单片机原理与接口技术：硬件与外围设备详解

# 单片机原理与接口技术
- 51单片机核心硬件
  - CPU
    - 运算器
      - 加法器
      - 减法器
      - 乘法器
      - 除法器
    - 控制器
      - 指令集
      - 控制信号生成
    - 指令执行流程
      - 取指
      - 解码
      - 执行
      - 写回
    - 寻址方式
      - 直接寻址
      - 寄存器寻址
      - 寄存器间接寻址
      - 立即寻址
      - 基址加变址寻址
      - 相对寻址
      - 位寻址
  - 存储器
    - 程序存储器 (ROM)
      - 存储程序代码
      - 8051内部4KB ROM
      - 外部可扩展
    - 数据存储器 (RAM)
      - 存储程序运行时的临时数据
      - 内部128字节RAM
      - 特殊功能寄存器 (SFR)
      - 内部扩展RAM
      - 外部可扩展
    - 存储器扩展 (概念)
      - 地址解码
      - 数据总线
  - I/O端口 (P0-P3)
    - 端口结构
      - 8位数据端口
    - 端口控制
      - 输入模式
      - 输出模式
    - 端口应用
      - 接收传感器数据
      - 控制外部设备
    - I/O口扩展 (概念)
      - 支持更多设备
- 单片机外围接口
  - 定时器/计数器
    - 物理结构
      - 定时器1、2、3
    - TMOD寄存器
      - 配置模式
    - TCON寄存器
      - 启动与停止
    - THx/TLx寄存器
      - 高低字节存取
    - 定时时间计算
    - 计数功能
      - 事件计数
      - 脉冲计数
  - 中断系统
    - 中断源
      - 外部中断
      - 内部中断
    - 中断控制器
    - 中断允许寄存器 (IE)
      - 启用中断
    - 中断优先级寄存器 (IP)
      - 设置优先级
    - 中断响应过程
    - 外部中断触发方式
      - 翻转触发
      - 边缘触发
  - 串行通信
    - 基本概念
      - 全双工
      - 半双工
    - 波特率
      - 并行与串行
    - SCON寄存器
    - PCON寄存器
      - 休眠模式
    - 串行口的发送和接收过程
      - 数据帧结构
      - 起始位与停止位
    - 硬件连接
      - RS-232接口
      - TTL电平转换
- 重要外围器件接口
  - 键盘/显示器
    - 独立式键盘
      - 二极管阵列
    - 矩阵式键盘
      - 行列扫描
    - 数码管
      - 显示模块
  - LCD
    - 字符型LCD接口
      - 数据接口
      - 控制接口
    - 硬件连接
      - 驱动电路
  - D/A转换器
    - 基本原理
      - 线性插值
      - PWM方式
    - 常用芯片
      - DAC0800
      - AD5580
    - 硬件接口
      - 输出放大器
  - A/D转换器
    - 基本原理
      - 逐次逼近
      - 逐步转换
    - 常用芯片
      - ADC0804
      - MCP3008
    - 硬件接口
      - 输入信号调理
  - 步进电机
    - 工作原理
      - 定向旋转
    - 电机类型
      - 单相步进电机
      - 双相步进电机
    - 驱动