译者序
第3版序
第3版前言
第一部分入门
第1章计算机系统2
1.1个人计算机系统3
1.2文字处理器的操作7
1.3微处理器系统9
1.4微控制器的应用12
第2章微控制器的操作20
2.1微控制器的架构21
2.2程序操作25
第3章简单的PIC应用35
3.1硬件设计36
3.2程序执行39
3.3程序BIN141
3.4汇编语言43
第4章PIC程序开发49
4.1程序开发50
4.2程序设计52
4.3程序编辑53
4.4程序结构57
4.5程序分析58
4.6程序汇编62
4.7程序仿真65
4.8程序下载68
4.9程序测试71
第二部分PIC微控制器
第5章PIC架构74
5.1框图76
5.2程序执行77
5.3文件寄存器的设置78
第6章编程技术86
6.1程序时序图87
6.2硬件计数/定时器88
6.3中断92
6.4寄存器操作98
6.5特殊功能105
6.6汇编伪指令107
6.7伪指令112
6.8数值类型112
6.9数据表114
第7章PIC开发系统117
7.1在线编程118
7.2PICkit2演示系统119
7.3PIC 16F690 芯片120
7.4测试程序121
7.5模拟输入123
7.6仿真测试124
7.7硬件测试125
7.8其他PIC演示套件125
7.9在线调试127
7.10在线仿真129
第三部分PIC应用
第8章应用设计132
8.1设计规范133
8.2硬件设计135
8.3软件设计137
8.4程序实现142
第9章程序调试148
9.1语法错误149
9.2逻辑错误151
9.3测试计划157
9.4交互式调试159
9.5硬件测试163
第10章硬件原型设计165
10.1硬件设计166
10.2硬件结构167
10.3Dizi84板的设计172
10.4Dizi84板的应用176
第11章PIC电动机应用192
11.1电动机控制193
11.2电动机应用板MOT2194
11.3电动机控制方法197
11.4MOT2的测试程序198
11.5闭环速度控制203
11.6电动机控制模块209
第四部分微控制器系统
第12章更多的PIC微控制器216
12.1共同特征218
12.2器件选择222
12.3外设接口227
12.4串口230
第13章更多的PIC应用236
13.1TEMCON2温度控制器237
13.2简化的温度控制器252
13.3PIC的C语言编程254
第14章更多的控制系统259
14.1其他微控制器260
14.2微处理器系统262
14.3控制技术266
14.4控制系统设计273
第五部分附录
附录A二进制数278
附录B微电子器件290
附录C数字系统305
附录DDizi84演示板317
附录EDizi690演示板334
习题参考答案350

本书系统介绍了基于PIC单片机设计微控制系统的基本方法。首先重点介绍PIC16F84A芯片的基本结构和编程技术；其次介绍了如何使用免费的PIC单片机开发软件MPLABIDE，以及ProteusVSM交互式电子设计软件，开发自己的应用程序并对功能进行仿真；后重点介绍了基本接口、电机驱动、温度控制和一般控制系统的设计方法，并提供了相应的完整的软件代码示例。本书可作为电类专业微处理器课程的本科生教材，还可作为微控制器爱好者和专业工程师的参考书籍。

第3版前言微控制器是目前许多电子产品的核心。手机、微波炉、数字电视、信用卡、互联网和其他许多现有的技术都依靠这些小而不显眼的设备，使这一切成为可能。本书尝试向初学者介绍这种无处不在而又复杂的技术。从标准的PC开始，讲述基本概念和术语：微处理器系统、存储器、输入和输出以及一般的数字系统概念。然后，我们将继续学习PIC微控制器（MCU）。在小规模的工业应用市场上它占主导地位，其制造商为Microchip Technology公司。我们将从研究一个商业上不再重要，但比较简单，且拥有少量高级功能的芯片PIC 16F84A开始。它是第一个具有闪存程序存储器和记忆棒的小型微控制器之一，这些功能使得它可以很容易重新编程，因此它非常适合学习者和电子产品爱好者使用。我们将学习如何连接此芯片和在芯片上编程，并且设计简单的应用，如输出让LED闪烁。此外，还会介绍仿真软件使得设计过程更容易、更有趣。然后，我们将继续介绍PIC 16F690芯片，它是PIC领域中功能较多，最具代表性的产品。在实际应用（如汽车发动机控制或通信系统）中，使用的许多单片机都比较强大，但操作原理是一样的。其他类型的控制技术将与本书介绍的微控制器进行比较分析。本书采用的大部分例子都与电动机控制有关，因为电动机控制是一个非常常见的应用程序（磁盘驱动器、洗衣机、输送机等）。小型直流电动机价格低廉，通过一个简单的电流驱动接口可以很容易地连接到PIC芯片上。电动机的响应可能很复杂，但是很容易被观察到，这都表明它是与实时系统控制相关的问题。电动机还提供了一个与更多工程领域的链接，如机电一体化、机器人、数控机床和工业系统，这些知识对该学科的学生和工程师都非常有用。区分微处理器和微控制器最大的问题是要充分理解它们的工作原理，需要同时了解两者的硬件和软件。因此，我们要围绕这个主题，从不同角度了解系统，直到建立一个合理的认知水平。本书包括基本的硬件设计、接口、程序开发、调试、测试，并使用一系列简单的例子进行分析。数字系统、数字化的原则和微处理器的系统概念，以及系统设计练习，这些基本概念会在附录中介绍，以供不具备这种必要背景的读者参考。附录E介绍了使用Proteus VSM电子设计套件进行设计的整个过程。在每章开始有个该章重点，以使该章的内容一目了然。在每章最后列出一组问题，用于学生的自我评估和正式测试（答案在本书末），根据需要，建议实践活动可以演变为实际评估。本书的风格可供写实际评估技术报告的学生作为一个模型借鉴。应用程序开发的各个阶段应清楚地标明以下情况：规范、设计、实现和测试。每章的内容既兼顾了整本书的连续性，又允许每个章节可以独立阅读。因此在章节之间会有少量重复内容，这有助于读者学习。主体总是庞大而复杂，因此在这类书里到底应该包含什么总是很难决定。我的原则是始终保持简单，我希望我的选择将帮助读者开始了解微控制器的奇妙世界，对开发的实际应用有合理的理解，进而可以从事微控制器的设计和应用。然而，对微控制器的理解是任何电气工程师必不可少的基础，因为该技术是现在大多数电子产品和工业系统的核心。