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  • SoC單片機原理與應用(第3版·微課視頻版)
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    【作者】 鮑可進、趙念強、申屠浩、陳向益 
    【所屬類別】 圖書  教材  研究生/本科/專科教材  工學 
    【出版社】清華大學出版社 
    【ISBN】9787302637257
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    內容介紹



    開本:16開
    紙張:膠版紙
    包裝:平裝

    是否套裝:否
    國際標準書號ISBN:9787302637257
    叢書名:21世紀高等學校計算機類課程創新繫列教材·微課版

    作者:鮑可進、趙念強、申屠浩、陳向益
    出版社:清華大學出版社
    出版時間:2023年08月 


        
        
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    產品特色

    編輯推薦

    教材介紹的C8051F繫列單片機是完全集成的混合信號繫統級芯片(SOC),采用Flash ROM技術,集成JTAG,支持在線編程和調試。該教材使用10年來受到全國多所高校師生的歡迎,獲得多個省、校級獎項,是江蘇省高等學校十三五重點教材。此次再版加入更多的物聯網技術內容。配套25小時微課視頻、在線作業繫統、教學課件、教學大綱、程序源碼等豐富的教學資源。

     
    內容簡介

    本書以C8051F020為例介紹了SoC型的單片機原理及應用,該繫列單片機具有與MCS51完全兼容的指令內核和豐富的外設接口及片內資源。書中詳細敘述了該單片機的基本結構、指令繫統及用C51語言對片內資源的編程方法、C8051F繫列單片機應用繫統的開發方法及實驗項目等方面的內容。本書附有習題、實驗題、應用實例及程序源碼,大部分內容配有微課視頻供讀者自 學,同時提供用於教學的PPT課件。 全書內容自成體繫,語言通俗流暢,結構合理緊湊。本書可作為高等院校單片機課程的教材及實驗指導書,也可作為相關電子技術人員的參考書。

    目錄


    第1章概述


    1.1單片機的發展概況


    1.1.1單片機的發展歷史


    1.1.2典型的8位單片機產品


    1.2單片機的應用及發展趨勢


    1.2.1單片機的應用


    1.2.2單片機的發展趨勢


    習題1


    第2章SoC單片機的結構與原理


    2.1C8051F繫列單片機總體結構


    2.1.1C8051F繫列單片機簡介


    2.1.2CIP51內核


    2.1.3C8051F020單片機的片上資源


    2.2C8051F020存儲器組織


    2.2.1程序存儲器


    2.2.2內部數據存儲器


    2.2.3特殊功能寄存器


    2.2.4位尋址區


    2.2.5外部RAM和片內XRAM


    2.3中斷繫統


    2.3.1中斷概念


    2.3.2C8051F中斷繫統


    2.4端口輸入/輸出


    2.4.1優先權交叉開關譯碼器


    2.4.2端口0~3的I/O初始化


    2.4.3端口4~7


    2.4.4端口特殊功能寄存器


    2.4.5交叉開關引腳分配示例


    2.4.6片上資源配置工具Config的應用


    2.5電源管理方式


    2.5.1空閑方式


    2.5.2停機方式


    2.6復位與時鐘


    2.6.1復位源


    2.6.2上電/掉電復位


    2.6.3外部復位


    2.6.4內部復位


    2.6.5繫統時鐘


    習題2


    第3章51單片機編程語言


    3.1單片機的編程語言概述


    3.2CIP51指令介紹


    3.2.1尋址方式


    3.2.251指令集


    3.3彙編語言


    3.3.1偽指令


    3.3.2順序程序設計


    3.3.3分支程序設計


    3.3.4循環程序設計


    3.3.5子程序設計


    3.4C51語言


    3.4.1C51關鍵字


    3.4.2C51變量定義


    3.4.3C51數據類型


    3.4.4C51指針類型


    3.4.5C51函數定義


    3.4.6C51程序設計的注意事項


    習題 3


    第4章SoC單片機的片內功能部件


    4.1定時器/計數器


    4.1.1定時器/計數器的一般結構和工作原理


    4.1.2定時器/計數器T0和T1


    4.1.3定時器/計數器T2和T4


    4.1.4定時器T3


    4.2可編程計數器陣列


    4.2.1PCA0交叉開關配置


    4.2.2PCA0的特殊功能寄存器


    4.2.3PCA0定時器/計數器


    4.2.4PCA0捕捉/比較模塊


    4.2.5PCA0應用舉例


    4.3UART通信接口


    4.3.1串行通信及基礎知識


    4.3.2串行接口的組成和特性


    4.3.3串行接口的工作方式


    4.3.4波特率設計


    4.3.5串行口應用編程


    4.3.6多機通信原理及應用


    習題4


    第5章模數和數模轉換器


    5.1模數轉換器


    5.1.1模數轉換原理和性能指標


    5.1.2C8051F020的ADC0功能結構


    5.1.3模擬多路選擇器和PGA


    5.1.4ADC的工作方式


    5.1.5ADC0 可編程窗口檢測器


    5.1.6ADC1(8位ADC)


    5.1.7模數轉換舉例


    5.2數模轉換器


    5.2.1數模轉換原理及性能指標


    5.2.2C8051F020的DAC功能


    5.2.3DAC 輸出更新


    5.2.4DAC 輸出定標/調整


    5.2.5數模轉換舉例


    5.3電壓基準


    5.4比較器


    習題5


    第6章復雜接口應用


    6.1繫統管理總線SMBus


    6.1.1SMBus原理


    6.1.2SMBus協議


    6.1.3SMBus數據傳輸方式


    6.1.4SMBus特殊功能寄存器


    6.1.5實時時鐘芯片S3530A


    6.1.6程序代碼


    6.2SPI總線


    6.2.1SPI總線的原理、控制信號及交叉開關配置


    6.2.2SPI特殊功能寄存器


    6.2.3用 SPI 實現串行Flash存儲器芯片的讀寫


    6.2.4程序代碼


    6.3液晶顯示器接口


    6.3.1並行連接方式


    6.3.2串行連接方式


    6.4GPRS與SMS的應用


    6.4.1設計思路


    6.4.2核心代碼


    習題6


    第7章SoC的特殊型號芯片介紹


    7.1資源較少配置型C8051F單片機——C8051F30X


    7.2資源較多配置型單片機C8051F5XX


    7.3帶無線通信功能的51單片機


    7.3.1CC2530單片機簡介


    7.3.2CC2530單片機的芯片封裝和外部引腳


    7.3.3CC2530單片機的內部結構


    7.3.4CC2530單片機的應用電路


    7.3.5CC2530應用舉例


    習題7


    第8章SoC單片機實驗介紹


    8.1C8051F020實驗繫統介紹


    8.1.1C8051F繫列單片機開發工具


    8.1.2NMC20XX核心模塊簡介


    8.1.3繫統實驗板


    8.2C8051F繫列單片機開發環境


    8.2.1Silicon Laboratories IDE簡介



    8.2.2集成開發環境的安裝和配置


    8.2.3Silicon Laboratories IDE的軟件界面


    8.2.4程序開發的基本操作


    8.2.5JTAG接口及在線編程調試


    8.2.6Silicon Laboratories  IDE使用實例


    8.3C8051F繫列單片機實驗項目



    8.3.1數據傳送實驗


    8.3.2查表實驗


    8.3.3七段碼顯示與按鍵實驗


    8.3.4定時器和走馬燈實驗


    8.3.5直流電機測速和控制實驗


    8.3.6步進電機控制實驗


    8.3.7溫度數據采集實驗


    8.4Keil μVision2開發環境


    8.4.1在Keil μVision2中集成Silicon的驅動和配置


    8.4.2使用Keil μVision2開發C8051F020單片機項目示例


    習題8



    附錄ACIP51指令一覽表


    附錄BC8051F020的封裝、引腳


    附錄CC8051F020的電氣參數


    參考文獻


     

    前言

    單片微型計算機簡稱單片機,是典型的嵌入式微控制器。隨著電子技術的飛速發展,目前的單片機已經集成了A/D、D/A轉換器,存儲器,I2C,CAN、SPI總線接口及一些專用外設,形成了SoC(System on Chip)型的單片機,或稱為繫統級芯片,也有稱片上繫統,在工業控制、機電一體化、通信終端、智能儀表、家用電器等諸多領域得到了廣泛應用,已成為傳統機電設備進化為智能化機電設備的重要手段。因此,高等理工科院校師生和工程技術人員了解和掌握SoC型的單片機原理和應用技術是十分必要的。
    (Pipeline)處理技術,不再區分時鐘周期和機器周期,能在執行指令期間預處理下一條指令,提高了指令執行效率。而且大部分C8051F繫列單片機具備控制繫統所需的模擬和數字外設,包括看門狗、ADC、DAC、電壓比較器、電壓基準輸出、定時器、PWM、定時器捕捉和方波輸出等,並具備多種總線接口,包括UART、SPI、SMBUS(與I2C兼容)總線以及CAN總線等。C8051F繫列單片機采用Flash ROM技術,集成JTAG,支持在線編程和調試。C8051F繫列單片機的諸多特點和優越性,使其廣受單片機繫統設計工程師青睞,成為很多測控繫統設計的首選機型。


    單片微型計算機簡稱單片機,是典型的嵌入式微控制器。隨著電子技術的飛速發展,目前的單片機已經集成了A/D、D/A轉換器,存儲器,I2C,CAN、SPI總線接口及一些專用外設,形成了SoC(System on Chip)型的單片機,或稱為繫統級芯片,也有稱片上繫統,在工業控制、機電一體化、通信終端、智能儀表、家用電器等諸多領域得到了廣泛應用,已成為傳統機電設備進化為智能化機電設備的重要手段。因此,高等理工科院校師生和工程技術人員了解和掌握SoC型的單片機原理和應用技術是十分必要的。


    目前,單片機已經形成很多種類,C8051F繫列單片機就是一種典型的SoC型單片機,原是Cygnal公司的產品,該公司於2003年並入Silicon Laboratories公司。C8051F繫列單片機具有與MCS51完全兼容的指令內核,采用流水線
    (Pipeline)處理技術,不再區分時鐘周期和機器周期,能在執行指令期間預處理下一條指令,提高了指令執行效率。而且大部分C8051F繫列單片機具備控制繫統所需的模擬和數字外設,包括看門狗、ADC、DAC、電壓比較器、電壓基準輸出、定時器、PWM、定時器捕捉和方波輸出等,並具備多種總線接口,包括UART、SPI、SMBUS(與I2C兼容)總線以及CAN總線等。C8051F繫列單片機采用Flash ROM技術,集成JTAG,支持在線編程和調試。C8051F繫列單片機的諸多特點和優越性,使其廣受單片機繫統設計工程師青睞,成為很多測控繫統設計的首選機型。



    本書以C8051F020為講述對像,是因為該單片機為C8051F繫列單片機中功能較全、最具有代表性的一款。熟悉C8051F020單片機工作原理和編程方法後,可較快地對C8051F繫列其他單片機上手編程。事實上,模擬和數字外設以及各種總線具有共性,因而本書也可作為其他廠商單片機的參考資料,書中例程稍加修改,即可應用於其他單片機。而且本書大部分代碼采用C51語言編寫,這也是單片機應用的發展方向,同時增強了程序的可讀性和可移植性。



    書中C51的介紹著重在與標準C語言的不同之處,讀者應該在具備一定C語言編程知識的基礎上閱讀本書內容。書中大部分章節附有習題,以供讀者練習。本書提供教學用的PPT、實驗的源代碼的電子文檔,供讀者參考。


    本版調整了部分內容的次序,大部分內容增加了微課視頻,以適應目前網絡教學及自學的需求。



    本書由鮑可進擔任主編,書中第1章、第2章、第5章由鮑可進編寫,
    第3章由趙念強、申屠浩編寫,
    第4章由趙念強編寫,第6章由申屠浩、趙念強編寫,第7章由陳向益、鮑可進編寫,第8章由陳向益編寫,微課視頻由趙念強錄制,鮑可進對全書進行了修改並統稿。


    本書在編寫過程中參考了有關書刊、資料,在此對有關作者一並表示感謝。


    由於編者水平有限,書中不妥之處在所難免,懇請讀者批評指正。


     


    編者
    2023年4月


     


     


     

















     
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