凌阳8位单片机,提高篇

第1章 常用人机界面、器件及其接口技术.

1.1 常用人机界面器件类型1

1.1.1 静态类输入器件2

1.1.1.1 拨码开关2

1.1.1.2 跳线开关2

1.1.2 动态类输入器件3

1.1.2.1 按钮开关3

1.1.2.2 一体化红外遥控信号接收头4

1.1.3 视觉类输出器件5

1.1.3.1 分立式发光二极管5

1.1.3.2 led数码管6

1.1.4 听觉类输出器件7

1.1.4.1 压电蜂鸣器8

1.1.4.2 电磁蜂鸣器8

1.2 开关输入接口方法和设计技巧9

1.2.1 拨码开关9

1.2.2 跳线开关11

1.2.3 单列式按键开关12

1.2.3.1 周期扫描法12

1.2.3.2 中断法15

.1.2.4 阵列式按键开关17

1.2.4.1 周期扫描法17

1.2.4.2 中断法18

1.2.4.3 键盘扩充法之一：半矩阵键盘构造方案19

1.2.4.4 键盘扩充法之二：全矩阵键盘构造方案21

1.3 led输出接口方法和设计技巧23

1.3.1 分立led的驱动23

1.3.1.1 驱动阳极23

1.3.1.2 驱动阴极23

1.3.2 led数码管静态驱动方式24

1.3.2.1 直接驱动24

1.3.2.2 并行驱动24

1.3.2.3 串行驱动25

1.3.3 led数码管动态驱动方式26

1.3.3.1 直接驱动26

1.3.3.2 并行驱动28

1.3.3.3 串行驱动29

1.3.3.4 专用驱动芯片30

1.3.4 led点阵模块动态驱动方式32

1.3.4.1 直接驱动32

1.3.4.2 串行驱动33

1.4 led数码管和按键开关组合接口方法和设计技巧36

1.4.1 利用通用器件36

1.4.2 利用专用器件37

1.5 音响输出接口方法和设计技巧39

1.5.1 压电蜂鸣器39

1.5.1.1 单端单极驱动39

1.5.1.2 单端双极驱动39

1.5.1.3 双端双极驱动40

1.5.1.4 单端双极扩压驱动40

1.5.2 自带音源电磁蜂鸣器41

1.5.3 无音源电磁蜂鸣器42

1.6 应用举例42

【实验范例1.1】 单键触发1位十六进制计数器43

【实验范例1.2】 4位拨码式开关输入接口方法48

【实验范例1.3】 4×4阵列式按键输入开关接口方法51

【实验范例1.4】 4位led数码管构建的分秒计时器58

第2章 定时器/计数器及其应用技术

2.1 定时器/计数器模块的基本用途66

2.2 spmc65p2408a中定时器/计数器模块的特点67

2.3 8位定时器/计数器tmr0和tmr2 70

2.3.1 时钟源选择和启/停控制电路71

2.3.2 自动重装载累加计数寄存器72

2.3.3 定时器/计数器tmr0相关寄存器73

2.3.4 定时器/计数器tmr2相关寄存器75

2.4 16位定时器/计数器tmr1和tmr3 78

2.4.1 时钟源选择和启/停控制电路79

2.4.2 自动重装载累加计数寄存器79

2.4.3 16位宽定时器/计数器的特有问题81

2.4.4 定时器/计数器tmr1相关寄存器83

2.4.5 定时器/计数器tmr3相关寄存器86

2.5 定时器/计数器模块的初始化编程方法和举例89

2.5.1 定时器/计数器模块的中断编程步骤89

2.5.2 8位定时器/计数器的初始化编程举例90

【编程举例2.1】 利用tmr0产生1 ms周期性定时中断90

2.5.3 16位定时器/计数器的初始化编程举例90

【编程举例2.2】 利用tmr1产生10 ms周期性定时中断90

2.6 定时器/计数器模块的应用举例91

2.6.1 tmrx模块用作硬件定时器92

【实验范例2.1】 寻呼机叫声模拟实验92

【实验范例2.2】 步进马达驱动方法97

2.6.2 tmrx模块用作硬件计数器104

【实验范例2.3】 简易车辆里程表104

第3章 输入捕捉器及其应用技术

3.1 spmc65p2408a中输入捕捉器的功能特点110

3.2 8位输入捕捉器ic0和ic2 112

3.2.1 时钟源/触发源/中断源设置电路113

3.2.2 计数器捕捉控制电路114

3.2.3 捕捉8位脉宽的工作原理115

3.2.4 与输入捕捉器ic0相关的寄存器116

3.2.5 与输入捕捉器ic2相关的寄存器119

3.3 16位输入捕捉器ic1和ic3 122

3.3.1 16位脉宽捕捉器方式123

3.3.2 8位周期捕捉器方式125

3.3.3 与输入捕捉器ic1相关的寄存器127

3.3.4 与输入捕捉器ic3相关的寄存器130

3.4 输入捕捉器的性能分析和编程方法134

3.4.1 8位捕捉器的性能分析及编程方法和步骤134

3.4.1.1 性能分析134

3.4.1.2 常规编程方法135

3.4.1.3 扩展编程方法135

3.4.1.4 编程步骤136

3.4.2 16位捕捉器的性能分析及编程方法137

3.4.2.1 性能分析137

3.4.2.2 常规编程方法137

3.4.3 与其他模块的引脚复用关系139

3.5 输入捕捉器的应用举例140

3.5.1 8位捕捉器ic0的应用举例140

【实验范例3.1】 利用ic0制作8位脉宽测量仪140

3.5.2 16位捕捉器ic1的应用举例145

【实验范例3.2】 利用ic1制作8位周期测量仪145

第4章 输出比较器及其应用技术

4.1 输出比较器的典型结构150

4.2 spmc65p2408a中输出比较器的功能特点152

4.3 8位输出比较器oc0和oc2153

4.3.1 输出比较器oc0的电路结构153

4.3.2 输出比较器oc0的工作原理154

4.3.3 输出比较器oc0的信号时序155

4.3.4 与输出比较器oc0相关的寄存器156

4.3.5 与输出比较器oc2相关的寄存器158

4.4 16位输出比较器oc1和oc3 160

4.4.1 输出比较器oc1的电路结构161

4.4.2 输出比较器oc1的信号时序161

4.4.3 与输出比较器oc1相关的寄存器162

4.4.4 与输出比较器oc3相关的寄存器164

4.5 输出比较器的性能分析和编程方法167

4.5.1 输出比较器的性能分析167

4.5.2 输出比较器的编程步骤和举例167

4.6 输出比较器的应用举例169

4.6.1 8位比较器oc0的应用举例169

【实验范例4.1】 利用比较器oc0模拟消防车叫声169

4.6.2 16位比较器oc1的应用举例174

【实验范例4.2】 利用比较器oc1输出10个正脉冲175

第5章 脉宽调制器及其应用技术

5.1 脉宽调制器的典型结构181

5.2 spmc65p2408a中脉宽调制器的功能特点183

5.3 12位脉宽调制器的结构原理184

5.3.1 脉宽调制器pwm1的电路结构184

5.3.2 脉宽调制器pwm1的工作原理186

5.3.3 脉宽调制器pwm1的信号时序188

5.4 脉宽调制器相关的寄存器189

5.4.1 与pwm1相关的寄存器189

5.4.2 与pwm3相关的寄存器192

5.5 脉宽调制器的性能分析和编程方法195

5.5.1 脉宽调制器的性能分析196

5.5.2 脉宽调制器的编程步骤和举例197

5.6 脉宽调制器的应用举例198

【实验范例5.1】 单键控制灯具调光器/直流电机调速器198

【实验范例5.2】 利用pwm1构建锯齿波发生器205

【实验范例5.3】 模拟12位分辨率数/模转换器dac209

第6章 模/数转换器adc及其模拟接口技术

6.1 背景知识简介214

6.1.1 adc种类与特点215

6.1.2 adc器件的工作原理215

6.2 spmc65片内adc模块的性能特点219

6.3 spmc65片内adc模块的结构原理221

6.4 adc模块相关的寄存器223

6.5 adc模块的编程方法227..

6.5.1 adc应用的特有问题227

6.5.2 adc的编程步骤228

6.5.3 adc的编程举例230

6.6 adc模块的应用举例232

【实验范例6.1】 单通道模拟量实时采集和led显示233

【实验范例6.2】 光控照明系统电脑控制器237

【实验范例6.3】 单线扫描实现多键输入的解决方案243

6.7 adc功能虚拟技术249

6.7.1 rc充放电法249

6.7.1.1 双端rc充放电法249

6.7.1.2 单端rc充放电法250

6.7.2 rc振荡器法251

6.7.2.1 双端rc振荡器法251

6.7.2.2 单端rc振荡器法252

6.7.3 电压比较器法253

6.7.3.1 r2r电压比较器法253

6.7.3.2 pwm电压比较器法254

第7章 通用异步收发器uart及其应用技术

7.1 串行通信的基本概念257

7.1.1 串行通信的两种基本方式257

7.1.1.1 异步传送方式257

7.1.1.2 同步传送方式259

7.1.2 串行通信中数据传送方向259

7.1.2.1 单工传送方式259

7.1.2.2 半双工传送方式259

7.1.2.3 全双工传送方式260

7.1.3 串行通信中的控制方式260

7.1.3.1 主控器方式260

7.1.3.2 被控器方式261

7.1.4 串行通信中的码型、编码方式和帧结构261

7.1.5 串行通信中的检错和纠错方式262

7.1.5.1 奇偶校验262

7.1.5.2 累加和校验262

7.1.5.3 循环冗余校验crc263

7.1.5.4 通信中的纠错263

7.1.6 串行通信组网方式265

7.1.6.1 双机通信方式266

7.1.6.2 多机通信方式266

7.1.6.3 多主机通信方式267

7.1.7 串行通信接口电路和参数267

7.1.8 串行通信的传输速率270

7.1.8.1 信息传输速率r270

7.1.8.2 符号传输速率n271

7.1.9 串行通信协议271

7.2 spmc65片内uart模块的特点272

7.3 spmc65片内uart模块的结构原理274

7.3.1 波特率发生器275

7.3.2 发送通道277

7.3.3 接收通道278

7.4 uart相关寄存器280

7.5 uart模块的编程285

7.5.1 uart应用的灵活性285

7.5.2 uart的编程步骤285

7.5.3 uart的编程举例286

7.6 uart模块的应用举例288

【实验范例7.1】 uart全双工异步通信的自环实验289

【实验范例7.2】 单片机与pc微机对话实验293

第8章 串行外围接口spi及其应用技术

8.1 背景知识305

8.1.1 spi接口信号描述305

8.1.2 基于spi的系统构成方式307

8.1.3 spi接口工作原理309

8.1.4 兼容spi的microwire接口311

8.1.4.1 microwire接口信号描述311

8.1.4.2 基于microwire的系统构成方式311

8.2 spmc65的spi接口313

8.2.1 spmc65片内spi模块的特点314

8.2.2 spi模块的结构和操作原理314

8.2.3 spi接口的主机模式317

8.2.4 spi接口的从机模式319

8.2.5 spi接口相关的寄存器321

8.2.6 spi接口的编程方法325

8.2.7 spi接口的编程举例327

8.3 spi接口的应用举例329

【实验范例8.1】 spi接口自环通信实验（主机模式）329

【实验范例8.2】 spi接口自环通信实验（从机模式）333

【实验范例8.3】 spi接口与移位寄存器74hc164通信337

【实验范例8.4】　spi接口连接串行存储器93c46342

第9章 单片机应用系统的性能优化设计

9.1 系统配置字节和用户信息字节353

9.1.1 系统配置字节354

9.1.2 产品串号356

9.1.3 产品信息357

9.2 系统时钟源357

9.2.1 外接晶体振荡器/陶瓷谐振器358

9.2.2 外接阻容器件359

9.2.3 外引时钟源360

9.3 复位管理系统361

9.3.1 单片机的工作状态及其状态迁移362

9.3.2 复位源及其复位操作362

9.3.3 复位相关的寄存器365

9.3.4 上电复位366

9.3.5 外部引脚复位367

9.3.6 电源欠压复位369

9.3.7 看门狗复位371

9.3.8 非法地址复位372

9.3.9 软件复位373

9.4 看门狗定时器wdt374

9.4.1 wdt的主要作用374

9.4.2 程序失控的回复375

9.4.3 wdt的电路结构378

9.4.4 wdt的工作原理381

9.4.5 wdt相关寄存器382

9.4.6 使用wdt的注意事项385

9.5 节电设计386

9.5.1 节电技术背景和概念386

9.5.2 stop模式387

9.5.2.1 stop模式的进入388

9.5.2.2 stop模式的退出389

9.5.3 halt模式392

9.5.3.1 halt模式的进入393

9.5.3.2 halt模式的退出393

9.5.4 stop模式下的引脚降耗安排395

9.6 应用举例397

【实验范例9.1】 带wdt监视功能的队列灯397

【实验范例9.2】 应用wdt中断功能的队列灯403

【实验范例9.3】 应用节电技术的队列灯405

【实验范例9.4】 应用复位标志寄存器的队列灯408

第10章 程序烧写器及其otp单片机的重复烧写技巧

10.1 烧写器硬件和软件411

10.1.1 硬件装置411

10.1.2 支持软件qwriter412

10.2 qwriter与烧写器配合应用413

10.2.1 硬件如何安装413

10.2.2 软件如何启用414

10.3 qwriter的功能和操作命令417

10.3.1 “文件”类操作命令419

10.3.2 “器件”类操作命令420

10.3.3 “功能”类操作命令420

10.3.4 “操作模式”类操作命令421

10.3.5 “用户信息”类操作命令422

10.3.6 “窗口”类操作命令424

10.3.7 “设置”类操作命令424

10.3.8 “帮助”类操作命令427

10.3.9 “右击”类操作命令428

10.4 如何进行一次虚拟演练429

10.4.1 空白检查429

10.4.2 内容读回429

10.4.3 保存文件430

10.4.4 打开文件430

10.4.5 虚拟烧写430

10.4.6 虚拟核对431

10.4.7 虚拟加密431

10.4.8 虚拟自动烧写431

10.5 如何进行第一次实战烧写431

10.5.1 选择目标单片机型号432

10.5.2 单片机空白检查432

10.5.3 打开代码文件432

10.5.4 设置芯片串号433

10.5.5 设置产品信息433

10.5.6 烧写编程434

10.5.7 最终加密434

10.6 重复烧写otp单片机的算法设计434

10.6.1 重复利用otp单片机的现实意义435

10.6.2 需要考虑的几个因素436

10.6.2.1 otp存储位元的特性436

10.6.2.2 单片机的指令编码特点436

10.6.2.3 spmc65p2408a片载otp的分布特点437

10.6.2.4 烧写器的工作特点439

10.6.3 重复烧写otp单片机的实现方法439

10.6.3.1 重复烧写otp的分割思想440

10.6.3.2 首次烧写时的几点考虑和说明441

10.6.3.3 重复烧写时的几点考虑和说明445

10.6.3.4 末次烧写时的几点考虑和说明447

附录a 实验仪dh2005a排针布局和插针编号指南451

附录b 93lc46串行eeprom存储器简介453

附录c 烧写器驱动程序操作提示信息462

附录d spmc65单片机的电气特性参数465

附录e 光盘内容简介469

参考文献473...