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第1部分 基础篇1

第1章 Intel单片机导引1

1.1 单片机的定义、特点及种类1

1.1.1 什么叫单片机1

1.1.2 单片机的特点1

目录1

1.1.3 单片机的种类2

1.2 Intel系列单片机及其发展过程简介2

1.2.1 概述2

1.2.3 MCS-51系列3

1.2.2 MCS-48系列3

1.2.4 MCS-96系列6

1.2.5 MCS-98系列13

1.2.6 MCS-960系列32位单片机16

1.2.7 Inte1单片机的发展方向17

第2章 单片机硬件基础20

2.1 8098芯片基本结构20

2.1.1 芯片管脚及其功能说明20

2.1.2 芯片集成电路结构原理框图及其分析22

2.2.2 特殊功能寄存器SFRs23

2.2 8098 CPU构成23

2.2.1 CPU总线23

2.2.3 CPU寄存器阵列26

2.2.4 CPU寄存器算术逻辑单元RALU26

2.3 CPU操作同步时钟信号28

2.3.1 内部时钟电路28

2.3.2 外部时钟电路28

2.3.3 内部定时和外部定时29

2.3.4 振荡周期和状态周期29

2.4.1 存储空间编址及分配特点30

2.4 8098存储空间及外部读写总线控制30

2.4.2 外部总线控制31

2.4.3 准备就绪控制33

2.5 芯片复位控制与掉电RAM保护34

2.5.1 复位机理与复位信号的产生方式34

2.5.2 几种复位电路34

2.5.3 复位状态35

2.5.4 掉电RAM保护37

2.6.1 操作条件38

2.6 8098操作条件及电气指标要求38

2.6.2 电气指标39

2.7 8XC198原理及性能特点介绍42

2.7.1 芯片外形42

2.7.2 结构原理43

2.7.3 8XC198性能的特点43

2.7.4 8XC198存储空间及芯片配置寄存器CCR44

2.7.5 管脚说明45

2.7.6 系统总线定时及时钟电路46

2.7.7 电气特性47

第3章 单片机软件基础50

3.1 CPU程序状态字PSW50

3.1.1 PSW的重要性50

3.1.2 PSW的内容和意义51

3.2 8098指令系统详解52

3.2.1 8098指令系统特点52

3.2.2 操作数类型52

3.2.3 寻址方式55

3.2.5 学习指令要解决什么问题63

3.2.4 指令类型概述63

3.2.6 数据传送类指令64

3.2.7 算术运算指令69

3.2.8 比较指令87

3.2.9 逻辑操作类指令89

3.2.10 堆栈操作指令94

3.2.11 跳转指令和调用类指令98

3.2.12 条件转移指令103

3.2.13 位测试并跳转指令111

3.2.15 单操作数指令113

3.2.14 循环控制指令113

3.2.16 移位操作指令119

3.2.17 专用指令125

3.2.18 规格化指令NORMAL126

3.2.19 80C198/80C196增添指令126

第4章 单片机I/O功能特点剖析及其功能程序编制130

4.1 I/O功能实现的总体控制模式分析130

4.1.1 I/O功能总体控制模式130

4.1.2 I/O控制状态寄存器操作应注意的问题133

4.2.1 中断源134

4.2 中断系统的功能特点134

4.2.2 中断向量136

4.2.3 中断系统的控制140

4.2.4 中断处理过程143

4.3 中断系统应用要点及功能程序编制143

4.3.1 应用要点143

4.3.2 中断系统功能程序编制147

4.4 定时器／计数器功能特点147

4.4.1 T1149

4.5 定时器／计数器功能程序编制151

4.4.2 T2151

4.4.3 监督定时器（WATCHDOG TIMER）151

4.5.1 应用要点152

4.5.2 功能编程举例158

4.6 高速输入HSI部件的功能特点及功能程序编制158

4.6.1 高速的含义及功能特点158

4.6.2 HSI硬件结构160

4.6.3 HSI使用与控制164

4.7.1 HSO的主要功能171

4.6.4 HSI功能程序编制171

4.7 高速输出HSO部件的功能特点及功能程序编制171

4.7.2 HSO硬件结构及工作原理172

4.7.3 HSO与HSI的主要区别172

4.7.4 CAM173

4.7.5 HSO的使用控制177

4.8.1 并行输入数字口189

4.8.2 A/D硬件结构及功能特点189

4.8 A/D模数转换功能特点及功能程序编制189

4.7.6 HSO功能程序编制189

4.8.3 A/D使用方法190

4.8.4 8098 A/D功能程序编制举例196

4.9 脉宽调制输出PWM（D/A）功能特点及功能程序编制199

4.9.1 PWM结构和工作原理199

4.9.2 PWM的控制200

4.9.3 PWM基本功能程序编制举例200

4.9.4 有关8098 PWM或HSO部件实现D/A的讨论及举例201

4.10 全双工串行口功能特点及功能程序编制举例204

4.10.1 串行通信基本概念204

4.10.3 串行口工作方式波特率205

4.10.2 串行口特征205

4.10.4 串行口使用控制208

4.10.5 关于利用串行口实现多机通信210

4.10.6 串行口功能程序编制举例210

第2部分 应用篇228

第5章 单片机系统常用接口芯片228

5.1 单片机系统228

5.2 存储空间扩展芯片228

5.2.1 存储器的一般原理228

5.2.3 只读存储器ROM229

5.2.2 存储器分类229

5.2.4 随机存储器RAM235

5.2.5 存储器扩展239

5.2.6 新型存储器介绍241

5.3 常用数据锁存／缓冲收发／驱动器248

5.3.1 单片机扩展接口IC芯片认知准备248

5.3.2 8同相三态缓冲／线驱动器74244251

5.3.3 8同相双向总线收发器74245253

5.3.4 8D锁存器74373和8D74273254

5.3.5 串行、并行转换收发器256

5.4 单片机系统常用控制逻辑芯片257

5.4.1 译码器257

5.4.2 编码器258

5.4.3 多选1数据选择器259

5.4.4 可编程阵列逻辑芯片PAL和GAL260

5.5 可编程类I/O接口芯片266

5.5.1 可编程并行I/O接口8255A266

5.5.2 可编程I/O接口8155277

5.5.3 可编程键盘／显示器接口8279281

5.5.4 可编程定时器／计数器8253291

5.5.5 可编程中断控制器8259A302

第6章 单片机系统设计312

6.1 概述312

6.1.1 单片机系统定义312

6.1.2 I/O空间寻址方法312

6.2 基本的8098单片机系统设计315

6.3 程序存储空间扩展设计316

6.3.1 单片机存储空间扩展特点分析316

6.3.2 程序存储空间扩展317

6.4 单片机数据存储空间扩展设计319

6.4.1 单片机与典型SRAM的连接320

6.4.2 单片机与掉电保护RAM的连接321

6.4.3 单片机与非易失性静态RAM的连接322

6.5 单片机存储空间综合设计323

6.6 单片机并行I/O扩展设计323

6.6.1 8255扩展单片机并行I/O口323

6.6.2 8155扩展单片机并行I/O口、外部数据存储器和定时器／计数器324

6.6.3 非可编程器件扩展单片机并行I/O325

6.7 单片机串／并／串I/O扩展326

6.7.1 单片机串／并输出326

6.8 单片机中断系统扩展设计327

6.7.2 单片机并／串输入327

6.8.1 74LS348扩展单片机外中断328

6.8.2 8259扩展单片机外中断329

6.9 单片机定时器／计数器功能扩展设计330

6.10 单片机键盘／显示接口扩展设计331

6.10.1 单片机-8155-键盘系统设计331

6.10.2 单片机数字显示系统设计332

6.10.3 单片机-8279专用键盘／显示系统设计338

6.10.4 液晶显示器及单片机-LCD显示系统设计举例343

6.11.1 打印机的一般原理简介345

6.11 单片机与微型打印机的接口设计345

6.11.2 TPUP系列微打介绍346

6.11.3 单片机与TPUP并行微打接口设计346

第7章 单片机采控系统设计理论与技术基础349

7.1 概述349

7.2 常用传感器及其应用技术350

7.2.1 光敏传感器350

7.2.2 声敏传感器356

7.2.3 气敏传感器359

7.2.4 温度传感器362

7.2.5 湿度传感器367

7.2.6 流量传感器369

7.2.7 线位移传感器371

7.2.8 角位移传感器374

7.2.9 速度传感器378

7.2.10 力敏传感器380

7.2.11 接近传感器383

7.3 D/A转换器（DAC）及其数字接口设计383

7.3.2 D/A转换器主要技术参数384

7.3.1 D/A转换器原理及分类384

7.3.3 常用DAC及其数字接口与编程386

7.3.4 最新技术D/A转换芯片399

7.4 常用及最新A/D转换器芯片417

7.5 V/F转换器450

7.5.1 V/F转换器的特点451

7.5.2 V/F转换原理452

7.5.3 V/F转换器芯片介绍453

7.6.2 信号接收调理技术简介455

7.6.1 概述455

7.6 信号调理技术455

7.6.3 信号放大调理技术456

7.6.4 滤波限幅调理技术457

7.6.5 信号隔离调理技术457

7.6.6 电气转换技术460

7.6.7 功率驱动462

7.7 微型机应用系统抗干扰技术463

7.7.1 应用系统主要干扰源463

7.7.2 电源和接地系统的干扰与抗干扰措施464

7.7.3 I/O通道干扰与抗干扰措施466

7.7.4 空间干扰及抗干扰措施469

7.7.5 微机系统的布线设计472

7.7.6 软件的抗干扰设计475

第8章 单片机串行通信应用系统设计基础478

8.1 计算机通信技术基础478

8.1.1 两种通信方式478

8.1.2 异步串行通信和同步串行通信478

8.1.3 波特率及时钟频率479

8.1.5 串行通信的调制／解调480

8.1.4 串行通信操作模式480

8.1.6 串行通信的校验481

8.1.7 串行通信接口电路介绍481

8.2 串行通信总线技术及标准482

8.2.1 RS-232C（RS-232）483

8.2.2 RS-423/422/485串行通信接口及其应用489

8.2.3 20mA电流环串行接口494

8.2.4 平衡型通信网可靠性措施495

8.3 单片机相互间的串行通信496

8.3.1 单片机双机串行通信接口设计496

8.3.2 单片机多机通信系统设计497

8.4 单片机与PC机串行通信499

8.4.1 PC兼容机串行通信功能及其实现500

8.4.2 单片机与PC兼容机串行通信接口技术512

8.5 PC机与8098单片机通信控制系统设计举例513

8.5.1 一对一串行通信控制系统513

8.5.2 基于RS-485的PC机-8098分布式（集散型）系统设计举例520

第9章 单片机应用实例521

9.1 F（频率）／V（电压）转换实例521

9.2 电压控频-HSO脉冲发生器实例525

9.3 带通频率鉴别器实例529

9.4 能量检测器实例532

9.5 高速可编程控制器实例534

9.6 二维高速馈送切割操作的HSO实现538

9.7 库存管理实例543

9.8 模拟销售终端实例547

9.9 驱动步进电机实例1551

9.10 驱动步进电机实例2557

9.11 温度控制实例561

9.12 远程闭环控制实例565

9.13 数字滤波器实例569

9.14 智能超声测距仪实例573

9.15 数模平滑实例577

9.16 X-Y运动控制实例583

9.17 发动机数据采集系统实例587

9.18 PWM/PFM电液控制系统实例590

9.19 多机通信应用实例596

9.20 数字信号发生器实例602

9.21 马达控制实例（MOTOR CONTROL EXAMPLE）609

9.22 过程控制系统实例622

9.23 作业调度管理实例634

9.24 STD总线式8098军用控制系统实例636

第3部分 开发篇650

第10章 单片机应用系统（产品）开发过程650

10.1 准备过程650

10.1.1 市场调查650

10.1.2 经验借鉴651

10.1.3 可行性分析651

10.1.4 开发方案的确定651

10.2.3 确定系统单片机机型652

10.2.2 软件硬件参考资料的收集652

10.2.1 开发人员构成652

10.2 设计研制过程652

10.2.4 根据系统功能和性能选择外设653

10.2.5 根据外设选择接口芯片653

10.2.6 硬件购置654

10.2.7 系统设计654

10.2.8 系统调试655

10.3 开发总结过程655

10.3.1 开发正反经验的总结655

10.5 系统商品化656

10.4 单片机开发过程框图656

10.3.2 总结报告的撰写656

第11章 开发工具介绍658

11.1 开发系统概述658

11.2 模拟开发单片机软件SIM96介绍660

11.2.1 准备阶段660

11.2.2 SIM96窗口662

11.2.3 系统调试663

11.3 ECI单片机开发系统介绍667

11.3.2 准备和启动668

11.3.1 ECI CDW介绍668

11.3.3 CDW的多窗口功能671

11.3.4 ECI最新产品介绍673

11.4 ATD系列单片机开发系统介绍674

11.4.1 ATD-96/98开发工具介绍674

11.5 通用单片机仿真器SICE介绍676

11.5.1 SICE概述676

1 1.5.2 SICE外部设备676

11.5.3 SICE软件特点677

11.6 DVCC系列单片机开发系统介绍678

11.7 DICE-5928超强型通用单片机开发系统介绍680

11.8 U′MICE-51通用开发系统介绍681

第12章 PL/M语言682

12.1 PL/M语言的特点682

12.2 PL/M-96语言与汇编语言、C语言程序接口684

12.2.1 PL/M-96语言与汇编语言程序接口684

12.2.2 PL/M-96语言与C语言程序接口685

12.3 PL/M-96编程应用实例685

参考文献700