商品描述
本書以MCS-51單片機為核心，深入淺出地剖析了嵌入式計算機系統的原理與應用，力求內容完備、結構清晰、實例鮮活，幫助讀者打下紮實的技術基礎並拓展應用視野。書中首先系統闡述嵌入式計算機系統領域的重要概念，包括實時/分時操作系統、中央處理器與總線技術、寄存器與存儲器、輪詢與中斷機制、同步與異步通信、串行與並行通信、軟件與硬件仿真調試等。為幫助讀者深入理解嵌入式計算機芯片的底層工作邏輯，本書還詳細介紹了匯編指令與匯編語言編程，並給出了匯編語言與C語言的混合編程方法與實例。在此基礎上，以實例形式詳細講解I/O口、中斷、定時/計數器及通用異步收發器（UART）等常見外設的接口與工作原理。此外，結合Keil開發環境與Proteus仿真軟件，基於AT89C51單片機，提供了7段LED顯示、行列鍵及ADC0809模數轉換與采集等實用案例。作為全書的進階實踐，書末設計了兩個綜合仿真項目：數字體溫計的設計與模擬心電采集顯示系統的設計，以提升讀者的工程應用能力。本書提供配套電子課件PPT、練習題參考答案、實踐題參考設計、進階知識點、教學大綱等豐富的教學資源，方便讀者選用。本書從底層邏輯到上層應用，從基礎編程到項目實戰，循序漸進，為讀者開啟嵌入式計算機系統設計的大門，適合作為高等院校電子信息工程、自動化、機械電子工程、生物醫學工程等相關專業嵌入式計算機系統課程的教材，也可供嵌入式系統愛好者與研發人員自學參考。
目錄大綱
目 錄
第1章 緒論 1
1.1 如何高效掌握嵌入式計算機技術 1
1.2 嵌入式計算機技術的發展趨勢與未來方向 2
1.3 基於MSP430的心電采集傳輸系統 4
1.3.1 系統架構 4
1.3.2 硬件設計 5
1.3.3 軟件設計 6
1.3.4 分析測試 8
1.3.5 總結 9
1.4 課後練習題 9
第2章 嵌入式計算機系統基礎 10
2.1 嵌入式計算機系統的定義 10
2.2 嵌入式計算機系統概述 11
2.2.1 嵌入式計算機系統的架構 11
2.2.2 嵌入式計算機系統的核心部件 15
2.2.3 嵌入式計算機系統的操作系統 19
2.3 嵌入式計算機系統芯片的分類及應用 20
2.3.1 嵌入式微處理器 21
2.3.2 嵌入式微控制器 22
2.3.3 嵌入式數字信號處理器 23
2.3.4 嵌入式片上系統 24
2.3.5 嵌入式計算機系統的應用 25
2.4 嵌入式計算機系統的開發環境 25
2.5 課後練習題 27
第3章 MCS-51單片機概述 29
3.1 單片機的定義 29
3.1.1 單片機在計算機體系中的地位 29
3.1.2 單片機的特點 30
3.1.3 單片機的應用領域 30
3.1.4 常用單片機系列介紹 30
3.1.5 MCS-51單片機簡介 31
3.2 MCS-51單片機的引腳定義與功能 31
3.2.1 主電源引腳GND和VCC 32
3.2.2 外接晶振引腳XTAL1和XTAL2 32
3.2.3 控制及其他復用引腳 33
3.2.4 輸入/輸出引腳Pn.0～Pn.7（n=0～3） 35
3.3 MCS-51單片機的最小系統 36
3.3.1 電源電路 38
3.3.2 復位電路 38
3.3.3 時鐘電路 38
3.3.4 外部存儲器擴展電路 39
3.4 單片機的開發與仿真 39
3.4.1 單片機項目的開發流程 39
3.4.2 開發實例 40
3.4.3 單片機軟件開發過程 41
3.4.4 仿真開發環境 41
3.5 課後練習題 41
第4章 MCS-51單片機結構與原理 43
4.1 MCS-51單片機結構 43
4.2 MCS-51單片機的CPU 46
4.3 MCS-51單片機的存儲器 48
4.3.1 存儲器統一編址的概念 48
4.3.2 存儲器架構 48
4.3.3 程序存儲器 49
4.3.4 內部數據存儲器及地址空間 50
4.4 MCS-51單片機的寄存器及功能 52
4.4.1 寄存器概述 52
4.4.2 特殊功能寄存器（SFR） 53
4.4.3 電源控制寄存器（PCON） 58
4.4.4 復位後各寄存器的地址和初始值 60
4.5 課後練習題 60
第5章 MCS-51單片機的I/O口技術 63
5.1 I/O口概述 63
5.2 I/O口的結構與工作原理 65
5.2.1 P0口的功能和使用 66
5.2.2 P2口的內部結構 71
5.2.3 P1口、P3口的內部結構 72
5.3 I/O口擴展技術 73
5.4 MCS-51單片機訪問外部存儲器總線的時序 74
5.4.1 MCS-51單片機時序 74
5.4.2 MCS-51單片機片外指令的執行時序 76
5.5 課後練習題 79
第6章 MCS-51單片機的指令系統 82
6.1 指令概述 82
6.2 指令的尋址方式 87
6.2.1 立即數尋址 87
6.2.2 直接尋址 87
6.2.3 寄存器尋址 87
6.2.4 寄存器間接尋址 88
6.2.5 變址尋址 88
6.2.6 相對尋址 89
6.2.7 位尋址 89
6.3 數據傳輸類指令（29條） 90
6.3.1 以累加器為目的操作數的指令（4條） 90
6.3.2 以寄存器Rn為目的操作數的指令（3條） 90
6.3.3 以直接地址為目的操作數的指令（5條） 91
6.3.4 以寄存器間接地址為目的操作數的指令（3條） 91
6.3.5 16位立即數的傳輸指令（1條） 91
6.3.6 累加器A與外部數據存儲器之間的數據傳輸類指令（4條） 91
6.3.7 讀程序存儲器指令（2條） 92
6.3.8 堆棧操作（2條） 93
6.3.9 交換指令（5條） 93
6.4 算術運算類指令（24條） 94
6.4.1 加法指令（14條） 94
6.4.2 減法指令（8條） 96
6.4.3 乘法指令（1條） 96
6.4.4 除法指令（1條） 97
6.5 邏輯運算類指令（24條） 97
6.5.1 邏輯或指令（6條） 97
6.5.2 邏輯與指令（6條） 98
6.5.3 邏輯異或指令（6條） 98
6.5.4 清零與取反指令（2條） 99
6.5.5 循環移位指令（4條） 99
6.6 控制轉移類指令（17條） 100
6.6.1 無條件轉移指令（4條） 101
6.6.2 條件轉移指令（8條） 101
6.6.3 調用與返回指令（4條） 103
6.6.4 空操作指令（1條） 104
6.7 位操作指令（17條） 105
6.7.1 位傳送指令（2條） 105
6.7.2 位清零和置位（4條） 105
6.7.3 位邏輯運算指令（6條） 106
6.7.4 位條件轉移指令（5條） 106
6.8 課後練習題 107
第7章 MCS-51單片機的程序設計 110
7.1 概述 110
7.1.1 編寫程序的步驟 112
7.1.2 程序設計流程圖 112
7.1.3 匯編指令格式 112
7.1.4 偽指令 113
7.2 匯編語言程序編輯和匯編 114
7.2.1 概述 114
7.2.2 匯編的實例 114
7.3 程序設計基礎與實例 115
7.3.1 順序結構 115
7.3.2 分支結構 115
7.3.3 循環結構 116
7.3.4 子程序調用 117
7.4 基於C/ASM混合程序設計 118
7.4.1 Keil C51的命名規則 118
7.4.2 Keil C51函數的參數傳遞規則 119
7.4.3 混合編程實踐 120
7.5 課後練習題 123
第8章 MCS-51單片機的中斷系統 125
8.1 中斷機制與輪詢 125
8.1.1 中斷機制的優勢 125
8.1.2 中斷的概念 126
8.1.3 中斷的處理流程 126
8.2 MCS-51單片機中斷系統的結構與實現機制 127
8.2.1 MCS-51單片機中斷系統的結構 127
8.2.2 中斷源 127
8.2.3 中斷標誌位 128
8.2.4 中斷觸發方式 129
8.2.5 中斷允許控制 130
8.2.6 中斷優先級控制 130
8.3 中斷處理過程 131
8.3.1 中斷響應條件 131
8.3.2 中斷的響應時間 131
8.3.3 中斷響應過程 131
8.3.4 中斷返回 132
8.4 中斷實例 132
8.5 課後練習題 133
第9章 MCS-51單片機的定時/計數器原理及應用 135
9.1 定時/計數器概述 135
9.2 定時/計數器的結構與原理 136
9.2.1 定時/計數器的結構 136
9.2.2 工作方式控制 138
9.3 定時/計數器的工作方式 139
9.3.1 方式0 139
9.3.2 方式1 140
9.3.3 方式2 140
9.3.4 方式3 141
9.4 定時/計數器的應用實踐 141
9.4.1 測量從外部中斷引腳輸入正脈沖的寬度 142
9.4.2 定時/計數器用於外部中斷擴展 142
9.4.3 定時產生方波 143
9.5 課後練習題 143
第10章 MCS-51單片機的串行通信原理及接口技術 145
10.1 串行通信概述 145
10.1.1 串/並行通信 146
10.1.2 同/異步通信 147
10.1.3 主機與從機 149
10.1.4 波特率與比特率 149
10.2 UART的工作原理 151
10.2.1 UART在系統中的位置 151
10.2.2 UART的模塊結構 152
10.2.3 UART發送和接收的觸發 153
10.2.4 UART的控制寄存器 153
10.3 UART的工作方式 154
10.3.1 方式0 154
10.3.2 方式1 155
10.3.3 方式2和方式3 156
10.3.4 波特率的計算與配置 158
10.3.5 UART的初始化 158
10.3.6 UART的多機通信策略 159
10.4 UART接口技術 159
10.4.1 UART雙機通信實踐 159
10.4.2 UART與RS-232接口通信 162
10.4.3 RS-232轉USB 163
10.5 課後練習題 165
第11章 基於Proteus和Keil的仿真實踐 167
11.1 Keil入門使用 168
11.2 Keil與Proteus結合的仿真實踐 174
11.3 行列鍵控制7段LED顯示 185
11.3.1 7段LED簡介 186
11.3.2 行列鍵的原理 186
11.3.3 硬件設計原理圖 187
11.3.4 軟件代碼 187
11.3.5 運行仿真結果 189
11.4 基於MCS-51單片機的I/O口擴展ADC0809 189
11.4.1 ADC0809簡介 189
11.4.2 MCS-51單片機與ADC0809的接口參考 192
11.4.3 MCS-51單片機對ADC0809的控制時序 193
11.4.4 基於Proteus仿真的MCS-51單片機與ADC0808的接口實踐—中斷方式 195
11.4.5 基於Proteus仿真的MCS-51單片機與ADC0808的接口實踐—查詢方式 199
11.5 基於MCS-51單片機的數字體溫計仿真實踐 205
11.5.1 設計要求 205
11.5.2 系統設計 205
11.5.3 軟件設計 209
11.5.4 實踐結果 213
11.6 基於MCS-51單片機的模擬心電采集放大顯示仿真實踐 214
11.6.1 心電信號的特征 214
11.6.2 硬件設計 215
11.6.3 軟件設計 219
11.6.4 實踐結果 221
11.7 課後練習題 223
第12章 進階知識點 225
參考文獻 227
