Principios de microcomputadoras de un solo chip y tecnología de interfaz

Este libro es un tutorial sobre los principios y la tecnología de interfaz de una microcomputadora de un solo chip basado en la microcomputadora de un solo chip 51. Es un capítulo básico en la programación del microordenador de un solo chip C51. Todo el libro consta de dos partes: principio e interfaz, con 10 capítulos. Presenta la estructura de hardware de la microcomputadora de un solo chip 51, métodos de programación en lenguaje ensamblador, aplicaciones de interfaz de entrada/salida, diseño de temporizador/contador programable, aplicaciones H de interfaz en serie, expansión del sistema de microcomputadora de un solo chip, chips de interfaz programables, humanos de un solo chip. Tecnología de interfaz de máquina y módulos Tecnología matemática para lograr el propósito de aprender y comprender los principios de las microcomputadoras. Para cooperar con la enseñanza, se ha agregado orientación experimental en el apéndice para profundizar la comprensión de los alumnos sobre conceptos relacionados. El contenido del libro avanza paso a paso desde lo menos profundo a lo más profundo y es especialmente adecuado para principiantes en los principios de la microcomputación. Este libro es un tutorial sobre los principios y la tecnología de interfaz de microcomputadoras de un solo chip para carreras universitarias de electricidad. Está dirigido a estudiantes de carreras relacionadas y también puede usarse como referencia para técnicos no eléctricos. Este libro complementa el "Experimento y tutorial de programación de microcomputadoras de un solo chip C51" publicado anteriormente por Beihang University Press.

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Capítulo 1 Descripción general de las microcomputadoras de un solo chip 1 1.1 Historia del desarrollo y tendencias de desarrollo de las microcomputadoras de un solo chip 1 1.1.1 Historia del desarrollo de las microcomputadoras de un solo chip Microcomputadoras de un solo chip 1 1.1.2 Tendencias de desarrollo de las microcomputadoras de un solo chip 2 1.2 Características y descripción general de las aplicaciones de las microcomputadoras de un solo chip 3 1.2.1 Características de las microcomputadoras de un solo chip 3 1.2.2 Descripción general de las aplicaciones de las microcomputadoras de un solo chip 4 1.3 Varios códigos sistemas comúnmente utilizados en microcomputadoras de un solo chip 5 1.3 .1 Varios sistemas básicos comunes para números 5 1.3.2 Métodos de representación de números con signo 7 1.3.3 Sistemas de códigos comúnmente utilizados en microcomputadoras de un solo chip 11 1.4 Resumen y ejercicios de pensamiento 12 1.4.1 Resumen del contenido principal 12 1.4.2 Pensamiento y ejercicio 13 Capítulo 2 Estructura del microordenador de un solo chip MCS51 14 2.1 Análisis de la estructura básica del microordenador de un solo chip 14 2.1.1 Composición básica del microordenador de un solo chip 14 2.1. microcomputadora 17 2. Análisis de la estructura interna de la microcomputadora de un solo chip 28051 17 2.2.1 Unidad central de procesamiento (CPU) 17 2.2.28051 Configuración de memoria de la microcomputadora de un solo chip 19 2.38051 Composición de pines y estructura de bus de la microcomputadora de un solo chip 23 2.3.18051 Composición de pines del microordenador de un solo chip 23 2.3.2MCS51 Microordenador de un solo chip La estructura de tres buses 28 2.48051 La búsqueda de instrucciones y el tiempo de ejecución del microordenador de un solo chip 29 2.4.18051 Varios ciclos e interrelaciones del microordenador de un solo chip 29 2.4. 28051 La obtención de instrucciones y el tiempo de ejecución de la microcomputadora de un solo chip 30 2.4.38051 La microcomputadora de un solo chip accede a ROM y RAM externas Temporización 32 2.58051 Modo de trabajo de MCU 33 2.5.18051 Modo de ejecución del programa de MCU 33 2.5.28051 Trabajo de bajo consumo de MCU modo 33 2.6 Resumen y ejercicios de pensamiento 35 2.6.1 Resumen del contenido principal 35 2.6.2 Pensamiento y ejercicios 36 Capítulo Capítulo 3 Sistema de instrucción MCU MCS51 37 3.1 Descripción general del sistema de instrucción MCU MCS51 37 3.1.1 Formato de instrucción de MCU MCS51 38 3.1.2 Identificación de símbolos de la MCU MCS51 40 3.2 Conceptos básicos de la programación en lenguaje ensamblador 41 3.2.1 Modo de direccionamiento de la MCU MCS51 41 3.2.2 Introducción a las pseudoinstrucciones en lenguaje ensamblador 45 3.2.3 Introducción a las instrucciones de transmisión, aritmética, lógica y de cambio del microcontrolador MCS51 49 3.2.4 Programación secuencial en lenguaje ensamblador 63 3.3 Resumen y ejercicios de pensamiento 67 3.3.1 Resumen del contenido principal 67 3.3.2 Pensamiento y ejercicios 68 Capítulo 4 Programación en lenguaje ensamblador 72 4.1 Descripción general de la programación en lenguaje ensamblador 72 4.1.1 Formato de declaración de ensamblador Lenguaje 72 4.1.2 Pasos de programación en lenguaje ensamblador 73 4.1.3 Establecimiento del algoritmo 73 4.1.4 Diagrama de flujo de dibujo 73 4.2 Programación en rama 76 4.2.1 Descripción general de la programación de la estructura en rama 76 4.2.2 Puntos de diseño de programas en rama 76 4.2.3 Transferencia instrucciones involucradas en programas de rama 76 4.2.4 Programación de rama 80 4.3 Programación de bucle 83 4.3.1 Descripción general de la programación de bucle 83 4.3.2 Estructura del programa de bucle 83 4.3.3 Programación de bucle 84 4.3.4 Instrucciones de transferencia condicional involucradas en programas de bucle 84 4.3. 5 Método de programación de bucle 85 4.4 Diseño de subrutina 89 4.4.1 Descripción general del diseño de subrutina 89 4.4.2 Pila 90 4.4.3 Instrucciones utilizadas en el diseño de subrutina 91 4.4.4 Método de programación del diseño de subrutina 92 ​​4.5 Aplicación de programación en lenguaje ensamblador

96 4.5.1 Programación de suma multibyte 96 4.5.2 Programación de multiplicación multibyte 99 4.5.3 Programación de búsqueda de tablas 102 4.5.4 Programación de conversión de sistema numérico 104 4.5.5 Programación de ensamblaje de datos 107 4.5.6 Programación de operación de bits 109 4.6 Resumen y ejercicios de pensamiento 111 4.6.1 Resumen del contenido principal 111 4.6.2 Pensamiento y ejercicios 112 Capítulo 5 Sistema de entrada/salida e interrupción del microordenador de un solo chip MCS51 114 5.1 Descripción general de las interfaces básicas de entrada/salida de la computadora 114 5.2 Entrada/salida Método de direccionamiento 115 5.3 Modo de trabajo de entrada/salida 116 5.4 Diseño y programación del control del puerto de entrada/salida del microcontrolador serie MCS51 118 5.5 Interrupciones 121 5.5.1 Interrupciones en computadoras 121 5.5.2 Sistema de interrupción del microcontrolador MCS51 121 5.5.3 Interrupciones MCS51 involucradas Registro 124 5.6 Fuente de interrupción programación de aplicaciones 126 5.7 Resumen y ejercicios de pensamiento 129 5.7.1 Resumen del contenido principal 129 5.7.2 Pensamiento y ejercicios 130 Capítulo 6 Principio del contador/temporizador del microordenador de un solo chip MCS51 131 6.1 Composición de la estructura del temporizador/contador del microordenador de un solo chip MCS51 y principio de funcionamiento 131 6.2MCS51 Modo de funcionamiento del temporizador/contador MCU 133 6.3MCS51 Ejemplos de aplicación típica del temporizador/contador MCU 138 6.4MCS51 Diseño del programa de temporizador/contador MCU 145 6.5 Resumen y ejercicios de pensamiento 146 6.5.1 Resumen del contenido principal 146 6.5.2 Pensamiento y ejercicios 147 Capítulo 7 Interfaz de comunicación en serie del microordenador de un solo chip MCS51 148 7.1 El concepto de comunicación del puerto serie del microordenador 148 7.2 Estructura y principio de funcionamiento del puerto serie del microordenador de un solo chip MCS51 150 7.3 Registros relacionados con el puerto serie 151 7.4 Microordenador de un solo chip MCS51 Introducción al funcionamiento modo del puerto serie y análisis de su principio de funcionamiento 152 7.5 Cálculo de la velocidad de baudios 154 7.6 Programación del puerto serie del microordenador de un solo chip MCS51 155 7.5 Resumen y ejercicios de pensamiento 163 7.5.1 Resumen de los contenidos principales 163 7.5.2 Pensamiento y ejercicios 163 Capítulo Capítulo 8 Aplicación de expansión del sistema de microcomputadora de un solo chip MCS51 164 8.1MCS51 Sistema mínimo de microcomputadora de un solo chip 164 8.2 Expansión paralela de recursos externos de microcomputadora de un solo chip 165 8.3MCS51 Expansión de microcomputadora de un solo chip 8255 Diseño de interfaz programable 174 8.4MCS51 Analógico digital de microcomputadora de un solo chip / Diseño de interfaz analógico-digital 182 8.5 Resumen y ejercicios de pensamiento 190 8.5.1 Resumen del contenido principal 190 8.5.2 Pensamiento y ejercicios 191 Capítulo 9 Tecnología de interfaz hombre-máquina de microcomputadora de un solo chip MCS51 192 9.1 Diseño de interfaz de pantalla de microcomputadora de un solo chip MCS51 192 9.2MCS51 Diseño de interfaz de teclado de microcomputadora de un solo chip 197 9.3 Resumen y ejercicios de pensamiento 202 9.3.1 Resumen del contenido principal 202 9.3.2 Pensamiento y ejercicios 202 Capítulo 10 Apéndice 203 Apéndice 1 Sistema de desarrollo de enseñanza experimental de microcomputadora de un solo chip 203 Apéndice 1.1 Experimental sistema de desarrollo de enseñanza Introducción 203 Apéndice 1.2 Sistema de hardware de enseñanza experimental 205 Apéndice 2 Aplicación de software MedWin 213 Apéndice 3 Experimento de aprendizaje con microcomputadora de un solo chip 222 Apéndice 3.1 Experimento básico de la aplicación de aprendizaje con microcomputadora de un solo chip 222 Experimento 1 Experimento de instrucción de operaciones aritméticas y transferencia de datos 222 Experimento 2 Experimento de instrucciones de resta, lógica y operación booleana 225 Experimento 3 Experimento de suma BCD multibyte 227 Experimento Experimento de conversión de sistema de cuatro dígitos 230 Experimento 5 Experimento de multiplicación multibyte 234 Experimento 6 Experimento de búsqueda de tablas

237 Experimento 7 Experimento de ensamblaje de datos 239 Experimento 8 Experimento completo de instrucción 241 Apéndice 3.2 Experimento de control de interfaz de E/S de microcomputadora de un solo chip 247 Experimento 1 Experimento de memoria 247 Experimento 2 Experimento de puerto de E/S 249 Experimento 3 Experimento de temporización/conteo 252 Experimento 4 Experimento de interrupción 254 Experimento 5 Experimento de comunicación en serie 256 Experimento 6 Experimento de pantalla digital 261 Experimento 7 Experimento de procesamiento de teclado 264 Experimento 8 Experimento de conversión A/D 269 Apéndice 3.3 Experimento integral de microcomputadora de un solo chip 274 Experimento 1 Experimento de desarrollo de enseñanza Experimental Programa de prueba de placa 274 Experimento 2 Reloj electrónico experimento 278 Apéndice 4 Tabla ASCII (Código de intercambio de información estándar estadounidense) 282 Apéndice 5 Tabla de instrucciones MCS51 284 Apéndice 6 Microcontrolador serie AT89 289 Apéndice 7 Diagrama esquemático de la placa experimental 292 Referencias 293...

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Ilustración: En el entorno laboral y de vida actual, cada vez hay más microcontroladores al servicio de las personas, pero la gente no les presta atención. Por ejemplo: cuando se utiliza un control remoto para controlar un televisor o un reproductor de VCD para disfrutar de imágenes coloridas, la gente no se da cuenta de que se trata de un microordenador de un solo chip que recibe instrucciones del control remoto, cuando la gente disfruta de las funciones avanzadas de una lavadora totalmente automática; no saben que se trata de una microcomputadora de un solo chip que reemplaza el trabajo manual. Controlar el funcionamiento de la lavadora; los microcontroladores también desempeñan un papel importante en los dispositivos de comunicación modernos, como las máquinas de llamadas y los teléfonos móviles, que alguna vez fascinaron a muchos; Los adolescentes están mostrando su poder en los microcontroladores. En resumen, los microcontroladores se pueden encontrar en todas partes. ¿Por qué la gente no se da cuenta de la existencia de los microcontroladores? Porque el microcontrolador es solo un pequeño circuito integrado y es una computadora. Para comprenderlo, no solo se necesitan conocimientos de hardware, sino también de software, lo cual es difícil de lograr para la gente común. Este capítulo describe principalmente los conocimientos básicos necesarios para las microcomputadoras de un solo chip desde la perspectiva del desarrollo y la aplicación de las microcomputadoras de un solo chip, de modo que los lectores puedan tener una comprensión perceptiva del estudio de las microcomputadoras de un solo chip y ayudar a los alumnos a estudiar los capítulos posteriores. Se deben lograr los siguientes objetivos al estudiar este capítulo: (1) Comprender el papel de los microcontroladores; (2) Dominar varios sistemas de código comúnmente utilizados en microcomputadoras y sus conversiones (3) Dominar el uso de números con signo en microcomputadoras; ) La tendencia de desarrollo de los microcontroladores.