图书前言

微控制器广泛应用于汽车、家电、工业控制、医疗设备等领域。本书全面讲解了这一现代奇迹的体系结构、编程和接口技术。本书以Microchip公司的PIC18系列微控制器为例讲解微控制器的体系结构、编程和接口技术。PIC18是Microchip最新的8位微控制器,从这一系列的微控制器学到的知识,不仅适用于较早的PIC微控制器系列,也适用于其他制造商的微控制器。本书的难易程度几乎适合任何科学技术领域的教学大纲,而且,无论对于有丰富经验的从业人员,还是对于那些对微控制器深感兴趣的人,都具有宝贵的参考价值。

在过去40多年中,作者从事机电计算机、电子计算机、微处理器和微控制器方面的工作和教学活动。本书将结合作者多年总结出来的诸多技巧和方法,尽可能完善地向读者提供这一学科领域的经验和知识。本书的作者因在过去22年中写过31本著作而享有盛誉。这些著作涵盖了数字电子、微处理器和嵌入式系统等领域。其著作被译成多种语言版本,在世界知名大学广为流传。

  本书组织结构

微控制器是由集成电路构成的完整计算机系统,其中包含了用于存储程序和数据的存储器,并集成了输入/输出端口设备。与其他计算机系统一样,人们通过对微控制器编程,使其执行特定的功能。

本书将全面讲解如何使用C语言和汇编语言对微控制器进行编程。尽管C语言更为常用,但汇编语言仍常常作为汇编代码块存在于C语言程序中。为了更好地理解编程,本书首先简要介绍计算机的大体结构,然后重点介绍PIC18系列微控制器的结构。第1章将介绍微处理器和微控制器领域的诸多术语。

介绍完微控制器的结构之后,后面的几章将讲解如何使用汇编语言编程来控制微控制器。这些章节将向读者展示许多常见的编程算法,同时配有大量的编程实例,演示如何在基于微控制器的系统中执行各种任务。第3章和第4章都将讲解汇编语言。第4章适合于希望深入研究汇编语言的读者,对于那些主要对C语言感兴趣的读者,可以将第4章作为选读章节。为了从本书学到尽可能多的知识,建议读者拥有初步的计算机编程知识和电子学基础。  详细讲解编程之后,将讲解微控制器和硬件的交互,同时讲解定时,以及微控制器与常见部件的接口技术。这些章节向读者展示了许多实际接口的例子,以及使用这些接口所需的软件驱动,包括许多外围设备的中断处理过程。常见的设备包括键盘、按键、开关、继电器、条形码阅读器、红外遥控器、螺线管、传感器、发动机、LCD和LED显示器、ADC、DAC、PWM,以及其他各种接口部件。对于连接设备,讲解了USB(通用串行总线)和CAN(控制器局域网),并配以适当的应用示例。在全书的自始至终,作者都努力地介绍和详尽地讲解尽可能多的设备,向读者演示诸多完整的系统应用。这样,读者可以从许多示例中剪切和粘贴代码,只需做些小的改动,就可以构建所需的应用。

  讲解方法

每一章都包含一个内容简介,描述了该章中涉及的基本概念。每一章的主体部分将详细阐释这些概念,讲解中包含了许多应用示例。这些示例都很完整,包括示意图、对接口操作的讲解,以及每一接口示例涉及的所有软件的列表。通过这些示例,读者将得以更好地理解微控制器,并掌握微控制器在各种系统中的使用。

PIC18微控制器: 体系结构、编程与接口设计(C语言与汇编语言版)每一章的末尾,都有一个该章小结,回顾该章讲过的内容。为强化每一章中讲解的概念,章末包含了一系列的习题,为读者提供解决问题的机会,使读者经历基于微控制器的系统开发过程。学习完本书之后,读者将精通微控制器接口、编程和系统设计技术。

  补充内容

为访问在线的增补材料,教师需要申请一个教师访问码。浏览网页http://www.prenhall.com,单击Instructor Resource Center链接,然后单击Register Today按钮获取教师访问码。注册48小时之后,您将会收到一封确认电子邮件,其中包含了一个教师访问码。收到访问码之后,浏览到上述网站并登录,那里有完整的操作指南,告诉您如何下载自己需要的材料。

  联系作者

35年来,我一直教授计算机、微控制器和微处理器技术,至今,这些仍是我每天专注的事业,甚至在暑假也不例外。为了与读者保持联系和向读者提供额外信息,从1985年开始,我就已在电子学媒体上抛头露面。最初是在CompuServe公司(现为America Online公司所有),现在则是在互联网上。自从1995年以来,我在互联网上就一直有自己的网站。请读者访问我的网站,在那里可以看到有关许多话题的内容,还可以看到可能有助于学习计算机、微控制器和微处理器某方面知识的技术简报。

我的网站地址:http://members.ee.net/brey

我的E-mail地址:bbrey@ee.net

译 者 序  本书以Microchip公司的PIC18系列微控制器为例,讲解微控制器的结构、编程和接口技术,内容循序渐进、由浅入深、全面丰富、实例众多,既有适合初学者的入门知识,又有复杂的经典案例。另外,每章都有习题和简明扼要的总结,便于读者复习和检验学习效果。

本书主要内容如下:

 (1)  第1章介绍计算机结构的基础知识,适合初学者入门。

 (2)  第2章针对Microchip公司的PIC18系列微控制器,讲解PIC系列微控制器的结构、集成开发环境,以及汇编和连接过程。在对微控制器编程或接口之前,理解微控制器的结构是至关重要的。

 (3)  第3章是一个重点章节,讲解PIC18微控制器的指令集中各指令的操作。

 (4)  第4章提供了更多使用汇编语言编写的程序和算法。该章内容十分有价值,这里讲到的方法有助于加深读者对汇编器现有知识的理解。

 (5)  第5章介绍如何使用C语言对PIC微控制器进行编程。

 (6)  第6章详细讲解PIC18系列微 控制器的DC和AC特性、操作PIC18微控制器所需的时钟电路,以及有关PIC18微控制器内部众多I/O设备操作的要点。

 (7)  第7章说明如何接口和使用PIC18微控制器系统中的许多基本I/O设备,提供了基于开关的设备和显示设备与微控制器接口所需的软件和硬件信息,以及控制这些设备的软件基础。

 (8)  第8章讲解中断的各种应用。

 (9)  第9章展示过程控制系统和几种应用的设计方法。

 (10)  第10章探讨微控制器日常应用中没有涉及的几个高级话题,本章还结合示例应用说明如何使用CAN(控制器局域网)和USB(通用串行总线). 

 (11)  附录提供了PIC18系列微控制器指令集、常用C语言库函数以及习题答案。

本书主要由清华大学王俊华博士和华中科技大学肖亮老师翻译,参与本书翻译的人员还有:韦笑、王雷、李志云、李晓春、陈安华、孙宏、赵成璧、侯佳宜、许伟、戴文雅、于樊鹏、刘朋、王嘉佳、李腾、邓卫、邓凡平、陈磊、李建锋、樊旭平、唐玮、周京平、李强、赵东辉、吴江华、孙燕、周刚、高强、吴江华、孙燕、周刚、王红亮、周峰、谢晖、李琳、刘明涛、孙向阳、李波、程云建、许晓哲、朱珂、曹锋、冯佳、张文波、赵楠等人。

虽竭尽所能,但由于水平有限,翻译过程中可能还会有错误和疏漏之处,敬请读者批评指正。