单片机 文献摘要.docx

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单片机文献摘要

1、单片机原理与应用技术

2、单片机微型计算机原理、接口及应用（第三版）

3、单片机控制技术在通信中的应用--MCS-51系列

4、单片机原理与接口技术

5、单片机接口技术实用子程序

6、51单片机技术与应用系统开发案例精选

7、电子技术（电子学2）理论纲要与典型题精解

8、电子元器件与电子制作

9、AltiumDesigner原理图与PCB设计教程

10、AltiumDesigner原理图与PCB设计

单片机原理与应用技术

黄惟公邓成中王燕编著

西安电子科技大学出版社

摘要：

MCS-51单片机的基本结构包含了如下部件：

一个8位的CPU（CentralProcessingUnit,中央处理器），它的功能是执行指令，完成算术、逻辑运算和对整机进行控制；片内程序存储器ROM，用来存放程序或固定的数据、表格等；片内数据存储器RAM，用来存放经常读、写的数据，如计算的中间结果等；可编程的I/O口，每个口可用作输入，也可用作输出；定时/计数器，用来对外部事件进行计数，也可以设置成定时器；串行接口，通过它可以对其他计算机和外设进行通信；多个中断源。

MCS-51单片机有多个公司、多种型号的产品，但基本有三类：

基本型（51系列）、增强型（52系列）和特殊型。

其中基本型有8031、8051、89C51，基本型的代表产品是89C51，其基本配置如下：

8位CPU；4KB片内ROM；128B可使用的片内RAM；21个特殊功能寄存器；32线并行I/O接口；2个16位定时/计数器；1个全双工串行接口；5个中断源、2个中断优先级的中断结构。

增强型有8032、8052、89C52，增强型的代表产品是89C52，其基本配置如下：

8位CPU；8KB片内ROM；256B可使用的片内RAM；26个特殊功能寄存器；32线并行I/O接口；3个16位定时/计数器；1个全双工串行接口；6个中断源、2个中断优先级的中断结构。

为了适应不同的需要，一般一个系列的单片机具有多种衍生产品，每种衍生产品的处理器内核都是一样的，只是存储器和外设配置及封装不同，这样可以使单片机最大限度地和应用需求相匹配。

因此，MCS-51单片机发展成了一个庞大的家族，有上千种产品可供用户选择。

特殊型MCS-51体现在以下几个方面：

（1）内部程序存储器容量的扩展，由1KB、2KB、4KB、8KB、16KB、20KB、32KB发展到64KB甚至更多。

（2）片内数据存储器，目前已有512B、1KB、2KB、4KB、8KB等。

（3）增加了外设功能，如片内A/D、D/A、DMA、多并行接口（增加了P4、P5）、PCA、PWM、PLC、WDT等。

（4）存储器的编程方式，如ISP（在系统编程）和ISA（在应用编程），可以通过并口、串口或专门引脚烧录程序。

（5）通信功能的增强，有2个串口、IC总线、ISP、USB总线、CAN总线、自带TCP/IP协议等。

（6）JTAG调试型。

关键词:

MCS-51单片机、ROM、RAM、串口、总线

P书11~13

单片机微型计算机原理、接口及应用（第三版）

徐惠民安德宁丁玉珍编著

北京邮电大学出版社

摘要：

对于不同计算机，中断处理的具体过程可能不尽相同，即使同一台计算机，由于中断方式的不同（如屏蔽中断、不可屏蔽中断等），中断处理也会有差别。

但是基本的处理过程应该是相同的。

一个完整的中断处理的基本过程应包括：

中断申请、中断响应、中断处理以及中断返回。

中断申请是中断源（或者通过接口电路）向CPU发出信号，要求CPU中断原来执行的程序并为它服务。

中断申请信号可以是电平信号，也可以是脉冲信号。

CPU能够接受哪种类型的中断申请信号由CPU的类型决定。

一般情况下，CPU接受的中断信号是电平信号。

中断接口的任务之一就是将外设送来的中断申请信号变成CPU可以接受的申请信号。

例如，外设送来的是脉冲信号，则要将它变成电平信号再送到CPU中断申请输入线。

这种中断申请信号应该一直保持到CPU作出反应时为止。

CPU检测到中断申请信号后，应该对申请作出中断响应。

1.中断响应的条件

CPU响应中断还是有条件的，这些条件主要包含以下几个方面。

（1）CPU对中断时开放的。

若CPU处于关中断，则不能对屏蔽中断作出中断响应。

当然，对于非屏蔽中断时开放的，CPU是一定要响应的。

（2）CPU执行完正在执行的一条指令后，才能响应中断。

对于有的微处理器可能还有其他的附加规定。

（3）若是CPU正在响应以前的中断申请，则只有当新检测到的中断源的优先级高于响应中断源的优先级时，CPU才会停止执行原来正在执行的中断服务程序，为新的更高优先级的中断服务。

2.中断响应的基本操作

当满足以上中断响应条件时，CPU响应中断的操作应包括识别中断源，且转去执行襄阳的中断服务程序。

一般CPU要完成以下操作。

（1）种植正在执行的程序，并对断点进行保护，保存断点的地址，一边在中断服务结束时，可以恢复断点地址。

保存断点地址一般都是将断点地址推入堆栈保存，但也可以存入指定的寄存器。

（2）确定中断服务程序的入口地址，并将这个入口地址送入程序计数器PC，从而转去执行中断服务程序。

由于一般总存在多个中断源，因此，确定中断服务程序入口地址就成为中断响应的一件主要工作。

对于不同的CPU，确定中断服务程序入口地址的方式并不相同，必须特别注意。

以上的中断响应基本操作是CPU自动完成的，不需要用户干预。

3.中断入口地址的获得

中断入口地址的获得和中断源的判别是有联系的。

（1）固定中断入口地址

这种情况比较简单，中断入口地址和中断输入引脚是一一对应的，从哪个中断输入引脚进入的中断申请，它的中断服务程序入口地址一定是某个固定值。

MCS-51就是属于这种情况。

（2）由中断向量表获得中断入口地址

在向量中断的情况下，CPU在内存的一个固定位置安排一个中断向量表。

用户事先要将中断源的中断入口地址用指令写入中断向量表。

在CPU响应中断时，它将根据中断类型号的值，到中断向量表中去查出相应中断源的中断入口地址。

这种方式比较灵活，因为中断入口地址可以安排在CPU可以寻址的范围的任何位置。

中断处理也称中断服务，实际上就是执行中断服务程序。

CPU通过执行中断服务程序和外设交换数据。

在中断服务程序中一般要完成以下的操作。

1.保护现场

即根据需要把断点处的有关寄存器的内容推人堆栈保护。

因为CPU的寄存器无论是在调用程序和被调用程序中断都可以使用的。

如果某些寄存器在主程序中已经保存了数据，并且在以后的执行中还要继续使用，而在中断服务程序中也要用到这些寄存器，那么如果不采取保护措施，则原来的数据就会被新数据取代，以后主程序再使用这些数据就会出错。

因此，对于子程序中要使用的寄存器，一般都先推入堆栈加以保护。

具体应保护哪些寄存器的内容，则应视情况而定。

在MCS-51的情况下，子程序中经常需要保护的寄存器有累加器A、工作寄存器R0~R7、程序状态字PSW等。

2.处理开/关中断

一般的中断系统在响应中断后是自动关中断的。

在退出中断服务程序前，一般都要恢复到开中断的状态，以便CPU在结束这次中断处理后，接受和处理其他的中断申请。

如果不必考虑中断嵌套，则只需在中断返回指令前用指令实现开中断。

若要允许中断嵌套，则在中断服务程序开始时，就要用指令开中断。

这样就可以在中断服务程序执行过程中，CPU再接受更高级别的中断申请，实现中断嵌套。

如果有的CPU不是自动实现在中断服务程序开始时关闭中断，则在不允许中断嵌套时，要在中断服务程序开始时，用指令实现关中断。

3.执行中断服务程序

中断服务的核心就是执行中断服务程序。

对于程序设计者来说，就是要根据外设和CPU交换数据的需要，编写中断服务程序。

一般来说中断服务程序都比较简单，或者是从输入设备中读取数据，或者是将存储器或寄存器中的数据输出到外设。

这样的程序在逻辑上都不会很复杂。

4.恢复现场

在结束中断服务程序之前，要将推入堆栈保护的寄存器内容，弹出到各自属的寄存器，以便回到主程序后，继续执行原有的程序。

如果断点地址保存在某个寄存器中，则要用指令将这个寄存器的内容传送到程序计数器PC。

5.结束中断服务程序

中断服务程序的最后，必须要有一条中断返回指令，用以结束中断服务程序的执行。

中断返回是在中断服务程序的最后，用一条返回指令来实现的。

此时，CPU将推入堆栈中保护的断点地址弹出到程序计数器PC，从而使CPU继续执行中断了的主程序。

关键词：

中断申请、中断响应、中断服务、中断返回

P书163~166

单片机控制技术在通信中的应用--MCS-51系列

潘超群编著

电子工业出版社

摘要：

寻址方式就是CPU执行指令时寻找操作数地址的方式。

例如，CPU执行指令MOVA,#FFH时需要寻找累加器A的地址，同理执行指令MOVA,P1时，需寻找P1源地址和A目的地址等。

MCS-51采用的5种寻址方式分述如下。

1.寄存器寻址

寄存器寻址方式可访问选定寄存器区的8个工作寄存器R0~R7以及A、B、DPTR。

2.直接寻址

直接寻址可访问的内容包括内部RAM的低128个字节；专用寄存器（SFR）；内部数据存储器中的可寻址位。

指令中用direct或bit表示。

3.寄存器间接寻址

寄存器间接寻址是把寄存器Ri（i=0,1）和DPTR中的数据内容作为地址的寻址。

用@Ri（i=0,1）和@DPTR表示。

当位@Ri且用MOV指令时，寻址空间在片内RAM（00H~7FH）中；当为@DPTR且用MOVX指令时，寻址空间在片外RAM或EPROM（64KB）中。

在执行PUSH和POP指令时，堆栈指针用作间接寻址寄存器。

4.立即寻址

操作数是立即数（#data、#data16）形式的寻址。

例如，指令MOVA,#67H表示把立即数67H传送给A。

67H这个常数是指令代码的第二个字节。

5.基址加变址寄存器间接寻址

寄存器基址加变址间接寻址是把基址寄存器DPTR或PC的内容加变址寄存器A的内容之和作为地址的寻址。

用@A+DPTR或@A+PC表示。

用于访问程序存储器的一个字节。

例如，指令MOVCA,@A+DPTR,设A的原有内容为0FH，DPTR的内容为2F10H，则该指令执行的结果是把程序存储器2F1FH单元的内容送回A。

这种寻址方式对于数组的查表特别方便。

6.位寻址

位寻址是直接对可寻址的位进行寻址。

可寻址位包括片内RAM区20H~2FH单元的128个位地址（00H~7FH），直接地址可被8整除的12个专用寄存器的各位（IP.7、IP.6和IE.6除外）。

被寻址的位的表示形式可以是位符号形式，如RS0、EX0、TF0、T0等；可以是寄存器加点位形式，如P1.0，P3.2，PSW.3等；可以是用伪指令bit定义的位；也可以是直接位地址形式，如位地址0AH,80H（P1.0）等。

关键词：

寻址、寄存器、基址

P书46~47

单片机原理与接口技术

黄菊生编著

国防工业出版社

摘要：

所谓数据通信是指计算机与计算机或外设之间的数据传送，因此，这里的“信”是一种信息，是由1和0构成的具有一定规则并反映确定信息的数据。

这种数据的传输有两种基本方式，即并行通信和串行通信。

并行通信时比较简单，根据CPU字长和总线特点和外设数据口的宽度可分为不同位数（宽度）的并行通信，如8位并行通信、16位并行通信等。

并行通信的特点是数据的每位被同时传输出去或接受进来。

与并行通信不同。

串行通信其数据传输是逐位传输的，因而相同条件下，比并行通信传输速度要慢。

虽然串行通信较并行通信慢，但采用串行通信，不管发送或接受的数据是多少，最多只需两根导线，一根用于发送，另一根用于接受。

根据串行通信的不同工作方式，还可将发送接受线合二为一，成为发送/接受复用线（如半双工）。

即便在实际应用中可能还要附加一些信号线，如应答信号线、准备好信号线等，但在多字节数据通信中，串行通信与并行通信相比，其工程实现上造假要低的多因此，串行通信已被越来越广泛的采用。

尤其是，串行通信通过在信道中设立调制/解调器中继站等，可使数据传输到地球的每个角落。

世界性计算机通信使得地球越来越小。

串行通信技术的普遍利用和深层研究开发，将给世界信息流带来革命性变化。

关键词：

串行通信、并行通信、数据传输

P书46~47

单片机接口技术实用子程序

陈小忠黄宁赵小侠编著

人民邮电出版社

摘要：

在实际应用系统中，键盘只是系统的一部分，键的识别也只是CPU工作内容的一部分。

系统在工作中采取何种方式对键盘进行识别，读取键状态，这就是键盘工作方式。

扫描时最为常用的工作方式，扫描方式又可分为程序扫描、定时扫描和中断扫描。

程序扫描是指在特定的程序位置段上安排键盘扫描程序读取键盘状态。

定时扫面是指利用单片机内部或扩展的定时器产生定时中断，在中断中进行键盘扫描的工作方式。

中断扫描指有按键按下时，键盘电路发生中断申请，中断程序负责扫描键盘的工作方式。

程序扫描和定时扫描电路结构完全相同，只是在程序设计实际上有差别。

不论哪一种扫描方式，键盘都应当完成，判断键是否被按下、按键消抖处理、按键定位等操作。

扫描法实际上是先使列（行）线全输出低电平，然后判断行（列）线状态，若行线全为高电平，表示无键被按下；若行线不全为高电平表示有键按下，然后依次使列线为低电平，再判断行线状态，当行线全为高点平时，表示被按下的键不在本列；当行线不全为高电平时，表示被按下的键在本列，把此时的行线状态与列线状态和在一起即为被按下的就爱你的位置。

（1）检测出是否有键按下。

方法是P1.4~P1.7输出全1，然后读P1.0~P1.3的状态，若为全1则无键闭合，否则表示有键闭合。

（2）有键闭合后，调用10~20ms延时子程序消除按键抖动的影响。

（3）确认键已稳定闭合后，接着判断为哪一个键闭合。

方法是对键盘进行扫描，即依次给每一条列线送0，其余各列都为1，并检测每次扫描的行状态。

每当扫描输出某一列为0时，相继读入行线状态。

若为全1，表示为0的这列上没有键闭合。

若不为全1，表示为0的这列上有键闭合。

确定了闭合键的位置后，就可以计算出键值，即产生键码。

关键词：

扫面、定时、键闭合、行线、列线

P书206~207

51单片机技术与应用系统开发案例精选

江志红编著

清华大学出版社

摘要：

液晶显示是通过液晶显示模块实现的。

液晶显示模块式一种将液晶显示器件、连接件、集成电路、PCB线路板、背光源、结构件装配在一起的组件。

在单片机系统中使用液晶显示模块作为输出器件具有以下优点：

（1）显示质量高。

由于液晶显示器每一个点在收到信号后就一直保持那种色彩和亮度，恒定发光，而不像CRT那样需要不断刷新亮点。

因此，液晶显示器画质高而不会闪烁。

（2）数字式接口。

液晶显示器都是数字式的，比单片机系统的接口更简单，操作也更加方便。

（3）体积小、重量轻。

液晶显示器通过显示屏上的电极控制液晶分子状态来达到显示目的，在重量上比相同显示面积的传统显示器件要轻很多。

（4）功率消耗小。

相比而言，液晶显示器的功耗主要消耗在其内部的电极和驱动IC上，因而耗电量比其他显示器件也要小很多。

根据显示方式和内容的不同，液晶显示模块可以分为笔段型液晶模块、点阵字符液晶模块和点阵图形液晶模块3种。

笔段型液晶模块式一种由段型液晶显示器件与专用的集成电路组装成一体的功能部件，只能显示数字和一些标识符号；点阵字符液晶模块是由点阵字符液晶显示器件和专用的行列驱动器、控制器及必要的连接件、结构件装配而成的，可以显示字母、数字和符号，但不能显示图形，点阵图形液晶模块的点阵像素连续排列，行和列在排布中均没有空隔，不仅可以显示字符，也可以显示连续、完整的图形。

显然，点阵液晶图形模块式3中液晶显示模块中功能最全面也最为复杂的一种，相对而言，数显液晶模块则比较简单，在低端应用比较广泛，用以替代数码管等。

要实现LCD显示，首先必须了解LCD显示的工作原理。

就显示功能最完整的点阵图形液晶模块而言，液晶显示可分为线段的显示、字符的显示和汉字的显示3种。

1.线段的显示

点阵图形液晶有M行*N列个显示单元组成。

假设液晶显示屏有64行每行有128列，每8列对应1个字节的8个位，即每行有16个字节，共16X8=128个点组成，屏上64x16个显示单元和显示RAM区1024个字节想对应，每一个字节的内容和屏上相应位置的亮暗对应，当（000H）=FFH时，则屏上的左上角显示一条短亮线，长度为8个点；当（3FFH）=FFH时，则屏上的右上角显示一条短亮线，长度为8个点。

2.字符的显示

线段的显示比较简单，而用液晶显示字符就较为复杂了。

一个字符由6x8或8x8这样的点阵组成，要正确显示，必须要找到和屏上某几个位置对应的显示RAM区的8个字节，并且要使每个字节的不同的位为“1”，其他位为“0”，为“1”的点亮，为“0”的点暗，通过明暗的变化显示某个字符。

现在很多内置控制器的液晶显示模块都有自己的字符发生器，对于这种内带字符发生器的控制器来说，显示字符就变得比较简单。

可以让控制器工作在文本方式，根据在液晶上开始显示的行列及每行的列数找出显示RAM对应的地址，设立光标，在此送上该字符对应的代码即可。

3.汉字的显示

汉字的显示一半采用图形方式，首先先要获得待显示汉字的点阵码，每个汉字占32B，分左右两半部分，各占16B，左边为1、3、5，···，右边为2、4、6，···，根据在液晶上开始显示的行列号以及每行的列数可找出显示RAM所对应的地址，然后设立光标，送上要显示的汉字的第一个字节，光标位置加1，送第二字节，换行按列对齐，送第三个字节，直到32B显示完成，这样就可以在液晶上得到一个完整的汉字。

关键词：

LCD液晶显示器、线段、字符、汉字

P书251~253

电子技术（电子学2）理论纲要与典型题精解

王居荣杨国建编著

哈尔滨工业大学出版社

摘要：

三极管的结构和类型：

三极管具有两个PN结、三个区和四个电极。

其中发射结合集电结相互影响，三个区是发射区、基区和集电区。

它的结构特点是，发射区浓掺杂；基区非常薄，杂质浓度最低；集电区面积最大。

三极管有NPN和PNP两大类型。

她们的区别是NPN型形成电流的载流子是自由电子，PNP型形成的电流的载流子是空穴；NPN型集电极C接电源正端，发射极E接电源负端；PNP型集电极C接电源负端，发射极E接电源正端。

两个电极流入电流，一个电极流出电流的三极管是NPN型；一个电极流入电流，两个电极流出电流的三极管是PNP型。

三极管实现放大的条件和放大的原理：

内部条件是基区薄且杂质浓度低，发射区杂质浓度高，集电区面积大。

外部条件是发射结正向偏置，集电结反向偏置。

因为发射结正向偏置，且发射区杂质浓度最高，所以发射区的多子大量扩散到基区。

由于基区非常薄，且杂质浓度低，注入的载流子在基区能够复合的较少，绝大部分载流子在浓度差的作用下扩散至集电结。

又因为集电结反向偏置，所以扩散到集电结的载流子由于集电结的强电场作用而漂移到集电区，形成集电极电流。

三极管电流放大作用的实质是基区内的扩散远大于复合。

关键字：

集电结、基区、发射结、放大

P书3

电子元器件与电子制作

徐根耀编著

北京理工大学出版社

摘要：

焊接是电子产品装配过程中一种主要的连接方法，是一项十分重要的基础工艺技术，也是一种基本的操作技能训练。

在整个电子产品制作过程中的每一个阶段，都应该考虑和处理与焊接相关的问题。

焊接质量的好坏将直接影响产品的质量，因此掌握焊接操作技能是非常必要的。

焊接通常分为熔焊。

钎焊和接触焊三大类。

熔焊是利用加热被焊件，时期熔化产生合金而焊接在一起的焊接技术；钎焊是用加热熔化成液态的金属，吧固体金属连接在一起的方法；接触焊为一种不用焊料与焊剂即可获得可靠连接的焊接技术。

以常用的锡焊为例，焊接过程可分为三个阶段：

润湿阶段。

润湿值的是熔融焊料在金属表面上充分铺开和被焊件的表面分子充分接触。

扩散阶段。

焊接中，随着熔融焊料的润湿过程焊伴有扩散现象，使熔融焊料的分子渗入到被焊金属分子结构中，这就是扩散。

扩散速度和扩散两取决于焊件温度和焊件时间。

形成合金层。

焊接中，随着焊料的润湿和扩散，熔融焊料和被焊金属表面上形成合金层。

焊接后焊料开始冷却，就形成了焊点。

关键词：

焊接技术、焊料、金属、熔化

P书140~141