嵌入式单片机技术与实践

第1章 概述

1.1 嵌入式系统

1.1.1 嵌入式系统的定义

1.1.2 嵌入式系统的结构

1.1.3 嵌入式系统的应用

1.1.4 嵌入式系统的特点

1.1.5 嵌入式系统的分类

1.1.6 嵌入式系统的发展

1.2 嵌入式微处理器

1.2.1 单片机

1.2.2 DSP

1.2.3 ARM

1.2.4 SoC

1.3 嵌入式操作系统

1.3.1 RTX51

1.3.2 VxWorks

1.3.3 嵌入式Linux

1.3.4 WindowsCE

1.4 嵌入式系统的开发流程

习题

第2章 MCS-51硬件体系结构

2.1 MCS-51的特点

2.1.1 MCS-51的功能模块

2.1.2 MCS-51的芯片封装

2.2 MCS-51内部结构

2.2.1 中央处理器

2.2.2 存储器组织

2.2.3 I/O接口

2.2.4 内部资源

2.3 MCS-51的基本时序及工作方式

2.3.1 MCS-51的基本时序

2.3.2 MCS-51的工作方式

习题

第3章 MCS-51指令系统与程序设计

3.1 概述

3.2 寻址方式

3.2.1 立即寻址

3.2.2 直接寻址

3.2.3 寄存器寻址

3.2.4 寄存器间接寻址

3.2.5 变址寻址

3.2.6 相对寻址

3.2.7 位寻址

3.3 指令系统

3.3.1 数据传送指令

3.3.2 算术运算指令

3.3.3 逻辑运算和移位指令

3.3.4 控制转移指令

3.3.5 位操作指令

3.4 汇编语言程序设计

3.4.1 汇编语言的语言格式

3.4.2 伪指令

3.4.3 基本程序设计方法

3.4.4 程序设计步骤

3.5 KeilC51集成开发

3.5.1 KeilC51集成开发环境

3.5.2 C51程序设计方法

3.5.3 C51程序设计举例

习题

第4章 单片机应用系统设计

4.1 单片机最小系统设计

4.1.1 用单个MCS-51芯片组成最小系统

4.1.2 外接ROM组成最小系统

4.2 单片机系统的扩展设计

4.2.1 外部总线的扩展

4.2.2 存储器的扩展

4.2.3 I/O接口的扩展

4.3 应用系统设计的一般方法

4.3.1 设计步骤

4.3.2 总体设计

4.3.3 硬件设计

4.3.4 软件设计

4.3.5 系统调试

4.4 系统程序的在线编程

4.4.1 单片机程序装载的方法

4.4.2 在线编程方法

4.4.3 STC单片机的在线编程

4.5 单片机系统应用实例

习题

第5章 应用系统电路原理图设计

5.1 Protel99SE简介

5.1.1 Protel99SE的发展历程

5.1.2 Protel99SE的组成与特点

5.1.3 Protel99SE的运行环境

5.1.4 Protel99SE的安装与启动

5.1.5 Protel99SE的编辑器

5.2 原理图的设计准备

5.2.1 设计步骤

5.2.2 元器件准备

5.3 原理图设计的前期工作

5.3.1 管理原理图编辑器

5.3.2 设置电路图纸

5.3.3 装入元件库

5.3.4 实例操作

5.4 电路原理图绘制

5.4.1 绘制原理图的工具

5.4.2 绘制原理图的方法

5.4.3 绘制层次原理图

5.4.4 电气法则测试

5.5 文件的管理与输出

5.5.1 原理图文件管理

5.5.2 网络表文件

5.5.3 各种报表的生成

5.5.4 原理图的打印输出

习题

第6章 应用系统印制电路板设计

6.1 印制电路板的设计准备

6.1.1 设计流程

6.1.2 管理印制电路板编辑器

6.1.3 设置电路板工作层面

6.1.4 设置工作参数

6.2 印制电路板的前期设计

6.2.1 创建PCB元件

6.2.2 规划印制电路板

6.2.3 装入网络表和元件

6.2.4 元件布局

6.3 印制电路板布线

6.3.1 布线规则

6.3.2 设置布线规则

6.3.3 自动布线

6.3.4 设计规则检测

6.3.5 手工调整

6.4 文件的管理与输出

6.4.1 PCB报表的生成

6.4.2 PCB文件管理与输出

习题

第7章 应用系统设计的软硬件实现

7.1 应用系统硬件实现过程

7.1.1 准备工作

7.1.2 焊接

7.1.3 调试

7.2 七段数码管显示

7.2.1 案例说明

7.2.2 主要元器件

7.2.3 电路原理图

7.2.4 程序设计

7.2.5 程序说明

7.3 定时器T0中断

7.3.1 案例说明

7.3.2 程序设计

7.3.3 程序说明

7.4 外部中断INT0

7.4.1 案例说明

7.4.2 主要元器件

7.4.3 电路原理图

7.4.4 程序设计

7.4.5 程序说明

7.5 矩阵键盘

7.5.1 案例说明

7.5.2 主要元器件

7.5.3 电路原理图

7.5.4 程序设计

7.5.5 程序说明

7.6 数字时钟

7.6.1 案例说明

7.6.2 主要元器件

7.6.3 电路原理图

7.6.4 程序设计

7.6.5 程序说明

7.7 RS-232串口通信

7.7.1 案例说明

7.7.2 主要元器件

7.7.3 电路原理图

7.7.4 程序设计

7.7.5 程序说明

习题

参考文献

嵌入式系统技术是与人类社会各领域越来越紧密结合的应用技术，已经在军事国防、消费电子、网络通信、工业控制等各个领域得到广泛应用。本书介绍MCS51单片机的资源、应用系统设计、电路原理图和印制板设计、应用案例软硬件实现并结合实例教学，方便初学者涉足嵌入式系统设计领域，也为专业人士提供了软硬件设计实现的参考范本。全书共分7章，第1章是嵌入式系统的基本概念及嵌入式系统开发的一般方法。第2章介绍MCS51单片机的工作原理及其内部各种资源。第3章介绍MCS51汇编语言基础，以及Keil C51集成开发环境和C语言程序设计方法。第4章介绍MCS51单片机系统的设计，包括最小系统设计、系统扩展设计、应用系统设计方法以及程序下载等具体实现技术。第5、6章针对一个典型的嵌入式单片机应用实例，介绍利用Protel 99SE设计电路原理图和印制板图的方法。第7章通过应用案例介绍嵌入式单片机应用系统的软硬件实现。本书以案例教学形式介绍嵌入式单片机应用设计技术，层次清晰，叙述简洁而严谨，语言深入浅出，实践性强。典型应用实例贯穿全书，案例来自作者的教学与科研工作，所给出的软件和硬件都在实际教学中得到验证，每章配有一定数量的习题，便于教学。本书特别适合作为高等学校理工科通信、电子、计算机、控制等相关专业的教材，也可用于实践教学与课程设计及作为从事嵌入式单片机系统的开发人员参考使用。