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第一篇硬件电路设计与制作1

目 录1

第1章功能定义5

附录Ⅶ实验指导 315

第2章方案选定10

第3章电路原理图设计16

3.1 电路设计基本知识16

3.1.1 Protel基本操作17

3.1.2 Protel DDB文件的组成26

3.1.3 Protel 中各种文件之间的关系28

3.2建立自己的库30

3.2.1原理图库定义30

3.2.2元件封装库定义37

3.3原理图层次设计45

3.4.2 AT89C51SND1最小系统设计50

3.4MP3原理图设计50

3.4.1如何进行原理图设计50

第4章采购元件62

4.1生成元件清单62

4.2购买元件63

第12章硬件接口程序设计与调试 166

第5章印制电路板设计68

5.1 PCB设计的基本流程68

5.2元件布置72

5.2.1元件分类72

5.2.2确定电路板外形74

5.2.3布置元件76

5.3手动布线83

14.3设备的连接方式 186

5.4自动布线87

5.5设计结果检查及调整92

第6章电路板加工98

6.1 电路板加工的基本概念98

6.2 电路板加工中的注意事项99

6.3实验电路板的使用100

7.1 电路焊接基本知识101

7.1.1焊接必备工具101

第7章 电路焊接与硬件调试101

7.1.2元件焊接基本方法104

7.2电路板调试106

7.2.1焊接与调试方案的制定107

7.2.2电源系统调试108

7.2.3单片机最小系统调试118

7.2.4外围接口设备调试125

7.2.5 U盘功能调试128

7.2.6 D/A转换及音频放大电路调试130

7.2.7 MP3功能与U盘功能的整合131

小结132

第二篇C51程序设计135

8.1机器语言、汇编语言与高级语言139

第8章C51程序设计基本概念139

8.2程序的编译与链接140

8.3单片机固件执行过程140

8.4单任务与多任务141

8.5单片机程序与PC软件141

8.6 C51程序设计基本流程142

第9章C51程序设计初步143

9.1 数据类型143

9.1.1数据的存储方式143

9.1.2特殊功能寄存器144

9.1.3位寻址145

9.2运算符146

9.2.1赋值运算符与关系运算符146

9.2.2增量与减量运算符：++、—146

9.2.4位运算符147

9.2.3逻辑运算符147

9.2.5复合赋值运算符149

9.2.6条件运算符149

9.3.1 C51语句的种类150

9.2.7指针与地址运算符150

9.3语句150

9.3.2程序结构语句151

第10章C精华：函数与指针154

10.1函数154

10.1.1 声明与定义154

10.1.2函数的调用形式155

10.1.3 函数的参数与函数的返回值155

10.1.4实际参数的传递方式156

10.2.2指针157

10.2.1数组157

10.2数组与指针157

10.2.4指针的地址计算159

10.2.3数组的指针159

第1 1章C51程序设计中的技巧160

11.1模块化思想160

11.2结构化程序设计160

11.3软硬件接口的技巧161

11.4程序结构与框架162

11.5及时备份164

11.6 C51程序设计中常见陷阱165

12.1程序调试方法166

12.2程序调试的步骤166

12.3键盘调试167

12.4 Flash接口调试168

第13章MP3程序设计过程172

13.1 MP3播放器部分的设计172

13.2 MP3与U盘功能的整合174

13.3 MP3功能按钮设计175

小结178

第三篇USB海量存储设备（U盘）设计179

14.1包罗万象的USB设备183

第14章无处不在的USB183

14.2USB何德何能184

第15章计算机通信基本概念188

15.1 串行通信188

15.2并行通信190

第16章USB通信基本原理192

16.1通用串行总线192

16.2信号在USB总线上的传递193

16.3USB通信的完全实现196

17.1总线构成199

第17章USB通信数据流模型199

17.2 USB通信流202

17.3传输类型203

17.4数据转换与封装206

第18章USB Mass Storage、Bulk_Only与SCSI209

18.1 USB Mass Storage协议209

18.1.1设备描述符210

18.1.2配置描述符210

18.1.3接口描述符211

18.1.4端点描述符212

18.1.5传输协议和命令块规范213

18.2 Bulk_Only传输协议214

18.3 SCSI指令集215

第19章Flash存储与文件系统219

19.1 Flash存储器219

19.1.1 Flash盘的FAT结构219

19.1.2 Flash的读写220

19.2 FAT16文件系统221

19.2.1 FAT文件系统结构221

19.2.2硬盘结构224

20.2 USB接口芯片的选择227

第20章海量存储设备设计流程227

20.1系统结构、功能定义227

20.3 与USB接口和MCU的接口电路228

20.4固件编程230

20.5设备调试230

20.6 PC端驱动程序开发231

20.7系统联合调试232

第21章USB设备的C语言程序设计233

21.1 U盘固件程序结构框架233

21.2接口芯片初始化编程235

21.2.1时钟设置和控制器使能236

21.2.2端点设置239

21.3设备配置阶段程序设计241

21.4批量传输阶段（Bulk_Only）程序设计248

21.4.1Bulk_Out端点数据处理248

21.4.2 Bulk_In端点状态处理249

21.5 SCSI命令集处理250

21.5.1 SCSI命令集处理250

21.5.2读U盘处理252

21.5.3写U盘处理255

22.2.1 串口260

22.1 USB调试的特点260

第22章USB通信的调试方法260

22.2 USB调试手段260

22.2.2 BusHound261

22.3 U盘的调试步骤262

步骤1测试开发环境262

步骤2测试USB寄存器读写与USB通信中断产生263

步骤3建立USB标准请求处理框架266

步骤4处理各USB标准请求267

步骤5建立Bulk_Out端点数据处理框架270

步骤6处理各SCSI请求271

小结277

附录Ⅰ AT89C51 SND1开发环境介绍279

附录Ⅱ Keil 51编译环境介绍291

附录Ⅲ串口调试助手297

附录Ⅳ Source Insight使用简介301

附录Ⅴ主要寄存器功能介绍307

附录Ⅵ MP3套件介绍与使用指南312

参考文献327