单片机原理及接口技术实用教程

前言
第1章 单片机概述
1．1 概述
1．1．1 单片机的分类
1．1．2 单片机的发展趋势
1．1．3 单片机产品的应用
1．2 单片机设计语言的发展
1．3 MCS一51系列单片机的内部基本结构
1．4 MCS一51系列单片机的外部引脚说明
1．5 本章小结
第2章 单片机组成及存储器扩展。
2．1 MCS一5l系列单片机的硬件结构
2．2 MCS一51系列单片机的并行端口结构和操作
2．2．1 P0端口及其操作
2．2．2 Pl端口及其操作
2．2．3 P2端口及其操作
2．2．4 四端口及其操作
2．3 MCS一51系列单片机的存储器配置
2．3．1 程序存储器配置
2．3．2数据存储器配置
2．3．3 特殊功能寄存器
2．4 存储器EPROM和RAM的综合扩展
2．4．1 程序存储器的扩展
2．4．2数据存储器的扩展
2．5 MCS一5l系列单片机的时钟电路与时序
2．5．1 时钟电路
2．5．2单片机时序
2．6 MCS一5l系列单片机的复位
2．6．1 复位的概念
2．6．2 单片机的复位电路
2．7 本章小结
第3章 MCs一51汇编语言指令系统及程序设计
3．1 概述
3．1．1 汇编语言指令格式与伪指令
3．1．2指令的分类
3．1．3 指令中的常用符号
3．2 MCS一5l系列单片机的寻址方式
3．2．1 立即寻址
3．2．2 直接寻址
3．2．3 寄存器寻址
3．2．4 寄存器间接寻址
3．2．5 变址寻址
3．2．6 相对寻址
3．2．7 位寻址
3．3 MCS一5l系列单片机的指令系统
3．3．1 数据传送指令
3．3．2 算术运算指令
3．3．3 逻辑运算和移位指令
3．3．4 控制转移指令
3．3．5 位操作指令
3．4 汇编语言及程序设计
3．4．1 汇编语言程序设计的步骤
3．4．2顺序程序设计
3．4．3 分支程序设计
3．4．4 循环程序设计
3．4．5 查表程序设计
3．4．6 子程序设计
3．5 程序设计举例
3．5．1 多字节算术运算程序
3．5．2数制转换程序
3．5．3 散转程序
3．6 汇编语言的开发环境
3．6．1 单片机开发系统
3．6．2 汇编语言的编辑与汇编
3．6．3 汇编语言的调试
3．7 本章小结
……
第4章 单片机中断及定时
第5章 单片机串行通信接口技术
第6章 单片机I/O接口技术
第7章 单片机的C语言概述
第8章 基于MCS-51系列单片机的应用实例
参考文献

　　2．过程控制
　　无论从硬件结构的设计还是从指令系统的构成来看，单片机都具有很强的控制功能，特别适合于实时控制，被广泛应用于工业实时测量与控制领域。
　　生产过程的自动化，包括自动生产流水线、步进电动机的驱动、机器人、车辆驾驶等都可用单片机控制，具有自动化、智能化的程度高，成本低，维护容易等特点。如用单片机构成的电力系统数字式继电保护系统不仅在判断准确、动作灵敏、体积小、可靠性高等方面的性能指标要优于模拟式继电保护装置，而且记忆存储故障信息，便于事后故障分析，将故障状态以图像、表格等形式直观、清晰地提供给设计运行人员，集系统监视和多种保护功能于一体都是传统继电保护装置所无法具备的优点。
　　3．智能产品
　　单片机与机械产品结合，使传统的机械产品结构简化、控制智能化，构成了新一代的机电一体化产品。智能产品不仅用于家用电器、办公设备，还广泛应用于机床、纺织机械以及工业设备中。
　　4．测控系统与数控系统
　　用单片机可以构成各种工业控制系统、适应控制系统以及数据采集系统等。可以采用单片机作为机床数控系统的控制机，以提高机床数控系统的可靠性，．增强功能，降低控制机成本，还可以改变数控机床的数控模式。
　　5．家用电器及电子玩具
　　单片机被普遍用于各类家用电器，目前高档的家用电器产品和电子玩具几乎都以单片机作为其控制器，这大大提高了产品的性价比和市场竞争力。
　　6．武器装备
　　由于单片机体积小、控制功能强大，特别是其适应能力强，能在各种恶劣的环境条件下可靠地工作，故它被广泛地应用于各种军事武器、装备的控制中，可大大提高武器装备的自动化和智能化水平。例如，将其用于导弹制导、鱼雷及各种智能式军事装备等。
　　7．医疗仪器
　　用单片机构成的新型医疗仪器克服了传统的医用诊疗仪器存在的不具备数据处理能力、不易得到直观而易保存的诊疗结果、人工干预工作量大、可靠性较差等缺点和弊端，具有自动化程度高、功能强、操作简便、治疗效果好、诊断结果准确直观等优点。
　　8．计算机外部设备
　　单片机还被广泛用于计算机各种输／／输出设备的智能化，如智能化打印机和扫描仪、智能式键盘、智能化CRT显示器等。单片机的应用使得这些智能化外部设备与计算机间的通信更为简单、可靠，功能得到进一步扩充，操作使用更加灵活方便。
　　……

　　自动控制技术在各个领域得到非常广泛的应用，如工业自动化、航空航天、智能家居、智能交通等，可以说已经贯穿生产、生活的各个方面，对于科技进步和生活质量的提高具有广泛的意义。尤其近年各级政府开始主导工业企业“机器换人”的发展战略，更增加了对自动化应用开发技术人才的大量需求。
　　一个复杂的自动控制系统分解开来其实就是由控制核心和部件驱动组成，控制核心一般由可编程的芯片组成，驱动部件则一般由信号转换、功率放大等专用电路组成。作为可编程芯片家族的核心成员之一，单片机在自动控制领域得到了广泛的应用，它管理整个自动控制系统的各个环节，因此掌握自动控制系统就应该从单片机的基础知识及应用开始学习。
　　单片机及其应用技术是工科类专业学生必须掌握的知识，是进一步学习机电一体化、自动化技术的基础，具有重要的学习、应用价值，同时也是广大科技工作者和教育工作者需要重点掌握的知识。学习单片机知识具有很多方式和途径，作为初学者或者高校学生应该在系统学习单片机基础知识的同时重点专注于单片机的应用技术方面的学习，不需要一开始就深陷于复杂的芯片级的结构，而只需要掌握其应用方式和技巧就可以了。因此本书在编写的过程中，着重于应用，删减了一些不必要的内部结构，重点在于介绍其外部连接方式和对应的软件编程。循序渐进地学习本书，可以实现从了解单片机的工作原理及外设的特点到基于单片机进行简单的应用开发，并逐步精通单片机技术。
　　本书以MCS．5l系列单片机为对象，主要介绍了单片机的基本原理、汇编语言及编程、定时计数器、中断系统、串行通信技术、芯片的扩展等，另外为了面向于实际应用开发，增加了C5l和对应的Keil仿真软件介绍。在最后一章，为满足读者应用单片机技术的需求，编写了一些实例，其中有采用C51进行编程的实例，也有采用汇编语言进行编程的实例。
　　本书配有对应的教学课件，教学过程中可以根据需要对内容进行适当的选择。
　　本书的编写者均是浙江师范大学单片机应用方面的教师，从事多年教学和相应的科研工作，对单片机的应用具有较丰富的经验。本书的内容还参考了其他单片机教材和科技文献，在此，向这些作者致以衷心的感谢。由于时间匆忙，书中值得商榷之处难免，欢迎广大师生和科技工作者交流指正，以备将来修改完善。
　　编者