单片机应用系统结构与设计-C51程序实践

"单片机应用系统结构，9.1 单片机应用系统的基本结构，MCS-51系列单片机，唐颖，21世纪全国本科院校电气信息类创新型应用人才培养规划教材" 单片机应用系统是现代工业控制和自动化领域的核心组成部分，其基本结构围绕单片机展开，结合必要的外围电路和软件，以实现特定功能。以MCS-51系列单片机为例，这种应用系统通常由硬件和软件两大部分组成。 硬件部分主要包括单片机本身，以及根据需求扩展的存储器、输入/输出（I/O）接口和各种功能芯片。MCS-51系列单片机是一种广泛应用的8位微控制器，其内部结构包含CPU、内存、定时器/计数器、串行通信接口等。当这些内置资源不足以满足应用需求时，可以通过外部扩展来增加存储容量、I/O端口数量等。例如，可以通过扩展EPROM或RAM来增加程序存储空间和数据存储空间；通过扩展并行I/O接口来增加输入输出通道。 单片机应用系统的硬件电路设计分为系统扩展和系统配置两块。系统扩展涉及对单片机的内部资源进行增强，比如添加外部存储器或接口芯片。系统配置则是根据应用需求选择和配置外围设备，如键盘、LCD显示屏、模拟/数字（A/D）转换器和数字/模拟（D/A）转换器等。这些设备通过接口电路与单片机连接，形成数据传输的通道。 前向通道是单片机与被测控对象之间的桥梁，用于数据采集。它通常包括传感器、信号调理电路以及A/D转换器。传感器负责将物理量转化为电信号，信号调理电路可能需要对信号进行放大、滤波等处理，A/D转换器则将模拟信号转化为数字信号，供单片机处理。这一部分的设计至关重要，因为它直接影响到系统的精度和实时性。 软件部分主要是指运行在单片机上的程序，包括汇编语言和C语言程序。MCS-51系列单片机支持两种编程语言，汇编语言直接对应机器指令，适用于对性能有极致要求的场合；C51是针对MCS-51的C语言版本，提供了更高级别的抽象，方便编写复杂的应用程序。 唐颖主编的《单片机原理与应用及C51程序设计》一书详细介绍了MCS-51系列单片机的基础知识、指令系统、C语言编程、系统扩展和接口技术，并通过丰富的实例帮助读者理解和应用。这本书旨在培养学生的实践能力和创新思维，适合高校电气信息类专业的学生和从事相关工作的工程技术人员学习使用。 书中不仅涵盖了单片机的基本概念和操作，还强调了实际应用，给出了大量汇编与C语言编程对照的实例，以帮助读者更好地掌握单片机设计和编程技巧。此外，书中还涉及系统设计，提供综合性实例，旨在提升读者解决实际问题的能力。通过阅读和实践，读者可以提升自己的类比编程能力，同时拓宽视野，提高在实际工作中的适应性。