8051單片機(jī)數(shù)據(jù)傳輸接口擴(kuò)展技術(shù)與應(yīng)用實(shí)例

第1章  單片機(jī)數(shù)據(jù)傳輸接口概述  1
1.1  單片機(jī)并行數(shù)據(jù)接口  1
1.2  單片機(jī)串行數(shù)據(jù)接口  2
1.2.1  異步數(shù)據(jù)傳輸接口  2
1.2.2  同步數(shù)據(jù)傳輸接口  3
1.2.3  單片機(jī)的全雙工串口  4
1.3  并行數(shù)據(jù)接口擴(kuò)展  6
1.3.1  外部程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展  6
1.3.2  外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展  10
1.3.3  外圍設(shè)備I/O空間擴(kuò)展  15
1.4  串行數(shù)據(jù)接口擴(kuò)展  24
1.5  數(shù)據(jù)接口擴(kuò)展中應(yīng)注意的問(wèn)題  25
1.5.1  并行數(shù)據(jù)接口擴(kuò)展中的地址分配  25
1.5.2  串行數(shù)據(jù)接口擴(kuò)展中應(yīng)注意的問(wèn)題  28
第2章  串行數(shù)據(jù)傳輸接口RS-232/422/485  30
2.1  RS-232/422/485接口技術(shù)規(guī)范  30
2.1.1  RS-232-C接口標(biāo)準(zhǔn)  30
2.1.2  RS-422接口標(biāo)準(zhǔn)  31
2.1.3  RS-485接口標(biāo)準(zhǔn)  33
2.2  實(shí)例1——單片機(jī)的RS-232-C傳輸接口實(shí)現(xiàn)  33
2.2.1  RS-232-C傳輸接口電路設(shè)計(jì)  33
2.2.2  單片機(jī)與PC機(jī)通信程序設(shè)計(jì)  34
2.2.3  單片機(jī)多機(jī)通信程序設(shè)計(jì)  40
2.3  實(shí)例2——單片機(jī)的RS-485傳輸接口實(shí)現(xiàn)  47
2.3.1  RS-485傳輸接口電路設(shè)計(jì)  47
2.3.2  單片機(jī)RS-485數(shù)據(jù)傳輸接口程序設(shè)計(jì)  48
2.4  實(shí)例3——利用82C51進(jìn)行單片機(jī)串口擴(kuò)展  55
2.4.1  串口擴(kuò)展芯片82C51簡(jiǎn)介  55
2.4.2  單片機(jī)串行接口擴(kuò)展模塊電路設(shè)計(jì)  58
2.4.3  單片機(jī)串行接口擴(kuò)展模塊程序設(shè)計(jì)  60
2.5  實(shí)例4——關(guān)于RS-422A串行通信接口  62
第3章  USB總線(xiàn)接口  64
3.1  USB總線(xiàn)協(xié)議分析  65
3.1.1  USB總線(xiàn)協(xié)議概述  65
3.1.2  USB總線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸信息包分析  67
3.2  USB總線(xiàn)接口設(shè)備的開(kāi)發(fā)  70
3.2.1  USB總線(xiàn)接口設(shè)備的枚舉過(guò)程  70
3.2.2  USB總線(xiàn)控制器的選擇  71
3.2.3  USB總線(xiàn)接口方案設(shè)計(jì)  71
3.3  USB總線(xiàn)接口器件  72
3.3.1  帶RISC內(nèi)核的USB控制器CY7C63001  72
3.3.2  基于8位并行數(shù)據(jù)接口的USB總線(xiàn)接口芯片PDIUSBD12  74
3.4  實(shí)例1——基于PDIUSBD12的通用USB數(shù)據(jù)傳輸接口模塊  78
3.4.1  USB數(shù)據(jù)傳輸接口模塊的電路設(shè)計(jì)  78
3.4.2  USB數(shù)據(jù)傳輸接口模塊數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議  80
3.4.3  USB數(shù)據(jù)傳輸接口模塊單片機(jī)部分程序設(shè)計(jì)  84
3.4.4  USB數(shù)據(jù)傳輸接口模塊PC機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)  92
3.5  實(shí)例2——通用USB接口模塊在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應(yīng)用  93
3.5.1  數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)  93
3.5.2  僅占單片機(jī)一個(gè)外部數(shù)據(jù)端口的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊  100
3.5.3  混合電平系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)  103
3.5.4  USB數(shù)據(jù)傳輸接口模塊數(shù)據(jù)交換程序設(shè)計(jì)  105
第4章  I2C總線(xiàn)接口  110
4.1  I2C總線(xiàn)協(xié)議  111
4.1.1  I2C總線(xiàn)的基本特性  111
4.1.2  I2C總線(xiàn)上的時(shí)鐘信號(hào)  111
4.1.3  I2C總線(xiàn)上的數(shù)據(jù)傳輸  112
4.1.4  I2C總線(xiàn)的地址與尋址  114
4.1.5  I2C總線(xiàn)的競(jìng)爭(zhēng)與仲裁  115
4.2  I2C總線(xiàn)接口(協(xié)議)的軟件模擬  117
4.3  實(shí)例1——基于I2C總線(xiàn)的時(shí)鐘模塊X1203  121
4.3.1  實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片X1203  121
4.3.2  X1203的電路設(shè)計(jì)  127
4.3.3  X1203讀寫(xiě)程序與代碼分析  128
4.4  實(shí)例2——基于I2C總線(xiàn)的數(shù)字溫度傳感器LM75A  133
4.4.1  I2C數(shù)字溫度傳感器LM75A  133
4.4.2  LM75A應(yīng)用電路的設(shè)計(jì)  138
4.5  實(shí)例3——I2C總線(xiàn)IC卡讀卡器模塊  138
4.5.1  IC卡簡(jiǎn)介  138
4.5.2  AT24Cxx系列I2C總線(xiàn)接口存儲(chǔ)卡  140
4.5.3  讀卡器模塊電路設(shè)計(jì)  144
4.5.4  讀卡器模塊程序設(shè)計(jì)  145
4.6  實(shí)例4——I2C總線(xiàn)接口8位模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換器PCF8591  147
4.6.1  PCF8591簡(jiǎn)介  147
4.6.2  PCF8591在單片機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用  152
4.6.3  單片機(jī)對(duì)PCF8591的控制程序及代碼分析  153
第5章  SPI和Microwire串行總線(xiàn)接口  155
5.1  SPI及Microwire串行總線(xiàn)協(xié)議  155
5.1.1  SPI串行總線(xiàn)協(xié)議  155
5.1.2  Microwire串行總線(xiàn)協(xié)議  158
5.2  SPI及Microwire串行總線(xiàn)器件  160
5.2.1  SPI串行總線(xiàn)器件  160
5.2.2  Microwire串行總線(xiàn)器件  162
5.3  實(shí)例1——SPI接口LCD顯示模塊EDM1079  164
5.3.1  EDM1079簡(jiǎn)介  164
5.3.2  EDM1079應(yīng)用電路設(shè)計(jì)  166
5.3.3  EDM1079應(yīng)用程序設(shè)計(jì)  166
5.4  實(shí)例2——SPI接口語(yǔ)音錄放模塊ISD4104  169
5.4.1  ISD4104簡(jiǎn)介  169
5.4.2  ISD4104的SPI接口及其指令系統(tǒng)  172
5.4.3  ISD4104的典型應(yīng)用  174
5.5  實(shí)例3——SPI接口時(shí)鐘日歷芯片DS1302  177
5.5.1  DS1302簡(jiǎn)介  177
5.5.2  DS1302 SPI接口讀寫(xiě)操作  179
5.5.3  DS1302的典型應(yīng)用  182
5.6  實(shí)例4——SPI接口12位A/D轉(zhuǎn)換器TLC2543  188
5.6.1  TLC2543簡(jiǎn)介  188
5.6.2  TLC2543工作原理及讀寫(xiě)時(shí)序  189
5.6.3  TLC2543的典型應(yīng)用  193
5.7  實(shí)例5——3線(xiàn)串行接口10位D/A轉(zhuǎn)換器TLC5615  196
5.7.1  TLC5615簡(jiǎn)介  196
5.7.2  TLC5615的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理  197
5.7.3  TLC5615的典型應(yīng)用  199
5.8  實(shí)例6——Microwire接口EEPROM存儲(chǔ)器NM93Cx6  200
5.8.1  NM93Cx6簡(jiǎn)介  200
5.8.2  NM93Cx6指令集及讀寫(xiě)時(shí)序  202
5.8.3  NM93Cx6在MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用  205
第6章  1-Wire總線(xiàn)接口  211
6.1  單總線(xiàn)技術(shù)概述  211
6.1.1  單總線(xiàn)芯片簡(jiǎn)介  211
6.1.2  單總線(xiàn)技術(shù)的特點(diǎn)及其應(yīng)用  214
6.2  單總線(xiàn)數(shù)據(jù)通信協(xié)議  216
6.2.1  單總線(xiàn)通信信號(hào)類(lèi)型  217
6.2.2  單總線(xiàn)通信的初始化  218
6.2.3  單總線(xiàn)通信的ROM命令  219
6.2.4  單總線(xiàn)器件的ROM搜索  220
6.2.5  單總線(xiàn)通信的功能命令  225
6.3  實(shí)例1——基于單總線(xiàn)通信協(xié)議的小環(huán)境溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)  225
6.3.1  單總線(xiàn)數(shù)字溫度傳感器DS18B20  225
6.3.2  由DS18B20構(gòu)成的小環(huán)境溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)  230
6.3.3  溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)  232
6.4  實(shí)例2——單總線(xiàn)接口模數(shù)轉(zhuǎn)換器  238
6.4.1  單總線(xiàn)四通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器DS2450  238
6.4.2  DS2450與單片機(jī)的典型接口設(shè)計(jì)  245
6.4.3  DS2450控制程序設(shè)計(jì)分析  246
6.5  實(shí)例3——串行接口單總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器  249
6.5.1  串行接口單總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器DS2480B  249
6.5.2  基于DS2480B的單片機(jī)單總線(xiàn)系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)  254
6.5.3  基于DS2480B的單片機(jī)單總線(xiàn)系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)  255
第7章  CAN總線(xiàn)接口  258
7.1  CAN協(xié)議規(guī)范  259
7.1.1  CAN的基本工作原理  259
7.1.2  CAN協(xié)議規(guī)范概述  260
7.1.3  報(bào)文傳輸?shù)膸Y(jié)構(gòu)  263
7.1.4  報(bào)文的校驗(yàn)  266
7.1.5  報(bào)文位流編碼  267
7.1.6  錯(cuò)誤處理與故障界定  267
7.1.7  位定時(shí)要求  268
7.1.8  同步  269
7.2  實(shí)例1——CAN控制器接口PCA82C250及其應(yīng)用  270
7.2.1  CAN控制器接口PCA82C250  270
7.2.2  PCA82C250的典型應(yīng)用  272
7.3  實(shí)例2——基于PCA82C200的智能CAN總線(xiàn)通信模塊  273
7.3.1  82C200簡(jiǎn)介  273
7.3.2  82C200的工作原理及參數(shù)配置  276
7.3.3  基于82C200的CAN總線(xiàn)通信模塊  283
7.3.4  82C200控制程序設(shè)計(jì)  285
7.4  實(shí)例3——獨(dú)立CAN控制器Intel 82527及其應(yīng)用  290
7.4.1  Intel 82527簡(jiǎn)介  290
7.4.2  Intel 82527內(nèi)部寄存器及其設(shè)置  294
7.4.3  Intel 82527在MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用  301
7.4.4  Intel 82527的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)  304
7.5  實(shí)例4——基于SJA1000的CAN總線(xiàn)接口模塊  307
7.5.1  SJA1000簡(jiǎn)介  307
7.5.2  SJA1000內(nèi)部寄存器及其參數(shù)設(shè)置  310
7.5.3  基于AT89C52和SJA1000的CAN總線(xiàn)接口模塊  316
7.5.4  SJA1000應(yīng)用程序設(shè)計(jì)  318
第8章  其他數(shù)據(jù)傳輸接口  324
8.1  實(shí)例1——基于uPD6121和uPC2800的紅外收發(fā)模塊  324
8.1.1  uPD6121和uPC2800簡(jiǎn)介  325
8.1.2  紅外發(fā)射模塊的電路設(shè)計(jì)及工作原理  330
8.1.3  紅外接收模塊的電路設(shè)計(jì)及工作原理  331
8.2  實(shí)例2——NB9148/NB9149通用紅外遙控收發(fā)模塊  332
8.2.1  NB9148簡(jiǎn)介  332
8.2.2  基于NB9148的紅外遙控發(fā)射器  336
8.2.3  基于NB9149的紅外遙控接收器  336
8.3  實(shí)例3——基于nRF401的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸模塊  340
8.3.1  nRF401簡(jiǎn)介  340
8.3.2  nRF401應(yīng)用過(guò)程中的注意事項(xiàng)  342
8.3.3  采用nRF401的無(wú)線(xiàn)數(shù)傳模塊的電路設(shè)計(jì)  343
8.4  實(shí)例4——基于DM9008的嵌入式系統(tǒng)以太網(wǎng)接口模塊  345
8.4.1  DM9008簡(jiǎn)介  346
8.4.2  DM9008在MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用  353
8.4.3  DM9008嵌入式以太網(wǎng)接口模塊程序設(shè)計(jì)  355
8.5  實(shí)例5——RTL8019AS在單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)接口中的應(yīng)用  358
8.5.1  RTL8019AS簡(jiǎn)介  358
8.5.2  由AT89C52和RTL8019實(shí)現(xiàn)的以太網(wǎng)接口模塊  364
8.5.3  RTL8019AS網(wǎng)絡(luò)接口模塊控制程序設(shè)計(jì)  367