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第1章 单片机概述1

1.1 什么是单片机1

1.2 单片机的昨天、今天和明天1

1.2.1 单片机的辉煌历史1

1.2.2 单片机面临的挑战3

1.2.3 单片机的光明未来4

1.3 众多品牌的单片机5

1.3.1 各种品牌的单片机5

1.3.2 主流单片机在我国7

1.4 无处不在的单片机9

1.4.1 单片机的广泛应用9

1.4.2 无所不为的单片机——单片机的典型应用9

第2章 附加于普通模拟示波器的多功能智能装置12

2.1 引言12

2.2 多功能智能装置的系统设计要求与设计方案12

2.2.1 系统设计任务与要求12

2.2.2 系统总体方案的设计13

2.3 主控模块设计15

2.3.1 主控模块硬件设计15

2.3.2 软件结构及程序设计19

2.4 人机界面与参数设定开关量信号模块设计23

2.4.1 人机界面与参数设定开关量信号电路设计23

2.4.2 人机界面与参数设定开关量信号模块软件设计25

2.5 信号输入通道与信号采样模块的设计25

2.5.1 A/D芯片的选用及说明25

2.5.2 信号采样模块电路的设计26

2.5.3 信号采样模块中的采集软件设计30

2.6 信号复现模块的设计32

2.6.1 普通模拟示波器的波形显示原理32

2.6.2 信号复现模块的硬件设计34

2.7 数据通信接口模块47

2.8 容错设计原理及其实现49

2.8.1 容错设计的一般思想49

2.8.2 系统的自诊断设计49

2.8.3 自诊断的软件实现50

2.8.4 系统的抗干扰设计52

第3章 住宅公用路灯用电量分配装置54

3.1 住宅公用路灯用电量分配装置工作原理与用途54

3.1.1 住宅公用路灯用电量分配装置的用途54

3.1.2 用电量的分配原理54

3.1.3 系统总体方案的确定55

3.2 系统电原理图设计56

3.2.1 主系统设计及其分析56

3.2.2 执行分配的继电器电路设计及其分析57

3.2.3 系统供电电源电路设计及其分析58

3.2.4 住宅公用路灯用电量分配装置的应用示例58

3.3 可靠性问题58

3.3.1 看门狗电路59

3.3.2 长期运行须考虑的安全性问题59

3.4 软件结构及程序清单60

3.4.1 软件结构及其说明60

3.4.2 程序设计思想与具体程序清单61

第4章 syCNC-1型数控车削系统65

4.1 数控系统概述65

4.1.1 数控系统的发展概况65

4.1.2 经济型数控系统的设计理念65

4.2 syCNC-1型数控系统的设计要求66

4.2.1 syCNC-1型数控系统设计要求概述66

4.2.2 syCNC-1型数控系统的性能指标67

4.3 总体方案的确定68

4.3.1 系统总体方案68

4.3.2 系统功能模块及其分析69

4.4 硬件系统设计72

4.4.1 主模块设计72

4.4.2 输入/输出模块设计73

4.4.3 人机界面模块设计76

4.5 syCNC-1型数控系统中核心软件设计82

4.5.1 人机界面及其软件实现技术82

4.5.2 逐点比较插补法的软件实现87

4.5.2.1 插补运算器87

4.5.2.2 逐点比较插补法88

4.5.2.3 逐点比较插补法的软件实现93

4.5.3 步进电机的软件控制111

4.6 数控系统抗干扰技术114

4.6.1 干扰的形式与来源114

4.6.2 硬件抗干扰的主要措施115

4.6.3 软件抗干扰的主要措施117

第5章 基于89C2051的IC卡读/写器119

5.1 IC卡技术及其应用119

5.1.1 IC卡概述119

5.1.2 IC卡的应用121

5.2 IC卡读写/器的特点与功能122

5.3 IC卡读/写器系统设计122

5.3.1 系统硬件设计122

5.3.2 系统软件设计127

5.4 上位PC机通信接口软件135

第6章 基于PIC16F84单片机的IC卡智能水表138

6.1 IC卡智能水表方案的确定138

6.1.1 IC卡智能水表138

6.1.2 IC卡智能水表方案139

6.2 IC卡智能水表的硬件设计142

6.2.1 IC卡智能水表的电原理图142

6.2.2 电路分析及其说明142

6.3 IC卡智能水表的软件设计145

6.3.1 IC卡智能水表的软件框架145

6.3.2 IC卡智能水表程序设计145

6.4 低功耗设计156

6.4.1 低功耗问题156

6.4.2 低功耗解决方案156

6.5 安全性问题158

6.5.1 安全性158

6.5.2 安全性问题解决方案158

第7章 多功能时间控制器160

7.1 多功能智能钟的功能与设计要求160

7.2 系统总体设计方案160

7.2.1 总体方案的确定160

7.2.2 系统中关键器件的选用161

7.2.2.1 串行数码管显示接口芯片MAX7219161

7.2.2.2 X25045串行EEPROM信息存储芯片163

7.2.2.3 串行时钟芯片DS1302167

7.2.2.4 RS-485通信接口芯片SN75LBC184169

7.2.3 系统硬件设计170

7.3 监控软件设计172

7.3.1 监控软件结构172

7.3.2 控制时间表的单片机编程技术183

7.4 几个需要注意的问题184

第8章 数字单脉冲电源187

8.1 数字脉冲电源及其应用187

8.1.1 脉冲电源的应用187

8.1.2 数字脉冲电源188

8.2 数字脉冲电源的性能指标与设计要求189

8.3 双CPU系统方案190

8.3.1 系统总体方案的思路190

8.3.2 双CPU系统的若干形式190

8.4 系统硬件设计192

8.4.1 基于89C52的主系统设计192

8.4.1.1 主系统电路192

8.4.1.2 主系统显示电路194

8.4.1.3 主系统按键电路195

8.4.2 基于89C2051的从系统设计195

8.4.3 斩波脉冲驱动输出电路设计196

8.5 软件系统196

8.5.1 主系统软件196

8.5.2 从系统软件215

第9章 液压万能材料试验机的智能载荷采集系统222

9.1 概述222

9.2 智能载荷采集系统的特点与要求222

9.2.1 智能载荷采集系统的特点222

9.2.2 智能载荷采集系统的性能与要求223

9.3 系统总体方案223

9.3.1 系统总体方案的确定223

9.3.1.1 系统方案确定的原则223

9.3.1.2 系统方案的框图及其说明224

9.3.2 系统主电路设计与说明224

9.3.2.1 系统主电路设计224

9.3.2.2 系统主电路的分析与说明226

9.4 抗拉强度的检测原理与实现231

9.5 载荷信号调理与数字化239

9.5.1 弱信号调理与放大239

9.5.2 信号传输243

9.5.3 信号的A/D转换处理243

9.6 可靠性设计245

第10章 单片机应用系统调试247

10.1 单片机应用系统开发技术概要247

10.1.1 单片机应用系统开发的一般程序247

10.1.2 单片机应用系统开发的常用工具247

10.1.2.1 仿真器(仿真开发系统)248

10.1.2.2 烧写器(编程器)250

10.1.2.3 编译系统251

10.1.2.4 逻辑测试笔252

10.1.3 单片机应用系统开发的新理念252

10.2 单片机应用系统调试252

10.2.1 单片机应用系统的硬件调试252

10.2.2 单片机应用系统的软件调试254

10.3 单片机应用系统开发的引玉之言260