《MCS-51系列单片机应用系统设计 系统配置与接口技术》求取 ⇩

第一章 绪论1

1.1 计算机应用系统的构成1

1.1.1 通用计算机应用系统1

目录1

1.1.2 专用计算机应用系统3

1.1.3 混合型计算机应用系统5

1.2 单片计算机种类、性能及供应状态6

1.2.1 单片机的主流系列7

1.2.2 单片机芯片技术的发展概况10

1.2.3 单片机的供应状态12

1.3 单片机的应用领域与应用模式13

1.3.1 单片机的应用领域13

1.3.2 单片机应用系统的分类16

1.4 单片机应用系统的软、硬件开发方法18

1.4.1 开发手段的选择18

1.3.3 单片机应用系统构成方式18

1.4.2 硬件系统设计原则21

1.4.3 应用软件设计特点21

1.4.4 应用系统开发过程23

第二章 单片机应用系统设计基础24

2.1 应用系统结构与应用系统设计内容24

2.1.1 应用系统结构特点24

2.1.2 应用系统的典型通道接口25

2.1.3 应用系统设计内容26

2.2 MCS-51系列单片机的应用特性27

2.2.1 MCS-51单片机管脚及片外总线结构27

2.2.2 MCS-51单片机片内结构28

一、结构框图28

二、微处理器及其时序28

三、存储器30

四、输入／输出口（I/O口）36

2.2.3 复位状态及复位电路38

2.2.4 MCS-51单片机应用系统中的地址译码40

2.3 MCS-51单片机最小应用系统设计42

2.3.1 单片机的时钟设置与应用43

2.3.2 8051/8751最小应用系统45

2.3.3 8031最小应用系统45

2.4 MCS-51单片机最低功耗系统设计47

2.4.1 单片机的节电运行功能47

2.4.2 CHMOS单片机的节电工作方式49

2.4.3 最低功耗应用系统实例52

第三章 MCS-51系列单片机的系统扩展54

3.1 单片机系统扩展概述54

3.1.1 MCS-51系列单片机的外部扩展性能54

3.1.2 系统扩展接口的电平转换56

3.1.3 总线驱动能力及扩展方法58

3.1.4 54/74HC系列芯片接口60

3.1.5 MCS-51单片机常用系统扩展芯片66

3.2 单片机应用系统中的程序存储器扩展67

3.2.1 MCS-51单片机程序存储器扩展概述67

3.2.2 程序存储器EPROM的扩展方法69

3.2.3 程序存储器EEPROM的扩展方法78

3.3 单片机应用系统中的数据存储器扩展82

3.3.1 MCS-51单片机中数据存储器扩展概述82

3.3.2 静态数据存储器扩展84

3.3.3 动态数据存储器扩展85

3.3.4 作为数据存储器的EEPROM扩展85

3.3.5 数据存储器的掉电保护91

3.4 单片机应用系统中的I/O口扩展95

3.4.1 I/O扩展概述95

3.4.2 8255可编程并行I/O扩展接口97

3.4.3 8155可编程并行I/O扩展接口104

3.4.4 用TTL芯片扩展简单的I/O接口110

3.4.5 用串行口移位寄存器方式扩展并行I/O接口112

3.5.1 8253可编程定时器／计数器扩展接口及其应用114

3.5 其它功能器件的扩展114

3.5.2 8259A可编程中断控制器扩展接口及应用122

3.5.3 Z80系列外围芯片扩展133

第四章 人机通道配置与接口技术137

4.1 单片机应用系统中的人机通道137

一、人机通道配置类型137

二、人机对话接口特点138

4.2 按键、键盘及其接口138

4.2.1 单片机应用系统中的键输入138

一、键输入过程与软件结构138

二、键输入接口与软件应解决的任务139

4.2.2 独立式按键141

一、独立式按键结构141

二、独立式按键的软件结构141

4.2.3 行列式键盘143

一、键盘工作原理143

二、键盘工作方式144

三、键盘扫描方式148

四、行列式键盘接口149

4.2.4 8279键盘、显示接口芯片149

一、8279电路工作原理150

二、管脚、引线与功能152

三、命令格式与命令字153

四、状态格式与状态字156

一、LED显示器结构与原理157

4.3.1 LED显示器及显示器接口157

4.3 显示及显示器接口157

二、LED显示嚣与显示方式158

三、LED显示器接口实例160

4.3.2 液晶显示器（LCD）及显示器接口167

一、LCD的基本结构及工作原理167

二、LCD的驱动方式167

三、LCD接口实例169

一、8155扩展I/O口的键盘、显示器接口171

4.3.3 应用系统中的典型键盘、显示接口实例171

二、串行口扩展的键盘、显示器接口174

三、串行口硬件译码键盘、显示器接口178

四、8279键盘、显示器接口180

4.4 打印及打印机接口188

4.4.1 GP16微型打印机及其接口189

一、GP16微型打印机结构及接口信号189

二、GP16的打印命令和工作方式190

三、MCS-51单片机和GP16的接口191

四、打印程序实例192

4.4.2 TPμP-40A/16A微型打印机及其接口195

一、TPμP-40A主要性能、接口要求及时序195

二、字符代码及打印命令197

三、TPμP-40A/16A与MCS-51单片机的接口199

四、打印程序实例200

二、命令及描绘方式205

一、PP40接口信号要求及时序205

4.4.3 PP40描绘器及其接口205

三、文本模式及图案模式的编码设计208

四、PP40与MCS-51单片机的接口211

五、描绘程序实例212

4.5 其它人机接口215

4.5.1 拨盘及拨盘输入接口215

一、BCD码拨盘215

二、BCD码拨盘与单片机的接口216

三、拨盘输入程序216

4.5.2 CRT显示及其接口218

一、SCIB CRT接口的主要特点及技术参数218

二、SCIB接口板的工作原理219

三、SCIB与MCS-51单片机的接口方法221

四、CRT显示软件设计方法221

4.5.3 语言接口223

一、语言接口芯片及功能电路223

二、语言接口的应用224

5.1 单片机应用系统中的前向通道225

5.1.1 前向通道的内容与结构特点225

一、前向通道的含义225

二、前向通道的特点225

第五章 前向通道配置与接口技术225

三、前向通道的结构类型226

5.1.2 前向通道设计中应考虑的问题228

一、信号拾取方式228

二、信号的调节229

三、模拟／数字转换方式选择229

四、电源配置及干扰防治229

5.1.3 前向通道中的先进技术230

一、传感器及传感器接口230

5.2 前向通道中的信号调节与信号调节器231

5.2.1 信号调节任务与信号调节器组成231

二、先进芯片技术231

5.2.2 小信号放大及其芯片技术233

一、测量放大器233

二、小信号双线变送器240

三、数控增益运算放大器与测量放大器243

5.2.3 隔离放大及其芯片技术248

一、变压器耦合两端隔离放大器249

二、变压器耦合三端隔离放大器249

三、光耦合隔离放大器252

5.3 前向通道中的A/D转换与A/D转换接口254

5.3.1 A/D接口设计要点254

一、数据的采集与转换的应用问题254

二、A/D转换的技术指标257

三、A/D转换器的选择原则259

5.3.2 A/D转换器及其应用特性259

一、逐次比较式A/D转换器259

二、双积分式A/D转换器265

三、量化反馈式A/D转换器274

四、并行式A/D转换器277

5.3.3 A/D转换接口技术279

一、双积分A/D转换器接口280

二、逐次比较式A/D转换器接口291

5.3.4 A/D转换器中的应用问题298

一、模拟信号的输入极性变换298

二、模拟信号的多路输入301

三、采样／保持器及其选用原则305

一、最简信号频率输入通道结构309

5.4 前向通道中的V/F转换与V/F转换接口309

5.4.1 信号脉冲频率输入通道结构类型309

二、V/F转换信号频率输入通道结构310

三、RLC/F转换信号频率输入通道结构310

5.4.2 V/F转换原理与V/F转换器310

一、电荷平衡式V/F转换器310

二、V/F转换集成芯片及接口312

6.1.2 后向通道结构322

6.1.1 后向通道的特点322

第六章 后向通道配置与接口技术322

6.1 单片机应用中的后向通道322

6.1.3 后向通道应解决的问题323

6.2 后向通道中的常用器件及电路323

6.2.1 功率开关接口器件及电路323

6.2.2 光电隔离与接口驱动器件330

6.2.3 线性功率驱动接口器件及电路333

6.2.4 F/V转换接口器件及电路334

6.3 后向通道中D/A转换技术及其接口芯片335

6.3.1 D/A转换接口设计的一般性问题335

6.3.2 D/A转换性能指标与集成芯片339

6.4 典型D/A接口电路及应用实例345

6.4.1 AD7520的典型D/A转换接口及应用实例345

6.4.2 DAC0832的典型D/A转换接口及应用实例354

6.4.3 DAC1208、DAC1230系列D/A转换器件及接口363

6.4.4 DAC82及其16路D/A转换接口366

第七章 相互通道配置与接口技术369

7.1 单片机应用系统中的相互通道369

7.1.1 相互通道接口特点369

7.1.2 相互通道的典型结构369

7.1.3 相互通道接口设计应解决的问题371

7.2 MCS-51的串行口及其通信功能371

7.2.1 串行接口的构成与工作方式371

7.2.2 串行口的典型应用375

一、波持率设计375

二、串行发送、接收实例376

三、双机通信378

7.2.3 MCS-51串行口的多机通信383

一、多机通信原理383

二、多机通信程序设计383

三、查询方式的多机通信实例384

四、中断方式的多机通信实例387

7.3 相互通道中的器件与接口电路391

7.3.1 8251及其串行通信接口电路391

7.3.2 RUPI-44 HDLC/SDLC通信控制接口399

7.4 相互通道接口标准及其应用选择407

7.4.1 相互通道接口选择原则407

7.4.2 RS-232C、RS-422A、RS-423A和RS-449标准接口407

7.4.3 20mA电流环路串行接口412

7.4.4 接口信号调整413

7.4.5 光纤通信接口416

第八章 应用程序设计基础421

8.1 应用程序设计的硬件环境421

8.1.1 MCS-51的应用特征421

8.1.2 MCS-51应用系统的硬件环境424

8.1.3 应用程序的开发环境425

8.2 MCS-51指令系统特点及速查表426

8.2.1 指令系统格式及标识426

8.2.2 指令系统分类427

8.2.3 MCS-51指令速查表430

8.3 应用程序设计433

8.3.1 智能仪表的应用程序设计433

8.3.2 MCS-51系统中的典型程序设计437

一、查表程序设计437

二、散转程序设计442

三、输入／输出控制程序设计445

8.3.3 子程序调用时的参数传递方法450

8.3.4 应用程序中的浮点运算455

一、定点数与浮点数的表示方法455

二、多字节浮点数的规格化与对阶457

三、多字节浮点数的四则运算462

第九章 计算机应用系统中的抗干扰设计474

9.1 微机系统中的主要干扰渠道及抗干扰措施474

9.1.1 供电系统干扰及抗干扰措施474

9.1.2 过程通道干扰及抗干扰措施476

9.1.3 空间干扰及抗干扰措施481

9.2 印刷电路板及电路的抗干扰设计482

9.2.1 地线设计482

9.2.2 电源线布置483

9.2.3 去耦电容配置483

9.2.4 印刷电路板的尺寸与器件布置484

9.2.5 其它485

9.3 微机系统的布线设计485

9.4 软件的抗干扰设计488

9.4.1 干扰对测控系统造成的后果488

9.4.2 软件抗干扰的前提条件488

9.4.3 数据采集误差的软件对策489

9.4.4 控制状态失常的软件对策490

9.4.5 程序运行失常的软件对策490

主要参考资料492

芯片索引494

后记495