PIC单片机实用教程.基础篇|李学海|北京航空航天大学出版

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PIC单片机实用教程.基础篇

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作者：李学海	出版社：北京航空航天大学出版
译者：	丛书名：
出版日期：2007-2-9	上架日期：2007-3-5
ISBN：781077929X	页数：版次：第1版
开本：16开	装帧：平装

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【读者评论】

内容简介
本书以介绍PIC16F87X型号单片机为主，并适当兼顾PIC全系列，共分9章，内容包括：基本概念、PIC16F877硬件概况、指令系统、汇编程序设计、集成开发环境、在线调试工具、定时器、中断逻辑以及应用系统性能优化。突出特点：通俗易懂、可读性强、系统全面、学练结合、学用并重、实例丰富、习题齐全、教者轻松、学者有趣。

本书是作者在“2000年微芯技术精英年会”上应Microchip(微芯)公司和北京航空航天大学出版社之邀，为该公司在我国开展的“大学计划”撰写的教学用书、培训教材和自学读本。同时，它也广泛地适用于初步具备电子技术和计算机基础知识的电子、电信、计算机、电气、电力、电器、机电等涉电专业的在校学生、教师、单片机爱好者、电子爱好者、电子产品开发者、电器维修人员、工程技术人员阅读。

全套教程共分2篇，即基础篇和提高篇，分2册出版，以适应不同课时和不同专业的需要，也为读者增加了一种可选方案。

目录
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第1章 基本概念和背景知识
1.1 鸟瞰单片机1
1.1.1 学用单片机的必要性1
1.1.2 单片机为什么令人入迷3
1.1.3 学用单片机的现实意义5
1.2 审视单片机8
1.2.1 单片机究竟是什么8
1.2.2 单片机的用途10
1.2.3 单片机的特点11
1.2.4 8位单片机的突出地位12
1.3 锁定PIC系列8位单片机13
1.3.1 Microchip公司简介13
1.3.2 PIC系列单片机的优越之处14
1.3.3 PIC单片机的庞大阵容18
1.3.4 PIC16F87X的主要功能特点22
1.3.5 为什么选PIC16F877作样板23
1.4 写作思路和目标25
1.5 常用的专业名词和技术术语27
1.5.1 硬件方面27
1.5.2 软件方面30
思考题与练习题32
第2章 PIC16F877硬件系统概况
2.1 PIC16F877内部结构概览33
2.1.1 PIC16F877的核心区域35
2.1.2 PIC16F877的外围模块区域38
2.1.3 PIC16F87X系列型号性能对比39
2.2 PIC16F87X封装形式和引脚功能40
2.3 程序存储器和堆栈45
2.4 RAM数据存储器（文件寄存器）47
2.4.1 通用寄存器52
2.4.2 特殊功能寄存器53
2.5 电源、复位和时钟电路简介55
2.5.1 电源外接电路55
2.5.2 复位外接电路55
2.5.3 时钟外接电路56
2.6 输入/输出端口的基本功能56
2.6.1 输入/输出端口相关的两个寄存器57
2.6.2 输入/输出端口的基本结构58
2.6.3 基本输入/输出端口的工作原理60
思考题与练习题62
第3章 指令系统分类解析
3.1 指令系统概览64
3.1.1 指令的描述方法64
3.1.2 指令的时空属性65
3.1.3 指令的执行时序66
3.1.4 指令的编码格式66
3.2 指令的分类方法67
3.2.1 按实现功能分类67
3.2.2 按编码格式分类69
3.2.3 按指令周期分类69
3.2.4 按寻址方式分类70
3.2.5 按携带操作数分类70
3.2.6 按影响标志分类70
3.2.7 按操作对象分类70
3.2.8 按使用频度分类71
3.3 寻址方式71
3.3.1 立即寻址72
3.3.2 直接寻址72
3.3.3 间接寻址73
3.3.4 位寻址73
3.3.5 隐含寻址74
3.4 指令系统分类解析74
3.4.1 面向字节数据的操作类指令74
3.4.2 面向位数据的操作类指令77
3.4.3 面向常数操作和控制操作类指令78
3.5 数据传递关系79
3.6 指令系统的内在规律80
3.7 “内核—寄存器—外围模块”相互关系81
思考题与练习题82
第4章 汇编程序设计基础和汇编语言工具链
4.1 概述84
4.1.1 背景知识84
4.1.2 汇编语言的语句格式86
4.1.3 程序流程和整体结构90
4.1.4 源程序文件的书写格式90
4.2 常用伪指令93
4.3 四种基本程序结构95
4.3.1 顺序程序结构95
【实验范例4.1】 字节拆分95
4.3.2 分支程序结构96
【实验范例4.2】 数值比较96
4.3.3 循环程序结构97
【实例范例4.3】 空间填充98
4.3.4 子程序结构99
【实验范例4.4】 极值挑选100
4.4 两个PIC编程的特殊问题101
4.4.1 数据存储器的体选寻址问题101
【实验范例4.5】 RAM体选寻址104
4.4.2 程序跨页跳转和跨页调用问题104
【实验范例4.6】 ROM跨页跳转106
4.5 四种个性化实用程序的设计方法107
4.5.1 初始化程序段设计107
4.5.2 延时程序设计108
【实验范例4.7】 软件延时109
4.5.3 查表程序设计110
【实验范例4.8】 LED数码管驱动112
4.5.4 散转程序设计114
【实验范例4.9】 散转程序114
4.6 汇编器MPASM及其应用115
4.6.1 汇编器MPASM简介116
4.6.2 汇编器MPASM应用118
【实验范例4.10】 8位二进制计数器119
4.6.3 汇编器“界面—命令行—LIST”选项对应关系123
4.7 汇编语言工具链124
4.7.1 工具链的构成和启动顺序124
4.7.2 工具链的处理流程126
4.8 输入文件的解读128
4.8.1 解读包含文件（P16f877.inc）128
4.8.2 解读源程序模板文件（f877temp.asm）129
4.9 输出文件的解读131
4.9.1 解读列表文件（.lst）131
4.9.2 解读最终目标文件（.hex）133
4.9.3 解读错误报告文件（.err）134
思考题与练习题134
第5章 软件集成开发环境MPLAB和软件模拟开发技术
5.1 MPLAB的组成137
5.2 如何获取MPLAB138
5.3 如何安装与拆除MPLAB140
5.3.1 MPLAB的安装要求140
5.3.2 MPLAB的安装方法140
5.3.3 MPLAB的拆除方法142
5.4 如何启动和退出MPLAB142
5.4.1 MPLAB的快速上手142
5.4.2 MPLAB工作环境简介143
5.4.3 如何开启工作窗口145
5.4.4 如何布局工作窗口146
5.4.5 MPLAB的退出148
5.5 如何设置开发模式148
5.6 如何创建、保存和打开源文件149
【实验范例5.1】 循环递减实验程序150
5.6.1 利用记事本创建源文件150
5.6.2 利用MPLAB编辑器创建源文件151
5.6.3 利用MPLAB编辑器查看、打开和关闭源文件153
5.7 如何在MPLAB环境下创建和编辑第一个项目154
5.8 如何在MPLAB环境下制作和保存目标文件156
5.9 如何在MPLAB环境下关闭、打开和查看项目158
5.9.1 关闭一个项目158
5.9.2 打开一个项目158
5.9.3 查看一个项目159
5.10 如何调试目标程序160
5.10.1 连续运行方式160
5.10.2 设置观察窗口161
5.10.3 单步运行方式164
5.10.4 自动单步运行方式164
5.10.5 设置断点运行方式164
思考题与练习题165
第6章 硬件综合开发工具MPLAB-ICD和硬件仿真开发技术
6.1 硬件工具链及其重要性166
6.1.1 实时在线仿真器167
6.1.2 程序烧写器167
6.1.3 单片机目标板168
6.1.4 单片机综合学习实验应用开发工具套件169
6.2 MPLAB-ICD的特点和局限170
6.2.1 MPLAB-ICD的功能特点170
6.2.2 MPLAB-ICD的局限性171
6.3 MPLAB-ICD工具套件的构成172
6.3.1 MPLAB-ICD模块173
6.3.2 MPLAB-ICD仿真头173
6.3.3 MPLAB-ICD演示板173
6.3.4 六芯电缆174
6.3.5 连接插针175
6.3.6 MPLAB集成开发环境软件包175
6.3.7 直流电源适配器175
6.4 MPLAB-ICD的安装175
6.4.1 硬件安装方法之一176
6.4.2 硬件安装方法之二177
6.4.3 软件安装177
6.5 MPLAB-ICD的启用178
6.5.1 建立MPLAB-ICD与微机的通信178
6.5.2 MPLAB-ICD的设置179
6.6 用MPLAB-ICD统调用户程序和用户电路185
6.6.1 单片机应用项目开发流程185
6.6.2 项目原型机开发示范187
【实验范例6.1】 8珠式霹雳灯控制器188
【实验范例6.2】 单键触发8位二进制累加计数器191
6.7 MPLAB-ICD用作下载编程器197
6.7.1 空白检查（查空）198
6.7.2 内容读回（上传）198
6.7.3 导出HEX文件199
6.7.4 导入HEX文件199
6.7.5 烧写编程200
6.7.6 读取核对200
6.7.7 芯片擦除201
思考题与练习题201
第7章 定时器/计数器TMR0
7.1 定时器/计数器模块的基本用途203
7.2 PIC单片机定时器/计数器TMR0的特性204
7.3 与TMR0模块相关的寄存器205
7.4 TMR0模块的电路结构和工作原理207
7.4.1 分频器209
7.4.2 累加计数寄存器210
7.5 TMR0模块的应用举例211
7.5.1 TMR0用作硬件定时器211
【实验范例7.1】 队列灯211
7.5.2 TMR0多次被引用215
【实验范例7.2】 单键循环切换方波信号发生器215
7.5.3 TMR0用作硬件计数器220
【实验范例7.3】 简易车辆里程表220
思考题与练习题227
第8章 中断概念和中断逻辑
8.1 中断的基本概念228
8.2 PIC16F87X的中断源230
8.3 PIC16F87X中断的硬件逻辑231
8.4 与中断相关的寄存器234
8.5 中断的处理240
8.5.1 中断的延时响应和延时处理问题240
8.5.2 中断的现场保护问题242
8.5.3 需要注意的问题245
8.6 中断功能的应用举例247
8.6.1 TMR0溢出中断247
【实验范例8.1】 闪烁式跑马灯247
8.6.2 INT外部中断255
【实验范例8.2】 带电源故障报警和备用电池的流水式灯箱控制器255
8.6.3 端口RB电平变化中断262
【实验范例8.3】 简易四路抢答器268
8.7 外部中断的扩充方法280
8.7.1 用TMR0外部时钟源扩展法280
8.7.2 用RB端口扩展法281
思考题与练习题283
第9章 应用系统性能的优化设计
9.1 系统配置字以及特殊存储器单元284
9.1.1 系统配置字286
9.1.2 用户识别码ID288
9.1.3 器件识别码290
9.2 时钟系统290
9.2.1 外接晶体振荡器/陶瓷谐振器（LP/XT/HS）291
9.2.2 外接阻容器件（RC）292
9.2.3 引入外来时钟源（LP/XT/HS）293
9.3 复位系统293
9.3.1 几种不同的复位方式294
9.3.2 单片机内部的复位操作处理294
9.3.3 复位系统硬件逻辑298
9.3.4 内部上电延时复位（POR）功能301
9.3.5 外部上电延时复位电路303
9.3.6 外部人工复位开关电路305
9.3.7 内部掉电锁定复位（BOR）功能306
9.4 监视定时器WDT308
9.4.1 程序失控的回复309
9.4.2 WDT的电路结构311
9.4.3 WDT的工作原理312
9.4.4 WDT相关寄存器313
9.4.5 使用WDT的注意事项313
9.4.6 WDT的应用举例314
【实验范例9.1】 带看门狗的霹雳灯314
9.5 睡眠与唤醒317
9.5.1 睡眠状态的进入317
9.5.2 睡眠状态的唤醒318
9.5.3 睡眠功能应用实例321
【实验范例9.2】 利用按键来唤醒CPU321
思考题与练习题324
附录A ASCII码表326
附录B 特殊功能寄存器及其复位值一览表328
附录C 英文指令系统概览332
附录D 特殊指令助记符（宏指令）336
附录E 宏汇编器MPASM伪指令一览表338
附录F 包含文件P16F877.INC341
附录G MPASM出错、警告、提示信息列表349
G.1 出错性显示信息349
G.2 警告性显示信息353
G.3 提示性显示信息355
附录H Mplink分析、连接信息列表357
H.1 分析性显示信息357
H.2 连接性显示信息358
H.3 连接警告性显示信息361
H.4 库文件错误信息362
H.5 COFF文件错误信息362
H.6 COFF到COD文件转换错误信息364
H.7 COFF到COD文件转换警告信息365
附录I MPLAB-ICD演示板电路原理图366
参考文献368

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