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第一章MCS-96片上硬件资源1

1.1 MCS-96简介1

1.1.1 特点1

1.1.2 应用1

1.1.3 系列产品2

1.1.4 开发工具2

1.2 CPU3

1.4 存储控制器7

1.3 片上ROM7

1.5 特殊功能寄存器8

1.6 时钟10

1.7 电源10

1.8 复位11

1.9 测试脚（RESET）11

1.10 非屏蔽中断（NMI）11

1.11 PO口——数字输入兼模拟输入口11

1.11.1 模拟输入口11

1.11.3 A/D结果寄存器13

1.11.2 A/D命令寄存器13

1.12 P1口——准双向I/O口14

1.13 P2口——多功能口15

1.13.1 串行口（P2.0和P2.1）15

1.13.2 串行口的多机通讯19

1.13.3 常用串行口波特率常数20

1.13.4 P2.2～P2.4的第二功能20

1.13.5 脉宽调制（PWM）输出（P2.5）20

1.14 MCS-96的中断结构21

1.14.1 中断源与中断向量21

1.14.2 中断优先级编程23

1.14.3 中断的时序24

1.15 定时器24

1.15.1 定时器124

1.15.2 定时器224

1.16.3 总线定时25

1.16.2 系统总线口25

1.16 P3口和P4口——数字I/O口兼总线口25

1.16.1 双向数字I/O口25

1.15.3 定时器中断25

1.16.4 数字I/O口重建29

1.17 高速输入单元（HSI）29

1.17.1 原理29

1.17.2 HSI的输入脚30

1.17.3 HSI模式寄存器（HSI-MODE）31

1.17.4 HSI的FIFO32

1.17.5 HSI的状态和时间寄存器（HSI-STATUS和HSI-TIME）32

1.17.6 HSI中断32

1.18 高速输出单元（HSO）32

1.18.1 工作原理32

1.18.2 HSO的输出脚33

1.18.3 HSO命令寄存器（HSO-COMMAND）33

1.18.8 软定时器34

1.18.7 定时器2用作时基34

1.18.6 清HSO34

1.18.5 HSO状态34

1.18.4 HSO定时寄存器（HSO-TIME）34

1.19 I/O状态寄存器和I/O控制寄存器35

1.19.1 I/O控制寄存器（IOC0和IOC1）35

1.19.2 I/O状态寄存器（IOS0和IOS1）35

1.20 监督定时器（WATCHDOG TIMER）36

1.20.1 工作原理36

1.20.2 监督定时器的禁止36

1.21 复位状态37

1.22 8096BH及其与8096-90的区别38

1.22.1 A/D接口电路38

1.22.2 总线宽度与总线控制39

1.22.3 内部READY控制逻辑44

1.22.4 ROM/EPROM加锁44

1.22.5 芯片结构寄存器（CCR）及复位45

1.22.6 ROM/EPROM名签字46

1.22.9 用8096BH代换8096-9047

1.22.8 LCC封装47

1.22.7 NMI与WDT47

1.23 8098及其与8095BH的区别48

1.24 80C196KB及其与8096BH的区别48

1.24.1 CPU及80C196原结构49

1.24.2 80C196KB新增指令和指令的差异53

1.24.3 80C196KB外部设备控制器的特点56

2.2.2 字（WORDS）67

2.2.1 字节（BYTES）67

2.2 操作数种类67

2.1 概述67

第二章MCS-96指令系统67

2.2.3 短整型数（SHORT-INTEGERS）68

2.2.4 整型数（INTEGERS）68

2.2.5 双字（DOUBLE-WORDS）68

2.2.6 长整型数（LONG-INTEGERS）68

2.2.7 位（BIT）68

2.3 寻址方式68

2.3.5 短变址寻址方式69

2.3.4 立即数寻址方式69

2.3.6 长变址寻址方式69

2.3.1 直接寻址方式69

2.3.3 增量间接寻址方式69

2.3.2 间接寻址方式69

2.3.7 零寄存器寻址方式70

2.3.8 堆栈指针寻址方式70

2.4 汇编语言指令与机器码指令70

2.4.1 汇编语言指令格式70

2.4.2 机器码指令格式73

2.5 MCS-96指令系统74

2.5.1 数据传送类指令74

2.5.2 算数运算类指令79

2.5.3 逻辑运算类指令94

2.5.4 控制转移类指令104

2.5.5 特殊控制类指令110

2.7 常用符号地址111

2.6 指令系统汇总表111

第三章汇编伪指令118

3.1 概述118

3.2 模块级伪指令118

3.3 控制位置计数器伪指令120

3.4 定义符号伪指令120

3.5 定义代码伪指令121

3.6 保留存储器伪指令122

3.7 条件汇编伪指令122

第四章深入理解MCS-96的特殊指令123

4.1 寻址方式124

4.1.1 直接寻址和立即数寻址124

4.1.2 间接寻址125

4.1.3 增量寻址——块传送126

4.1.4 变址或基址寻址127

4.1.5 零寄存器寻址128

4.1.6 堆栈指针寻址129

4.2 8096的进位与借位130

4.3 8096的V和VT标志131

4.4 8096的N标志133

4.5 8096的粘连位（ST）135

4.6 EXTB、EXT、LDBZE和LDBSE136

4.7 NORMAL指令137

4.8 条件转移指令139

4.9 无条件跳转指令140

4.10 三操作数指令141

第五章关于特殊功能寄存器的编程实例142

5.1 I/O口按位操作编程143

5.2 使用A/D变换器的编程144

5.3 使用P2口I/O功能的编程147

5.4 使用脉宽调制（PWM）输出口的编程149

5.5 使用中断的编程151

5.5.1 外部中断152

5.5.2 中断系统需用程序完成的四个条件154

5.5.3 中断的立即服务和挂等服务（中断嵌套）157

5.5.4 延时响应中断指令159

5.5.5 MCS-96的中断优先级结构161

5.5.6 软件优先级162

5.5.7 修改返回地址165

5.6 使用定时器怎样编程167

5.6.1 定时器1溢出与中断167

5 6.2 定时器2用于事件记录168

5.6.3 用软件产生时钟脉冲驱动定时器2170

5.6.4 T1和T2共用定时器中断171

5.7 使用串行口寄存器的编程173

5.7.1 用串行口扩展并行输出口177

5.7.2 用串行口扩展并行输入口180

5.7.3 用模式1和显示终端通讯181

5.7.4 用模式2模式3进行多机通讯186

5.8 使用高速输入口（HSI）的编程194

5.8.1 用查询法读取事件的编程196

5.8.2 用中断驱动法读取事件的编程198

5.8.3 用HSI测脉冲宽度的编程200

5.8.4 用HSI测脉冲周期202

5.8.5 用HSI测量开关的抖动次数和时间203

5.8.6 用HSI测量瞬时转速的编程205

5.8.7 用HSI测量两脉冲的间隔207

5.9 使用高速输出口（HSO）的编程208

5.9.1 CAM按时间次序执行210

5.9.2 用HSO产生任意周期和占空比的脉冲源的编程211

5 9.3 用HSO产生多路独立脉冲波的编程215

5.9.4 用软定时器产生脉冲波形的编程217

5.9.5 用HSO延时起动A/D变换的编程219

5.9.6 用HSO延时复位定时器2的编程220

5.10 使用监督定时器的编程221

第六章仅用MCS-96片上资源的应用举例223

6.1 频率——电压变换器223

6.2 压控振荡器（VCO）225

6.3 鉴频器227

6.4 平方率检波器229

6.5 用HSI校正脉冲发生器频率230

6.6 高速可编程控制器233

6.7 物件分检入库管理237

6.8 销售终端239

6.9 用HSO驱动步进马达241

6.10 温度控制244

6.11 数字滤波器248

6.12 模数输出的平滑技术——内插法253

6.13 二维伺服系统（二维闭环位置控制）256

第七章浮点算术库FPAL96260

7.1 二进制浮点数的IEEE P754标准260

7.1.1 单精度浮点数260

7.1.2 单精度浮点数的数值范围261

7.1.3 非数（NAN）263

7.1.4 其它数据类型263

7.1.6 舍入264

7.2 MCS-96浮点算术库（FPAL96）264

7.1.5 上溢出、下溢出264

7.2.1 FPAL96的过程265

7.2.2 管理性过程266

7.2.3 装入过程267

7.2.4 送出过程269

7.2.5 二元运算过程270

7.2.6 一元运算过程272

7.3.1 非法操作273

7.3 FPAL96的出错和出错管理程序273

7.3.2 零除错误274

7.3.3 上溢出274

7.3.4 下溢出275

7.3.5 精度出错275

7.3.6 非正常数275

7.4 FPAL96的控制字和状态字276

7.5 出错管理程序277

7.6 浮点库使用方法及应用实例278

8.2.1 TTL系列逻辑器件（电流控制型器件）288

8.2 组合逻辑器件288

8.1 概述288

第八章板级扩展常用器件288

8.2.2 TTL派生系列295

8.2.3 MOS逻辑器件298

8.2.4 高速CMOS器件（与LSTTL相当的CMOS器件）304

8.2.5 不同系列逻辑器件之间的接口305

8.3 时序逻辑器件307

8.3.1 记忆器件（锁存器和触发器）及其实践中应注意的问题308

8.3.2 计数器及在实践中应注意的问题314

8.3.3 寄存器和移位寄存器325

8.4 阵列逻辑器件和目标微机集成芯片（ASIC）330

8.5 常用半导体存储器及其应用电路设计330

8.5.1 随机存储器（RAM）332

8.5.2 只读存储器（ROM）340

8.5.3 各类存储器的统一插座349

9.1.1 点——点长线（器件级联线的极限长度）350

9.1 长线原理及其在联接技术中的应用350

第九章器件级、模板级和机箱级的联接350

9.1.2 长线原理在联接技术中的应用（并联匹配与串联匹配）354

9.1.3 多分支长线传输原理（有源匹配）355

9.1.4 单端式和平衡式驱动器与接收器在联接技术中的应用358

9.1.5 正确的接地与屏蔽方法362

9.2 并行I/O接口技术367

9.2.1 0-握手线并行接口367

9.2.2 1-握手线并行接口371

9.2.3 2-握手线并行接口373

9.2.4 3-握手线并行接口376

9.2.5 大规模集成可编程并行接口芯片381

9.3 串行I/O接口技术384

9.3.1 RS-232C接口及其用于本地数字传输的多余信号385

9.3.2 20mA电流环387

9.3.3 RS-422/423和RS-449接口388

10.1.1 对输入信号的要求390

10.1.2 稳压管构成简单脉冲源390

10.1 信号源390

第十章物理世界与计算机接口390

10.1.3 用555构成脉冲源或时钟源392

10.1.4 用开关做信号源396

10.1.5 用比较器产生脉冲信号398

10.1.6 用反向器产生时钟源399

10.2 输出简单指示信号（LED、白炽灯及氖灯）400

10.3 温度传感器及其与计算机的接口401

10.3.1 热敏电阻测温元件及其接口电路402

10.3.2 热电偶测温元件403

10.3.3 铂电阻测温元件及接口电路405

10.3.4 半导体测温元件及接口电路405

10.4 光传感器及其与计算机的接口407

10.4.1 光导电池（光敏电阻）及其接口电路407

10.4.2 光敏二极管和三极管及其接口电路408

10.4.3 光伏打电池409

10.4.4 直射式光电开关410

10.4.5 反射式光电开关410

10.5.1 电位器位置传感器及其接口电路411

10.5 力学传感器及其与计算机的接口411

10.5.2 线性变差变压器（LVDT）及接口电路412

10.5.3 应变片传感器412

10.6 超声波传感器的应用电路及接口414

10.7 半导体气敏传感器及接口电路416

10.8 湿敏传感器及其应用418

10.9 电磁继电器及其与计算机的接口418

10.9.1 达林顿管接口418

10.9.3 功率场效应管接口420

10.9.2 双极性功率晶体管420

10.10 固态继电器及其与计算机的接口422

10.11 干簧继电器及其与计算机的接口427

10.12 电磁线圈及其与计算机的接口427

10.13 直流电动机及其与计算机的接口427

10.14 步进电动机及其与计算机的接口430

附录一 含零操作数运算结果438

附录二 无穷大操作数运算结果439

附录三 FPAL96过程的操作代码和可能的出错440