PIC单片机原理与实践：汇编及C语言 [Principles and Practice of PIC Microcontrollers:Using Assembly and C for PIC 16] 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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内容简介

　　《PIC单片机原理与实践：汇编及C语言》以介绍PIC16F877A型号单片机硬件为主，兼顾关联系列。后续推出的PIC16F193X系列（PIC16F182X系列、PIC16F151X系列）在每一章也单独列出一节专门介绍。CCS公司的C语言函数在每一章的末节也作了专门讲解。
　　《PIC单片机原理与实践：汇编及C语言》共分21章，内容全面，解说清晰，系统性强，注重实践环节与能力培养。在每一章节通过编排实验来认识硬件的工作原理，安排的实验及程序大多逻辑简明、目的明确，容易学习。实验中的汇编程序都有对应的C语言程序，方便读者比较分析。在对硬件原理的讲解或实验过程中，插入了大量的原理图、带标注示波器图及各类示意图，这使读者更易理解并融会贯通。
　　《PIC单片机原理与实践：汇编及C语言》定位于电子技术应用层次，可供测量、控制等相关专业的工程技术人员使用，也可作为单片机研发人员的自学用书以及高等院校电气电子、机电一体化、工业自动控制等专业的教学参考用书。

作者简介

　　曾辉，1998年毕业于武汉水利电力大学电气工程系。毕业后一直从事电子技术应用方面的工作，主攻基于PIC微控制器的各类电测及控制系统设计。迄今为止，独立设计或参与设计的技术成果多达几十种，分别应用于石油、电力、汽车、军工等行业。基于微控制器的电子系统设计是一项综合性很强的工作，作者在设计过程中不光关注技术本身，还注重使用辩证法分析各种技术方法的利弊，由此引导读者根据实际情况作出权衡。由于技术不断地进步，新产品也不断地推出，解决问题的手段也在发生变化。在这个过程中，作者注重利用基本的经济学原理分析技术方法的演变，从而使读者在设计时能够根据自身条件进行合理决策。多年来一直信奉“Practice makes Perfect”。

内页插图

目录

第1章 PIC16F877A硬件系统
1．1 PIC16F877A硬件配置概览
1．2 PIC16F877A引脚布置图
1．3 PIC16F877A内部结构图
1．4 PIC16F877A程序存储器结构图
1．5 PIC16F877A数据存储器结构图
1．6 两种不同的存储器组织结构的比较
1．7 PIC16F193X硬件配置概览
1．8 PIC16F193X引脚布置图
1．9 PIC16F193X内部结构图

第2章 指令系统
2．1 关于指令系统
2．2 RISC与CISC指令系统的比较
2．3 指令的格式
2．4 RISC指令的时序
2．5 指令系统概览
2．6 指令系统说明
2．7 寻址方式
2．8 PIC16F193X的指令系统
2．9 C语言中与位操作有关的函数

第3章 汇编语言编程
3．1 关于汇编语言
3．2 汇编器
3．3 汇编语言的语句格式
3．4 操作数格式描述
3．5 汇编伪指令
3．6 汇编语言的程序格式
3．7 顺序程序结构
3．8 循环程序结构
3．9 分支程序结构
3．10 子程序结构
3．11 延时程序设计
3．12 查表程序设计
3．13 RAM数据存储器的体选寻址
3．14 FLASH程序存储器的分区及跨页跳转
3．15 PIC16F193X的FLASH程序存储器及跳转指令
3．16 C语言中与内存操作有关的函数

第4章 中断系统
4．1 由查询方式到中断方式
4．2 中断的响应过程
4．3 中断的基本硬件结构
4．4 PIC16F877A的中断源
4．5 与PIC16F877A中断相关的寄存器
4．6 PIC16F877A的中断逻辑
4．7 中断的响应延时
4．8 中断的现场保护
4．9 RBO/INT外部中断
4．10 与INT中断相关的寄存器
4．11 INT外部中断块应用实践
4．12 RB端口电平变化中断
4．13 与RB端口电平变化中断相关的寄存器
4．14 RB端口电平变化中断应用实践
4．15 PIC16F193X的中断逻辑
4．16 PIC16F193X的中断自动现场保护
4．17 PIC16F193X的RB端口电平变化中断
4．18 中断的C语言编程

第5章 I/O端口
5．1 典型的I/（）端口
5．2 典型的I/O端口工作原理
5．3 推挽电路的实验
……

第6章 TIMERO（WDT）模块
第7章 TIMERI模块
第8章 TIMER2模块
第9章 CCP模块
第10章 模／数转换模块ADC
第11章 电压基准与比较器模块
第12章 SPI通信
第13章 I2C通信
第14章 USART异步通信
第15章 USART同步通信
第16章 PSP通信
第17章 EEPROM
第18章 振荡器电路
第19章 复位系统
第20章 C语言编程
第21章 新型8位MCU及特色

附录
参考文献

前言/序言

　　在人们生活的这个世界，已经很少有没用到单片机（MCU）的产品了，比如各类家用电器、汽车、智能门锁、遥控玩具、医疗设备、办公设备、数控机床等，在它们的内部，几乎都包含着一颗或数颗“智能”芯片，使用这些产品让人们生活更加舒心方便。MCU的应用是如此广泛，这使我们不得不关注它。
　　MCU也是一种电脑芯片，但它不同于办公用的电脑中的CPU，这类CPU主要是为处理大量数据而设计的。而MCU只能进行小批量的数据处理，然而设计的重点不在于此，而在于它的控制功能。它除了具备计算机的基本结构外（学习并使用MCU是了解计算机原理与结构的最佳选择），其内部还集成了许多与控制功能相关的模块，如具备负载能力的I/O端口、各类定时器／计数器等。根据不同的应用领域，厂家可以为MCU配置不同的功能模块（外设），这使得MCU的应用越来越广泛。
　　本书主要介绍Microchip公司生产的8位MCU的中档系列（Midrange）产品，讲解这类单片机中所配置的典型模块的结构性能及使用方法。
　　Microchip公司是全球领先的单片机和模拟器件供应商。它推出的8位MCU，在全球众多厂家的同类产品中，其销售量一直名列前茅，可见其产品独具特色。Microchip公司生产的8位MCU在命名上通常以PIC开头，如PIC16F1939，其中打头的PIC其英文全称是Peripheral Interface Controller，意思是外围设备接口控制器，可见它设计的初衷是为了实现某些控制功能；F表示它的程序存储器是采用先进的FLASH工艺制作的，又称作闪速存储器，这种存储器可以实现快速擦除或写入信息。这样的特点非常适合用作在线调试，即烧写程序代码和修改程序代码非常方便。
　　与其他厂家的MCU相比较，PIC单片机的设计亮点是在总线上采用哈佛结构，指令集采用RISC精简指令集。这些特点使它的指令少，执行速度快。关于这些亮点的具体说明将会在后面阐述。
　　对于中档系列的MCU，可选取PIC16F877A这款具有代表性的型号进行讲解，尽管这款机型推出已经有很多年了，但是因为它典型的架构，它以及它的衍生型号仍然具有较大的市场份额。即便是后来推出的中档新品种（更加适合便携式应用），如PIC16F88X，PIC16F193X、PIC16F182X、PIC16F151X等，其功能部件大多也是在它的基础上演化而来的。对于既定的外设如TIMER1，扩展的功能只是使对它的使用更加细致，并且兼容了来自片外的门控信号，功能增强后称作ETimerl。新增的功能如LCD驱动器，电容触摸屏等是为了提高系统集成度的便携式应用而设置，尽管并不一定总是要用到它。但总的来说，熟悉了PIC16F877A的原理及使用对了解中低档系列其他型号的MCU可以起到触类旁通的效果。本书的附录囊括了C编译器包含的“16F”打头的8位MCU，附录A的机型偏向于通用，附录B，C的机型偏向于专用。观察附录的配置可以发现，本书的章节内容在通用型MCU中很有代表性。
　　书中主要对PIC16F877A的每一个功能模块进行细致的讲解，另外过程中还会把升级型号PIC16F193X拿来与它作比较，看看升级型号新增了哪些功能，有什么意义。最后一章对后期推出的偏向于专业应用的16系列MCU按照年代进行了分类说明，并列举了每一类的特色。特别对独立于内核的外设（CIP）、智能模拟器件进行了逐一介绍，让读者能及时掌握新型MCU的亮点及发展趋势。附录A、B、C提供了16系列MCU的详细配置（截止2016年），方便读者比较选型。
　　本书的写作特色是原理与实践相结合。每一章对相关功能模块的原理进行解释后，再做相应的实验以便加深理解。实验过程中，配有实验原理图、示波器图、汇编程序及对应的C程序这四大类，目的是给读者创造一种正在做实验的模拟场景。阅读“实验”时，读者要思考汇编程序与示波器图之间的因果关系，以及汇编程序与C程序之间的关联。
　　写作过程中，对于汇编程序，力求逻辑简单，篇幅简练，以突出其主要功能。比如对于显示，全部采用8位LED的二进制数码显示方式，这样可以使显示程序达到最小化。另外，通过观察8位LED亮灭计数，也可增进对二进制计数方式的理解。每条汇编语句后都附有详细的注释，通过注释，很容易弄清楚语句的功能及其逻辑关联。基于以上原因，又为了节省篇幅，实验程序中很少使用流程图。
　　另外，对C语言的掌握也是必不可少的，对于一些中大型程序，使用C语言编写可以大大提高工作效率。本书使用CCS公司的C编译器，对每一章的C语言函数、预处理器都进行了详细的解释，而且，几乎所有的汇编程序都附有对应的C程序，通过这种对比，可以让读者认识到使用C编写源程序的便利性，同时也可以认识到原有汇编程序在代码方面的紧凑性。对于C语言程序，每一条语句后都有详细的注释，有的注释用文字不好表达，改用汇编语句解释，从这个意义上说，要编好C程序，最好具备一定的汇编语言基础。
　　本书的编写方式是，把每一个功能模块作为一个章节进行讲解，除了文字描述，过程中还配有大量的插图，通过这种“形象”的方式来加深读者对某些原理及概念的了解。
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