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包郵 單片機與控制技術(shù)

作者:楊寧
出版社:北京航空航天大學(xué)出版社出版時間:2005-03-01
開本: 32開 頁數(shù): 399
中 圖 價:¥20.8(6.3折) 定價  ¥33.0 登錄后可看到會員價
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單片機與控制技術(shù) 版權(quán)信息

單片機與控制技術(shù) 內(nèi)容簡介

本書主要介紹51系列單片機在自動控制方面的應(yīng)用方法。全書分11章,分別為概述、51系列單片機CPU的硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、程序設(shè)計、存儲器與并行I/O接口的擴展、過程輸入通道與接口、過程輸出通道與接口、人機接口、數(shù)字控制器、抗干擾技術(shù)、系統(tǒng)設(shè)計及綜合實驗。本書難、易程度適中,內(nèi)容以夠用為原則,避虛就實,在章節(jié)安排和文字組織上,由淺入深,難點分散,易讀實用。本書可作為高等院校自動化、測控技術(shù)、儀器儀表、電氣工程、電子信息及機械電子工程等專業(yè)本科學(xué)生的教材,也可供單片機開發(fā)及自動控制等領(lǐng)域的工程技術(shù)人員參考。

單片機與控制技術(shù) 目錄

第1章 概述

1.1 單片機控制系統(tǒng)的概念1

1.1.1 單片機控制系統(tǒng)的發(fā)展概況1

1.1.2 單片機控制系統(tǒng)的組成2

1.1.3 單片機控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理3

1.1.4 單片機控制系統(tǒng)的特點5

1.2 單片機控制系統(tǒng)的分類5

1.2.1 計算機操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)5

1.2.2 直接數(shù)字控制系統(tǒng)6

1.2.3 監(jiān)督計算機控制系統(tǒng)6

1.2.4 集散型控制系統(tǒng)7

1.2.5 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)8

1.3 單片機控制的主要研究內(nèi)容8

1.3.1 技術(shù)性能指標(biāo)8

1.3.2 研究內(nèi)容10

習(xí)題與思考題14



第2章 51系列單片機CPU的硬件結(jié)構(gòu)

2.1 硬件編程結(jié)構(gòu)與引腳功能15

2.1.1 編程結(jié)構(gòu)15

2.1.2 外部引腳功能 16

2.1.3 CPU主要部件與特殊功能寄存器18

2.1.4 存儲器23

2.2 并行I/O口26

2.2.1 結(jié)構(gòu)特點26

2.2.2 輸入功能27

2.2.3 輸出功能與負(fù)載能力28

2.2.4 特殊功能28

2.3 定時/計數(shù)器30

2.3.1 特殊功能寄存器TMOD和TCON30

2.3.2 工作方式32

2.3.3 定時/計數(shù)器初始化33

2.4 串行口34

2.4.1 串行通信的基本概念34

2.4.2 串行通信的基本形式34

2.4.3 串行通信接口及功能36

2.4.4 波特率選擇39

2.5 中斷40

2.5.1 中斷概念41

2.5.2 中斷源及中斷矢量41

2.5.3 中斷系統(tǒng)的功能要求42

2.5.4 CPU響應(yīng)中斷的條件44

2.5.5 中斷控制寄存器IE和IP44

2.5.6 中斷初始化45

2.5.7 中斷系統(tǒng)應(yīng)用實例46

習(xí)題與思考題47



第3章 51系列單片機指令系統(tǒng)

3.1 數(shù)據(jù)傳送指令50

3.1.1 傳送數(shù)據(jù)的通路51

3.1.2 一般傳送指令51

3.1.3 堆棧操作指令54

3.1.4 累加器交換指令54

3.1.5 累加器與外部RAM傳送指令55

3.1.6 累加器與程序存儲器傳送指令56

3.1.7 目標(biāo)地址傳送指令56

3.2 算術(shù)與邏輯操作類指令56

3.2.1 不帶進位加法指令57

3.2.2 帶進位加法指令58

3.2.3 加1指令59

3.2.4 帶借位減法指令60

3.2.5 減1指令61

3.2.6 乘除法指令61

3.2.7 邏輯單操作數(shù)指令62

3.2.8 邏輯“與”指令64

3.2.9 邏輯“或”指令64

3.2.10 邏輯“異或”指令65

3.3 控制轉(zhuǎn)移類與位處理指令66

3.3.1 無條件轉(zhuǎn)移指令66

3.3.2 條件轉(zhuǎn)移指令70

3.3.3 循環(huán)轉(zhuǎn)移指令71

3.3.4 位狀態(tài)控制指令72

3.3.5 位邏輯操作指令74

3.3.6 位條件轉(zhuǎn)移指令75

習(xí)題與思考題76



第4章 程序設(shè)計

4.1 預(yù)備知識79

4.1.1 匯編語言語句格式79

4.1.2 匯編語言偽指令80

4.1.3 流程圖84

4.2 簡單程序與分支程序85

4.2.1 簡單程序85

4.2.2 分支程序86

4.3 循環(huán)程序89

4.3.1 循環(huán)程序的結(jié)構(gòu)89

4.3.2 循環(huán)嵌套與多重循環(huán)90

4.3.3 循環(huán)程序舉例90

4.4 子程序92

4.4.1 子程序的概念與結(jié)構(gòu)92

4.4.2 子程序舉例94

4.4.3 查表子程序97

4.5 C51高級語言編程100

4.5.1 標(biāo)識符與關(guān)鍵字100

4.5.2 C51程序設(shè)計的基本語法100

4.5.3 函數(shù)109

4.5.4 數(shù)組與指針114

4.5.5 結(jié)構(gòu)與聯(lián)合119

4.5.6 預(yù)處理器124

4.5.7 C51程序設(shè)計應(yīng)用實例127

習(xí)題與思考題131



第5章 存儲器與并行I/O接口的擴展

5.1 存儲器的擴展134

5.1.1 單片機擴展總線134

5.1.2 地址鎖存器135

5.1.3 串行存儲器E2PROM的擴展137

5.2 并行I/O接口的擴展141

5.2.1 8255A可編程并行I/O接口142

5.2.2 8155可編程并行I/O接口147

習(xí)題與思考題153



第6章 過程輸入通道與接口

6.1 輸入通道的結(jié)構(gòu)與信號變換155

6.1.1 數(shù)字量輸入通道DI156

6.1.2 模擬量輸入通道AI157

6.1.3 AI的常用器件及電路160

6.2 模擬量輸入通道AI中的常用放大器163

6.2.1 測量放大器163

6.2.2 可編程放大器165

6.2.3 隔離放大器167

6.3 A/D轉(zhuǎn)換器與單片機接口電路168

6.3.1 8位轉(zhuǎn)換器ADC0809與MCS51單片機接口電路168

6.3.2 12位串口轉(zhuǎn)換器MAX187與MCS51單片機的接口172

6.3.3 V/F壓頻轉(zhuǎn)換器174

習(xí)題與思考題177



第7章 過程輸出通道與接口

7.1 輸出通道的結(jié)構(gòu)及常用電路179

7.1.1 數(shù)字量輸出通道DO179

7.1.2 模擬量輸出通道AO182

7.2 D/A轉(zhuǎn)換器與單片機接口電路187

7.2.1 8位轉(zhuǎn)換器DAC0832與MCS51單片機接口電路187

7.2.2 12位串口轉(zhuǎn)換器AD7543與51單片機的接口191

7.2.3 F/V頻壓轉(zhuǎn)換器193

7.3 常用執(zhí)行器195

7.3.1 固態(tài)繼電器196

7.3.2 伺服電動機198

7.3.3 步進電機200

7.3.4 電磁閥202

7.3.5 變頻器203

習(xí)題與思考題206



第8章 人機接口

8.1 簡單鍵盤及數(shù)碼顯示接口208

8.1.1 非編碼鍵盤208

8.1.2 發(fā)光二極管LED顯示214

8.2 鍵盤顯示專用接口Intel8279222

8.2.1 Intel8279可編程鍵盤/顯示器通用接口222

8.2.2 8279接口和編程方法229

8.3 鍵盤顯示專用串行接口HD7279235

8.3.1 HD7279的特性和引腳功能235

8.3.2 HD7279的控制指令236

8.3.3 HD7279的接口與時序241

8.4 微型打印機及接口電路245

8.4.1 GP16微型打印機及接口245

8.4.2 TPμP40A/16A微型打印機及其接口250

習(xí)題與思考題252



第9章 數(shù)字控制器

9.1 PID模擬控制器及離散化255

9.1.1 位置式PID256

9.1.2 增量式PID256

9.1.3 速度式PID258

9.2 PID控制器的幾種改進形式258

9.2.1 串有低通濾波器的PID算法258

9.2.2 帶有死區(qū)的PID算法259

9.2.3 積分分離的PID算法259

9.2.4 不完全微分的PID算法260

9.2.5 具有純滯后補償?shù)腜ID算法262

9.3 PID控制參數(shù)的整定263

9.3.1 按擴充臨界比例度法整定T和KP、Ti、Td264

9.3.2 按擴充響應(yīng)曲線法整定T和KP、Ti、Td265

9.4 串級控制技術(shù)266

9.4.1 串級控制的結(jié)構(gòu)和原理266

9.4.2 數(shù)字串級控制算法267

9.4.3 副回路微分先行串級控制算法268

9.5 前饋反饋控制技術(shù)269

9.5.1 前饋控制的結(jié)構(gòu)和原理270

9.5.2 前饋反饋控制結(jié)構(gòu)270

9.5.3 數(shù)字前饋反饋控制算法272

9.6 數(shù)字控制器的直接設(shè)計方法274

9.6.1 直接設(shè)計方法的原理和步驟274

9.6.2 *小拍的控制算法275

9.6.3 大林控制算法278

9.7 模糊控制器279

9.7.1 模糊控制的基本思想279

9.7.2 模糊控制器的基本結(jié)構(gòu)280

9.7.3 模糊控制的應(yīng)用實例282

習(xí)題與思考題283



第10章 抗干擾技術(shù)

10.1 干擾的來源及分類285

10.1.1 干擾的來源285

10.1.2 干擾的分類287

10.2 硬件方面對幾種主要干擾的抑制方法288

10.2.1 電源噪聲的抑制288

10.2.2 過程通道干擾的抑制292

10.2.3 接地技術(shù) 294

10.3 CPU軟件抗干擾296

10.3.1 人工復(fù)位296

10.3.2 掉電保護297

10.3.3 睡眠抗干擾298

10.3.4 指令冗余299

10.3.5 軟件陷阱299

10.3.6 程序運行監(jiān)控電路301

10.4 輸入/輸出通道軟件抗干擾305

10.4.1 數(shù)字信號的輸入方法305

10.4.2 數(shù)字信號的輸出方法306

10.4.3 數(shù)字濾波307

習(xí)題與思考題310



第11章 系統(tǒng)設(shè)計及綜合實驗

11.1 單片機控制系統(tǒng)設(shè)計的要求和步驟311

11.1.1 系統(tǒng)設(shè)計的基本要求311

11.1.2 系統(tǒng)設(shè)計的特點312

11.1.3 確定系統(tǒng)總體控制方案312

11.1.4 建立數(shù)學(xué)模型和確定控制算法313

11.1.5 單片機和接口電路的選擇313

11.1.6 系統(tǒng)總體設(shè)計314

11.2 電熱水暖恒溫自動控制系統(tǒng)316

11.2.1 系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)及控制算法316

11.2.2 電壓前饋與調(diào)功輸出317

11.2.3 硬件設(shè)計318

11.2.4 軟件設(shè)計319

11.3 單片機控制交流變頻調(diào)速系統(tǒng)321

11.3.1 系統(tǒng)組成與工作原理321

11.3.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計322

11.3.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計327

11.3.4 系統(tǒng)抗干擾措施333

11.4 全數(shù)字雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)335

11.4.1 系統(tǒng)組成原理335

11.4.2 系統(tǒng)各單元設(shè)計336

11.4.3 系統(tǒng)動態(tài)參數(shù)計算343

11.4.4 軟件設(shè)計344

11.4.5 系統(tǒng)階躍擾動動態(tài)速降分析及仿真345

11.5 系列綜合實驗349

11.5.1 電熱水暖恒溫自動控制系統(tǒng)實驗349

11.5.2 單片機控制交流變頻調(diào)速系統(tǒng)實驗352

11.5.3 多路數(shù)據(jù)采集監(jiān)測管理系統(tǒng)實驗355

11.5.4 電梯控制模型系統(tǒng)設(shè)計實驗357

附錄AANSI C標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵字

附錄BC51編譯器的擴展關(guān)鍵字

附錄CC語言的運算符及它們的優(yōu)先級和結(jié)合性

附錄DZ變換表

附錄EPID計算子程序清單(雙字節(jié)有符號定點數(shù))

附錄F標(biāo)準(zhǔn)值查表并線性化處理程序清單(雙字節(jié)定點數(shù))

附錄G數(shù)字溫度傳感器DS18B20使用方法

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