单片机嵌入式系统原理及应用

前言第1章 单片机嵌入式系统简介1.1 单片机嵌入式系统定义1.1.1 通用计算机系统和嵌入式系统1.1.2 嵌入式系统定义1.1.3 嵌入式系统分类1.2 嵌入式系统中的处理器1.2.1 嵌入式微处理器1.2.2 嵌入式单片机1.2.3 数字信号处理器1.2.4 专用系统处理器1.2.5 多处理器系统1.3 单片机的类型1.3.1 8位、16位、32位单片机1.3.2 CISC和RISC结构单片机1.3.3 单核、双核、3核单片机1.3.4 JTAG接口在线调试单片机1.3.5 总线型单片机和非总线型单片机1.3.6 专用型单片机1.4 Atmel公司生产的单片机1.4.1 以8051为内核的8位单片机1.4.2 精简指令集AVR单片机1.4.3 基于ARM的32位单片机1.5 嵌入式系统中的操作系统1.5.1 嵌入式操作系统1.5.2 实时操作系统1.5.3 分时操作系统1.5.4 嵌入式实时操作系统需要满足的条件1.5.5 嵌入式操作系统的现状1.6 嵌入式系统和单片机发展趋势本章小结习题与思考题第2章 8051单片机的结构体系2.1 8051单片机的主要特性2.2 8051单片机的内部结构2.3 8051单片机的引脚2.4 8051单片机的微处理器2.4.1 运算器2.4.2 控制器2.5 8051单片机的存储器结构2.5.1 程序存储器2.5.2 8051的内部数据存储器2.5.3 特殊功能寄存器（SFR）2.5.4 位地址空间2.5.5 外部数据存储器2.6 8051单片机的并行I/O口2.6.1 8051的I/O结构2.6.2 读-修改-写特性2.6.3 并行I/O口的应用要点2.7 8051的时钟电路与时序2.7.1 时钟电路2.7.2 8051单片机的时序2.8 8051的复位和复位电路2.8.1 复位和复位电路2.8.2 复位时序2.9 8051单片机的低功耗模式2.9.1 空闲工作方式2.9.2 掉电工作方式2.10 AT89S52的片内Flash串行编程操作2.10.1 标志字节2.10.2 程序存储器的加密2.10.3 Flash存储器的串行编程2.11 AT89S52单片机最小系统设计本章小结习题与思考题第3章 8051指令系统3.1 汇编语言指令格式3.1.1 汇编语言执行指令格式3.1.2 汇编语言伪指令3.2 寻址方式3.2.1 寄存器寻址3.2.2 直接寻址3.2.3 立即寻址3.2.4 寄存器间接寻址3.2.5 基址加变址寄存器间接寻址3.2.6 位寻址方式3.2.7 相对寻址方式3.3 8051单片机指令分类3.4 数据传输指令3.4.1 一般传输指令3.4.2 累加器传输指令3.5 算术运算指令3.5.1 加法指令3.5.2 减法指令3.5.3 乘法指令和除法指令3.6 逻辑运算指令3.6.1 单操作数指令3.6.2 双操作数指令3.6.3 逻辑异或指令3.7 转移控制指令3.7.1 调用和返回指令3.7.2 无条件转移指令3.7.3 条件转移指令3.7.4 比较转移指令3.7.5 循环转移指令3.8 空操作指令3.9 位处理指令本章小结习题与思考题第4章 8051单片机程序设计基础4.1 汇编语言程序结构4.1.1 简单程序结构4.1.2 分支结构4.1.3 循环结构4.1.4 子程序及其参数传递方法4.1.5 中断服务程序4.2 8051单片机典型汇编程序设计4.2.1 无符号的多字节加法4.2.2 双字节二进制无符号数乘法4.2.3 码制转换程序4.2.4 查表程序4.3 C51基础4.3.1 Keil C51标志符与关键字4.3.2 C51数据与数据类型4.3.3 C51变量及其存储方式4.3.4 C51数据的存储类型和存储模式4.3.5 C51对8051特殊功能寄存器的定义4.3.6 C51对8051并行接口的定义4.3.7 中断服务函数与寄存器组的定义4.3.8 函数的参数和局部变量的存储器模式4.4 C51和汇编语言的混合编程4.4.1 函数名的转换4.4.2 参数传递和函数返回规则本章小结习题与思考题第5章 8051单片机嵌入式系统开发和仿真5.1 8051单片机软件开发集成环境——Keil μVision45.2 Keil项目开发流程5.3 AT89S5X单片机程序的下载5.3.1 并口ISP下载电缆5.3.2 USB ISP下载电缆5.3.3 利用USB ISP下载电缆下载程序到AT89S525.4 8051单片机Proteus仿真基础5.4.1 Proteus仿真平台5.4.2 Proteus的基本操作5.4.3 Proteus和第三方软件接口5.4.4 Keil和Proteus的联合仿真本章小结习题与思考题第6章8051单片机的中断系统6.1 微型计算机中断技术概述6.1.1 中断的概念6.1.2 中断处理过程6.2 8051单片机的中断控制6.2.1 中断源与中断标志位6.2.2 与中断有关的特殊功能寄存器6.2.3 中断响应过程本章小结习题与思考题第7章8051单片机的定时器/计数器7.1 定时器／计数器的结构7.2 8051的定时器/计数器T0和T1的控制7.2.1 定时器/计数器T0和T1的专用寄存器7.2.2 定时器/计数器T0和T1的工作模式7.2.3 T0和T1的应用实例7.3 AT89S52的定时器/计数器T27.3.1 定时器2的自动重装模式7.3.2 定时器2的捕获模式7.3.3 定时器2的波特率发生器7.3.4 定时器2的可编程时钟模式7.4 定时监视器7.4.1 AT89S52的定时监视器7.4.2 辅助功能寄存器AUXR本章小结习题与思考题第8章8051单片机的串行接口及串行总线8.1 8051单片机的串行接口8.1.1 串行接口的4种工作模式8.1.2 串行接口控制寄存器8.1.3 波特率的产生8.1.4 多机通信8.2 8051和RS 232 C标准总线的通信接口8.2.1 RS 232 C接口引脚描述8.2.2 RS 232 C接口的具体规定8.2.3 8051和RS 232 C的接口8.3 SPI总线及8051单片机的模拟8.3.1 SPI总线规范8.3.2 SPI总线的8051单片机模拟8.4 I2C串行总线接口及其8051单片机模拟8.4.1 I2C串行总线结构和基本特性8.4.2 I2C串行总线时序和数据传输8.4.3 I2C总线寻址与通信过程8.4.4 I2C接口模拟8.5 单总线1 Wire及其8051的模拟8.5.1 概述8.5.2 单总线1 Wire的硬件结构8.5.3 单总线1 Wire的供电方式8.5.4 单总线1 Wire的通信流程8.5.5 单总线1 Wire的时序图8.5.6 单总线1 Wire的8051模拟本章小结习题与思考题第9章8051单片机系统扩展与接口技术9.1 8051程序存储器的扩展9.1.1 8051外部程序存储器的操作时序9.1.2 并行E2PROM及其扩展9.1.3 并行Flash存储器FM16W08及其扩展9.2 8051数据存储器扩展9.2.1 并行接口外部数据存储器的操作时序9.2.2 8051单片机扩展并行接口外部数据存储器SRAM9.2.3 8051扩展SPI接口外部Flash数据存储器FM25040B9.3 8051的I/O接口扩展9.3.1 I/O接口的功能9.3.2 端口的编址9.3.3 I/O数据的几种传送方式9.3.4 可编程并行I/O芯片8255A9.3.5 用串行口扩展并行I/O口9.4 键盘与显示器接口9.4.1 键盘接口9.4.2 7段式LED显示器接口9.4.3 LED点阵接口9.4.4 字符式LCD接口9.5 8051单片机和ADC及DAC的接口9.5.1 8051与DAC0832的接口9.5.2 8051和ADC器件的接口9.5.3 应用SPI串行总线扩展12位A/D转换器TLC25439.6 单总线1 Wire接口的数字温度传感器DS18B20及其应用9.6.1 数字温度传感器DS18B209.6.2 利用DS18B20为8051扩展数字温度传感器本章小结习题与思考题第10章实时操作系统RTX5110.1 实时操作系统10.1.1 多任务系统10.1.2 多任务系统中任务的定义和状态10.1.3 多任务系统中的任务特性10.1.4 实时操作系统特性10.2 RTX51实时操作系统10.2.1 RTX51实时操作系统的特点10.2.2 RTX51的系统配置10.2.3 RTX51的典型功能函数10.2.4 RTX51的任务调度方法10.2.5 任务管理10.3 RTX51精简版例程10.4 RTX51全功能版例程本章小结习题与思考题第11章单片机应用系统开发及实例11.1 单片机应用系统的开发过程11.1.1 开发者必须具备的知识和能力11.1.2 单片机应用系统的开发步骤11.2 电喷汽车喷油器清洗机控制系统11.2.1 系统功能描述及工作原理11.2.2 系统方案及电路设计11.2.3 程序设计11.3 基于实时操作系统RTX51的万年历设计11.3.1 电路原理图11.3.2 实时时钟DS130211.3.3 主要程序代码本章小结习题与思考题第12章ARM32位单片机的结构、编程及开发工具12.1 ARM内核体系结构12.1.1 ARM体系结构版本12.1.2 ARM内核12.2 ARM编程模型12.2.1 处理器状态12.2.2 处理器模式12.2.3 寄存器集12.2.4 体系结构直接支持的数据类型12.2.5 存储器及存储器映射I/O12.2.6 异常12.3 ARM汇编指令12.3.1 ARM处理器寻址方式12.3.2 指令集12.3.3 伪指令12.4 ARM汇编程序设计12.4.1 ARM汇编语句格式12.4.2 ARM汇编语言符号12.4.3 ARM汇编语言表达式12.4.4 ARM汇编程序结构12.5 ARM程序开发工具ADS本章小结习题与思考题附录附录A MCS 51指令表附录B ASCII（美国标准信息交换码）表参考文献

　　《普通高等教育“十二五”规划教材：单片机嵌入式系统原理及应用》以8051单片机为主线，辅以32位ARM单片机，全面介绍了单片机嵌入式系统的原理和应用。主要内容包括单片机嵌入式系统简介，8051单片机的结构体系、指令系统、8051单片机程序设计基础、8051单片机嵌入式系统开发和仿真、8051单片机的中断系统，8051单片机的定时器/计数器、8051单片机的串行接口及串行总线、8051单片机系统扩展与接口技术，实时操作系统RTX51，单片机应用系统开发及实例，ARM32位单片机的结构、编程及开发工具。每章后有小结、习题与思考题。　　《普通高等教育“十二五”规划教材：单片机嵌入式系统原理及应用》可作为高等学校电气、电子、通信、自动化、机电一体化等专业的教材，也可供高等职业教育、自学考试和从事微机应用的人员使用。