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目录1

第一章　单片机原理及应用1

1.1　单片机的数制、码制和运算方法1

1.1.1　进位计数制1

1.1.2　二进制数及其运算1

1.1.3　其它进位制及其转换4

1.1.4　码制——原码、反码和补码9

1.1.5　补码运算11

1.1.6　进位与溢出12

1.1.7　编码问题14

1.2　单片机中的基本电路17

1.2.1　门电路17

1.2.2　触发器20

1.2.3　寄存器23

1.2.4　运算电路25

1.2.5　三态逻辑电路、译码电路和多路选择器27

1.2.6　存储器28

1.3　单片机的结构和工作过程32

1.3.1　微型计算机的组成32

1.3.2　微处理器、微型机和微机系统33

1.3.3　单片机的基本结构34

1.3.4　单片机的操作40

1.4　常用单片机系列及MCS—51系列单片机45

1.4.1　常用单片机系列45

1.4.2 MCS—51单片机结构48

1.4.3 MCS—51的存储器结构51

1.4.4　输入／输出端口的结构55

1.4.5 MCS—51 CPU时序和其它电路56

1.4.6 MCS—51的指令系统59

1.4.7 定时器／计数器70

1.4.8 串行接口75

1.4.9 中断78

1.5 Z8单片机81

1.5.1 Z8单片机的结构82

1.5.2 Z8单片机的时序89

1.5.3　寻址方式91

1.5.4　指令系统92

1.6 MCS—96系列单片机94

1.6.1 MCS—96单片机结构及工作原理95

1.7　单片机的应用101

1.6.2　指令系统101

1.7.1　单片机在智能仪表方面的应用102

1.7.2　单片机在实时控制方面的应用102

1.7.3　单片机在农业中的应用102

1.7.4　单片机在家用电器及消费品中的应用103

1.7.5　单片机在通信技术中的应用103

1.7.6　单片机在铁路运输中的应用103

第二章　单片机应用系统设计与开发基础104

2.1　单片机应用系统的构成方式104

2.1.1　计算机应用系统104

2.1.2　单片机应用系统的分类106

2.1.3　单片机应用系统的构成方式108

2.2　单片机应用系统的设计与开发109

2.2.1　单片机应用系统的设计109

2.2.2　单片机应用系统的开发115

2.3　单片机最小应用系统设计119

2.3.1　单片机的时钟设置119

2.3.2 8051/8751最小应用系统122

2.3.3 8031最小应用系统122

2.3.4　最小应用系统设计实例123

3.1.1　常用存储器扩展芯片分类及其性能特点124

第三章　单片机应用系统的存储器扩展技术124

3.1　概述124

3.1.2　单片机的外部扩展性能126

3.1.3　存储器扩展的基本方法127

3.2　单片机应用系统的程序存储器扩展129

3.2.1　单片机应用系统程序存储器的扩展特点129

3.2.2　程序存储器EPROM的扩展技术131

3.2.3 程序存储器E2PROM的扩展技术138

3.3.1　单片机应用系统数据存储器的扩展特点145

3.3.2　数据存储器SRAM的扩展技术145

3.3　单片机应用系统的数据存储器扩展145

3.3.3　数据存储器E2PROM的扩展技术149

3.4 MCS—96系列单片机应用系统的存储器扩展技术153

3.4.1 MCS—96系列单片机的外部扩展性能153

3.4.2 MCS—96系列单片机的存储器扩展技术155

3.5　大容量数据存储器在单片机应用系统中的扩展技术158

3.5.1 SRAM HM628128在单片机应用系统中的扩展技术158

3.5.2 E’PROM AT28MC040在单片机应用系统中的扩展技术159

3.5.3 Flash Memory在单片机应用系统中的扩展技术162

4.1.1 单片机接口电路内容及特点171

4.1　单片机接口技术概述171

第四章　单片机接口技术171

4.1.2　单片机接口电路设计原则172

4.2　人机信号通道接口技术173

4.2.1　键盘接口技术173

4.2.2　显示器接口技术179

4.2.3　键盘、显示器典型接口技术187

4.2.4　打印机接口技术194

4.3　前向信号通道接口技术201

4.3.1 模拟量信号采集接口技术201

4.3.2 外部I/O口扩展技术214

4.3.3　中断源扩展接口技术219

4.3.4　前向通道中的V/F转换技术221

4.4　后向信号通道接口技术223

4.4.1 开关量输出接口技术223

4.4.2 D/A转换器接口技术226

4.4.3　脉冲输出接口技术228

4.5　相互信号通道接口技术230

4.5.1 串行通讯基础230

4.5.2 单片机串行接口236

4.5.3　单片机双机通讯技术241

4.5.4　单片机多机通讯技术249

4.5.5 PC及兼容机与单片机通讯技术256

第五章 单片机应用程序设计技术263

5.1　应用程序设计的一般方法及特点263

5.1.1　单片机程序设计语言263

5.1.2　应用程序设计的一般方法264

5.1.3　应用程序设计特点268

5.2　应用程序设计的硬件环境269

5.2.1 MCS—51的应用特征269

5.2.2 MCS—51应用系统的硬件环境272

5.2.3 MCS—96应用特征及硬件环境273

5.2.4　应用程序开发环境281

5.3　应用程序的汇编语言设计281

5.3.1 应用系统的典型程序结构281

5.3.2　基本结构程序设计283

5.3.3 MCS—51/96典型程序设计295

5.4　应用程序中的浮点运算及程序库308

5.4.1　定点数与浮点数的表示方法308

5.4.2　浮点数的运算规则310

5.4.3　多字节浮点数的规格化和对阶310

5.4.4 MCS—51单片机浮点程序库的特点315

5.4.5 MCS—51基本运算子程序的设计方法316

5.4.6 MCS—51函数子程序的设计方法320

5.4.7 MCS—51数制转换子程序设计方法327

5.4.8 MCS—51定点双精度无符号乘、除法子程序设计方法331

5.4.9 MCS—96浮点程序331

5.4.10 MCS—51浮点程序库程序清单332

5.5　应用程序的高级语言设计360

5.5.1 PL/M—96高级语言特点360

5.5.2 PL/M程序设计与操作步骤362

5.5.3 PL/M语言和汇编语言程序接口363

5.5.4 PL/M—96与C语言程序连接363

5.5.5 PL/M—96编程应用举例367

第六章　单片机总线扩展技术376

6.1　单片机总线的—般概念376

6.1.1　总线及其分类376

6.1.2 总线驱动377

6.2 STD总线379

6.2.1 概述379

6.1.4 总线标准和常见的总线类型379

6.1.3 总线仲裁（占用权）379

6.2.2 STD总线结构380

6.2.3 单片机CPU模板383

6.2.4 单片机STD总线系统的组成386

6.3 I2C总线387

6.3.1 概述387

6.3.2 I2C总线结构387

6.3.3 I2C总线的应用398

6.4.2 HCMOS型SPI串行总线402

6.4.1 概述402

6.4 SPI总线402

6.4.3 HMOS型SPI串行总线 .411

6.5 MICROWIRE总线414

6.5.1 概述414

6.5.2 COP400系列单片机的MICROWIRE总线416

6.5.3 COP800系列单片机的MICROWIRE/PLUS总线423

6.6 BIT总线427

6.6.1 概述427

6.6.2 BITBUS的通讯规程428

6.6.3 8044的硬件结构435

6.6.4 BITBUS应用设计440

6.7.1 串行总线接口标准442

6.7 常用总线接口标准442

6.7.2 并行总线接口标准448

第七章 低功耗单片机系统设计技术459

7.1 低功耗单片机系统的概念及特点459

7.2 CMOS数字集成电路简介460

7.3 低功耗单片机系统的设计技术460

7.3.1 低功耗单片机系统设计的总体思想460

7.3.2 低功耗单片机系统设计中的CPU462

7.3.3 低功耗单片机系统设计中的存储器467

7.3.4 低功耗单片机系统的软件设计技术468

7.4 低功耗单片机系统的接口设计技术469

7.4.1 CMOS双口RAM的并行通信接口469

7.4.2 单片机与串行通信接口的设计技术475

7.5 低功耗单片机系统的显示技术480

7.5.1 液晶显示原理480

7.5.2 笔画式液晶显示器的应用484

7.5.3 点阵式液晶显示器的原理及应用487

7.6 低功耗单片机系统的电源供给490

7.6.1 电池直接供电490

7.6.2 开关式直流电源变换器供电491

第八章 单片机语音合成技术492

8.1 语音合成的技术基础492

8.1.1 语音信号492

8.1.2 语音信号的采样与存储493

8.1.3 语音的数字合成方法496

8.1.4 语音合成芯片概述500

8.2 语音合成芯片UM5101及其单片机接口技术502

8.2.1 语音合成芯片UM5101502

8.2.2 UM5101语音合成芯片的外围电路505

8.2.3 UM5101单片机接口技术506

8.3 语音合成芯片T6668及其单片机接口技术512

8.3.1 语音合成芯片T6668512

8.3.2 T6668语音合成芯片的外围电路529

8.3.3 T6668单片机接口技术532

8.4 语音合成芯片TC8830AF及其单片机接口技术544

8.4.1 语音合成芯片TC8830AF544

8.4.2 TC8830AF语音合成芯片的外围电路557

8.4.3 TC8830AF单片机接口技术558

9.1 概述568

9.1.1 干扰及其抑制568

第九章 单片机应用系统中的抗干扰措施568

9.1.2 抗干扰措施的进一步增强569

9.2 硬件的抗干扰设计570

9.2.1 供电系统的抗干扰设计570

9.2.2 长线传输的抗干扰设计574

9.2.3 印刷电路板的抗干扰设计582

9.2.4 地线系统的设计与正确的屏蔽方法585

9.3 软件的扰干扰设计587

9.3.1 数据采集的软件抗干扰587

9.3.2 控制失灵的软件抗干扰603

9.3.3 程序运行失常的软件抗干扰612

第十章 GAL器件及单片机应用系统的加密技术622

10.1 通用阵列逻辑器件GAL622

10.1.1 GAL的发展由来及类型622

10.1.2 GAL的基本结构625

10.1.3 GAL产品简介638

10.1.4 GAL的编程技术653

10.1.5 GAL器件的应用655

10.2 单片机应用系统硬件加密技术与软件加密技术663

10.2.1 单片机应用系统硬件加密技术664

10.2.2 单片机应用系统软件加密技术668

第十一章 单片机应用系统开发工具670

11.1 概述670

11.1.1 开发工具的主要功能670

11.1.2 单片机开发系统的选择原则671

11.2 单片机应用开发系统主要软件671

11.2.1 全屏幕编辑软件671

11.2.2 交叉汇编软件673

11.2.3 DEBUG调试软件675

11.3 通用型单片机应用开发系统678

11.3.1 SICE—Ⅳ型单片机仿真器678

11.3.2 ATD系列单片机应用开发系统685

11.3.3 KHK—ICE—51单片机仿真开发系统689

11.4 实用型单片机开发系统692

11.4.1 SCB—I单片机应用开发系统原理692

11.4.2 SCB—I开发系统使用方法695

第十二章 单片机应用系统调试与故障分析705

12.1 应用系统的硬件调试705

12.1.1 输出模块的调试705

12.1.2 输入模块的调试707

12.1.3 拨盘开关输入模块的调试708

12.1.4 外部数据区RAM的调试709

12.1.5 外部程序区EPROM的调试710

12.1.6 8255并行接口的调试711

12.1.7 8155的调试713

12.1.8 外部中断和定时器中断的调试713

12.1.9 LED字符显示器的调试715

12.1.10 键盘的调试718

12.1.11 打印机接口的调试721

12.1.12 A/D转换器的调试722

12.1.13 D/A转换器的调试724

12.2.1 源程序的编辑725

12.2 应用系统软件的调试725

12.2.2 源程序的汇编726

12.2.3 用户程序的调试727

12.2.4 用户程序的固化730

12.3 应用系统故障分析730

12.3.1 故障分析方法731

12.3.2 电路连接性故障分析731

12.3.3 最小单片机系统的故障分析732

12.3.4 系统级故障分析733

13.2.1 SMARTWORK简介734

13.2 SMARTWORK734

13.1 概述734

第十三章 印刷电路的CAD软件及应用734

13.2.2 印刷电路板的编辑737

13.2.3 程序命令和自动布线739

13.2.4 印刷电路板图的输出743

13.3 TANGO745

13.3.1 TANGO简介745

13.3.2 原理图编辑软件Schematic—Edit746

13.3.3 印刷电路板图设计软件PCB—EDIT754

13.3.4 印刷电路板自动布线软件ROUTE760

13.3.5 印刷电路板图后处理程序PCB—PLOT763

13.4 PROTEL766

13.4.1 PROTEL简介766

13.4.2 原理图编辑SCHEDIT767

13.4.3 原理图应用程序777

13.4.4 原理图器件库编辑SLM779

13.4.5 印刷电路板设计TRAXEDIT781

13.4.6 印刷电路板实用程序792

14.1.1 电脑游戏机的由来795

14.1.2 电脑游戏机是伴随着半导体工业的兴盛而诞生的795

1.4.1 电脑游戏机的由来和发展795

第十四章 电脑游戏机及其维修795

14.1.3 微电脑的应用使电子游戏机的发展进入鼎盛时期796

14.1.4 电子游戏机的发展趋势797

1.4.2 电子游戏机的设计思想798

14.2.1 电子游戏机的设计思想798

14.2.2 电子游戏机的基本结构799

1.4.3 游戏机的分类800

14.3.1 模拟式游戏机800

14.3.3 袖珍电子游戏器802

14.3.2 家用电视游戏机802

14.3.4 商用电脑电视游戏机803

14.4 家用电脑游戏机原理805

14.4.1 6527单片机805

14.4.2 6528图像处理器807

14.4.3 6116随机存储器808

14.4.4 6527CPU工作原理分析809

14.4.5 6528PPU工作原理分析810

14.4.6 接口电路工作原理812

14.4.7 时钟电路工作原理814

14.4.8 游戏卡介绍816

14.5.1 系统的基本组成及原理818

14.5 大型商用电脑游戏机的原理818

14.5.2 电脑板原理819

14.5.3 扫描板原理820

14.5.4 开关电源的原理822

14.6 电脑游戏机的故障维修技术824

14.6.1 维修必备工具824

14.6.2 维修技巧828

14.6.3 电脑游戏机的维修829

第十五章 单片机应用实例841

15.1 单片机在微波炉中的应用实例841

15.2 单片机在录音座控制器中的应用实例843

15.3 单片机在电视机中的应用实例846

15.4 单片机在电风扇中的应用实例848

15.5 单片机在全自动洗衣机中的应用实例851

15.6 单片机在智能仪表中的应用实例854

15.7 单片机的其它应用实例860

15.7.1 单片机在公共汽车上的应用860

15.7.2 单片机路灯控制器862

附录一 MCS—96指令表864

附录二 国外集成电路制造公司商标图案及其电路型号命名法867

主要参考文献887