第3篇 解 密 之所以单片机能成为控制核心,设计出包罗万象的应用系统来,是因为开发者利用了单片机提供的种种功能及各种外设。本篇将介绍单片机的各种功能,加上诸如传感器、模数转换、扫描显示、串行、中断的应用思维,结合更多的元器件、电子电路知识,为读者逐个解开实际的单片机系统的秘密。
第9章 传感器及模拟信号的处理 9.1 ■元器件插曲之十四:运算放大器 9.1.1 运算放大器基础 9.1.2 运算放大器的参数 9.1.3 运算放大器的黄金守则 9.2 ■基础运放电路 9.2.1 同相放大器 9.2.2 反相放大器 9.2.3 跟随器 9.2.4 向运放进行单电源供电 9.3 ■比较器 9.3.1 过零比较器 9.3.2 非过零比较器 9.3.3 迟滞比较器(施密特触发器) 9.4 ■具有运算功能的运放电路 9.4.1 加法放大器 9.4.2 单运放差分放大器 9.4.3 仪表放大器 9.5 ■滤波器 9.5.1 高通滤波器 9.5.2 低通滤波器 9.5.3 带通滤波器 9.5.4 带阻滤波器 9.6 ■传感器 9.6.1 压力传感器 9.6.2 光电传感器 9.6.3 温度传感器 9.7 ■应用体验——幅频变换 9.7.1 MPX4115A压力传感器 9.7.2 幅频变换器 9.8 ■实例解读——磁场强度的测量 9.8.1 霍尔传感器与磁场的测量 9.8.2 线性霍尔传感器3503 9.8.3 检测电路 第10章 ADC和DAC 10.1 ■模数转换 10.1.1 从模拟信号到数字信号 10.1.2 电平指示器中的ADC 10.2 ■元器件插曲之十五:ADC0804 10.2.1 管脚名称及功能 10.2.2 使能控制端 10.2.3 转换控制端 10.2.4 时钟信号 10.2.5 模拟输入电压范围 10.2.6 转换时间 10.2.7 接地 10.2.8 参考电平与分辨率 10.3 ■ADC与单片机 10.3.1 单片机控制ADC0804 10.3.2 程序设计 10.4 ■模拟信号的调理 10.4.1 电平变换电路 10.4.2 峰值检测器 10.4.3 绝对值电路 10.4.4 微分器和积分器 10.4.5 采样保持电路 10.4.6 接地问题 10.5 ■数模转换 10.5.1 数模转换基础 10.5.2 DAC0808 10.5.3 DAC的程序控制 10.6 ■如何选择ADC 10.6.1 常用ADC简介 10.6.2 如何确定位数 10.6.3 如何确定转换速率 10.6.4 如何确定是否需要采样 保持器 10.6.5 如何确定工作电压和参考 电平 10.7 ■如何选择DAC 10.7.1 如何确定分辨率 10.7.2 如何确定线性度 10.7.3 如何确定转换精度 10.7.4 如何理解建立时间 10.7.5 按参数条件选择 10.8 ■应用体验——DAC正弦波发生器 10.8.1 正弦信号公式 10.8.2 正弦波发生程序 10.9 ■实例解读——数字温控系统 10.9.1 系统功能与硬件设计 10.9.2 程序设计 第11章 时间的计算 11.1 ■定时与计数 11.1.1 什么是定时 11.1.2 什么是计数 11.1.3 单片机的Timer 11.2 ■与Timer有关的寄存器 11.2.1 Timer实现的延时 11.2.2 Timer模式控制寄存器 TMOD 11.2.3 Timer寄存器 11.2.4 Timer控制寄存器TCON 11.2.5 Timer用做定时/计数器小结 11.3 ■Timer的工作模式1 11.3.1 模式1的特点 11.3.2 模式1的设置 11.3.3 模式1的计数初始值 11.3.4 设计模式1的计数初始值 11.3.5 利用Timer进行长时间定时 11.4 ■Timer的工作模式0 11.4.1 模式0的特点 11.4.2 设计模式0的计数初始值 11.5 ■Timer的工作模式2 11.5.1 模式2的特点 11.5.2 模式2的设置 11.5.3 设计模式2的计数初始值 11.6 ■Timer的工作模式3 11.6.1 模式3的特点 11.6.2 模式3的设置 11.6.3 设计模式3的计数初始值 11.6.4 在?Vision中观察Timer 11.7 ■计数器 11.7.1 计数器的应用 11.7.2 计数器的设置 11.7.3 在?Vision中操作计数器 11.7.4 计数器的计数初始值设定 11.7.5 各种模式下的计数器 11.7.6 计数脉冲的要求 11.7.7 TMOD寄存器的门控位 11.8 ■看门狗 11.8.1 什么是看门狗 11.8.2 单片机的内置看门狗 11.9 ■应用体验——“叮咚”门铃 11.9.1 功能及电路 11.9.2 “叮咚”声发生程序 11.10 ■实例解读——频率计 11.10.1 利用计数器设计频率计 11.10.2 频率计的程序 第12章 扫描与显示 12.1 ■扫描多位七段数码管 12.1.1 动态扫描的原理 12.1.2 动态扫描操作指南 12.1.3 动态扫描方式程序 12.2 ■扫描键盘 12.2.1 什么是键盘 12.2.2 键盘的电路结构 12.2.3 键盘按键判断程序 12.2.4 键盘编码器芯片74C922 12.3 ■扫描发光二极管点阵 12.3.1 显示原理 12.3.2 发光二极管点阵器件结构 12.3.3 发光二极管点阵与单片机 电路 12.3.4 点阵显示程序 12.3.5 点阵屏幕的应用 12.3.6 点阵应用中的问题 12.4 ■液晶屏 12.4.1 液晶屏的应用 12.4.2 字符液晶屏 12.4.3 字符液晶屏显示原理 12.4.4 单片机与字符液晶屏的接口 12.4.5 字符液晶屏的控制程序 12.4.6 图形点阵液晶屏显示原理 12.4.7 单片机与图形点阵液晶屏的 接口 12.4.8 图形点阵液晶屏的控制程序 12.5 ■应用体验——电子时钟 12.5.1 功能及电路 12.5.2 时钟程序 12.6 ■实例解读——带汉字字库的 液晶屏 12.6.1 带汉字字库的液晶屏 12.6.2 带汉字字库的液晶屏管脚 12.6.3 单片机与带汉字字库的 液晶屏 第13章 串行沟通 13.1 ■串行还是并行 13.1.1 串行与并行的比喻 13.1.2 串行与并行器件 13.2 ■单片机串行数据交换 13.2.1 AT89S51的串行口 13.2.2 串行流水灯 13.2.3 串行接收数据 13.3 ■与串行通信有关的寄存器 13.3.1 串行口缓冲寄存器SBUF 13.3.2 串行口控制寄存器SCON 13.4 ■串行口工作模式 13.4.1 模式0 13.4.2 模式1 13.4.3 模式2 13.4.4 模式3 13.5 ■应用体验——双机通信 13.5.1 双机通信的应用 13.5.2 双机通信的通信链路 13.5.3 排队呼叫系统 13.6 ■普通计算机的串行通信口 13.6.1 计算机串行口 13.6.2 本机串口实验 13.6.3 用Visual Basic设计串口 通信程序 13.7 ■实例解读——网络密码锁 13.7.1 串行口电平转换芯片 13.7.2 单片机与计算机串行通信 实验 13.7.3 网络密码锁 第14章 中断的魅力 14.1 ■“打扰”单片机 14.1.1 外部中断一例 14.1.2 中断服务的指挥——中断 向量表 14.2 ■中断的控制及处理 14.2.1 中断的响应及处理 14.2.2 中断使能寄存器IE 14.3 ■外部中断0和外部中断1 14.3.1 外部中断信号输入端 和 14.3.2 外部中断的低电平触发 14.3.3 外部中断的下降沿触发 14.3.4 低电平与下降沿触发的区分 14.4 ■Timer 0中断和Timer 1中断 14.3.1 Timer和Timer中断 14.3.2 利用Timer中断作信号 发生器 14.5 ■串行通信中断 14.5.1 串行通信中断应用 14.5.2 发送中断和接收中断的判断 14.6 ■应用体验——解放了的CPU 14.6.1 轮询与中断 14.6.2 中断优先级 14.6.3 利用Timer中断实现拉幕式 显示 14.7 ■实例解读——电子琴 14.7.1 音符与频率 14.7.2 电子琴电路设计 14.7.3 电子琴程序设计
第4篇 远 航 为帮助读者设计出更为丰富的单片机系统,解决复杂的实际问题,更多的外设(如电动机、各类存储器、继电器、红外管等)都在本篇的一个个实例中展示出来。通过本篇,除了学到贴近实际的单片机综合系统开发本领外,还希望读者学会站在一个新的高度来思考未来的单片机系统设计,能够在单片机系统设计与开发中独自远航。 第15章 单片机控制外设的本领 15.1 ■元器件插曲之十六:继电器 15.1.1 继电器基础知识 15.1.2 单片机与继电器 15.2 ■元器件插曲之十七:红外发光 二极管 15.2.1 红外发光二极管基础知识 15.2.2 红外发光二极管的应用 15.2.3 红外计数器 15.3 ■元器件插曲之十八:直流电动机 15.3.1 直流电动机基础知识 15.3.2 直流电动机的通断控制 15.4 ■什么是PWM(脉宽调制) 15.4.1 平均电压概念 15.4.2 PWM与平均电压 15.4.3 产生PWM信号的方法 15.5 ■直流电动机的运行控制 15.5.1 PWM信号与直流电动机 15.5.2 直流电动机的转速、转向 控制 15.5.3 单片机控制直流电动机 15.5.4 直流电动机的全面控制 15.6 ■元器件插曲之十九:步进电动机 15.6.1 步进电动机基础知识 15.6.2 步进电动机的种类 15.7 ■步进电动机的运行控制 15.7.1 步进电动机的控制方法 15.7.2 步进电动机与单片机 15.8 ■应用体验——用PWM信号控制 直流电动机 15.8.1 L298驱动直流电动机 15.8.2 直流电动机控制程序 15.9 ■实例解读——太阳跟随系统 15.9.1 为了获得最大的太阳光 15.9.2 系统电路 15.9.3 程序设计 第16章 数据的保存 16.1 ■片内与片外存储器 16.1.1 为什么要有片内、片外之分 16.1.2 电子密码锁的片外存储器 16.1.3 判断片外数据存储器或片 外程序存储器 16.1.4 存储器容量的描述 16.1.5 存储器组织 16.1.6 访问速度 16.1.7 存储器的地址 16.2 ■存储器操作及家族成员 16.2.1 读存储器与写存储器 16.2.2 存储器两大家族:RAM和 ROM 16.3 ■RAMs 16.3.1 RAM家族 16.3.2 SRAM的存储单元 16.3.3 ASRAM(异步SRAM) 16.3.4 SB SRAM(同步爆发式 SRAM) 16.3.5 Cache存储器(高速缓冲存 储器) 16.3.6 DRAM的存储单元 16.4 ■ROMs 16.4.1 ROM家族 16.4.2 Mask ROM 16.4.3 PROM 16.4.4 UV EPROM 16.4.5 EEPROM(E2PROM) 16.4.6 Flash 16.4.7 Flash存储器与其他存储器 的比较 16.5 ■单片机与片外程序存储器 16.5.1 片外程序存储器 16.5.2 单片机的 端 16.5.3 单片机的P0和P2 16.5.4 单片机的 端 16.5.5 单片机的 端 16.6 ■单片机与片外数据存储器 16.6.1 片外数据存储器 16.6.2 EEPROM作片外数据存储器 16.6.3 SRAM作片外数据存储器 16.7 ■应用体验——扩展串行片外数据 存储器 16.7.1 串行EEPROM 16.7.2 单片机与串行EEPROM 接口 16.7.3 串行EEPROM的启动、 停止操作 16.7.4 串行EEPROM的写操作 16.7.5 串行EEPROM的读操作 16.7.6 串行EEPROM的读/写程序 16.8 ■实例解读——GPS(全球卫星定位 系统) 16.8.1 身边的GPS设备
16.8.2 GPS模块 16.8.3 NMEA协议 16.8.4 单片机与GPS模块 附录A 光盘内容介绍 附录B 51单片机指令集 附录C 指令的执行代码表 附录D Proteus软件图标命令 附录E AT89S51单片机特殊功能 寄存器一览表 附录F 51单片机汇编程序保留字 附录G ASCII码表 附录H 主流电子元器件生产商网址 附录I 如何使用Windows计算器进行 数制转换 附录J 钢琴琴键的发音频率 附录K 常用低容量存储器器件表 (RAM、ROM) 附录L NMEA协议消息字段含义 参考文献
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