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STC8系列单片机开发指南

STC8系列单片机开发指南
-面向处理器、程序设计和操作系统的分析与应用 
STC8系列单片机开发指南 -面向处理器、程序设计和操作系统的分析与应用 

内容提要


    本书采用STC公司最新一代的STC8系列单片机作为设计平台,全书共分为20章,主要内容包括:单片机基础知识、STC单片机硬件知识、STC单片机开发环境、数值表示及运算、STC单片机CPU子系统、STC单片机指令系统、STC单片机汇编语言编程基础、STC单片机C语言编程基础、STC单片机I/O端口原理及驱动、STC单片机中断原理及实现、STC单片机时钟、复位和电源模式管理及实现、STC单片机比较器原理及实现、STC单片机计数器和定时器原理及实现、STC单片机ADC原理及实现、STC单片机增强型PWM原理及实现、STC单片机I2C原理及实现、STC单片机SPI原理及实现、STC单片机可编程计数器阵列原理及实现和μC/OS-II操作系统原理及实现。
     本书从器件、汇编语言、C语言和操作系统四个角度对STC8系列单片机进行了全方位的解读。通过全方位的讲解,将单片机设计中的各个知识点进行融会贯通。本书的一大特色就是理论和实际并重,不仅介绍单片机的应用,而且更加突出学习方法,教给读者系统学习微处理器和嵌入式系统的思路和方法。这样,为读者将来自己独立学习基于其它处理器的嵌入式系统打下坚实的基础。为了方便读者的自学,本书提供了大量的设计案例,并对这些设计案例进行了系统深入的讲解和分析。
本书可作为高职和本科单片机课程的教材,也可作为STC单片机竞赛、单片机认证考试的参考用书。对于从事单片机应用的工程师来说,也是很好的工程参考用书。


前言


   本书以STC公司最新的STC8系列单片机为平台,以8051处理器架构、指令集、汇编和C语言程序设计、外设到uc/os-II操作系统为主线,全方位多角度系统介绍了STC8系列单片机的硬件和软件开发流程。
从某种意义上而言,STC8系列单片机开启了8051单片机的崭新时代,与STC公司前一代的STC15系列8051增强型单片机相比,STC8系列单片机中呈现出以下新的 特点:
  (1)增强了双数据指针DPTR的选择和控制功能。通过程序控制,可实现数据指针自动递增或递减功能以及对两组数据指针的自动切换功能。
  (2)将传统8051单片机内特殊功能寄存器SFR扩展到了扩展特殊功能寄存器XSFR,进一步增强了处理器对单片机集成外设的控制能力,这也增强了C语言指针的应用。
(3)进一步增强了中断优先级的控制能力,为STC8系列单片机的每个中断源设置了多达四个中断优先级,这样可以实现更复杂的中断嵌套能力。
(4)进一步增强了I/O的能力,增加了上拉电阻以及施密特触发器的控制能力。此外,为单片机内所集成的外设提供了更多的I/O引脚可选位置。
(5)新集成了I2C控制器模块,使得单片机可以与更多的I2C设备直接接口。以后读者无需再通过模拟I2C时序来与I2C设备通信。这样,进一步释放了8051内CPU的潜力。
(6)进一步提高了片内所集成ADC模块的性能,分辨率从10位提高到12位,并且采样率也有了很大的提高。
(7)进一步增加了PWM的通道数量,满足在复杂电机驱动和控制中的应用。
(8)进一步增加了CCP模块的通道数量,以满足复杂捕获、比较和PWM的应用功能。
(9)将片内扩展SRAM的容量由4KB增加到了8KB。
  与STC8系列单片机增强功能相对应,在作者已经出版的《STC单片机原理及应用》教材基础上,修改和增加了下面的内容,使得该书能更全面系统的反映单片机在不同领域的应用,主要修改内容包括:
(1)增加了单片机基础知识一章,目的在于帮助读者理解单片机与嵌入式系统之间的联系和区别。
(2)将STC单片机的开发所需要的基础知识分为硬件和软件两章,目的是帮助读者从整体上认识开发单片机所需要的知识,以及初步熟悉基于Keil μVision 5集成开发环境的STC单片机软件开发流程。
(3)将STC单片机的I/O单独编写为一章,以帮助读者深入理解I/O驱动原理、驱动模式设置、上拉电阻设置,以及施密特触发器设置等内容。
(4)将STC单片机的中断原理单独编写为一章,增加了四个中断优先级的设置内容,以及中断嵌套的实现方法。
(5)在增强型PWM一章中,增加了使用软件和硬件PWM模块驱动步进电机的方法,以帮助读者掌握增强型PWM模块在电机驱动和控制中的应用,以及理解软件和硬件PWM原理的不同。
(6)增加了STC单片机I2C原理及实现一章,详细介绍STC8系列单片机所集成I2C模块的原理,以及通过I2C模块扩展I/O引脚的实现原理和方法,并通过7段数码管的控制进行具体说明。
(7)在STC单片机SPI原理及实现一章中,通过电阻触摸屏和XPT2046芯片,说明基于SPI接口读取SPI触摸信息的方法,以及单片机在驱动3.2寸TFT显示屏中的应用。
(8)详细介绍了广泛使用的μC/OS-II操作系统的原理,以及在STC8系列单片机上移植的过程,并通过一个设计案例说明了该操作系统在STC8系列单片机上的应用方法。
为了方便老师的教学和学生的自学,提供了该教材的教学课件和所有设计实例的完整设计文件,以及公开视频教学资源,详见学习说明。
在本书的编写过程中参考了STC公司最新的技术文档和手册,以及STC学习板原理图和PCB图,在此向STC公司表示衷心的感谢。在本书编写的过程中,张艳辉、王中正、钱明远负责部分章节的编写工作。在本书编写的过程中,得到了STC公司员工在技术和市场服务方面的热心帮助,特别是得到了STC公司老总姚永平先生的支持,他对作者在编写本书过程中遇到的各种问题进行了耐心细致的回答。在本书出版的过程中,也得到了人民邮电出版社各位编辑的帮助和指导,在此也表示深深的谢意。
由于编者水平有限,编写时间仓促,书中难免有疏漏之处,敬请读者批评指正。


作者
                                                                2017.11于北京

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