《单片机接口技术及在工业控制中的应用》

第一章 单片机基础知识1

第一节 单片机概况1

一 什么是单片机1

二 单片机概况1

第二节 MCS-51单片机的结构特点2

第三节 单片机的结构分析5

一 内部总体结构5

二 单片机引脚功能6

三 MCS-51的CPU和时钟电路8

四 MCS-51存储器空间分配及存储器特点10

五 MCS-51的特殊功能寄存器SFR14

六 MCS-51的定时器／计数器18

第四节 MCS-51单片机的中断系统20

一 中断源21

二 中断有关特殊功能寄存器21

三 中断结构特点和中断的响应过程21

四 中断过程请求的撤除23

第二章 指令系统25

第一节 概述25

一 什么叫做指令系统25

二 机器语言和汇编语言25

第二节 指令格式和寻址方式26

一 指令格式26

二 寻址方式27

第三节 MCS-51的指令系统29

一 数据传送指令30

二 算术运算指令33

三 逻辑运算指令36

四 控制程序转移指令38

五 布尔变量操作指令46

第三章 扩展存贮器的接口设计50

第一节 扩展程序存贮器的接口设计分析50

一 单片机与外部程序存贮器的一般连接方法及访问过程50

二 外接EPROM的读取时间与主机的时钟匹配问题52

第二节 外部程序存贮器扩展的接口电路设计53

一 EPROM（2732）与扩展接口电路53

二 扩展16K字节EPROM56

三 线选法和译码法扩展外部程序存贮器的电路59

第三节 外部数据存贮器的扩展62

一 扩展RAM电路的一般结构及时序分析62

二 扩展2K字节RAM接口电路64

三 扩展8KB RAM接口电路64

四 小结67

第四节 扩展存贮器的综合设计方法68

一 2817A EEPROM及扩展接口电路68

二 扩展16KB RAM和16KB EPROM接口电路70

三 程序存贮器空间和数据存贮空间的混合71

第四章 扩展I/O接口技术73

第一节 简单I/O接口的扩展73

一 并行I/O口概述73

二 简单I/O口的扩展技术74

第二节 8255可编程I/O接口及扩展技术75

一 8255的结构76

二 8255的操作说明78

三 应用举例82

第三节 8155/8156与8031接口技术87

一 8155芯片的结构87

二 RAM和I/O端口寻址方法及应用88

三 命令寄存器及状态寄存器的用法90

四 8155内部定时器应用97

第五章 数模（D/A）转换器及接口技术98

第一节 D/A转换原理98

第二节 8位D/A转换器及其与单片机的接口技术100

一 DAC0832的组成及原理100

二 DAC0832管脚功能101

三 8位D/A转换器输入端的接口方法102

四 8／位D/A转换器输出端的接口方法104

第三节 12位D/A转换器及其接口技术106

一 DAC1208系列的结构及工作原理106

二 DAC1208的技术指标及管脚功能108

三 DAC1208转换器与8031单片机接口技术109

第四节 D/A转换器接口技术应用举例110

一 D/A接口系统的设计110

二 波形发生器系统设计112

三 小结116

第六章 模数转换接口技术117

第一节 A/D转换器工作原理及技术指标117

一 A/D转换器的结构及工作原理117

二 A/D转换器的技术指标119

第二节 8位A/D转换器及其与单片机接口技术120

一 ADC0809的组成及工作原理120

二 ADC0809转换器与单片机接口硬件电路设计123

三 8位A/D转换程序设计方法123

第三节 12位A/D转换器及其与单片机接口技术126

一 AD574的结构及原理127

二 AD574的管脚及功能127

三 AD574的技术指标130

四 AD574的应用130

五 AD574与单片机的接口及程序设计131

第四节 A/D、D/A转换器综合应用举例133

一 题目要求133

二 硬件接口电路设计133

三 程序框图134

四 程序清单134

第七章 单片机巡回检测系统136

第一节 巡回检测系统设计基础136

一 模拟量输入通道的组成136

二 模拟量输入通道的结构形式141

三 单片机与多路模拟量输入通道的I/O接口144

四 集成化的多路模拟量输通道——数据采集系统145

第二节 单片机巡回检测系统硬件设计150

第三节 单片机巡回系统软件设计153

一 采样周期的选取与程序实现方法153

二 巡回检测采样及其程序实现155

三 采样值的数字滤波及程序实现157

第八章 键盘、显示与报警160

第一节 键盘与开量输入160

一 并行口矩阵方案160

二 串行口矩阵方案162

三 使用专用键盘、显示芯片8279方案164

第二节 单片机常用显示接口167

一 单个发光二极管指示灯接口167

二 LED数码显示器接口168

第三节 常用报警接口172

一 单频音报警接口172

二 音乐声报警接口173

第九章 驱动与隔离技术175

第一节 总线驱动与总线负载175

一 影响驱动能力的几个因素175

二 常见的几种板内总线驱动方法175

三 负载的考虑方法177

四 常见的TTL驱动器和MOS驱动器179

第二节 远距离传输驱动技术180

一 线驱动器的电气特性180

二 线驱动器应用的工程设计184

第三节 外部设备驱动技术185

一 外部驱动器分类186

二 单片机应用系统中外部驱动电路应用举例186

第四节 显示系统驱动技术189

一 显示器189

二 显示器与单片机接口驱动实例189

第五节 电平转换技术191

一 几种常用逻辑电路的输入输出特性191

二 电平转换实例分析192

第六节 电气隔离技术195

一 开关量输出电路隔离195

二 模拟量输入隔离电路197

三 电气隔离技术综合应用197

四 设计电气隔离电路应注意的问题198

第十章 执行装置的接口技术199

第一节 继电器控制接口技术199

一 继电器工作原量199

二 继电器控制接口及应用199

第二节 步进电机控制接口技术202

一 步进电机的工作原理202

二 步进电机控制系统203

三 步进电机控制程序的设计211

四 步进电机的变速控制213

第三节 直流电动机控制接口技术228

一 开环脉冲调速系统229

二 带方向控制的脉冲调速系统231

第十一章 单片机温度控制系统235

一 系统的基本组成及基本工作原理235

二 硬件电路设计235

三 控制规律的选择和程序设计237

第十二章 单片机语音采集与技术技术250

第一节 单片机语音采集技术250

一 语音采集的基本原理250

二 单片机语音采集的硬件逻辑251

三 语音采集软件的设计252

四 单片机语音采集系统的使用253

第二节 单片机语音生成技术254

一 单片机语音生成系统的硬件逻辑254

二 单片机语音生成系统的软件设计255

三 单片机语音生成系统的使用259

第十三章 可靠性设计与故障诊断技术260

第一节 硬件可靠性设计260

一 硬件可靠性诊断260

二 提高硬件可靠性的一般方法265

第二节 软件可靠性设计267

第三节 单片机应用系统的干扰问题268

一 干扰源268

二 不同干扰的抑制措施268

第四节 单片机工业过程控制系统故障诊断271

一 故障诊断的综述272

二 搜索故障区272

三 电路连接性故障诊断274

四 主控机小系统故障诊断275

五 系统级故障诊断276

第十四章 单片机开发应用系统常用的总线标准279

第一节 板级总线279

一 S-100总线279

二 STD总线283

第二节 通讯总线287

一 IEEE-488总线287

二 RS-232C接口总线290

第三节 应用标准总线的工程设计294

一 传输线的正确匹配294

二 抑制总线的交叉串扰295

三 正确连接总线上各分支的负载296

第十五章 单片机工业过程控制系统设计297

第一节 从芯片到系统297

一 总体设计297

二 硬件电路设计298

三 软件设计301

四 系统调试302

第二节 浆沙过程单片机控制系统303

一 系统设计的总体考虑303

二 系统组成及功能304

三 硬件实现307

四 算法及软件设计311

五 可靠性措施312

第十六章 液晶显示器314

第一节 七级液晶显示器314

一 液晶显示器的工作原理314

二 液晶显示器的驱动方式314

三 液晶显示器与单片机的接口317

第二节 点阵式液晶显示模块的结构319

一 点阵式显示模块的内部结构320

二 点阵式液晶显示模块功能324

三 显示地址编码324

四 字符编码和显示形式326

第三节 显示模块的指令系统331

第四节 显示模块与单片机接口336