正版新书]单片机嵌入式系统原理及应用第2版王博 贾好来97871116

第 2 版前言
版前言
章 单片机嵌入式系统简介 1
1.1 单片机嵌入式系统定义 1
1.1.1 通用计算机系统和嵌入式系统 1
1.1.2 嵌入式系统定义 2
1.1.3 嵌入式系统分类 2
1.2 嵌入式系统中的处理器 3
1.2.1 嵌入式微处理器 3
1.2.2 嵌入式单片机 4
1.. 数字信号处理器 4
1.2.4 专用系统处理器 4
1.2.5 多处理器系统 5
1.3 单片机的类型 5
1.3.1 8 位､ 16 位､ 32 位单片机 5
1.3.2 CISC 和 RISC 结构单片机 7
1.3.3 单核､ 双核､ 3 核单片机 7
1.3.4 JTAG 接口在线调试单片机 8
1.3.5 总线型单片机和非总线型单片机 9
1.3.6 专用型单片机 9
1.4 Atmel 公司生产的单片机 10
1.4.1 以 8051 为内核的 8 位单片机 10
1.4.2 精简指令集 R 单片机 12
1.4.3 基于 ARM 的 32 位单片机 13
1.5 嵌入式系统中的操作系统 13
1.5.1 嵌入式操作系统 13
1.5.2 实时操作系统 14
1.5.3 分时操作系统 15
1.5.4 嵌入式实时操作系统需要
满足的条件 15
1.5.5 嵌入式操作系统的现状 16
1.6 嵌入式系统和单片机发展
趋势 16
本章小结 17
习题与思考题 18
第 2 章 8051 单片机的结构体系 19
2.1 8051 单片机的主要特 19
2.2 8051 单片机的内部结构 19
. 051 单片机的引脚 21
2.4 8051 单片机的微处理器
2.4.1 运算器
2.4.2 控制器 24
2.5 8051 单片机的存储器结构 25
2.5.1 程序存储器 26
2.5.2 8051 的内部数据存储器 27
2.5.3 特殊功能寄存器 ( SFR) 27
2.5.4 位地址空间 30
2.5.5 外部数据存储器 31
2.6 8051 单片机的并行 I /O 口 31
2.6.1 8051 的 I /O 结构 32
2.6.2 读 修改 写特 33
2.6.3 并行 I /O 口的应用要点 34
2.7 8051 的时钟电路与时序 34
2.7.1 时钟电路 35
2.7.2 8051 单片机的时序 35
2.8 8051 的复位和复位电路 37
2.8.1 复位和复位电路 37
2.8.2 复位时序 38
2.9 8051 单片机的低功耗模式 40
2.9.1 空闲工作方式 41
2.9.2 掉电工作方式 41
2.10 AT89S52 的片内 Flash 串行
编程操作 42
2.10.1 标志字节 42
2.10.2 程序存储器的加密 42
2.10.3 Flash 存储器的串行编程 43
2.11 AT89S52 单片机系统
设计 45
本章小结 46
习题与思考题 46
第 3 章 8051 指令系统 48
3.1 汇编语言指令格式 48
3.1.1 汇编语言执行指令格式 48
3.1.2 汇编语言伪指令 49
3.2 寻址方式 51
3.2.1 寄存器寻址 51
3.2.2 直接寻址 51
3.. 立即寻址 51
3.2.4 寄存器间接寻址 52
3.2.5 基址加变址寄存器间接寻址 52
3.2.6 位寻址方式 52
3.2.7 相对寻址方式 53
3.3 8051 单片机指令分类 53
3.4 数据传输指令 54
3.4.1 一般传输指令 54
3.4.2 累加器传输指令 55
3.5 算术运算指令 56
3.5.1 加法指令 56
3.5.2 减法指令 57
3.5.3 乘法指令和除法指令 58
3.6 逻辑运算指令 59
3.6.1 单操作数指令 59
3.6.2 双操作数指令 60
3.6.3 逻辑异或指令 60
3.7 转移控制指令 61
3.7.1 调用和返回指令 61
3.7.2 无条件转移指令 61
3.7.3 条件转移指令 62
3.7.4 比较转移指令 62
3.7.5 循环转移指令 63
3.8 空操作指令 63
3.9 位处理指令 63
本章小结 64
习题与思考题 65
第 4 章 8051 单片机程序设计基础 66
4.1 汇编语言程序结构 67
4.1.1 简单程序结构 67
4.1.2 分支结构 68
4.1.3 循环结构 68
4.1.4 子程序及其参数传递方法 72
4.1.5 中断服务程序 75
4.2 8051 单片机典型汇编程
序设计 75
4.2.1 无符号的多字节加法 75
4.2.2 双字节二进制无符号数乘法 76
4.. 码制转换程序 77
4.2.4 查表程序 78
4.3 C51 基础 82
4.3.1 C51 编程概述 82
4.3.2 Keil C51 标志符与关键字 83
4.3.3 C51 数据与数据类型 83
4.3.4 C51 变量及其存储方式 84
4.3.5 C51 数据的存储类型和
存储模式 86
4.3.6 C51 对 8051 特殊功能寄存器的
定义 88
4.3.7 C51 对 8051 并行接口的定义 90
4.3.8 中断服务函数与寄存器组的
定义 91
4.3.9 函数的参数和局部变量的存储
器模式 92
4.4 C51 和汇编语言的混合编程 92
4.4.1 函数名的转换 93
4.4.2 参数传递和函数返回规则 93
本章小结 99
习题与思考题 99
第 5 章 8051 单片机嵌入式系统开发和
100
5.1 8051 单片机软件开发集成环境———
Keil μVision4 100
5.2 Keil 项目开发流程 101
5.3 AT89S5 X 单片机程序的下载 104
5.3.1 并口 ISP 下载电缆 104
5.3.2 USBISP 下载电缆 105
5.3.3 利用 USBISP 下载电缆下载程序到
AT89S52 105
5.4 8051 单片机 Proteus
基础 107
5.4.1 Proteus 平台 107
5.4.2 Proteus 的基本操作 108
5.4.3 Proteus 和第三方软件接口 115
5.4.4 Keil 和 Proteus 的联合 115
本章小结 119
习题与思考题 119
第 6 章 8051 单片机的中断系统 120
6.1 微型计算机中断技术概述 120
6.1.1 中断的概念 120
6.1.2 中断处理过程 120
6.2 8051 单片机的中断控制 121
6.2.1 中断源与中断标志位 121
6.2.2 与中断有关的特殊功能寄存器 122
6.. 中断响应过程 125
本章小结 131
习题与思考题 132
第7 章 8051 单片机的定时器/器 133
7.1 定时器/器的结构 133
7.2 8051 的定时器/器 T0 和
T1 的控制 133
7.2.1 定时器/器 T0 和 T1 的专用
寄存器 134
7.2.2 定时器/器 T0 和 T1 的工作
模式 135
7.. T0 和 T1 的应用实例 138
7.3 AT89S52 的定时器/计
数器 T2 141
7.3.1 定时器 2 的自动重装模式 142
7.3.2 定时器 2 的捕获模式 143
7.3.3 定时器 2 的波特率发生器 144
7.3.4 定时器 2 的可编程时钟输出
模式 144
7.4 定时监视器 145
7.4.1 AT89S52 的定时监视器 145
7.4.2 辅功能寄存器 AUXR 146
本章小结 146
习题与思考题 147
第 8 章 8051 单片机的串行接口及串行
总线 148
8.1 8051 单片机的串行接口 148
8.1.1 串行接口的 4 种工作模式 148
8.1.2 串行接口控制寄存器 150
8.1.3 波特率的产生 152
8.1.4 多机通信 153
8.2 8051 和 RS 2C 标准总线的
通信接口 155
8.2.1 RS 2C 接口引脚描述 155
8.2.2 RS 2C 接口的具体规定 156
8.. 051 和 RS 2C 的接口 157
8.3 SPI 总线及 8051 单片机的
模拟 157
8.3.1 SPI 总线规范 158
8.3.2 SPI 总线的 8051 单片机模拟 159
8.4 I2 C 串行总线接口及其 8051
单片机模拟 160
8.4.1 I2 C 串行总线结构和基本特 160
8.4.2 I2 C 串行总线时序和数据传输 162
8.4.3 I2 C 总线寻址与通信过程 165
8.4.4 I2 C 接口模拟 166
8.5 单总线 1 Wire 及其 8051 的
模拟 169
8.5.1 概述 169
8.5.2 单总线 1 Wire 的硬件结构 169
8.5.3 单总线 1 Wire 的供电方式 170
8.5.4 单总线 1 Wire 的通信流程 170
8.5.5 单总线 1 Wire 的时序图 171
8.5.6 单总线 1 Wire 的 8051 模拟 172
本章小结 174
习题与思考题 175
第 9 章 8051 单片机系统扩展与接口
技术 177
9.1 8051 程序存储器的扩展 177
9.1.1 8051 外部程序存储器的作时序 178
9.1.2 并行 E2 PROM 及其扩展 179
9.1.3 并行 Flash 存储器 FM16W08 及其
扩展 181
9.2 8051 数据存储器扩展 184
9.2.1 并行接口外部数据存储器的
操作时序 184
9.2.2 8051 单片机扩展并行接口外部数据
存储器 SRAM 185
9.. 051 扩展 SPI 接口外部 Flash 数据
存储器 FM25040B 186
9.3 8051 的 I /O 接口扩展 190
9.3.1 I /O 接口的功能 190
9.3.2 端口的编址 190
9.3.3 I /O 数据的几种传送方式 191
9.3.4 可编程并行 I /O 芯片 8255A 191
9.3.5 可编程并行 I /O 芯片 8155 200
9.3.6 用串行口扩展并行 I /O 口 207
9.4 键盘与显示器接口 208
9.4.1 键盘接口 208
9.4.2 7 段式 LED 显示器接口 210
9.4.3 LED 点阵接口 212
9.4.4 字符式 LCD 接口 215
9.5 8051 单片机和 ADC 及 DAC 的
接口 220
9.5.1 8051 与 DAC0832 的接口 220
9.5.2 8051 与 DAC1208 的接口 225
9.5.3 8051 和 ADC 器件的接口 227
9.5.4 应用 SPI 串行总线扩展 12 位 A D
转换器 TLC2543 1
9.6 单总线接口及其应用
9.6.1 单总线简介
9.6.2 数字温度传感器 DS18B20
9.6.3 利用 DS18B20 为 8051 扩展数字温度
传感器 243
本章小结 244
习题与思考题 244
0 章 实时操作系统 RTX51 246
10.1 实时操作系统 246
10.1.1 多任务系统 246
10.1.2 多任务系统中任务的定义和
状态 246
10.1.3 多任务系统中的任务特 247
10.1.4 实时操作系统特 247
10.2 RTX51 实时操作系统 247
10.2.1 RTX51 实时操作系统的特点 248
10.2.2 RTX51 的系统配置 250
10.. RTX 51 的典型功能函数 251
10.2.4 RTX51 的任务调度方法 253
10.2.5 任务管理 255
10.3 RTX51 精简版例程 256
10.4 RTX51 全功能版例程 256
本章小结 257
习题与思考题 257
1 章 单片机应用系统开发及
实例 259
11.1 单片机应用系统的开发过程 259
11.1.1 开发者须具的知识和
能力 259
11.1.2 单片机应用系统的开发步骤 260
11.2 电喷汽车喷油器清洗机控制
系统 262
11.2.1 系统功描述工作原理 262
11.2.2 系统方案及电路设计 263
11.. 程序设计 265
11.3 基于实时操作系统 RTX51 的
万年历设计 271
11.3.1 电路原理图 271
11.3.2 实时时钟 DS1302 273
11.3.3 主要程序代码 275
本章小结 279
习题与思考题 279
2 章 ARM 32 位单片机的结构､ 编
程及开发工具 280
12.1 ARM 内核体系结构 280
12.1.1 ARM 体系结构版本 281
12.1.2 ARM 内核 282
12.2 ARM 编程模型 283
12.2.1 处理器状态 283
12.2.2 处理器模式 284
12.. 寄存器集 285
12.2.4 体系结构直接支持的数据
类型 288
12.2.5 存储器及存储器映 I /O 289
12.2.6 异常 294
1. ARM 汇编指令 297
1..1 ARM 处理器寻址方式 297
1..2 指令集 297
1.. 伪指令 301
12.4 ARM 汇编程序设计 305
12.4.1 ARM 汇编语句格式 305
12.4.2 ARM 汇编语言符号 306
12.4.3 ARM 汇编语言表达式 307
12.4.4 ARM 汇编程序结构 310
12.5 ARM 程序开发工具 ADS 311
本章小结 318
习题与思考题 319
附录 320
附录 A MCS 51 指令表 320
附录 B ASCII ( 美国标准信息交
换码) 表 324
参考文献 326