第3篇 解 密 之所以單片機能成為控制核心,設計出包羅萬象的應用系統來,是因為開發者利用了單片機提供的種種功能及各種外設。本篇將介紹單片機的各種功能,加上諸如傳感器、模數轉換、掃描顯示、串行、中斷的應用思維,結合更多的元器件、電子電路知識,為讀者逐個解開實際的單片機系統的秘密。
第9章 傳感器及模擬信號的處理 9.1 ■元器件插曲之十四:運算放大器 9.1.1 運算放大器基礎 9.1.2 運算放大器的參數 9.1.3 運算放大器的黃金守則 9.2 ■基礎運放電路 9.2.1 同相放大器 9.2.2 反相放大器 9.2.3 跟隨器 9.2.4 向運放進行單電源供電 9.3 ■比較器 9.3.1 過零比較器 9.3.2 非過零比較器 9.3.3 遲滯比較器(施密特觸發器) 9.4 ■具有運算功能的運放電路 9.4.1 加法放大器 9.4.2 單運放差分放大器 9.4.3 儀表放大器 9.5 ■濾波器 9.5.1 高通濾波器 9.5.2 低通濾波器 9.5.3 帶通濾波器 9.5.4 帶阻濾波器 9.6 ■傳感器 9.6.1 壓力傳感器 9.6.2 光電傳感器 9.6.3 溫度傳感器 9.7 ■應用體驗——幅頻變換 9.7.1 MPX4115A壓力傳感器 9.7.2 幅頻變換器 9.8 ■實例解讀——磁場強度的測量 9.8.1 霍爾傳感器與磁場的測量 9.8.2 線性霍爾傳感器3503 9.8.3 檢測電路 第10章 ADC和DAC 10.1 ■模數轉換 10.1.1 從模擬信號到數字信號 10.1.2 電平指示器中的ADC 10.2 ■元器件插曲之十五:ADC0804 10.2.1 管腳名稱及功能 10.2.2 使能控制端 10.2.3 轉換控制端 10.2.4 時鐘信號 10.2.5 模擬輸入電壓范圍 10.2.6 轉換時間 10.2.7 接地 10.2.8 參考電平與分辨率 10.3 ■ADC與單片機 10.3.1 單片機控制ADC0804 10.3.2 程序設計 10.4 ■模擬信號的調理 10.4.1 電平變換電路 10.4.2 峰值檢測器 10.4.3 絕對值電路 10.4.4 微分器和積分器 10.4.5 采樣保持電路 10.4.6 接地問題 10.5 ■數模轉換 10.5.1 數模轉換基礎 10.5.2 DAC0808 10.5.3 DAC的程序控制 10.6 ■如何選擇ADC 10.6.1 常用ADC簡介 10.6.2 如何確定位數 10.6.3 如何確定轉換速率 10.6.4 如何確定是否需要采樣 保持器 10.6.5 如何確定工作電壓和參考 電平 10.7 ■如何選擇DAC 10.7.1 如何確定分辨率 10.7.2 如何確定線性度 10.7.3 如何確定轉換精度 10.7.4 如何理解建立時間 10.7.5 按參數條件選擇 10.8 ■應用體驗——DAC正弦波發生器 10.8.1 正弦信號公式 10.8.2 正弦波發生程序 10.9 ■實例解讀——數字溫控系統 10.9.1 系統功能與硬件設計 10.9.2 程序設計 第11章 時間的計算 11.1 ■定時與計數 11.1.1 什么是定時 11.1.2 什么是計數 11.1.3 單片機的Timer 11.2 ■與Timer有關的寄存器 11.2.1 Timer實現的延時 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用做定時/計數器小結 11.3 ■Timer的工作模式1 11.3.1 模式1的特點 11.3.2 模式1的設置 11.3.3 模式1的計數初始值 11.3.4 設計模式1的計數初始值 11.3.5 利用Timer進行長時間定時 11.4 ■Timer的工作模式0 11.4.1 模式0的特點 11.4.2 設計模式0的計數初始值 11.5 ■Timer的工作模式2 11.5.1 模式2的特點 11.5.2 模式2的設置 11.5.3 設計模式2的計數初始值 11.6 ■Timer的工作模式3 11.6.1 模式3的特點 11.6.2 模式3的設置 11.6.3 設計模式3的計數初始值 11.6.4 在?Vision中觀察Timer 11.7 ■計數器 11.7.1 計數器的應用 11.7.2 計數器的設置 11.7.3 在?Vision中操作計數器 11.7.4 計數器的計數初始值設定 11.7.5 各種模式下的計數器 11.7.6 計數脈沖的要求 11.7.7 TMOD寄存器的門控位 11.8 ■看門狗 11.8.1 什么是看門狗 11.8.2 單片機的內置看門狗 11.9 ■應用體驗——“叮咚”門鈴 11.9.1 功能及電路 11.9.2 “叮咚”聲發生程序 11.10 ■實例解讀——頻率計 11.10.1 利用計數器設計頻率計 11.10.2 頻率計的程序 第12章 掃描與顯示 12.1 ■掃描多位七段數碼管 12.1.1 動態掃描的原理 12.1.2 動態掃描操作指南 12.1.3 動態掃描方式程序 12.2 ■掃描鍵盤 12.2.1 什么是鍵盤 12.2.2 鍵盤的電路結構 12.2.3 鍵盤按鍵判斷程序 12.2.4 鍵盤編碼器芯片74C922 12.3 ■掃描發光二極管點陣 12.3.1 顯示原理 12.3.2 發光二極管點陣器件結構 12.3.3 發光二極管點陣與單片機 電路 12.3.4 點陣顯示程序 12.3.5 點陣屏幕的應用 12.3.6 點陣應用中的問題 12.4 ■液晶屏 12.4.1 液晶屏的應用 12.4.2 字符液晶屏 12.4.3 字符液晶屏顯示原理 12.4.4 單片機與字符液晶屏的接口 12.4.5 字符液晶屏的控制程序 12.4.6 圖形點陣液晶屏顯示原理 12.4.7 單片機與圖形點陣液晶屏的 接口 12.4.8 圖形點陣液晶屏的控制程序 12.5 ■應用體驗——電子時鐘 12.5.1 功能及電路 12.5.2 時鐘程序 12.6 ■實例解讀——帶漢字字庫的 液晶屏 12.6.1 帶漢字字庫的液晶屏 12.6.2 帶漢字字庫的液晶屏管腳 12.6.3 單片機與帶漢字字庫的 液晶屏 第13章 串行溝通 13.1 ■串行還是并行 13.1.1 串行與并行的比喻 13.1.2 串行與并行器件 13.2 ■單片機串行數據交換 13.2.1 AT89S51的串行口 13.2.2 串行流水燈 13.2.3 串行接收數據 13.3 ■與串行通信有關的寄存器 13.3.1 串行口緩沖寄存器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 ■應用體驗——雙機通信 13.5.1 雙機通信的應用 13.5.2 雙機通信的通信鏈路 13.5.3 排隊呼叫系統 13.6 ■普通計算機的串行通信口 13.6.1 計算機串行口 13.6.2 本機串口實驗 13.6.3 用Visual Basic設計串口 通信程序 13.7 ■實例解讀——網絡密碼鎖 13.7.1 串行口電平轉換芯片 13.7.2 單片機與計算機串行通信 實驗 13.7.3 網絡密碼鎖 第14章 中斷的魅力 14.1 ■“打擾”單片機 14.1.1 外部中斷一例 14.1.2 中斷服務的指揮——中斷 向量表 14.2 ■中斷的控制及處理 14.2.1 中斷的響應及處理 14.2.2 中斷使能寄存器IE 14.3 ■外部中斷0和外部中斷1 14.3.1 外部中斷信號輸入端 和 14.3.2 外部中斷的低電平觸發 14.3.3 外部中斷的下降沿觸發 14.3.4 低電平與下降沿觸發的區分 14.4 ■Timer 0中斷和Timer 1中斷 14.3.1 Timer和Timer中斷 14.3.2 利用Timer中斷作信號 發生器 14.5 ■串行通信中斷 14.5.1 串行通信中斷應用 14.5.2 發送中斷和接收中斷的判斷 14.6 ■應用體驗——解放了的CPU 14.6.1 輪詢與中斷 14.6.2 中斷優先級 14.6.3 利用Timer中斷實現拉幕式 顯示 14.7 ■實例解讀——電子琴 14.7.1 音符與頻率 14.7.2 電子琴電路設計 14.7.3 電子琴程序設計
第4篇 遠 航 為幫助讀者設計出更為豐富的單片機系統,解決復雜的實際問題,更多的外設(如電動機、各類存儲器、繼電器、紅外管等)都在本篇的一個個實例中展示出來。通過本篇,除了學到貼近實際的單片機綜合系統開發本領外,還希望讀者學會站在一個新的高度來思考未來的單片機系統設計,能夠在單片機系統設計與開發中獨自遠航。 第15章 單片機控制外設的本領 15.1 ■元器件插曲之十六:繼電器 15.1.1 繼電器基礎知識 15.1.2 單片機與繼電器 15.2 ■元器件插曲之十七:紅外發光 二極管 15.2.1 紅外發光二極管基礎知識 15.2.2 紅外發光二極管的應用 15.2.3 紅外計數器 15.3 ■元器件插曲之十八:直流電動機 15.3.1 直流電動機基礎知識 15.3.2 直流電動機的通斷控制 15.4 ■什么是PWM(脈寬調制) 15.4.1 平均電壓概念 15.4.2 PWM與平均電壓 15.4.3 產生PWM信號的方法 15.5 ■直流電動機的運行控制 15.5.1 PWM信號與直流電動機 15.5.2 直流電動機的轉速、轉向 控制 15.5.3 單片機控制直流電動機 15.5.4 直流電動機的全面控制 15.6 ■元器件插曲之十九:步進電動機 15.6.1 步進電動機基礎知識 15.6.2 步進電動機的種類 15.7 ■步進電動機的運行控制 15.7.1 步進電動機的控制方法 15.7.2 步進電動機與單片機 15.8 ■應用體驗——用PWM信號控制 直流電動機 15.8.1 L298驅動直流電動機 15.8.2 直流電動機控制程序 15.9 ■實例解讀——太陽跟隨系統 15.9.1 為了獲得最大的太陽光 15.9.2 系統電路 15.9.3 程序設計 第16章 數據的保存 16.1 ■片內與片外存儲器 16.1.1 為什么要有片內、片外之分 16.1.2 電子密碼鎖的片外存儲器 16.1.3 判斷片外數據存儲器或片 外程序存儲器 16.1.4 存儲器容量的描述 16.1.5 存儲器組織 16.1.6 訪問速度 16.1.7 存儲器的地址 16.2 ■存儲器操作及家族成員 16.2.1 讀存儲器與寫存儲器 16.2.2 存儲器兩大家族:RAM和 ROM 16.3 ■RAMs 16.3.1 RAM家族 16.3.2 SRAM的存儲單元 16.3.3 ASRAM(異步SRAM) 16.3.4 SB SRAM(同步爆發式 SRAM) 16.3.5 Cache存儲器(高速緩沖存 儲器) 16.3.6 DRAM的存儲單元 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存儲器與其他存儲器 的比較 16.5 ■單片機與片外程序存儲器 16.5.1 片外程序存儲器 16.5.2 單片機的 端 16.5.3 單片機的P0和P2 16.5.4 單片機的 端 16.5.5 單片機的 端 16.6 ■單片機與片外數據存儲器 16.6.1 片外數據存儲器 16.6.2 EEPROM作片外數據存儲器 16.6.3 SRAM作片外數據存儲器 16.7 ■應用體驗——擴展串行片外數據 存儲器 16.7.1 串行EEPROM 16.7.2 單片機與串行EEPROM 接口 16.7.3 串行EEPROM的啟動、 停止操作 16.7.4 串行EEPROM的寫操作 16.7.5 串行EEPROM的讀操作 16.7.6 串行EEPROM的讀/寫程序 16.8 ■實例解讀——GPS(全球衛星定位 系統) 16.8.1 身邊的GPS設備
16.8.2 GPS模塊 16.8.3 NMEA協議 16.8.4 單片機與GPS模塊 附錄A 光盤內容介紹 附錄B 51單片機指令集 附錄C 指令的執行代碼表 附錄D Proteus軟件圖標命令 附錄E AT89S51單片機特殊功能 寄存器一覽表 附錄F 51單片機匯編程序保留字 附錄G ASCII碼表 附錄H 主流電子元器件生產商網址 附錄I 如何使用Windows計算器進行 數制轉換 附錄J 鋼琴琴鍵的發音頻率 附錄K 常用低容量存儲器器件表 (RAM、ROM) 附錄L NMEA協議消息字段含義 參考文獻
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