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 μVision4
5.2 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AT89S52
5.4 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T2
7.3.1 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SRAM
9.2.3 8051扩展SPI接口外部Flash数据存储器FM25040B
9.3 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8255A
9.3.5 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TLC2543
9.6 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DS18B20
9.6.2 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RTX51
10.1 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DS1302
11.3.3 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/O
12.2.6 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