MCS-51系列单片机实用接口技术
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- 作者： 李华
- 丛书名： 其他
- 出版社：北京航空航天大学出版社
- ISBN：781012420X
- 上架时间：2001-8-29
- 出版日期：2001 年5月
- 页码：648
- 版次：1-7
- 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
本书全面、系统地介绍了MCS-51系列单片机应用系统的各种实用接口技术及其配置。内容包括：MCS-51系列单片机组成原理：应用系统扩展、开发与调试；键盘输入接口的设计及调试；打印机和显示器接口及设计实例；模拟输入通道接口技术；A/D、D/A、接口技术及在控制系统中的应用设计；V/F转换器接口技术、串行通讯接口技术以及其它与应用系统设计有关的实用技术等。
本书是为满足广大科技工作者从事单片机应用系统软件、硬件设计的需要而编写的，具有内容新题、实用、全面的特色。所有的接口设计都包括详细的设计步骤、硬件线路图及故障分析，并附有测试程序清单。书中大部分接口软、硬件设计实例都是作者多年来从事单片机应用和开发工作的经验总结，实用性和工程性较强，尤其是对应用系统中必备的键盘、显示器、打印机、A/D、D/A通讯接口设计、模拟信号处理及开发系统应用举例甚多，目的是让将要开始和正在从事单片机应用开发的科研人员根据自己的实际需要来选择应用，一书在手即可基本完成单片机应用系统的开发工作。
本书主要面向从事单片机应用开发工作的广大工程技术人员，也可作为大专院校有关专业的教材或教学参考书。
计算机书籍
本书全面、系统地介绍了MCS-51系列单片机应用系统的各种实用接口技术及其配置。内容包括：MCS-51系列单片机组成原理：应用系统扩展、开发与调试；键盘输入接口的设计及调试；打印机和显示器接口及设计实例；模拟输入通道接口技术；A/D、D/A、接口技术及在控制系统中的应用设计；V/F转换器接口技术、串行通讯接口技术以及其它与应用系统设计有关的实用技术等。
本书是为满足广大科技工作者从事单片机应用系统软件、硬件设计的需要而编写的，具有内容新题、实用、全面的特色。所有的接口设计都包括详细的设计步骤、硬件线路图及故障分析，并附有测试程序清单。书中大部分接口软、硬件设计实例都是作者多年来从事单片机应用和开发工作的经验总结，实用性和工程性较强，尤其是对应用系统中必备的键盘、显示器、打印机、A/D、D/A通讯接口设计、模拟信号处理及开发系统应用举例甚多，目的是让将要开始和正在从事单片机应用开发的科研人员根据自己的实际需要来选择应用，一书在手即可基本完成单片机应用系统的开发工作。
本书主要面向从事单片机应用开发工作的广大工程技术人员，也可作为大专院校有关专业的教材或教学参考书。
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第一章 mcs-51系列单片机组成原理
1．1 概述
1．1．1 单片机主流产品系列
1．1．2 单片机芯片技术的发展概况
1．1．3 单片机的应用领域
1．2 mcs-51单片机硬件结构
1．2．1 mcs-51单片机硬件结构的特点
1．2．2 mcs-51单片机的引脚描述及片外总线结构
1．2．3 mcs-51片内总体结构
1．2．4 mcs-51单片机中央处理器及其振荡器、时钟电路和cpu时序
1．2．5 mcs-51单片机的复位状态及几种复位电路设计
1．2．6 存储器、特殊功能寄存器及位地址空间
1．2．7 输入／输出(i／o)口
1．3 mcs-51单片机指令系统分析
1．3．1 指令系统的寻址方式
1．3．2 指令系统的使用要点
1．3．3 指令系统分类总结
1．4 串行接口与定时／计数器
1．4．1 串行接口简介
1．4．2 定时器／计数器的结构
1．1 概述
1．1．1 单片机主流产品系列
1．1．2 单片机芯片技术的发展概况
1．1．3 单片机的应用领域
1．2 mcs-51单片机硬件结构
1．2．1 mcs-51单片机硬件结构的特点
1．2．2 mcs-51单片机的引脚描述及片外总线结构
1．2．3 mcs-51片内总体结构
1．2．4 mcs-51单片机中央处理器及其振荡器、时钟电路和cpu时序
1．2．5 mcs-51单片机的复位状态及几种复位电路设计
1．2．6 存储器、特殊功能寄存器及位地址空间
1．2．7 输入／输出(i／o)口
1．3 mcs-51单片机指令系统分析
1．3．1 指令系统的寻址方式
1．3．2 指令系统的使用要点
1．3．3 指令系统分类总结
1．4 串行接口与定时／计数器
1．4．1 串行接口简介
1．4．2 定时器／计数器的结构
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随着电子技术的迅速发展，特别是随大规模集成电路产生而出现的微型计算机，给人类生活带来了根本性的改变。如果说微型计算机的出现使现代科学研究得到了质的飞跃；那么可以毫不夸张地说，单片机技术的出现则是给现代工业测控领域带来了一次新的技术革命。目前，单片机以其高可靠性、高性能价格比，在工业控制系统、数据采集系统、智能化仪器仪表、办公自动化等诸多领域得到极为广泛的应用，并已走入家庭，从洗衣机、微波炉到音响、汽车，到处都可见到单片机的踪影。因此，单片机技术开发和应用水平已逐步成为一个国家工业发展水平的标志之一。
由于单片机技术在各个领域正得到越来越广泛的应用，世界上许多集成电路生产厂家相继推出了各种类型的单片机。在单片机家族的众多成员中，MCS-51系列单片机以其优越的性能、成熟的技术及高可靠性和高性能价格比，迅速占领了工业调控和自动化工程应用的主要市场，成为国内单片机应用领域中的主流。目前，可用于MCS-51系列单片机开发的硬件越来越多，与其配套的各类开发系统、各种软件也日趋完善，因此，可以极方便地利用现有资源，开发出用于不同目的的各类应用系统。
尽管目前有关MCS-51系列单片机的书籍品种繁多，但侧重面各不一样。有的着重于从原理上进行分析和介绍，而在具体应用等方面有些欠缺；有的虽介绍了一些应用系统实例，但在全面性和系统性方面有些不足；特别是随着电子技术的迅速发展，器件更新换代快，如何将功能更强、性能更优的新型器件、芯片用于应用系统，是设计者所面临的实际问题。针对目前这种状况，我们觉得有必要推出一部系统、实用、新颖、内容齐全、面向实际工程应用的MCS-51单片机应用和开发方面的技术书籍。为此，我们组织了长期从事单片机技术开发、研究和教学工作的中青年专家，根据他们在单片机应用开发第一线所积累的实际经验，编写了《MCS-51系列单片机实用接口技术》一书。相信本书必将以翔实而全面的资料、严谨的结构、众多的实例，而为广大读者青睐。
本书共分十二章。第一、二章主要介绍了MCS-51单片机的结构、原理、指令系统及基本配置，包括各种EPROM、E2PROM、RAM的扩展以及8255、8155/8156、8243等I/O芯片与单片机的接口技术。
针对已有一定单片机技术基础的读者，本书在第三章介绍了单片机应用系统的开发技术，包括应用系统的总体设计方法、硬件实现步骤、如何使用仿真器进行系统调试等。以便使读者能迅速地熟悉单片机软硬件开发环境，掌握应用系统的基本设计方法和调试步骤。
第四、五、六章重点介绍了单片机应用系统中的键盘、显示器、打印机的接口技术，包括独立式键盘、矩阵式键盘、拨码盘的接口和可编程键盘/显示接口芯片的使用；LED、字符型LCD、点阵型LCD及萤光管与单片机的接口和大屏幕显示驱动技术；各类打印机如TPμP系列打印机、XLF微打、标准宽行打印机与单片机的接口和驱动技术，并给出了详细的编程实例。
模拟信号的拾取、放大、调理往往是应用系统设计人员辣手但又无法回避的问题。本书的第七章则从传感器和信号放大技术入手，介绍了模拟信号调理技术，包括测量放大器；增益可编程放大器的使用；多路模拟开关、采样/保持电路的设计及滤波器设计技术等，并给出了各种实用电路和器件选用指南，为读者进行模拟信号的采集和处理提供了参考。
有关D/A、A/D转换技术则在第八章、第九章中作了重点介绍。在详细介绍8位至16位各种类型的A/D、D/A转换器的基础上，给出了与单片机的硬件接口电路及调试方法和步骤，对接口电路的常见故障进行了分析研究，并介绍了在实际工作中如何选用A/D、D/A芯片的方法。此处所涉及的A/D、D/A转换器件之多、之新、之实用在同类书中颇具特色。
考虑到目前V/F变换技术的应用日趋广泛，本书在第十章详细介绍了各种V/F转换方法及与单片机的接口技术，为用户在系统设计中提供一种新的方法。
鉴于单片机的应用已从单机逐渐转向多机或联网，本书第十一章在介绍RS-232C、RS422/423、20mA电流环等各类通讯标准的基础上，着重讨论了单片机与单片机、单片机与PC机的通讯技术，包括双机通讯、多机通讯及抗干扰技术，给出了具体的设计实例、通讯接口电路、通讯软件、程序框图、调试步骤等，最后介绍了扩展多路串行口的方法。
对于单片机应用系统设计中经常用到的一些实用技术，如低功耗系统设计、逻辑电乎转换和接口技术、电源变换和隔离技术以及V/I、I/V转换、开关量输出接口驱动技术、量程自动切换技术等，在第十二章中作了专门介绍，并给出了各种接口变换电路。
全书由李华主编。第二、三、十一章和12．6节由李华编写；第一、八、九章和12．1节由孙晓民编写；第四、五、六章由李红青编写；第七章和12．2、12．3、12．4、12．5节由徐平编写；张新宇编写第十章。
全书由李杏春先生主审。在编写过程中得到了许多同志的大力支持。在录入、排版、校稿和绘图等方面，得到了唐世明、张秦、李朝荣、刘例、周洁、王锐等同志的大力协助，在此一并致谢；为使本书更具全面性、实用性，在编写过程中我们查阅了大量参考资料和期刊，并选用了其中的一些实例，因篇幅有限，难以一一列举，在此一并致谢。
“只要一书在手，就能完成您的单片机应用系统设计”是本书编写的指导思想；创造系统性、实用性、全面性的统一是本书的追求；帮助读者以最短的时间，准确、有效地完成开发任务是编者的最大心愿。尽管作者已尽最大努力，但由于时间仓促，受学识水平所限，错误之处在所难免，还望广大读者给予批评指正。
编著者
1993年3月
于北京航空航天大学
由于单片机技术在各个领域正得到越来越广泛的应用，世界上许多集成电路生产厂家相继推出了各种类型的单片机。在单片机家族的众多成员中，MCS-51系列单片机以其优越的性能、成熟的技术及高可靠性和高性能价格比，迅速占领了工业调控和自动化工程应用的主要市场，成为国内单片机应用领域中的主流。目前，可用于MCS-51系列单片机开发的硬件越来越多，与其配套的各类开发系统、各种软件也日趋完善，因此，可以极方便地利用现有资源，开发出用于不同目的的各类应用系统。
尽管目前有关MCS-51系列单片机的书籍品种繁多，但侧重面各不一样。有的着重于从原理上进行分析和介绍，而在具体应用等方面有些欠缺；有的虽介绍了一些应用系统实例，但在全面性和系统性方面有些不足；特别是随着电子技术的迅速发展，器件更新换代快，如何将功能更强、性能更优的新型器件、芯片用于应用系统，是设计者所面临的实际问题。针对目前这种状况，我们觉得有必要推出一部系统、实用、新颖、内容齐全、面向实际工程应用的MCS-51单片机应用和开发方面的技术书籍。为此，我们组织了长期从事单片机技术开发、研究和教学工作的中青年专家，根据他们在单片机应用开发第一线所积累的实际经验，编写了《MCS-51系列单片机实用接口技术》一书。相信本书必将以翔实而全面的资料、严谨的结构、众多的实例，而为广大读者青睐。
本书共分十二章。第一、二章主要介绍了MCS-51单片机的结构、原理、指令系统及基本配置，包括各种EPROM、E2PROM、RAM的扩展以及8255、8155/8156、8243等I/O芯片与单片机的接口技术。
针对已有一定单片机技术基础的读者，本书在第三章介绍了单片机应用系统的开发技术，包括应用系统的总体设计方法、硬件实现步骤、如何使用仿真器进行系统调试等。以便使读者能迅速地熟悉单片机软硬件开发环境，掌握应用系统的基本设计方法和调试步骤。
第四、五、六章重点介绍了单片机应用系统中的键盘、显示器、打印机的接口技术，包括独立式键盘、矩阵式键盘、拨码盘的接口和可编程键盘/显示接口芯片的使用；LED、字符型LCD、点阵型LCD及萤光管与单片机的接口和大屏幕显示驱动技术；各类打印机如TPμP系列打印机、XLF微打、标准宽行打印机与单片机的接口和驱动技术，并给出了详细的编程实例。
模拟信号的拾取、放大、调理往往是应用系统设计人员辣手但又无法回避的问题。本书的第七章则从传感器和信号放大技术入手，介绍了模拟信号调理技术，包括测量放大器；增益可编程放大器的使用；多路模拟开关、采样/保持电路的设计及滤波器设计技术等，并给出了各种实用电路和器件选用指南，为读者进行模拟信号的采集和处理提供了参考。
有关D/A、A/D转换技术则在第八章、第九章中作了重点介绍。在详细介绍8位至16位各种类型的A/D、D/A转换器的基础上，给出了与单片机的硬件接口电路及调试方法和步骤，对接口电路的常见故障进行了分析研究，并介绍了在实际工作中如何选用A/D、D/A芯片的方法。此处所涉及的A/D、D/A转换器件之多、之新、之实用在同类书中颇具特色。
考虑到目前V/F变换技术的应用日趋广泛，本书在第十章详细介绍了各种V/F转换方法及与单片机的接口技术，为用户在系统设计中提供一种新的方法。
鉴于单片机的应用已从单机逐渐转向多机或联网，本书第十一章在介绍RS-232C、RS422/423、20mA电流环等各类通讯标准的基础上，着重讨论了单片机与单片机、单片机与PC机的通讯技术，包括双机通讯、多机通讯及抗干扰技术，给出了具体的设计实例、通讯接口电路、通讯软件、程序框图、调试步骤等，最后介绍了扩展多路串行口的方法。
对于单片机应用系统设计中经常用到的一些实用技术，如低功耗系统设计、逻辑电乎转换和接口技术、电源变换和隔离技术以及V/I、I/V转换、开关量输出接口驱动技术、量程自动切换技术等，在第十二章中作了专门介绍，并给出了各种接口变换电路。
全书由李华主编。第二、三、十一章和12．6节由李华编写；第一、八、九章和12．1节由孙晓民编写；第四、五、六章由李红青编写；第七章和12．2、12．3、12．4、12．5节由徐平编写；张新宇编写第十章。
全书由李杏春先生主审。在编写过程中得到了许多同志的大力支持。在录入、排版、校稿和绘图等方面，得到了唐世明、张秦、李朝荣、刘例、周洁、王锐等同志的大力协助，在此一并致谢；为使本书更具全面性、实用性，在编写过程中我们查阅了大量参考资料和期刊，并选用了其中的一些实例，因篇幅有限，难以一一列举，在此一并致谢。
“只要一书在手，就能完成您的单片机应用系统设计”是本书编写的指导思想；创造系统性、实用性、全面性的统一是本书的追求；帮助读者以最短的时间，准确、有效地完成开发任务是编者的最大心愿。尽管作者已尽最大努力，但由于时间仓促，受学识水平所限，错误之处在所难免，还望广大读者给予批评指正。
编著者
1993年3月
于北京航空航天大学
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