定 價:47.8 元
叢書名:“十三五”國家重點出版物出版規(guī)劃項目 現代機械工程系列精品教材 普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教
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- 作者:霍孟友 主編
- 出版時間:2019/12/1
- ISBN:9787111630623
- 出 版 社:機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TP368.1
- 頁碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開本:16開
STC15F系列單片機在8051內核的基礎上擴展、提高了芯片性能,片上資源豐富,速度高,抗靜電,抗干擾能力強,而功耗低,價格低,能滿足一般實際應用要求,可謂名副其實的單芯片計算機。
本書選擇STC15F系列單片機作為主講機型,從微型計算機的基本結構、工作原理出發(fā),系統介紹了STC15F系列單片機的片上硬件資源,包括CPU、存儲器、引腳功能、中斷、定時器/計數器、模數轉換器(ADC)、異步串行通信、常用串行總線、可編程計數器陣列等,詳細介紹了STC系列單片機匯編語言指令以及C語言C51系統的編程方法,并編寫了綜合應用章節(jié)。書中的多數舉例使用了匯編、C語言雙編程對照。此外,為便于學習單片機,特編列了相關基礎知識附錄,以供查閱。
本書主要作為高等院校相關專業(yè)師生的教科書,也可作為單片機應用、電子設計愛好者的參考書。
STC15F系列單片機是宏晶科技推出的STC單片機中性能較高的單片機,典型的型號有STC15F2K60S2、STC15F2K608等。STC15F系列單片機片上資源豐富,速度高,抗靜電,抗干擾能力強,功耗低,價格低,能滿足一般應用要求,可謂名副其實的單芯片計算機。
STC15F系列單片機的內核為8051,但芯片性能做了較大擴展與提高:能夠以單機器周期(1T)工作,比傳統的8051快8~12倍;集成了8~62KB的Flash程序存儲器、2KB數據存儲器(RAM)、1KB片內EEPROM;具有26~42個4種工作模式的通用I/O口;集成硬件看門狗;集成高精度R/C時鐘和高可靠復位電路;集成3通道比較/捕獲單元;集成8路10位精度ADC;有3個16位定時器及低功耗喚醒專用定時器;有4個可編程時鐘輸出口;有14個中斷源;有1組高速同步串行通信端口(SPI);有2組高速異步串行通信端口(UART)等。芯片的功能可以滿足一般的檢測、控制應用要求。STC15F系列單片機具有在線可編程功能,可以節(jié)省仿真器與編程器,方便了教學或系統開發(fā)。
本書主要介紹能夠滿足一般應用要求的STC15F系列單片機,在讀者學習以后就可以進行應用實踐,能切實達到“學以致用”的目的。
考慮到使用本書的讀者大部分為在校學生,他們學習的主要目的是掌握并學會使用一款可以解決應用問題的控制器,而他們在專業(yè)基礎知識方面還有些欠缺,如果過多、過深地涉及原理知識的學習,反而會給他們的學習造成困惑。為此,本書對原理知識進行了弱化,而采用“輕原理,重應用”的策略,除了學習軟件方面的匯編語言外,加強對C51語言、編程應用以及開發(fā)環(huán)境的知識講解,所有的應用舉例均用兩種語言對照編程參照?傊宰x者“能用會用”作為教材編寫的方向。
另外,在附錄中特別增設了基礎知識,以便初學者查閱。
為促進對STC15F系列單片機的學習與掌握,宏晶科技設計了專門的教學實驗箱。本書的部分應用舉例涉及實驗內容,可以讓學生在課后馬上進行實驗驗證,從而促進他們對課堂學習內容的理解和吸收。
本書由山東大學霍孟友任主編,山東大學陳淑江、李建美、王愛群和山東建筑大學張涵任副主編,山東大學潘偉、胡天亮、盧國梁參與了編寫。全書內容分為11章,具體編寫分工為:李建美編寫第1、6章,霍孟友編寫第2、10章,潘偉編寫第3章,陳淑江編寫第4、5章,王愛群編寫第7章,張涵編寫第8、9章,胡天亮編寫第11章,盧國梁編寫了附錄部分。山東建筑大學于復生教授和宏晶科技總經理姚永平先生擔任本書的主審。他們對教材編寫提出了寶貴建議,在此致以誠摯的謝意。
由于編者水平有限,書中難免有疏漏與不妥之處,敬請讀者不吝指正。請將寶貴意見發(fā)至hmy2618@sdu.edu.cn郵箱,以便與作者溝通交流。
第3版前言
第2版前言
第1版前言
第1章單片機基礎1
1.1微型計算機概述1
1.1.1微型計算機的由來1
1.1.2微型計算機的基本結構2
1.2單片微型計算機3
1.2.1單片機的概念3
1.2.2常見的單片機3
1.2.3指令、程序和編程語言4
1.3STC系列單片機5
1.3.1STC系列單片機的發(fā)展歷史5
1.3.2STC系列單片機的命名規(guī)則6
1.3.3單片機的開發(fā)流程7
1.4本教材的特點8
習題與思考題8
第2章STC15F系列單片機CPU、
存儲器和引腳9
2.1STC15F系列單片機的性能概述9
2.2STC15F系列單片機的CPU10
2.3STC15F系列單片機的存儲器配置12
2.3.1程序存儲器12
2.3.2片內基本數據存儲器(基本
RAM)13
2.3.3片內擴展RAM16
2.3.4片內數據Flash存儲器
(EEPROM)16
2.3.5片外擴展存儲器或外設16
2.4STC15F系列單片機的引腳17
2.4.1STC15F系列單片機的封裝與
引腳分類17
2.4.2STC15F系列單片機的I/O口19
2.4.3STC15F系列單片機I/O口的
應用24
2.4.4STC15F單片機三總線擴展外部
RAM26
2.5STC15F系列單片機的時鐘、復位與
省電模式27
2.5.1STC15F系列單片機的時鐘27
2.5.2STC15F系列單片機的復位28
2.5.3STC15F系列單片機的省電
模式30
習題與思考題31
第3章指令系統和匯編程序設計32
3.1指令的形式、分類與格式32
3.1.1指令的形式32
3.1.2指令的分類33
3.1.3匯編語言指令格式33
3.2尋址方式34
3.3指令系統36
3.3.1數據傳送指令37
3.3.2算術運算指令41
3.3.3邏輯運算指令45
3.3.4控制轉移類指令47
3.3.5位操作指令52
3.3.6指令總結54
3.4偽指令與匯編語言程序設計56
3.4.1偽指令56
3.4.2匯編語言程序設計57
3.5匯編語言程序設計實例58
3.5.1順序結構程序設計58
3.5.2分支結構程序設計59
3.5.3循環(huán)結構程序設計61
3.5.4查表程序設計64
3.5.5子程序設計65
3.5.6數碼管顯示和鍵盤掃描程序
設計66
習題與思考題72
第4章單片機C語言程序設計76
4.1單片機C語言設計方法與特點76
4.1.1單片機C語言與匯編語言
對比76
4.1.2單片機C語言特點77
4.1.3單片機C語言開發(fā)環(huán)境77
4.2C51數據類型與表達式79
4.2.1C51數據類型79
4.2.2C51常量與變量80
4.2.3C51的存儲類型和存儲模式81
4.2.4單片機內部資源的C51定義83
4.2.5運算符與表達式及其規(guī)則84
4.3C51流程控制90
4.3.1C語言程序的基本結構90
4.3.2順序結構90
4.3.3選擇結構90
4.3.4循環(huán)結構92
4.4數組94
Ⅹ4.4.1一維數組94
4.4.2二維數組95
4.4.3字符數組96
4.4.4數組與存儲空間97
4.5指針97
4.5.1指針的基本概念97
4.5.2指針數組和指向數組的指針
變量98
4.5.3C51的指針類型98
4.6函數100
4.6.1函數的分類100
4.6.2函數的定義101
4.6.3函數的調用101
4.7單片機C51語言應用實例101
習題與思考題104
第5章STC15F系列單片機中斷
系統105
5.1中斷系統概述105
5.1.1中斷的概念105
5.1.2中斷的用途106
5.2STC15F系列單片機的中斷系統結構107
5.2.1中斷源107
5.2.2中斷標志寄存器107
5.2.3中斷允許及其優(yōu)先級控制111
5.3中斷響應過程115
5.3.1中斷響應條件115
5.3.2中斷處理過程115
5.3.3中斷響應時間116
5.3.4中斷請求的撤除116
5.4中斷服務函數及其應用116
5.4.1中斷服務函數格式116
5.4.2中斷響應的短暫延遲117
5.4.3使用中斷的基本步驟118
5.4.4中斷應用實例118
習題與思考題123
第6章STC15F系列單片機定時器/
計數器124
6.1定時器/計數器的工作原理與組成124
6.1.1定時器/計數器的工作原理124
6.1.2STC15F系列單片機內部定時器/
計數器的組成126
6.1.3與T2相關的特殊功能寄存器128
6.2STC15F系列單片機定時器/計數器的
工作方式128
6.2.1方式0129
6.2.2方式1129
6.2.3方式2129
6.2.4方式3130
6.3STC15F系列單片機定時器/計數器的
應用舉例131
6.3.1定時器/計數器應用初始化的
使用要點131
6.3.2方式0的應用132
6.3.3方式1的應用134
6.3.4方式2的應用136
6.3.5方式3的應用138
6.3.6定時器/計數器在應用中應注意的
問題140
6.4可編程時鐘輸出模塊及其應用141
6.4.1與可編程時鐘輸出相關的
寄存器141
6.4.2可編程時鐘輸出的編程實例142
習題與思考題143
第7章STC15F系列單片機ADC
模塊144
7.1模/數轉換器及性能參數144
7.2STC15F系列單片機內部ADC145 7.2.1STC15F系列單片機內部ADC的
結構原理145
7.2.2STC15F系列單片機中與ADC
相關的寄存器146
7.3STC15系列單片機ADC的應用149
7.3.1ADC模塊的使用要點149
7.3.2A/D轉換應用舉例150
習題與思考題158
第8章異步串行通信技術UART159
8.1串行通信基礎159
8.2STC15F系列單片機的串行通信
接口162
8.2.1串行口1的相關寄存器162
8.2.2串行口1工作模式167
8.2.3串行口1的波特率設置175
8.2.4多機通信176
8.3串行口1編程使用要點177
8.4串行口1通信應用舉例178
習題與思考題189
第9章常用串行總線及應用190
9.1SPI總線接口及應用190
9.1.1SPI簡介190
9.1.2STC15F系列單片機的SPI193
9.1.3SPI接口的使用要點197
9.1.4SPI接口應用舉例197
9.2I2C總線203
9.2.1I2C總線概述204
9.2.2I2C總線數據的通信協議204
9.2.3I2C總線的使用要點206
9.2.4I2C總線應用舉例206
習題與思考題221
第10章STC15F系列單片機可編程
計數器陣列222
10.1PCA模塊結構與特殊功能
寄存器222
10.1.1PCA模塊結構222
10.1.2PCA模塊的特殊功能寄存器223
10.2PCA模塊的4種工作模式227
10.2.116位軟件定時模式227
10.2.2高速脈沖輸出模式231
10.2.3輸入跳變捕獲模式235
10.2.4脈寬調制(PWM)輸出
模式239
習題與思考題243
Ⅺ
第11章STC15F系列單片機綜合
應用244
11.1單片機控制系統的設計方法244
11.1.1軟/硬件功能邊界劃分244
11.1.2硬件系統設計245
11.1.3軟件系統設計246
11.1.4整體抗擾性設計246
11.1.5仿真與調試247
11.2應用舉例249
11.2.1單片機對步進電動機的控制249
11.2.2單片機對生產線物料拾取的
檢測控制254
習題與思考題260
附錄261
附錄AKeil μVision4集成開發(fā)環(huán)境261
附錄BSTCISP在線編程軟件266
附錄CSTC15F系列單片機寄存器定義
文件STC15.INC內容267
附錄DSTC15F系列單片機寄存器頭
文件stc15.h內容271
附錄E邏輯符號對照表276
附錄FSTC15F系列單片機指令表277
附錄GASCII碼表282
附錄H常用元器件283
參考文獻289