片机的工作方式
3.7.1 复位方式
3.7.2 节电方式
本章小结
本章习题
第4章 80C51单片机指令系统与汇编程序设计
4.1 80C51单片机指令系统
4.1.1 指令概述
4.1.2 指令格式
4.1.3 指令的分类
4.1.4 指令中常用符号说明
4.2 80C51单片机的寻址方式
4.2.1 立即寻址
4.2.2 直接寻址
4.2.3 寄存器寻址
4.2.4 寄存器间接寻址
4.2.5 变址寻址
4.2.6 相对寻址
4.2.7 位寻址
4.3 数据传送类指令
4.3.1 内部RAM数据传送指令
4.3.2 访问外部RAM的数据传送指令
4.3.3 程序存储器向累加器A传送数据指令
4.3.4 数据交换指令
4.3.5 堆找操作指令
4.4 算术运算类指令
4.4.1 加法指令
4.4.2 带进位加法指令
4.4.3 带借位减法指令
4.4.4 加1指令
4.4.5 减1指令
4.4.6 乘除指令
4.4.7 十进制调整指令
4.5 逻辑运算及移位类指令
4.5.1 逻辑“与”运算指令
4.5.2 逻辑“或”运算指令
4.5.3 逻辑“异或”运算指令
4.5.4 累加器清零、取反指令
4.5.5 循环移位指令
4.6 控制转移类指令
4.6.1 无条件转移指令
4.6.2 条件转移指令
4.6.3 子程序调用及返回指令
4.6.4 空操作指令
4.7 位操作类指令
4.7.1 位变量传送指令
4.7.2 置位清零指令
4.7.3 位逻辑运算指令
4.7.4 位控制转移指令
4.8 汇编语言程序的伪指令
4.9 汇编语言程序设计举例
4.9.1 程序的基本结构
4.9.2 顺序程序设计
4.9.3 分支程序设计
4.9.4 循环程序设计
4.9.5 查表程序设计
4.9.6 子程序设计
本章小结
本章习题
第5章 80C51单片机的C语言程序设计基础
5.1 C51程序设计的基础知识
5.1.1 C51的优势及其程序结构特点
5.1.2 C51中的标识符和关键字
5.2 C51中的数据类型
5.2.1 字符类型char
5.2.2 整型int
5.2.3 长整型1ong
5.2.4 浮点型float
5.2.5 指针型
5.2.6 位标量bit
5.2.7 特殊功能寄存器sfr
5.2.8 16位特殊功能寄存器Sfr16
5.2.9 特殊功能位sbit
5.3 C51中的常量
5.3.1 整型常量
5.3.2 浮点型常量
5.3.3 字符型常量
5.3.4 字符串型常量
5.3.5 位标量
5.3.6 常量的定义
5.4 C51中的变量及其存储模式
5.4.1 C51中的变量
5.4.2 C51中存储器类型
5.4.3 C51中存储模式
5.5 C51中的函数
5.5.1 一般函数
5.5.2 中断函数
5.5.3 再入函数
5.6 C程序和汇编语言程序的结合
5.7 典型设计要求的C语言实现方法
5.8 C51程序设计的几点注意事项
本章小结
本章习题
第6章 80C51单片机的程序开发
6.1 80C51单片机的程序开发流程
6.2 80C51单片机程序开发的软硬件平台
6.2.1 Keil C51软件及其安装
6.2.2 HK-KeilC仿真器及其安装
6.3 80C51程序的开发
6.3.1 Keil μVisionX的启动
6.3.2 建立并调试用户程序
6.3.3 HK-Keil C51综合实验系统的应用
6.3.4 几点使用技巧
6.4 80C51目标程序的ISP下载
6.4.1 AT89S5X ISP下载器简介
6.4.2 ISP下载操作流程
本章小结
本章习题
第7章 80C51单片机的中断与定时系统
7.1 中断的概念
7.1.1 中断功能
7.1.2 中断过程
7.2 80C51单片机的中断系统
7.2.1 中断源及其入口地址
7.2.2 80C51单片机的中断系统结构和中断控制
7.2.3 中断过程
7.3 80C51单片机的定时/计数器
7.3.1 定时的方法
7.3.2 定时器的两种工作模式
7.3.3 定时器的控制
7.3.4 定时器的工作方式
7.4 80C51单片机的定时器与中断联合应用举例
本章小结
本章习题
第8章 80C51嵌入式系统接口技术
8.1 嵌入式系统接口技术概述
8.1.1 接口概念
8.1.2 接口类型
8.2 80C51单片机的通信接口技术
8.2.1 串行通信的基本知识
8.2.2 80C51单片机的串行接口
8.2.3 80C51单片机与外设的通信总线
8.3 80C51单片机的人机交互接口技术
8.3.1 键盘接口技术
8.3.2 显示接口设计
8.3.3 键盘/LED显示器接口ZLG7290
本章小结
本章习题
第9章 80C51单片机的SoC化嵌入式系统
9.1 ADμC8xx嵌入式数据采集系统
9.1.1 A/D转换器
9.1.2 D/A转换器
9.1.3 ADμC812的主要特点
9.1.4 ADμC812的功能部件
9.1.5 ADμc824简介
9.2 C8051F系统级单片机
9.2.1 系统组成
9.2.2 外部引脚及功能
9.2.3 改进型51内核
9.2.4 片内存储器
9.2.5 可编程数字I/O和交叉开关
9.2.6 可编程计数器阵列
9.2.7 串行端口
9.2.8 模/数转换器ADC
9.2.9 比较器和数/模转换器DAC
9.2.10 JTAG调试和边界扫描
本章小结
本章习题
第10章 80C51嵌入式系统应用实例
10.1 高精度低成本温度控制器
10.1.1 DS1620温度测量与控制原理
10.1.2 控制电路的实现
10.1.3 控制程序设计
10.2 多功能报警系统
10.2.1 系统的组成与工作原理
10.2.2 软件程序设计
本章小结
本章习题
附录A 指令速查表(按字母顺序排列)
附录B PDIUSBD 12引脚描述
附录C PDIUSBD 12端点描述
附录D P0IUSBD 12的命令描述
附录E ZLG7290的应用程序
参考文献
5
第1章 从计算机到嵌入式计算机
1.1 计算机概述
1.1.1 计算机的技术发展史
1.1.2 计算机中的信息表示
1.2 微型计算机系统的组成及原理
1.2.1 硬件组成
1.2.2 软件组成
1.3 微型计算机的基本电路
1.4 微型计算机的分类
1.4.1 现代计算机技术的两大分支
1.4.2 通用微型计算机
1.4.3 嵌入式计算机
本章小结
本章习题
第2章 嵌入式系统结构
2.1 嵌入式系统的基本概念
2.1.1 什么是嵌入式系统
2.1.2 嵌入式系统的特点
2.1.3 嵌入式系统的应用模式
2.1.4 嵌入式系统的发展
2.1.5 嵌入式系统的组成
2.2 嵌入式系统硬件结构
2.2.1 存储体系结构
2.2.2 指令体系结构
2.2.3 嵌入式系统的存储器
2.3 嵌入式系统软件基础
2.3.1 嵌入式操作系统
2.3.2 嵌入式应用软件
2.4 应用最广泛的嵌入式系统
2.4.1 单片机的嵌入式特点
2.4.2 单片机的嵌入式应用
2.4.3 8位单片机的主流地位
2.4.4 单片机的技术发展史和趋势
2.4.5 嵌入式系统的高低端
本章小结
本章习题
第3章 80C51单片机的结构与配置
3.1 概述
3.2 80C51单片机的内部结构
3.3 80C51单片机的外部引脚及功能
3.3.1 信号引脚的介绍
3.3.2 引脚的复用
3.4 80C51单片机的存储器配置
3.4.1 内部数据存储器
3.4.2 特殊功能寄存器SFR
3.4.3 80C51单片机的堆栈操作
3.4.4 程序存储器
3.4.5 80C51嵌入式系统的存储器结构特点
3.5 80C51单片机并行输入/输出接口电路
3.5.1 P0口的内部结构
3.5.2 P1口的内部结构
3.5.3 P2口的内部结构
3.5.4 P3口的内部结构
3.5.5 并行接口电路小结
3.6 80C51单片机的时钟电路与时序
3.6.1 时钟电路
3.6.2 时钟时序的基本概念
3.7 80C51单片机的工作方式
3.7.1 复位方式
3.7.2 节电方式
本章小结
本章习题
第4章 80C51单片机指令系统与汇编程序设计
4.1 80C51单片机指令系统
4.1.1 指令概述
4.1.2 指令格式
4.1.3 指令的分类
4.1.4 指令中常用符号说明
4.2 80C51单片机的寻址方式
4.2.1 立即寻址
4.2.2 直接寻址
4.2.3 寄存器寻址
4.2.4 寄存器间接寻址
4.2.5 变址寻址
4.2.6 相对寻址
4.2.7 位寻址
4.3 数据传送类指令
4.3.1 内部RAM数据传送指令
4.3.2 访问外部RAM的数据传送指令
4.3.3 程序存储器向累加器A传送数据指令
4.3.4 数据交换指令
4.3.5 堆找操作指令
4.4 算术运算类指令
4.4.1 加法指令
4.4.2 带进位加法指令
4.4.3 带借位减法指令
4.4.4 加1指令
4.4.5 减1指令
4.4.6 乘除指令
4.4.7 十进制调整指令
4.5 逻辑运算及移位类指令
4.5.1 逻辑“与”运算指令
4.5.2 逻辑“或”运算指令
4.5.3 逻辑“异或”运算指令
4.5.4 累加器清零、取反指令
4.5.5 循环移位指令
4.6 控制转移类指令
4.6.1 无条件转移指令
4.6.2 条件转移指令
4.6.3 子程序调用及返回指令
4.6.4 空操作指令
4.7 位操作类指令
4.7.1 位变量传送指令
4.7.2 置位清零指令
4.7.3 位逻辑运算指令
4.7.4 位控制转移指令
4.8 汇编语言程序的伪指令
4.9 汇编语言程序设计举例
4.9.1 程序的基本结构
4.9.2 顺序程序设计
4.9.3 分支程序设计
4.9.4 循环程序设计
4.9.5 查表程序设计
4.9.6 子程序设计
本章小结
本章习题
第5章 80C51单片机的C语言程序设计基础
5.1 C51程序设计的基础知识
5.1.1 C51的优势及其程序结构特点
5.1.2 C51中的标识符和关键字
5.2 C51中的数据类型
5.2.1 字符类型char
5.2.2 整型int
5.2.3 长整型1ong
5.2.4 浮点型float
5.2.5 指针型
5.2.6 位标量bit
5.2.7 特殊功能寄存器sfr
5.2.8 16位特殊功能寄存器Sfr16
5.2.9 特殊功能位sbit
5.3 C51中的常量
5.3.1 整型常量
5.3.2 浮点型常量
5.3.3 字符型常量
5.3.4 字符串型常量
5.3.5 位标量
5.3.6 常量的定义
5.4 C51中的变量及其存储模式
5.4.1 C51中的变量
5.4.2 C51中存储器类型
5.4.3 C51中存储模式
5.5 C51中的函数
5.5.1 一般函数
5.5.2 中断函数
5.5.3 再入函数
5.6 C程序和汇编语言程序的结合
5.7 典型设计要求的C语言实现方法
5.8 C51程序设计的几点注意事项
本章小结
本章习题
第6章 80C51单片机的程序开发
6.1 80C51单片机的程序开发流程
6.2 80C51单片机程序开发的软硬件平台
6.2.1 Keil C51软件及其安装
6.2.2 HK-KeilC仿真器及其安装
6.3 80C51程序的开发
6.3.1 Keil μVisionX的启动
6.3.2 建立并调试用户程序
6.3.3 HK-Keil C51综合实验系统的应用
6.3.4 几点使用技巧
6.4 80C51目标程序的ISP下载
6.4.1 AT89S5X ISP下载器简介
6.4.2 ISP下载操作流程
本章小结
本章习题
第7章 80C51单片机的中断与定时系统
7.1 中断的概念
7.1.1 中断功能
7.1.2 中断过程
7.2 80C51单片机的中断系统
7.2.1 中断源及其入口地址
7.2.2 80C51单片机的中断系统结构和中断控制
7.2.3 中断过程
7.3 80C51单片机的定时/计数器
7.3.1 定时的方法
7.3.2 定时器的两种工作模式
7.3.3 定时器的控制
7.3.4 定时器的工作方式
7.4 80C51单片机的定时器与中断联合应用举例
本章小结
本章习题
第8章 80C51嵌入式系统接口技术
8.1 嵌入式系统接口技术概述
8.1.1 接口概念
8.1.2 接口类型
8.2 80C51单片机的通信接口技术
8.2.1 串行通信的基本知识
8.2.2 80C51单片机的串行接口
8.2.3 80C51单片机与外设的通信总线
8.3 80C51单片机的人机交互接口技术
8.3.1 键盘接口技术
8.3.2 显示接口设计
8.3.3 键盘/LED显示器接口ZLG7290
本章小结
本章习题
第9章 80C51单片机的SoC化嵌入式系统
9.1 ADμC8xx嵌入式数据采集系统
9.1.1 A/D转换器
9.1.2 D/A转换器
9.1.3 ADμC812的主要特点
9.1.4 ADμC812的功能部件
9.1.5 ADμc824简介
9.2 C8051F系统级单片机
9.2.1 系统组成
9.2.2 外部引脚及功能
9.2.3 改进型51内核
9.2.4 片内存储器
9.2.5 可编程数字I/O和交叉开关
9.2.6 可编程计数器阵列
9.2.7 串行端口
9.2.8 模/数转换器ADC
9.2.9 比较器和数/模转换器DAC
9.2.10 JTAG调试和边界扫描
本章小结
本章习题
第10章 80C51嵌入式系统应用实例
10.1 高精度低成本温度控制器
10.1.1 DS1620温度测量与控制原理
10.1.2 控制电路的实现
10.1.3 控制程序设计
10.2 多功能报警系统
10.2.1 系统的组成与工作原理
10.2.2 软件程序设计
本章小结
本章习题
附录A 指令速查表(按字母顺序排列)
附录B PDIUSBD 12引脚描述
附录C PDIUSBD 12端点描述
附录D P0IUSBD 12的命令描述
附录E ZLG7290的应用程序
参考文献
5
编著还有:李国峰、李冰、杨征
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