MCS-96系列单片机原理及应用技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:华中理工大学出版社

作者:汪建

出品人:

页数:414

译者:

出版时间:2004-2

价格:32.00元

装帧:

isbn号码:9787560918655

丛书系列:

图书标签:

• MCS-96
• 单片机
• 原理
• 应用
• 技术
• 嵌入式系统
• 微控制器
• 电子工程
• 数字电路
• 8096
• 编程

《MCS-96系列单片机原理及应用技术》内容导读 本书全面深入地阐述了MCS-96系列单片机的硬件结构、指令系统、并行/串行通信接口、定时/计数器以及A/D转换等核心模块的工作原理，并结合丰富的实际应用案例，系统地介绍了该系列单片机在嵌入式系统开发中的应用技术。 第一部分：MCS-96系列单片机基础架构与核心原理 本部分将引导读者从宏观上理解MCS-96系列单片机的设计哲学与技术特点，并深入剖析其内部结构的关键组成部分。 第一章：MCS-96系列单片机概述与发展脉络 本章首先介绍了MCS-96系列单片机在微控制器发展史中的定位，强调其高性能、高可靠性以及在工业控制领域中的应用优势。我们将探讨MCS-96系列与其他主流单片机（如MCS-51、ARM等）在架构上的主要差异和优势互补之处。内容涵盖该系列的不同型号（如8096、8396、83C196等）的关键性能指标对比，帮助读者根据实际需求选择合适的芯片型号。重点解析了MCS-96系列特有的高速总线结构和片上存储器的组织方式。 第二章：中央处理器（CPU）与程序控制 深入解析MCS-96系列CPU的工作机制。本章详述了CPU的寄存器组结构，包括通用寄存器、程序计数器（PC）、堆栈指针（SP）以及状态字（PSW）的每一位功能。详细阐述了程序执行流程控制，包括中断向量表的设计、优先级管理以及非中断执行上下文的保存与恢复机制。特别关注其高效的地址映射方式和数据通路设计，这决定了其处理速度的关键因素。 第三章：存储器结构与寻址模式 MCS-96系列采用了一种独特的片内外存储器混合访问模式。本章细致描绘了片上RAM（数据存储器）和ROM/EPROM/Flash（程序存储器）的物理布局和逻辑组织。系统地讲解了MCS-96的各种寻址方式，包括立即数寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址，以及针对数据块操作的特殊寻址模式。通过实例说明，如何利用这些寻址方式优化代码执行效率。 第二章：指令系统与程序设计基础 本部分是掌握MCS-96系列单片机编程的关键。 第四章：指令集详解 对MCS-96系列完整的指令集进行了分类和详尽的解析。内容包括：数据传送指令（MOV、PUSH、POP等）、算术逻辑运算指令（ADD、SUB、MUL、DIV、AND、OR、XOR等）、程序控制指令（JMP、CALL、RET、DJNZ等）、位操作指令。每条指令的格式、操作码、执行周期以及对PSW的影响都进行了精确的图文说明。重点讲解了乘法和除法指令的硬件实现特性及其对程序性能的影响。 第五章：中断系统与实时控制 MCS-96系列的中断系统是其高性能的体现之一。本章详述了中断控制寄存器的配置、中断源的分类（内部/外部、定时器、串行口等）。详细介绍了中断的使能、屏蔽和优先级设置流程。通过实例演示如何编写高效的、满足实时性要求的服务程序，并讨论了多重中断嵌套下的上下文安全切换问题。 第三部分：关键外设模块的工作原理与应用 本部分聚焦于MCS-96系列单片机集成的丰富片上资源，这些资源是实现复杂嵌入式功能的基础。 第六章：定时器/事件计数器 MCS-96系列通常内置多个16位定时器。本章详细介绍了定时器的工作模式（定时、计数、脉冲宽度测量、捕捉等）。讲解了定时器控制寄存器的设置，如何精确计算定时初值以满足特定的时间间隔要求。针对事件计数功能，阐述了如何利用外部引脚的电平变化或脉冲上升沿/下降沿触发计数操作。 第七章：串行通信接口（UART/SCI） 本章深入解析了MCS-96系列内置的通用异步收发传输器（UART）或串行通信接口（SCI）。详细说明了波特率的计算与设置、数据帧的格式（起始位、数据位、奇偶校验位、停止位）配置。通过编程实例，展示了全双工通信的实现，包括数据的发送缓存机制和接收中断处理流程，为上位机数据交换奠定基础。 第八章：A/D转换器模块 针对需要进行模拟信号采集的应用场景，本章详细介绍了片上A/D转换器的结构和工作原理。讲解了A/D转换的通道选择、转换精度（位数）的确定、参考电压的设置，以及软件触发和硬件自动扫描模式的编程方法。通过实际的电压采集案例，指导读者如何将原始数字输出转换为工程量值。 第四部分：系统扩展与应用实践 本部分着眼于将MCS-96单片机集成到实际的硬件系统中，并进行调试和应用开发。 第九章：并行I/O端口与总线扩展 详细介绍了MCS-96的I/O端口的特性，包括输入、输出、准双向口等不同模式的配置。重点讨论了MCS-96的外部存储器访问时序和控制信号（如$overline{RD}$、$overline{WR}$）的产生机制。指导读者如何通过外部总线接口扩展SRAM、EEPROM或更高密度的Flash存储器，构建具有更大内存空间的系统。 第十章：编程与调试环境 本章介绍了基于MCS-96系列进行开发所需的工具链。涵盖了汇编语言和C语言的交叉编译过程，以及编程器（Programmer）的使用方法，用于将编译后的代码烧录到目标芯片的程序存储器中。强调了硬件仿真器（In-Circuit Emulator, ICE）在复杂系统调试中的作用，介绍常用的调试命令和断点设置技巧。 第十一章：典型应用案例分析 通过多个具有代表性的实际工程案例，巩固前述知识点的应用。案例包括： 1. 高精度温度采集与PID控制系统： 结合定时器中断和A/D转换，实现对工业炉温的实时监测与控制。 2. 基于SCI的远程数据通信模块： 利用串行口实现与PC或上位机的数据交互和状态上报。 3. 步进电机精确位置控制： 运用计数器和I/O端口控制逻辑，实现多轴运动的同步控制。 本书力求在理论深度与工程实践之间取得平衡，是电子工程、自动化、机电一体化等专业领域学生及从事嵌入式系统开发的技术人员的实用参考手册。

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这本书的封面设计确实挺吸引人的，那种深蓝色的背景加上简洁的白色字体，给人一种专业又不失稳重的感觉。我拿到手的时候，首先就被它厚实的质感吸引了，感觉内容量肯定很足。我当时是打算找一本全面介绍单片机基础理论和应用的书籍，这本书在书店里被我偶然发现，就抱着试试看的心态买回了家。刚翻开目录，我就被它的结构清晰度折服了。从最基础的硬件架构到复杂的编程实践，循序渐进的安排让人感觉学习曲线平滑了很多。特别是那些深入讲解寄存器和指令集的章节，作者的表述方式非常直观，不像有些教材那样干巴巴地堆砌术语。很多晦涩难懂的概念，通过生动的比喻和实际的例子，一下子就变得明朗起来。我记得在学习中断处理机制时，原以为会很头疼，结果作者用流程图和代码片段的结合，让我很快就掌握了核心逻辑。这本书的字体排版也很舒服，阅读体验非常好，长时间看也不会觉得眼睛疲劳。总而言之，初次接触这本书，给我的印象是非常好的，它展现出一种扎实的学术功底和优秀的教学设计。

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当我把这本书推荐给我的师弟们时，我着重强调了它在底层理解上的深度。很多市面上流行的单片机教材，为了追求新颖性，往往会快速带过CPU的工作原理，直接跳到高级语言编程。但这本《MCS-96系列》却非常耐心地构建了从晶体管级到系统架构的完整认知框架。比如，它对存储器映射和总线周期的剖析，让我彻底明白了为什么某些操作会快，而另一些会慢。在涉及到中断向量表和堆栈操作的那几页，我反复看了好几遍，那种对硬件底层逻辑的敬畏感油然而生。它不仅仅是教你怎么用，更是告诉你“为什么”要这么用。这种深入骨髓的理解，对于以后进行性能优化或者系统调试至关重要。我感觉，读完这本书，我看待任何嵌入式系统设计都会多了一层“透视”的能力。它培养的不是一个只会敲代码的“码农”，而是一个懂得硬件脾气的“工程师”。它的严谨性，使得即便是多年后回头来看，里面的核心原理也不会过时。

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说句实在话，这本书的配套资源方面稍显朴素，可能更多依赖于读者自身的钻研精神。我期待未来能有更丰富的在线资源或配套的视频讲解来辅助学习。不过，即便是纯文本的学习体验，这本书也已经做得相当出色了。它在章节的衔接处理上非常巧妙，总能在一个知识点讲解完毕后，用一个简短的总结性段落进行收尾，为进入下一个主题做好了铺垫。这种结构感，对于需要长时间投入学习的读者来说，是保持学习动力的重要因素。它教会我的，远不止是编程技巧，更是一种严谨的工程思维模式。在处理那些需要多任务并发和资源竞争的问题时，书中的系统调度思想给了我很大的启发。这本书无疑是我电子学习生涯中，最值得信赖的参考资料之一，它为我打下了坚实的基础，让我有信心去面对未来更复杂的嵌入式挑战。

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这本书的编撰风格，我个人认为是非常“工程师气质”的——务实、精确，不玩虚的。它没有过多的文学修饰，所有的语言都服务于信息的有效传递。我特别喜欢它在讲解一些复杂指令集时，会用表格的形式清晰地罗列出操作码、时钟周期和目标寄存器的变化。这种信息密度极高的呈现方式，让我在查阅特定指令的用法时效率倍增。虽然它面向的是特定的系列单片机，但书中所传授的系统设计思维和调试方法，具有极强的普适性。举个例子，书里关于看门狗定时器的应用场景分析，逻辑性极强，我把这个方法应用到了我目前正在维护的另一个平台项目上，极大地提升了系统的稳定性。在我看来，这是一本需要“慢读”的书，每一次重温都会有新的体会，因为你的知识体系在不断成长，对书中内容的理解深度也在同步加深。它更像是一本工具书和教科书的完美结合体，随时可以翻阅，又值得系统学习。

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说实话，我这本书已经用了快一年了，期间为了赶几个毕业设计项目，几乎是把它当成了我的“武林秘籍”。这本书最让我欣赏的一点在于它对实践操作的重视程度。很多理论书籍读起来觉得空泛，但这本书不同，它似乎时刻提醒着你，学了这个知识点，下一步就该动手去实现什么。书里提供的实验案例，从简单的LED控制到复杂的I/O端口模拟，每一个步骤都讲解得丝丝入扣，就连电路图的绘制都非常规范。我印象最深的是关于定时器和PWM的章节，我之前总是混淆它们的模式设置，但这本书里通过对比不同模式下的波形图和相应代码的差异，我瞬间就理清了头绪。而且，书中的代码示例几乎都是可以直接运行的，这点对我们这些非科班出身的爱好者来说简直是福音。我甚至发现有些章节后附带的“陷阱提示”非常实用，避免了我走很多弯路。这本书的价值，不在于它提供了多少前沿的、尚未普及的技术，而在于它把那些工程中必然会遇到的基础问题，用最清晰的方式帮你解决掉，真正做到了学以致用。

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