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第1章 单片机开发的硬件基础1

1.1单片机的应用和特点1

1.1.1单片机的应用1

1.1.2主流单片机的种类及特点3

1.2 MCS-51系列单片机的内部结构7

1.3 MCS-51单片机的引脚功能与时序9

1.3.1 MCS-51系列单片机引脚说明10

1.3.2 MCS-51单片机的时序16

1.4 MCS-51单片机的存储器组织17

1.4.1程序存储器18

1.4.2数据存储器19

1.4.3特殊功能寄存器21

1.5单片机最小系统24

1.5.1单片机最小系统24

1.5.2彩灯控制器的设计25

1.5.3顺序控制器的设计27

1.6本章小结29

第2章 单片机开发软环境30

2.1单片机C语言宏配置介绍30

2.1.1处理器的配置30

2.1.2 ID区域31

2.1.3 EEPROM数据31

2.2单片机数据结构31

2.2.1类型限定词32

2.22常数33

2.2.3变量34

2.2.4构造数据类型38

2.2.5函数46

2.2.6中断49

2.2.7 C语言和汇编语言的嵌套使用53

2.2.8伪指令54

2.3 MPLAB IDE编译器简介57

2.3.1 MPLAB工程管理器（MPLABProject Manager）57

2.3.2 MPLAB文本编辑器（MPLABEditor）57

2.3.3 MPLAB软件仿真器（MPLAB-SIM Simulator）58

2.3.4 MPLAB在线仿真器（MPLAB-ICE Simulator）58

2.4 MPLAB IDE的安装和使用58

2.4.1 MPLAB IDE的安装要求58

2.4.2 MPLAB IDE的使用59

2.4.3实例应用59

2.4.4 MPLAB IDE中的工程62

2.4.5 MPLAB IDE工程的编译65

2.4.6 MPLAB IDE的软件仿真66

2.5 MCC18基础68

2.5.1 MCC18的安装目录浏览68

2.5.2 MCC18的语言执行流程70

2.5.3 MCC18举例70

2.5.4 MCC18的编译环境72

2.5.5 MCC18和单片机的比较73

2.6单片机的混合开发74

2.6.1 C51和汇编语言的性能比较74

2.6.2 C51和汇编语言的混合编程74

2.7本章小结79

第3章 单片机开发工程基础80

3.1单片机应用系统设计的流程80

3.2单片机应用系统两设计原则82

3.2.1硬件系统设计原则82

3.2.2应用软件设计原则83

3.3单片机的选型83

3.3.1单片机选型的原则83

3.3.2单片机选型参考85

3.3.3开发工具的选择86

3.4系统常见故障与调试87

3.5本章小结88

第4章 数字滤波及简单的控制算法89

4.1数字滤波算法89

4.1.1算术平均值滤波90

4.1.2滑动平均值滤波92

4.1.3防脉冲干扰平均值滤波93

4.1.4中值滤波95

4.1.5一阶滞后滤波96

4.2数字PID控制算法97

4.2.1位置式PID控制算法98

4.2.2增量式PID控制算法100

4.2.3积分分离的PID控制算法102

4.2.4变速积分RD控制算法103

4.3本章小结104

第5章 键盘接口电路105

5.1键盘设计的组成和分类105

5.1.1键盘的物理结构106

5.1.2键盘的组成形式106

5.2键盘接口的工作过程和工作方式111

5.2.1键盘的抖动干扰和消除方法111

5.2.2盘接口的工作过程112

5.2.3键盘的工作方式112

5.3键位置的判别方法113

5.4键盘接口设计的储存芯片和相关协议114

5.4.1键盘接口设计的储存芯片114

5.4.2 AT24CXX系列的芯片及I2C协议114

5.4.3 A93CXX系列的芯片及SPI协议124

5.5键盘接口实现的工程实例132

5.5.1矩阵键盘接口的工程实例132

5.5.2矩阵式中断扫描键盘的设计137

5.5.3二进制编码键盘接口的工程实例139

5.6重点与难点141

第6章 城市交通指挥系统143

6.1交通灯顺序控制143

6.1.1硬件系统的设计143

6.1.2反向器74F06.145

6.1.3控制字145

6.1.4程序设计145

6.2设计一种基于模糊理论的单片机控制交通路口调度系统148

6.2.1系统的总体设计148

6.2.2十字路口调度系统模糊控制器的设计149

6.2.3电路设计151

6.2.4车流量检测电路154

6.2.5系统主程序和模糊控制程序设计155

6.2.6 系统显示程序设计157

6.3重点与难点159

第7章 阵列式LED显示屏161

7.1显示屏显示原理及串行通信基本概念161

7.1.1显示屏显示原理161

7.1.2串行通信163

7.1.3阵列式LED显示屏的实现166

7.2显示屏硬件电路设计166

7.2.1硬件电路介绍168

7.2.2外扩数据存储器电路170

7.3列式LED显示屏显示程序的实现171

7.3.1 汉字点阵数据的提取171

7.3.2显示主程序174

7.3.3串口中断处理程序176

7.3.4显示驱动函数179

7.3.5外部存储器读写程序181

7.3.6串口通信程序181

7.3.7文字显示特效程序182

7.4本章小结191

第8章IC卡读／写系统的开发及其应用192

8.1 IC卡基础192

8.1.1 IC卡的分类192

8.1.2 IC卡的标准194

8.2接触型IC卡读写系统的开发194

8.2.1 IC卡读写系统的时序195

8.2.2 IC卡读写系统的硬件连接图196

8.2.3 IC卡读写系统的软件系统197

8.3基于SLE4442加密卡读写系统的开发201

8.3.1 SLE4442卡的介绍201

8.3.2 SLE4442的模式203

8.3.3 SLE4442的操作命令205

8.3.4 SLE4442读／写系统的软硬件设计208

8.4重点与难点215

第9章 无刷直流电机控制216

9.1无刷直流电机控制原理216

9.1.1无刷直流电机的组成217

9.1.2无刷直流电机的工作原理217

9.1.3无刷直流电机的控制方法219

9.2无刷直流电机的工作特性220

9.3直流无刷电机控制的应用实现221

9.3.1总体设计概述221

9.3.2直流无刷电机控制的硬件设计222

9.3.3直流无刷电机控制的软件设计224

9.3.4无刷直流电机速度闭环控制系统227

9.4本章小结230

第10章 永磁同步电机控制实现231

10.1永磁同步电机的结构与分类231

10.2永磁同步电机的矢量控制232

10.3永磁同步电机控制236

10.3.1控制电路设计237

10.3.2光电隔离电路设计238

10.3.3功率电路设计239

10.4永磁同步电机控制的软件实现239

10.4.1电压SVPVM的DSPIC33f软件实现241

10.4.2转子位置检测243

10.4.3 AD转换模块245

10.5本章小结246

第11章 汽车行驶状态记录仪247

11.1汽车行驶记录仪功能介绍247

11.2简易汽车行驶记录仪的设计249

11.2.1汽车行驶记录仪的考虑因素250

11.2.1 MSP430.251

11.2.2车模拟信号的采集254

11.2.4数字信号采集电路255

11.2.5 SST39VF160芯片介绍257

11.3记录仪的软件设计257

11.3.1软件流程图258

11.3.2数据存储格式259

11.3.3 SST39VF160存储器数据读写的实现259

11.4数据采集的程序实现263

11.5本章小结264

第12章USB-GPIB控制器的实现265

12.1 USB-GPIB控制器简介265

12.1.1认识USB266

12.1.2 GPIB269

12.2 USB-GPIB控制器的硬件电路设计271

12.2.1器件的选择272

12.2.2 USB-GPIB控制器电路设计278

12.3 USB-GPIB控制器的软件程序的实现287

12.3.1 USB单片机协议控制芯片与主机（计算机）的数据交互288

12.3.2 USB协议控制芯片与GPIB控制器的数据交互299

12.4 USB-GPIB控制器固件的调试与固化300

12.4.1 USB-GPIB控制器固件的调试301

12.4.2 USB-GPIB控制器固件程序的固化302

12.5本章小结303

第13章 单片机系统抗干扰技术304

13.1研究抗干扰技术的重要性304

13.2干扰的分类305

13.2.1按噪声产生的原因分类306

13.2.2按噪声传导模式分类306

13.2.3按噪声波形及性质分类307

13.3干扰的耦合方式308

13.4单片机系统可靠性的设计任务与方法310

13.4.1单片机系统可靠性设计的任务310

13.4.2可靠性设计一般方法311

13.5本章小结313

第14章 单片机系统硬件抗干扰技术314

14.1无源滤波器抗干扰314

14.1.1电容滤波器315

14.1.2电感滤波器316

14.1.3 RC低通滤波器316

14.1.4 1LC低通滤波器318

14.1.5低通滤波器的结构选择319

14.1.6低通滤波器的平衡结构与串联形式319

14.2有源滤波器抗干扰321

14.2.1一级低通有源滤波器321

14.2.2二级低通有源滤波器322

14.3去耦电路324

14.3.1尖峰电流的形成原理324

14.3.2去耦电容的配置325

14.3.3光电隔离326

14.3.4继电器隔离328

14.3.5变压器隔离328

14.3.6布线隔离329

14.4接地技术330

14.5本章小结334

第15章 单片机开发的软件可靠性335

15.1概述335

15.2指令冗余技术336

15.2.1单字节指令冗余337

15.2.2重要指令冗余337

15.3软件陷阱技术337

15.3.1未使用的中断向量区设置陷阱338

15.3.2 RAM数据区中设置陷阱338

15.3.3未使用的EPROM数据区设置陷阱339

15.3.4非EPROM单片机空间设置陷阱339

15.3.5运行程序区设置陷阱339

15.4看门狗技术339

15.4.1硬件看门狗技术340

15.4.2软件看门狗技术342

15.5本章小结345