位单片机原理及应用：基于PICMX1XX

　　《32位单片机原理及应用：基于PIC32MX1XX/2XX系列便携式实验开发板》介绍微芯公司推出的32位PIC32MX系列中PIC32MX1XX／2XX的原理及工程应用；介绍高效的C语言编程、训练初学者的系统调试能力；利用便携式实验开发板进行自主交互学习，利用网络的“学习云”得到大量的用户程序例程、应用信息和单片机基础以及控制算法。本书将探索改革单片机实践课程的教学模式，创建基于“便携式实验室”和“云技术”的互联网学习系统的4D开放（人、时间、空间、互联网开放）交互式学习方式。实现广义的全开放实验室。
　　《32位单片机原理及应用：基于PIC32MX1XX/2XX系列便携式实验开发板》可作为单片机开发人员在岗自学的实用参考书，也可作为高等院校相关专业的教材和课外学习参考书。

第1章 概述
1.1 MCU架构
1.2 指令流水线
1.3 CPU架构
1.4 编程语言
1.5 CPO寄存器
1.6 CPU指令

第2章 振荡器
2.1 振荡器工作原理
2.2 中断
2.3 节能模式下的振荡器操作
思考题

第3章 存储器构成
3.1 存储器布局
3.2 地址映射
3.3 总线矩阵
思考题

第4章 闪存程序存储器
4.1 运行时自编程RTSP工作原理
4.2 锁定特性
4.3 节能和调试模式下的操作
4.4 中断

第5章 预取高速缓存模块
5.1 高速缓存配置
5.2 节能模式下的操作

第6章 直接存储器访问
6.1 DMA工作原理
6.2 中断
6.3 节能和调试模式下的操作

第7章 复位、看门狗定时器、上电延时定时器
7.1 复位工作原理
7.2 看门狗定时器和上电延时定时器
7.3 WDT工作原理
7.4 中断和复位产生
7.5 调试和节能模式下的操作
思考题

第8章 集成开发环境和便携式实验开发板介绍
8.1 开发支持
8.2 软件平台语言环境
8.3 芯片引脚引出插座网络标号及调试器接口图
8.4 电源
8.5 便携式实验开发板原理图

第9章 中断控制器
9.1 中断工作原理
9.2 中断优先级
9.3 中断和寄存器集
9.4 中断处理
9.5 节能和调试模式下的操作
9.6 中断程序编程示例
思考题

第10章 通用I／O端口与外设引脚选择
10.1 通用I／O端口控制寄存器
10.2 工作模式
10.3 中断
10.4 节能和调试模式下的操作
10.5 外设引脚选择
10.6 开关量输入按键例程
10.7 开关量输出LED灯显示例程
思考题

第11章 定时器
11.1 定时器工作模式
11.2 中断
11.3 节能和调试模式下的定时器操作
11.4 使用定时器模块的外设
11.5 定时器定时应用例程
思考题

第12章 输入捕捉
12.1 输入捕捉模式
12.2 捕捉缓冲区
12.3 输入捕捉中断
12.4 节能模式下的输入捕捉操作
思考题

第13章 输出比较
13.1 工作原理
13.2 单比较匹配模式
13.3 双比较匹配模式
13.4 脉宽调制模式
13.5 中断
13.6 节能和调试模式下的操作
13.7 PWM输出方波的例程
13.8 由PWM输出构成D／A模拟量输出和将其采样的A／D例程
思考题

第14章 串行外设接口
14.1 SPI工作模式
14.2 音频协议接口模式
14.3 SPI中断
14.4 节能和调试模式下SPI的操作
14.5 SPI例程

第15章 I2C总线接口
15.1 12C总线特性
15.2 总线协议
15.3 报文协议
15.4 I2C使能操作
15.5 在单主机系统中作为主器件进行通信
15.6 在多主机系统中作为主器件进行通信
15.7 作为从器件进行通信
15.8 I2C总线的连接注意事项
15.9 节能模式和调试模式下的I2C操作
思考题

第16章 通用异步收发器
16.1 UART波特率发生器
16.2 UART配置
16.3 UART发送器
16.6 UART接收器
16.7 使用UART进行9位通信
16.8 UART的其他特性
16.9 红外支持
16.10 节能和调试模式下的UART操作
16.11 RS-232例程
思考题

第17章 并行主端口
17.1 主模式
17.2 从模式
17.3 PMP中断
17.4 节能和调试模式下的操作
思考题

第18章 实时时钟和日历
18.1 工作模式
18.2 闹钟
18.3 中断
18.4 节能和调试模式下的RTCC操作
18.5 日历时钟电路与例程
思考题

第19章 10位模数转换器
19.1 ADC工作原理和转换序列
19.2 ADC模块配置
19.3 其他ADC功能
19.4 中断
19.5 休眠和空闲模式下的操作
19.6 设计技巧
19.7 A／D例程
思考题

第20章 比较器
20.1 比较器工作原理
20.2 比较器中断
20.3 I／O引脚控制
20.4 节能和调试模式下的操作
20.5 比较器参考电压（CVREF）
20.6 工作原理
20.7 节能和调试模式下工作

第21章 USB（OTG）
21.1 USB工作原理
21.2 主机模式的操作
21.3 USB中断
21.4 调试和节能模式下的操作
21.5 USB电路连接图和编程示例

第22章 充电时间测量单元
22.1 CTMU工作原理
22.2 CTMU模块初始化
22.3 校准CTMU模块
22.4 使用CTMU测量电容
22.5 使用CTMU模块测量时间
22.6 使用CTMu测量湿度
22.7 使用CTMU测量片上温度

第23章 节能模式
23.1 节能模式下的操作
23.2 中断
23.3 节能特性
思考题

第24章 硬件设计注意事项
24.1 振荡器设计
24.2 振荡器电路参数调节
24.3 电源引脚处理
24.4 主复位（MCLR）引脚的处理
24.5 外部振荡器引脚的处理
符号约定
参考文献

　　单片机作为计算机的一个重要分支，具有普通计算机不具备的一系列优点。其体积小，功能强，可靠性高，价格低，性能稳定，被广泛应用于智能仪器仪表、自动控制、通信系统、家用电器和计算机外围设备等。此外，单片机嵌入式系统还在农业、化工、军事、航空航天等领域得到广泛应用。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的工程技术人员。了解单片机的知识并掌握其应用技术具有重要的意义。
　　目前，单片机的种类繁多，虽然近十年来开发出了16位和32位产品，但是在目前乃至今后相当长的时间内，8位产品仍然会有相当的市场。其中，Atmel公司的5工内核系列单片机与Intel公司的MCS-51单片机在结构体系、指令系统方面完全兼容，而且MCS-51系列8位单片机教学内容稳定，实验设备成熟。因此，本书以基于51内核的AT89C51为典型机深入浅出地讲述单片机的结构、基本原理、硬件资源及单片机的应用技术。
　　全书共分5章。第1章单片机的基本知识，这一章中主要介绍了什么是计算机系统、计算机中数据的表示、数据的运算、单片机的内部结构、单片机的类型及单片机的应用系统等；第2章单片机的硬件结构和功能，这一章主要介绍了单片机的一般结构、存储器组织、I／0接口的结构和功能、定时／计数器的结构和功能、中断系统结构和功能、时钟电路和CPU定时、单片机工作方式等；第3章单片机的指令系统及Keil集成开发环境，这一章介绍了常用的伪指令、寻址方式、111条51单片机指令以及Keil集成开发环境简介；第4章5l系列单片机汇编语言程序设计方法，这一章主要介绍了5种结构的程序设计方法：顺序程序结构、分支程序结构、循环程序结构、子程序及参数传递、中断程序等，并且大部分例题都采用Keil集成开发环境进行结果显示；第5章51系列单片机接口应用及Proteus仿真，这一章首先简单介绍了Proteus仿真软件，然后介绍了5工系列单片机的内部接口及定时器的应用、并行扩展、存储器扩展、74系列器件的接口技术及应用、单片机与8155芯片的接口技术和应用、LED键盘／显示专用电路接口技术和应用、LED点阵显示电路接口技术和应用、LCD显示电路接口及应用、A／D-D／A器件接口技术、单片机与DSl302芯片的接口技术、单片机与温度传感器DSl8820芯片的接口技术，并且大部分例题在Proteus下进行了仿真，并给出仿真结果。以上内容可根据教学需求选择使用。本书采用教、学、做相结合的教学模式，系统、全面、深入浅出地介绍MCS-51单片机应用中所需的基础知识和基本技能，并通过应用实例分析，将复杂的原理变为直观易懂的内容，以指导读者学习、开发和使用单片机。
　　本书由南昌航空大学周淇、周旭欣老师任主编。其中，周淇老师编写了第1、3章，周旭欣老师编写了4、5章，并负责全书的图及统稿；吴国辉老师编写了第2章。在本书的编写过程中得到了万卫强老师的大力支持，在这里表示感谢。
　　由于作者水平有限，时间仓促，书中难免存在错误和不妥之处，恳请广大读者批评指正。
　　编者
　　2013年10月8日