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第1章 主流单片机的内部原理介绍1

1.1 概述1

1.1.1 单片机世界的鼻祖——Intel 公司1

1.1.2 后起之秀——Motorola 公司、Atmel 公司1

1.1.3 EPSON 公司2

1.1.4 三菱公司2

1.2 MCS-51系列单片机3

1.2.1 MCS-51单片机的硬件组成结构3

1.2.2 MCS-51的封装和引脚功能描述4

1.2.3 存储器7

1.2.4 I/O 口10

1.2.5 CPU11

1.2.6 布尔(位)处理器11

1.3 MCS-96系列单片机11

1.3.1 MCS-96单片机的特点11

1.3.2 CPU16

1.3.3 时钟信号17

1.3.4 存储器18

1.3.6 系统总线21

1.3.5 寄存器控制器21

1.3.7 复位和掉电23

第2章 单片机通用接口技术25

2.1 单片机最小系统构成25

2.1.1 单片机晶振电路25

2.1.2 单片机复位电路26

2.1.3 存储器扩展28

2.2 单片机并行口扩展技术33

2.2.1 利用分立元件扩展的 I/O33

2.2.2 利用可编程接口8255/8155扩展 I/O 口36

2.2.3 单片机 I/O 与光电耦合器件的接口47

2.2.4 单片机与 LED 的接口48

2.2.5 单片机与液晶显示器的接口51

2.3 单片机与通用可编程定时器/计数器8253的接口59

2.4 单片机与 A/D 转换器的接口63

2.4.1 ADCO809与单片机的接口63

2.4.2 单片机与 TLC1543的接口65

2.5 单片机与 D/A 转换器的接口68

3.1.1 PC 机并行端口简介72

第3章 单片机数据通信技术72

3.1 PC 机并行端口与单片机的通信72

3.1.2 单片机与 PC 机并行口的接口73

3.1.3 并行口与单片机通信软件74

3.2 PC 机与单片机通过 RS-232串行口通信77

3.2.1 RS-232协议简介77

3.2.2 PC 机上 RS-232接口的底层编程79

3.2.3 单片机上的串行接口81

3.2.4 TTL 电平与 RS-232电平的转换84

3.2.5 PC 机上 RS-232接口的高级编程85

3.2.6 单片机上的串行接口编程86

3.3 单片机与 RS-485/RS-422接口91

3.3.1 单片机与 RS-422A 接口91

3.3.2 单片机与 RS-485接口93

3.3.3 RS-422/RS-485接口中的若干问题说明94

3.4 单片机与 I2C 总线器件间的通信95

3.4.1 I2C 总线简介95

3.4.2 支持 I2C 总线协议的外围芯片97

3.4.4 为单片机增加 I2C 总线接口101

3.4.3 关于支持 I2C 总线协议的单片机101

3.5 PC 机和单片机之间的 USB 通信105

3.5.1 USB 简介105

3.5.2 USB 总线协议105

3.5.3 通过 USB 实现 PC 机对光电子器件对准平台的控制108

3.6 单片机与 PLC 的通信115

3.6.1 概述115

3.6.2 单片机与 PLC 的通信116

3.7.1 可编程操作界面简介121

3.7 可编程操作界面与 PLC121

3.7.2 POD-PLC 系统在清洁机器人控制系统中的应用125

3.8 单片机在现场总线中的应用129

3.8.1 简介129

3.8.2 应用实例130

第4章 多单片机系统构成132

4.1 多单片机基于串行口的通信132

4.2 PC 机与多单片机基于 RS-422/RS-485的通信140

4.2.1 PC 机与多单片机的连接140

4.2.2 PC 机与多单片机的通信协议141

4.3 多单片机利用现场总线的联网技术146

4.3.1 物理连接146

4.3.2 实用软件接口协议146

4.4 多单片机基于公用 RAM 的通信技术153

4.4.1 多单片机基于并行口的通信154

4.4.2 多单片机基于共用存储器的通信154

第5章 单片机在电机控制中的应用161

5.1 机电传动系统的动力学基础161

5.1.1 机电传动系统的运动方程式161

5.1.2 转矩和转动惯量的折算162

5.1.3 负载机械的机械特性164

5.1.4 机电传动系统稳定运行的条件165

5.2 单片机构成的电机伺服系统的一般结构166

5.2.1 单片机构成的位置伺服系统166

5.2.2 PWM 功率放大电路169

5.2.3 电机反馈通道173

5.2.5 电机控制专用 IC176

5.2.4 PWM 信号发生器176

5.3 由单片机实现的变频器179

5.3.1 变压变频调速的基本原理179

5.3.2 单片机控制变频调速的实现180

5.3.3 单片机变频调速在空调的应用182

5.4 单片机构成的步进电机控制系统184

5.4.1 步进电机相位控制原理185

5.4.2 单片机构成的步进电机驱动电路188

5.4.3 步进电机的细分控制194

6.1.1 需检测的指标以及实现方法199

第6章 多单片机在仪器仪表中的应用199

6.1 PDA 产品寿命测试仪的单片机实现199

6.1.2 硬件电路设计200

6.1.3 软件实现203

6.1.4 基于 RS-232/RS-485网络的多 PDA 测试仪系统206

6.2 多单片机构成的 IC 卡系统206

6.2.1 Atmel 公司的 IC 卡芯片207

6.2.2 单片机构成的 IC 读写系统210

6.2.3 IC 卡网络管理系统212

6.3.1 概述214

6.3 生物芯片点样仪控制系统214

6.3.2 多机通信协议215

6.4 智能注射泵控制系统217

6.4.1 步进电机驱动器218

6.4.2 电源模块219

6.4.3 多通道数据采集及处理220

6.4.4 串行时钟的设计221

6.4.5 键盘、液晶显示及报警电路221

6.4.6 I/O 口的扩展222

6.4.7 多注射泵管理网络223

第7章 多单片机在机器人控制中的应用225

7.1 多单片机系统在灵巧手控制中的应用225

7.1.1 多轴伺服控制系统226

7.1.2 PWM 功放电路与开关式电流反馈230

7.1.3 力/位置信号采集系统232

7.2 CAN 总线在壁面移动机器人中的应用234

7.2.1 控制器网络结构形式的选择235

7.2.2 CAN 总线通信接口适配卡236

7.2.3 智能检测、控制节点的硬件设计241

7.2.4 与 CAN 总线相关的软件设计243

7.3 单片机构成的机器人示教盒246

7.3.1 功能要求及设计思想247

7.3.2 硬件电路设计248

7.3.3 通信协议及其在单片机中的实现方法249

第8章 单片机软件开发环境251

8.1 单片机软件开发概述251

8.1.1 软件的开发模式251

8.1.2 软件的设计思想251

8.2.1 uVision 简介252

8.2 集成开发工具 uVision252

8.2.2 创建一个工程(Project)253

8.2.3 工程管理255

8.2.4 中断处理258

8.2.5 程序调试259

8.3 嵌入式实时操作系统的应用265

8.3.1 嵌入式实时操作系统概述265

8.3.2 实时操作系统 CMX267

8.3.3 在项目中使用实时操作系统270

参考文献275