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ARM SoC设计的软件和硬件协同验证
书 名:
单片机实验与实践教程(二)
作 者:
夏继强 沈德金 邢春香
出版社:
北京航空航天大学出版社
ISBN:
7-81077-756-4
定 价:
26.00元
出版日期:
2006-5-1
购买方法:
北航出版社  网上购书
 
 
内容简介
  本书为《单片机系列教程》之一,较之第1版,增删了部分内容。保留了第1版中循序渐进、汇编语言与高级语言并重、串并行扩展并重等特点,删去了陈旧的部分,增加了近年来单片机应用领域中的多种串行总线扩展以及嵌入式实时多任务操作系统等内容。
  全书共分5章。第1章是单片机实验基础,介绍了汇编语言和C语言的软件开发过程以及仿真器的使用方法,并配以简单的实验。第2章根据80C51的内部功能,着重练习了定时器/计数器、中断及串行口的使用。第3章针对传统的单片机系统扩展,设置了存储器扩展、微型打印机扩展、I/O口扩展、A/D及D/A扩展等实验。第4章是系统串行扩展实验,提供了UART、I2C总线、Onewire、SPI、Microwire接口芯片的使用示例。第5章是综合实验,通过3个综合实验,希望给读者一个全面的实践机会,在这部分中还增加了使用嵌入式实时多任务操作系统μC/OSII的开发方法。
  本书可选作单片机课程的教学实验用书,也适用于本科生毕业设计、课程设计、课外科技活动、电子技术竞赛等实践活动,还可用作研究生及单片机开发者的综合实践参考资料。
 
前 言
  本教程是何立民教授为主编的“单片机系列教程”丛书之一,与《单片机实验与实践教程(一)》和《单片机实验与实践教程(三)》一同构成“单片机系列教程”的实验与实践教程,是在我单位近年来为本科生、研究生开设的实验以及一些科研实践的基础上编写而成的。本书可选作单片机课程的教学实验用书,也可作为本科生毕业设计、研究生进行系统开发及其他单片机实践环节的参考资料。
  本教程共分5章。第1章是单片机开发基础,介绍了汇编语言和C语言的软件开发过程以及仿真器的使用,并配以简单的实验。第2章根据80C51的内部功能,着重练习了定时器/计数器、中断及串行口的使用。第3章针对传统的单片机系统并行扩展,设置了存储器扩展、微型打印机扩展、I/O口扩展、A/D及D/A扩展等实验。第4章是系统串行扩展实验,提供了串行口、I2C总线、Onewire、SPI、Microwire接口芯片的使用示例。第5章是综合实验,通过3个综合实验,希望给读者一个全面的实践机会,在这部分中还介绍了嵌入式实时多任务操作系统μC/OSII的开发方法。
  在编写过程中,主要突出以下几个特点:
1.循序渐进
  本教程在内容编排上采用由浅入深、由易到难的原则,从最初的熟悉单片机开发环境,到内部单元功能实验,再到单片机系统扩展实验,直至最后的综合实验,体现了从了解单片机基本原理到能够根据需要设计出单片机系统的不同阶段的训练内容。不同层次的读者可以根据自己的情况选择练习起点。
2.并行扩展与串行扩展并重
  目前的单片机系统设计中,除了传统的并行外围器件扩展外,串行外围器件扩展也很活跃,各大芯片制造商都推出这类产品,这也为系统设计尤其是硬件设计带来了方便。本教程力图能够跟上这种发展趋势,除并行外围器件扩展实验外,还安排了串行扩展实验一章,介绍了目前使用较多的UART、I2C总线、Onewire、SPI、Microwire等多种串行扩展芯片的使用方法。
3.虚拟接口与虚拟器件思想
  虚拟接口与虚拟器件是目前单片机系统设计的又一大特色,采用这一思想,可以充分利用单片机的软件资源,实现一些接口和器件的功能,给应用系统设计带来了灵活性。本教程在编写中也反映了这一特色,特别是在串行扩展实验一章中,给出了多种串行通信的模拟软件包,应用这些软件包可以灵活地扩展出各种串行接口,希望能通过这一章的实验在虚拟设计上起到抛砖引玉的作用。
4. 高级语言与汇编语言并重
  为简化系统编程,增加单片机应用系统程序的可读性和可移植性,单片机编程也从传统的汇编语言编程转向C语言编程。为适应这一形势需要,本教程的所有程序都提供了C语言代码。同时,为满足不同层次读者的需要,书中也给出了相应的汇编语言程序,可以对照学习。
5. 基础训练与实际应用相结合
  基本原理、基本时序、基本实例一直是学习和掌握单片机应用技能的基本要求,本教程在注重基本训练的前提下,还考虑了实际应用,在综合实验中介绍了嵌入式实时多任务操作系统μC/OSII的使用方法。实验内容有的选自本科生、研究生实验课内容,有的选自学生的课程设计、毕业设计,还有一部分是从实际的科研课题中裁剪出来的,与实际应用紧密结合。与第1版相比,本教程第2版删去了一些比较陈旧的知识,针对串行外围器件扩展应用越来越多的实际现状,在第1版原有I2C总线实验的基础上,增加了Onewire、SPI、Microwire等多种串行扩展芯片的实验内容。另外,在单片机及嵌入式系统的开发设计中,采用实时多任务操作系统的优势已经逐渐被开发人员所认识。本教程增加了一个使用μC/OSII操作系统的综合实验,读者可以通过这一实验的对比,较快地学习这方面的知识。
  为方便读者的学习和实践,与本教程配套的单片机实验系统DP51PROA已由广州周立功单片机发展有限公司生产完成,将与本教材同步面市广州周立功单片机发展有限公司联系方式如下:
地址: 广州市天河区河北路689号光大银行大厦15楼F1
电话: 020-3873091638730917传真: 020-38730925
Email: info@zlgmcu.com
网址: http://www.zlgmcu.com。
  本教程由夏继强、沈德金、邢春香编写,由夏继强负责教程的内容规划、修改和定稿。研究生尚真真、钱问发、刘媛媛、习亮、刘铮、曹磊、张小武参与了程序的编写与软件的调试过程。
  何立民教授、张俊谟教授、张迎新教授对本书的再版提出了宝贵意见。另外,在本书的编写过程中,得到了满庆丰教授、周立功教授、耿春明副教授、李仕兵工程师的大力支持,在此表示衷心感谢。由于编者水平有限,书中难免存在缺点和错误,敬请广大读者给予批评指正。作者Email地址: xiajiqiang@buaa.edu.cn。
                                       夏继强
                                      2006年1月
 
目 录
第1章 单片机实验基础
1.1 汇编语言及C51语言编程方法介绍1
1.1.1 汇编语言1
1.1.2 C51语言3
1.2 仿真器与用户实验板4
1.2.1 用户实验板介绍4
1.2.2 Keil C51集成开发环境介绍5
1.2.3 程序固化10
1.3 数字量输入/输出基础实验12
1.3.1 实验1——P1口输入/输出实验12
1.3.2 实验2——P1口音乐输出实验16
1.3.3 实验3——步进电机驱动实验22
第2章 单片机内部功能单元实验
2.1 单片机内部功能单元简介27
2.1.1 51系列单片机的内部结构27
2.1.2 80C51的内部存储器组织28
2.2 实验4——十六进制数加法运算实验29
2.3 实验5——十进制数转BCD码实验30
2.4 实验6——定时器/计数器实验31
2.5 实验7——中断实验36
2.6 实验8——串行通信实验42
第3章 系统并行扩展实验
3.1 系统扩展方法介绍53
3.2 实验9——扩展RAM实验53
3.3 实验10——并行扩展微型打印机实验56
3.4 实验11——用8255扩展I/O口实验59
3.5 实验12——并行扩展A/D转换器ADC0809实验61
3.6 实验13——扩展双积分A/D转换器ICL7135实验64
3.7 实验14——并行扩展D/A转换器DAC0832实验69
第4章 系统串行扩展实验
4.1 串行口扩展实验71
4.1.1 实验15——串行扩展74HC595实现显示实验71
4.1.2 实验16——模拟串行口扩展74HC595实验74
4.2 I2C总线扩展实验77
4.2.1 I2C总线简介77
4.2.2 实验17——SAA1064驱动LED显示实验89
4.2.3 实验18——PCF8576驱动字符LCD显示实验91
4.2.4 实验19——ZLG7290扩展键盘显示实验94
4.2.5 实验20——PCF8574扩展I/O口实验99
4.2.6 实验21——扩展存储器AT24C08实验104
4.2.7 实验22——日历时钟PCF8563实验109
4.2.8 实验23——A/D、D/A转换器PCF8591实验120
4.3 Onewire接口芯片实验123
4.3.1 Onewire协议简介123
4.3.2 实验24——DS1990A实验132
4.3.3 实验25——DS18B20数字温度采集实验133
4.4 SPI接口芯片实验137
4.4.1 SPI协议简介137
4.4.2 实验26——MAX3100扩展串行口实验138
4.4.3 实验27——X5045看门狗实验143
4.4.4 实验28——TLC549串行A/D转换器实验154
4.4.5 实验29——TLC5620串行D/A转换器实验158
4.5 Microwire接口芯片实验165
4.5.1 Microwire协议简介165
4.5.2 实验30——串行存储器93C46扩展实验165
第5章 综合实验
5.1 实验31——IC卡简易收费装置设计实验177
5.2 实验32——串行扩展平台实验189
5.3 实验33——多功能时钟及温度采集实验202
5.4 μC/OSII嵌入式实时多任务操作系统实验221
5.4.1 嵌入式实时多任务操作系统221
5.4.2 μC/OSII实时操作系统221
5.4.3 μC/OSII的移植226
5.4.4 实验34——μC/OSII下的多功能时钟及温度采集实验228
附录A 实验使用的芯片引脚图
附录B MCS15指令系统特点及速查表
B.1 指令系统格式及标识267
B.2 指令系统分类268
B.3 MCS51指令速查表272
参考文献
 
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