MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术
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- 作者： 何立民
- 丛书名： 其他
- 出版社：北京航空航天大学出版社
- ISBN：7810121367
- 上架时间：2001-7-2
- 出版日期：2001 年2月
- 页码：514
- 版次：1-1
- 所属分类：
计算机 > 计算机组织与体系结构 > 单片计算机
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书籍
计算机书籍
本书较系统、全面地介绍了MCS—51系列单片机应用系统的构成和设计方法。详细地阐述了应用系统的前向通道(传感器通道接口)、后向通道(伺服驱动、控制通道接口)、人机对话通道和相互通道(单片机应用系统之间的通信接口)的结构设计、电路配置及接口技术；单片机应用系统软件的模块化设计方法以及典型应用程序实例；为保证应用系统的可靠性．还专列一章介绍微机系统的干扰和抗干扰设计。
本书编写过程中大量地参考了近年来单片机开发应用的最新成果，力求实用性强、系统性好、论述面宽、 材料新颖，以满足当前国内从事单片机开发、应用工程技术人员的急需。为了节省篇幅。书中只简略地介绍单 片机的结构与基本原理。
因此，本书的对象是专门从事单片机应用、开发的技术人员。也可作为各类单片机中、高级培训班教材， 或大专院校计算机应用系统设计类课程参考书。
计算机书籍
本书较系统、全面地介绍了MCS—51系列单片机应用系统的构成和设计方法。详细地阐述了应用系统的前向通道(传感器通道接口)、后向通道(伺服驱动、控制通道接口)、人机对话通道和相互通道(单片机应用系统之间的通信接口)的结构设计、电路配置及接口技术；单片机应用系统软件的模块化设计方法以及典型应用程序实例；为保证应用系统的可靠性．还专列一章介绍微机系统的干扰和抗干扰设计。
本书编写过程中大量地参考了近年来单片机开发应用的最新成果，力求实用性强、系统性好、论述面宽、 材料新颖，以满足当前国内从事单片机开发、应用工程技术人员的急需。为了节省篇幅。书中只简略地介绍单 片机的结构与基本原理。
因此，本书的对象是专门从事单片机应用、开发的技术人员。也可作为各类单片机中、高级培训班教材， 或大专院校计算机应用系统设计类课程参考书。
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第一章 绪 论
1．1 计算机应用系统的构成
1．1．1 通用计算机应用系统
1．1．2 专用计算机应用系统
1．1．3 混合型计算机应用系统
1．2 单片计算机种类、性能及供应状态
1．2．1 单片机的主流系列
1．2．2 单片机芯片技术的发展概况
1．2．3 单片机的供应状态
1．3 单片机的应用领域与应用模式
1．3．1 单片机的应用领域
1．3．2 单片机应用系统的分类
1．3．3 单片机应用系统构成方式
l. 4 单片机应用系统的软、硬件开发方法
1．4. 1 开发手段的选择
1．4．2 硬件系统设计原则
1．4．3 应用软件设计特点
1．4．4 应用系统开发过程
第二章 单片机应用系统设计基础
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随着近代超大规模集成电路的出现，微处理器及其外围芯片有了迅速的发展。集成技术的最新进展之一是将CPU和外围芯片，如程序存储器、数据存储器、并行、串行I／O口、定时／计数器、中断控制器及其他控制部件集成在一个芯片之中，制成单片计算机(Single—Chip Microcomputer)。而近年来推出的一些高档单片机还包含有许多特殊功能单元，如A／D、D／A转换器、调制解调器、通信控制器、锁相环、DMA、浮点运算单元等。因此，只要外加一些扩展电路及必要的通道接口就可以构成各种计算机应用系统，如工业控制系统、数据采集系统、自动测试系统、智能仪表、智能接口、功能模块等。
8位单片机，特别是高档8位单片机出现是计算机工程应用史上的一个里程碑，这是因为：
1．开始结束了计算机专业人员垄断计算机工程应用的时代。计算机在工程中的应用技术开始为非计算机专业的广大工程技术人员敞开大门。计算机软、硬件技术的发展使技术人员掌握计算机应用系统设计、组装、调试等变得十分容易。计算机应用系统有可能成为非计算机专业人员用来实现一些控制功能的常规性工具。
2．单片机系统的开发、应用会成为计算机工程应用的一个重要领域，特别是工业测、控系统不再是通用计算机系统和通用微处理器系统的一统天下。单片机的结构，外围器件的配套以及如何更好地满足工程领域、高技术领域形形色色的功能要求，会逐渐形成计算机芯片技术发展的一个重要方面。随着单片机结构的发展与完整，单片机应用系统会向更高层次和更大规模发展。
3．单片机已成为高科技领域个的有力工具。目前中、高档单片机，16位、32位单片机，以及一些专用单片机(如数字信息处理、通信控制等．) 已开始在工业测、控系统，机器人感觉系统，行走系统，分布式测控系统，快速多机实时处理系统和图象系统中成为不可缺少的重要组成部分。
单片机的出现，并在各个技术领域中得到如此迅猛的发展，与单片机构成计算机应用系统所形成的下述特点有关：
1．单片机构成的应用系统有较大的可靠性。这些可靠性的获得除了依靠单片机芯片本身的高可靠性以及应用系统有最少的联接外，还可以方便地采用软、硬件冗余技术。
2．系统扩展、系统配置较典型、规范，容易构成各种规模的应用系统，应用系统有较高的软、硬件利用系数。
3． 由于构成的应用系统是一个计算机系统，相当多的测、控功能由软件实现，故具有柔性特征，不须改变硬件系统就能适当地改变系统功能。
4．有优异的性能、价格比。
可以说，对于广大的电子应用专业技术人员，目前面临的单片机应用技术，如同60年代面临晶体管技术，70年代面临数字集成电路技术一样。单片机和可编程门阵列相结合，构成新一代电子应用技术是不可能回避的一项新型的工程应用技术。
因此，在高等工科专业教学和成人科技更新教育中普及、培养单片机应用系统设计能力是一项刻不容缓的事情。
本书编写的目的是使读者通过对本书的学习，初步掌握单片机应用系统软、硬件设计的能力。在内容选择上努力做到充实、实用、新颖。
本书选作我校本科生《单片机应用系统设计》和研究生《计算机系统配置与接口技术》课程主要教材，因此，在编写上尽可能做到系统性强和便于自学。为了节省篇幅，突出重点，对于单片机的结构、基本原理，不作详细介绍。
全书按应用系统设计内容分成五个部分：
一、计算机应用系统设计的基本概念。它包括了第一、二章内容，概述了系统的构成，系统的开发过程以及McS—51单片机的应用特征。
二、单片机的系统扩展。介绍了单片机最基本的扩展方法，如ROM、RAM、I／O口及其它典型外围芯片的扩展方法、扩展电路。
三、单片机的系统配置。这是全书的重点部分，它包括了第四、五、六、七章。作者把应用系统的系统配置分成四个典型通道的配置。
1．人机对话通道配置：主要是为应用系统与用户之间提供信息交流条件，主要有显示器、键盘、打印机等的通道接口设计。
2．前向通道配置：主要是传感器接口，是应用系统的感觉通道，是系统中主要的模拟电路部分。
8位单片机，特别是高档8位单片机出现是计算机工程应用史上的一个里程碑，这是因为：
1．开始结束了计算机专业人员垄断计算机工程应用的时代。计算机在工程中的应用技术开始为非计算机专业的广大工程技术人员敞开大门。计算机软、硬件技术的发展使技术人员掌握计算机应用系统设计、组装、调试等变得十分容易。计算机应用系统有可能成为非计算机专业人员用来实现一些控制功能的常规性工具。
2．单片机系统的开发、应用会成为计算机工程应用的一个重要领域，特别是工业测、控系统不再是通用计算机系统和通用微处理器系统的一统天下。单片机的结构，外围器件的配套以及如何更好地满足工程领域、高技术领域形形色色的功能要求，会逐渐形成计算机芯片技术发展的一个重要方面。随着单片机结构的发展与完整，单片机应用系统会向更高层次和更大规模发展。
3．单片机已成为高科技领域个的有力工具。目前中、高档单片机，16位、32位单片机，以及一些专用单片机(如数字信息处理、通信控制等．) 已开始在工业测、控系统，机器人感觉系统，行走系统，分布式测控系统，快速多机实时处理系统和图象系统中成为不可缺少的重要组成部分。
单片机的出现，并在各个技术领域中得到如此迅猛的发展，与单片机构成计算机应用系统所形成的下述特点有关：
1．单片机构成的应用系统有较大的可靠性。这些可靠性的获得除了依靠单片机芯片本身的高可靠性以及应用系统有最少的联接外，还可以方便地采用软、硬件冗余技术。
2．系统扩展、系统配置较典型、规范，容易构成各种规模的应用系统，应用系统有较高的软、硬件利用系数。
3． 由于构成的应用系统是一个计算机系统，相当多的测、控功能由软件实现，故具有柔性特征，不须改变硬件系统就能适当地改变系统功能。
4．有优异的性能、价格比。
可以说，对于广大的电子应用专业技术人员，目前面临的单片机应用技术，如同60年代面临晶体管技术，70年代面临数字集成电路技术一样。单片机和可编程门阵列相结合，构成新一代电子应用技术是不可能回避的一项新型的工程应用技术。
因此，在高等工科专业教学和成人科技更新教育中普及、培养单片机应用系统设计能力是一项刻不容缓的事情。
本书编写的目的是使读者通过对本书的学习，初步掌握单片机应用系统软、硬件设计的能力。在内容选择上努力做到充实、实用、新颖。
本书选作我校本科生《单片机应用系统设计》和研究生《计算机系统配置与接口技术》课程主要教材，因此，在编写上尽可能做到系统性强和便于自学。为了节省篇幅，突出重点，对于单片机的结构、基本原理，不作详细介绍。
全书按应用系统设计内容分成五个部分：
一、计算机应用系统设计的基本概念。它包括了第一、二章内容，概述了系统的构成，系统的开发过程以及McS—51单片机的应用特征。
二、单片机的系统扩展。介绍了单片机最基本的扩展方法，如ROM、RAM、I／O口及其它典型外围芯片的扩展方法、扩展电路。
三、单片机的系统配置。这是全书的重点部分，它包括了第四、五、六、七章。作者把应用系统的系统配置分成四个典型通道的配置。
1．人机对话通道配置：主要是为应用系统与用户之间提供信息交流条件，主要有显示器、键盘、打印机等的通道接口设计。
2．前向通道配置：主要是传感器接口，是应用系统的感觉通道，是系统中主要的模拟电路部分。
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