開本：16開 紙張：膠版紙 包裝：平裝-膠訂 是否套裝：否 國際標準書號ISBN：9787121327698 叢書名：普通高等教育"十三五"規劃教材 作者：餘修武等編著 出版社：電子工業出版社 出版時間：2017年09月
"編輯推薦 本書全面繫統地介紹了單片機的結構原理和監控技術，精選了大量的繫統應用實例，具有實際參考價值。本書內容簡練，深入淺出，具有一定的深度和廣度，可作為高等院校自動化、安全、計算機、測控、機電等相關專業的本科生或研究生教材，也可供從事單片機設計開發和應用等相關領域的研究人員及工程技術人員參考。 內容簡介 本書共9章，第1、2章分別介紹單片機基礎知識和結構原理；第3～5章介紹單片機繫統軟件，包括繫統指令、彙編語言程序設計、中斷繫統及定時/計數器；第6～8章介紹單片機監控外圍繫統，包括監控繫統擴展、串行通信、接口；第9章介紹單片機安全監控繫統設計。每章均有本章基本要求、本章小結、習題及技能設計模塊。習題和技能設計是作者在多年科研與教學中提煉出來的，旨在培養讀者解決實際復雜工程問題的能力。 作者簡介 餘修武， 1976年9月生，男，博士，副教授，碩士生導師。中國電子學會高級會員，湖南省科技廳科技計劃項目評審專家，湖南省煤礦安全專家、衡陽市安監局安全專家和職業衛生專家， ARM工程師。研究領域為智能安全監測監控。主講本科生安全工程專業《安全檢測與監控技術》和《電氣安全工程》、研究生安全科學與工程專業《安全監測與預警技術》等課程。近年來主持科研項目省級6項（其中省級重點2項）、校級博士科研啟動基金項目1項，參與國家、省部級科研項目10餘項；授權發明專利9項（其中發明專利4項），計算機軟件著作權登記2項；發表科研論文30餘篇，SCI/EI收錄13餘篇。主持教改項目省級3項、校級5項，發表教研論文6篇，出版專著及教材2部，指導學生競賽獲省一等獎及以上15項，獲省級教學成果三等獎5項。 目錄 第1章 單片機概述1
1.1 計算機中的數據信息1
1.1.1 計算機中數據的類型1
1.1.2 數制及其轉換1
1.1.3 數在計算機內的表示2
1.1.4 字符在計算機內的表示4
1.2 單片機基礎5
1.2.1 單片機及其監控繫統5
1.2.2 單片機的分類5
1.2.3 單片機的應用特點6
1.2.4 單片機的發展過程及趨勢6
1.2.5 單片機監控應用7
1.3 MCS-51與80C51繫列單片機7
1.3.1 MCS-51繫列單片機7第1章 單片機概述1
1.1 計算機中的數據信息1
1.1.1 計算機中數據的類型1
1.1.2 數制及其轉換1
1.1.3 數在計算機內的表示2
1.1.4 字符在計算機內的表示4
1.2 單片機基礎5
1.2.1 單片機及其監控繫統5
1.2.2 單片機的分類5
1.2.3 單片機的應用特點6
1.2.4 單片機的發展過程及趨勢6
1.2.5 單片機監控應用7
1.3 MCS-51與80C51繫列單片機7
1.3.1 MCS-51繫列單片機7
1.3.2 80C51繫列單片機8
本章小結9
習題19
技能設計1 單片機開發軟件KEIL μVISION 3的使用簡介10
第2章 單片機結構原理21
2.1 80C51基本架構與監控模式21
2.1.1 80C51基本架構21
2.1.2 80C51監控模式21
2.2 80C51繫列配置與封裝22
2.2.1 80C51資源配置22
2.2.2 80C51封裝與引腳23
2.3 80C51內部結構24
2.3.1 80C51芯片內部邏輯結構24
2.3.2 80C51時鐘和時序26
2.3.3 80C51復位29
2.4 80C51 I/O接口29
2.4.1 P0口、P2口的結構30
2.4.2 P1口、P3口的結構32
2.4.3 並行接口的負載能力33
2.5 80C51存儲器34
2.5.1 80C51程序存儲器34
2.5.2 80C51數據存儲器35
2.5.3 80C51特殊功能寄存器36
本章小結37
習題238
技能設計2 基本I/O口輸出與輸入39
第3章 單片機指令繫統43
3.1 80C51指令繫統概述43
3.2 指令格式及常用符號43
3.2.1 機器指令編碼格式43
3.2.2 符號指令格式45
3.2.3 符號指令及其注解中常用符號含義45
3.3 80C51尋址方式及指令執行過程45
3.3.1 80C51尋址方式45
3.3.2 80C51指令執行過程49
3.4 單片機監控繫統指令類型50
3.4.1 數據傳送類指令（29條）50
3.4.2 算術運算類指令（24條）54
3.4.3 邏輯運算與移位類指令（24條）58
3.4.4 控制轉移類指令（17條）60
3.4.5 位操作類指令（17條）64
本章小結66
習題366
技能設計3 80C51驅動蜂鳴器發聲68
第4章 單片機彙編語言程序設計71
4.1 程序編制步驟、方法和技巧71
4.1.1 程序編制步驟71
4.1.2 程序編制方法和技巧72
4.1.3 彙編語言語句格式72
4.2 源程序編制和偽指令73
4.2.1 源程序編制和彙編73
4.2.2 偽指令74
4.3 基本程序結構76
4.3.1 順序程序76
4.3.2 分支程序77
4.3.3 循環程序80
4.3.4 子程序及參數傳遞82
4.4 80C51單片機彙編語言程序設計舉例84
4.4.1 算術運算程序84
4.4.2 碼型轉換程序88
4.4.3 查表程序90
4.4.4 定時程序92
本章小結92
習題493
技能設計4 八位數碼管動態循環顯示94
第5章 單片機中斷繫統及定時/計數器97
5.1 80C51單片機中斷繫統97
5.1.1 單片機中斷技術97
5.1.2 單片機中斷繫統結構98
5.1.3 單片機中斷源99
5.1.4 單片機中斷控制99
5.1.5 單片機中斷過程102
5.1.6 應用實例107
5.2 80C51單片機定時/計數器108
5.2.1 定時/計數器的概念108
5.2.2 定時/計數器的結構和工作原理109
5.2.3 定時/計數器的控制110
5.2.4 定時/計數器的工作方式111
5.2.5 定時/計數器外部中斷源的擴展117
5.2.6 應用實例117
5.3 80C51單片機中斷與定時/計數器的綜合應用118
5.3.1 實現時鐘計時顯示的基本方法118
5.3.2 程序流程119
5.3.3 程序清單119
本章小結121
習題5122
技能設計5 數碼管顯示00～59秒表124
第6章 單片機監控繫統擴展128
6.1 單片機小繫統128
6.1.1 8051/8751的小繫統128
6.1.2 8031小繫統129
6.2 存儲器擴展130
6.2.1 存儲器擴展概述130
6.2.2 程序存儲器擴展134
6.2.3 數據存儲器擴展137
6.2.4 ROM和RAM綜合擴展141
6.3 I/O接口擴展141
6.3.1 I/O接口功能142
6.3.2 I/O端口編址142
6.3.3 I/O數據傳送方式142
6.3.4 I/O接口電路芯片143
6.3.5 簡單I/O口擴展143
6.4 8255A可編程並行接口芯片144
6.4.1 8255A芯片介紹144
6.4.2 8255A工作方式145
6.4.3 8255A控制字147
6.4.4 8255A與80C51單片機接口147
6.5 8155可編程並行接口芯片148
6.5.1 8155芯片介紹149
6.5.2 8155與80C51單片機接口152
6.6 8279接口芯片152
6.6.1 8279的內部邏輯結構153
6.6.2 8279的引腳定義154
6.6.3 8279的操作命令155
6.6.4 8279的狀態字157
6.7 鍵盤及接口158
6.7.1 鍵盤的輸入特點158
6.7.2 鍵盤的工作原理159
6.7.3 鍵盤的工作方式161
6.8 LED顯示器及其接口162
6.8.1 LED顯示器的結構與原理162
6.8.2 LED數碼管顯示器的譯碼方式162
6.8.3 LED數碼管的顯示方式163
6.8.4 LED顯示器與單片機的接口164
6.9 鍵盤/顯示器接口設計實例165
6.9.1 利用並行接口芯片8155構成鍵盤和顯示接口電路166
6.9.2 利用專用接口芯片8279構成鍵盤和顯示接口電路167
6.9.3 利用單片機串行口構成鍵盤和顯示接口電路169
本章小結169
習題6170
技能設計6 可編程接口芯片8255A的應用171
第7章 單片機監控串行通信174
7.1 串行通信基礎174
7.1.1 串行通信的基本原理175
7.1.2 串行通信的接口標準179
7.2 80C51單片機串行接口184
7.2.1 串行接口的結構184
7.2.2 串行接口的控制寄存器185
7.2.3 串行接口的工作方式186
7.3 單片機串行接口監控應用191
7.3.1 單片機與單片機通信192
7.3.2 單片機與計算機通信195
本章小結196
習題7196
技能設計7 單片機間監控串行通信198
第8章 單片機監控接口201
8.1 D/A轉換器及其與單片機接口201
8.1.1 D/A轉換器201
8.1.2 DAC0832芯片及其與單片機接口應用203
8.2 A/D轉換器及其與單片機接口208
8.2.1 A/D轉換器208
8.2.2 ADC0809芯片及其與單片機接口應用209
8.3 監控開關量接口212
8.3.1 開關量輸入接口212
8.3.2 開關量輸出接口213
本章小結215
習題8215
技能設計8 利用ADC0809芯片制作數字電壓表217
第9章 單片機安全監控繫統設計221
9.1 單片機安全監控繫統設計與開發221
9.1.1 安全監控繫統設計要求221
9.1.2 安全監控繫統設計步驟221
9.1.3 安全監控繫統開發222
9.1.4 安全監控繫統的開發方式223
9.2 單片機安全監控繫統可靠性技術225
9.2.1 濾波技術225
9.2.2 接地技術226
9.2.3 屏蔽技術229
9.2.4 隔離技術229
9.2.5 反電勢干擾及其抑制技術230
9.3 單片機安全監控繫統設計實例230
9.3.1 家電領域的監控繫統231
9.3.2 水塔的水位監控繫統238
9.3.3 作息時間監控鐘241
9.3.4 交通信號燈模擬監控繫統243
9.3.5 工業順序監控繫統245
本章小結247
習題9247
技能設計9 課程設計（綜合）——電腦監控鐘的設計與制作247
附錄261
附錄A 80C51繫列單片機指令261
附錄B 80C51繫列單片機常用資料265
附錄C ASCII碼（美國標準信息交換碼）表267
附錄D 二進制圖形符號對照268
附錄E 常用芯片引腳圖269
附錄F 部分習題答案270
參考文獻273 前言 隨著科學技術的進步和工業生產的發展，現代化裝備繫統的功能越來越完善、結構越來越復雜，其可靠性及安全問題也日益突出，災難性事故也時有發生。在可靠安全監控等方面，對現代化裝備繫統的自動化和智能化程度的要求越來越高。安全監控（也稱為安全測控）是指監測與控制兩種功能的結合，監測設備采集被監測設備或場所的某些特征數據，處理器（如單片機）對監測數據進行分析比較，由控制設備改變被控設備的運行狀態，達到自動維持安全和穩定的目的。
單片機是單片微型計算機的簡稱，是面向對像的用於實時監控領域的微控器。單片機幾乎把計算機繫統的各功能模塊都集成在同一塊芯片上，完成了整個繫統的功能。單片機年用量達上百億片，是計算機通用微處理器年用量的幾十倍。由於單片機具有體積小、運行可靠、功耗和成本低等特點，因此在智能傳感器與監控、電力自動化、機器人、數控車床、工業控制、智能儀表儀器、航空航天、信息通信、交通、家電、汽車等諸多領域均獲得了廣泛的應用。單片機嵌入式繫統的開發與應用，是計算機技術發展史上又一個裡程碑。
對於工科相關專業的大學生、研究生和科研技術人員來說，學習和掌握單片機監控技術是非常必要的。工科相關專業要像計算機基礎一樣開設單片機監控課程，以通用計算機為基礎，再學單片機就較為容易，學時數也可適當減少。單片機和通用計算機是微型機發展的兩大分支，其基本結構、工作理論、監控技術都非常類似。這樣既可以把計算機技術運用到本專業或相關領域，又使計算機與單片機課程互通互補、相互銜接，能夠使讀者加深理解，達到事半功倍的學習效果。隨著科學技術的進步和工業生產的發展，現代化裝備繫統的功能越來越完善、結構越來越復雜，其可靠性及安全問題也日益突出，災難性事故也時有發生。在可靠安全監控等方面，對現代化裝備繫統的自動化和智能化程度的要求越來越高。安全監控（也稱為安全測控）是指監測與控制兩種功能的結合，監測設備采集被監測設備或場所的某些特征數據，處理器（如單片機）對監測數據進行分析比較，由控制設備改變被控設備的運行狀態，達到自動維持安全和穩定的目的。
單片機是單片微型計算機的簡稱，是面向對像的用於實時監控領域的微控器。單片機幾乎把計算機繫統的各功能模塊都集成在同一塊芯片上，完成了整個繫統的功能。單片機年用量達上百億片，是計算機通用微處理器年用量的幾十倍。由於單片機具有體積小、運行可靠、功耗和成本低等特點，因此在智能傳感器與監控、電力自動化、機器人、數控車床、工業控制、智能儀表儀器、航空航天、信息通信、交通、家電、汽車等諸多領域均獲得了廣泛的應用。單片機嵌入式繫統的開發與應用，是計算機技術發展史上又一個裡程碑。
對於工科相關專業的大學生、研究生和科研技術人員來說，學習和掌握單片機監控技術是非常必要的。工科相關專業要像計算機基礎一樣開設單片機監控課程，以通用計算機為基礎，再學單片機就較為容易，學時數也可適當減少。單片機和通用計算機是微型機發展的兩大分支，其基本結構、工作理論、監控技術都非常類似。這樣既可以把計算機技術運用到本專業或相關領域，又使計算機與單片機課程互通互補、相互銜接，能夠使讀者加深理解，達到事半功倍的學習效果。
本書以80C51繫列單片機為對像，結合其在人類的生活、交通、工業生產等領域的安全監控應用與設計，既符合教學特點的典型性和實驗設備成熟性，又不失內容的先進性與實用性。本書共安排了9個技能設計和5個安全監控繫統設計實例，希望讀者從感性認識和實踐入手，理論結合實踐，逐步鍛煉解決實際復雜工程問題的能力。
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