单片机接口是单片机基础课程的后续课程。它是一门理论性、实践性和综合性都很强的学科，同时也是一门计算机软硬件有机结合的专业课程。以前的教科书主要讲述了并行口芯片，而在实际的应用中大部分用的是串行口芯片。本书将同时讲解并行接口和串行接口，重点讲解串行接口，几乎囊括了所有串行接口知识，每个程序都进行了仿真调试，给出了程序注释，使读者学习起来更加轻松易懂。本书是作者多年理论教学、实验教学及产品研发经验的结晶。

目前，大专院校的应用电子专业、数控专业、自动化专业、计算机控制专业、机电一体化专业、智能仪表专业开设了单片机接口课程。这是一门理论性、实践性和综合性都很强的学科，它需要模拟电子技术、数字电子技术、电气控制、电力电子技术等作为知识背景，同时本课程也是一门计算机软硬件有机结合的实用技术。本书是作者多年理论教学、实验教学及产品研发经验的结晶。在教材编写过程中，始终将理论、实验、产品开发三者有机结合，每个接口都讲明原理、使用方法、编程控制方法，给学习者一种系统的、完整的、清晰的学习思路。

本教材最突出之处是主要讲解产品经常应用的串行接口芯片，考虑到以前的产品为并行接口，本书将并行接口和串行接口同时讲解，重点讲解串行接口，并从应用角度出发加强了设计性环节的指导，内容包括软件仿真、硬件仿真、产品设计等。本书所有程序在Keil?C7.0仿真软件中调试成功，增加了知识的真实性和可读性，便于自学。

本书第1章“概论”详细讲解串口的基本知识及工作模式；第2章“中断接口扩展”主要讲解8259芯片；第3章“定时器/计数器扩展”讲解8253定时器、计数器扩展芯片；第4章“通信接口扩展”主要讲解可编程通用串行通信接口8251；第5章“MCS-51存储器扩展”重点讲解串行（I2C总线）数据存储器的扩展设计、串行（SPI总线）数据存储器扩展设计；第6章“I/O接口扩展”详细讲解8255可编程并行接口芯片，ZLG7289A、串行接口LED、数码管及键盘管理器件；第7章“模拟/数字转换器”主要讲解10位串行模数转换芯片AD7810、高精度24位ADS1210/1211、并行A/D转换器与8031的接口设计；第8章“串行数字/模拟转换器”讲述10位电压型MAX504/515、16位精密型DAC714、24位立体声音频PCM1728芯片；第9章“单片机的其他接口”讲解V/F与F/V转换器VFC32、实时时钟DS1305芯片、液晶显示器（LCD）接口、LED点阵显示接口、打印机接口电路；第10章“IC卡”讲述AT24C××系列存储卡、逻辑加密存储卡SLE4442、智能卡SLE44C42S；第11章“单线芯片”讲解DS2405概述、数字温度计等芯片。

本书由龚运新、罗惠敏和彭建军共同编写，由于水平有限，错误在所难免。

编?者?2009年1月 

第1章?概论1

??1.1?接口1

1.1.1?基本概念2

1.1.2?接口的4大基本功能3

??1.2?串行接口知识4

1.2.1?通用同步／异步收发器USART5

1.2.2?主控同步串行端口?MSSP--SPI模式15

1.2.3?主控同步串行端口MSSP--I2C模式20

1.2.4?串行通信接口MicroWire/Plus总线25

??习题与思考题26

第2章?中断接口扩展27

??2.1?中断系统27

2.1.1?中断请求源和中断请求标志27

2.1.2?中断控制29

2.1.3?中断响应31

2.1.4?外部中断触发方式32

2.1.5?多个外部中断源系统设计33

2.1.6?MCS-51对中断请求的撤除34

2.1.7?MCS-51中断系统的初始化36

2.1.8?应用举例37

??2.2?中断控制器8259A38

2.2.1?8259内部结构38

2.2.2?8259引脚功能40

2.2.3?8259命令字41

2.2.4?8259工作模式47

2.2.5?8259级联53??习题与思考题54

◆单片机接口C语言开发技术目?录第3章?定时器/计数器扩展56

??3.1?MCS-51内部定时器/计数器56

3.1.1?定时器/计数器结构56

3.1.2?定时器/计数器工作方式58

3.1.3?定时器/计数器的初始化59

3.1.4?定时器/计数器应用举例61

??3.2?8253定时器/计数器扩展芯片63

3.2.1?8253的内部结构和工作原理63

3.2.2?8253的工作方式67

3.2.3?MCS-51与8253的接口方法74

??习题与思考题75

第4章?通信接口扩展77

??4.1?串行接口通信77

4.1.1?串行接口控制寄存器77

4.1.2?串行接口工作方式78

4.1.3?波特率81

??4.2?可编程通用串行通信接口825183

4.2.1?8251A的基本特点83

4.2.2?8251A的内部结构和引脚功能84

4.2.3?8251A的控制字87

4.2.4?8251A的初始化90

4.2.5?MCS-51和8251A的接口90

??习题与思考题92

第5章?MCS-51存储器扩展93

??5.1?程序存储器的扩展设计93

5.1.1?访问外部程序存储器的时序93

5.1.2?EPROM接口设计94

5.1.3?E2PROM接口设计96

??5.2?数据存储器的扩展设计100

5.2.1?MCS-51访问外部RAM的定时波形101

5.2.2?数据存储器的扩展设计102

5.2.3?RAM的掉电保护103

??5.3?串行(I2C总线)数据存储器扩展设计104

??5.4?串行(SPI总线)数据存储器扩展设计112

??5.5?串行(MicroWire/Plus总线)数据存储器扩展设计118

??习题与思考题125

第6章?I/O接口扩展127

??6.1?概述127

??6.2?显示器接口扩展设计133

??6.3?键盘接口设计136

6.3.1?键盘的工作原理136

6.3.2?键盘接口设计137

??6.4?ZLG7289A、串行接口LED、数码管及键盘管理器件141

6.4.1?概述142

6.4.2?控制指令143

6.4.3?SPI串行接口148

6.4.4?接口程序150

??习题与思考题157

第7章?模拟/数字转换器159

??7.1?概述159

7.1.1?算术A/D转换160

7.1.2?技术参数161

7.1.3?接口信号162

7.1.4?基本引脚163

??7.2?10位串行模数转换芯片AD7810163

7.2.1?AD7810引脚功能164

7.2.2?AD7810的工作模式164

7.2.3?AD7810的典型应用165

??7.3?高精度24位ADS1210/1211166

7.3.1?ΣΔ调制器A/D原理简介166

7.3.2?ADS1210/1211内部结构168

7.3.3?内部寄存器171

7.3.4?校准176

7.3.5?主/从模式的串行接口设计177

7.3.6?与8XC51接口180

??7.4?应用设计实例182

7.4.1?A/D设计的一般考虑182

7.4.2?设计实例183

??7.5?并行A/D转换器与8031的接口设计184

??习题与思考题188

第8章?串行数字/模拟转换器189

??8.1?D/A的技术特性189

??8.2?8位满幅型MAX517/518/519191

8.2.1?概述191

8.2.2?通信约定193

8.2.3?DAC模块194

??8.3?10位电压型MAX504/515195

8.3.1?操作原理195

8.3.2?应用设计197

??8.4?16位精密型DAC714198

8.4.1?概述199

8.4.2?应用设计200

??8.5?24位立体声音频PCM1728203

8.5.1?概述203

8.5.2?系统时钟205

8.5.3?数据接口格式与复位205

8.5.4?工作原理207

8.5.5?应用设计考虑208

??8.6?应用设计实例210

??8.7?并行数/模(D/A)转换器电路接口设计211

??习题与思考题215

第9章?单片机的其他接口216

??9.1?V/F与F/V转换器216

9.1.1?VFC32216

9.1.2?VFC320220

??9.2?实时时钟223

9.2.1?DS1305的特性综述223

9.2.2?内部寄存器225

9.2.3?串行通信接口228

??9.3?液晶显示器(LCD)接口232

9.3.1?接口信号说明233

9.3.2?控制器说明（KS108B及兼容芯片）234

9.3.3?编程方法236

??9.4?LED点阵显示接口241

9.4.1?LED分类243

9.4.2?LED点阵显示实验245

??9.5?打印机接口电路249

9.5.1?TPμP系列微型打印机简介249

9.5.2?TPμP-16B微型打印机应用实例251

??习题与思考题255

第10章?IC卡256

??10.1?概述256

10.1.1?IC卡的定义与分类256

10.1.2?IC卡的主要应用及国际标准258

??10.2?AT24C××系列存储卡259

10.2.1?概述259

10.2.2?工作原理260

??10.3?逻辑加密存储卡SLE4442263

10.3.1?概述264

10.3.2?芯片功能264

10.3.3?传送协议266

10.3.4?芯片的操作命令268

10.3.5?芯片的复位方式270

10.3.6?SLE4442与8031的接口方法271

??10.4?智能卡SLE44C42S278

10.4.1?智能卡结构278

10.4.2?SLE44C42S芯片总体特性279

10.4.3?各部分详细说明281

??10.5?智能卡操作系统282

10.5.1?概述283

10.5.2?COS功能划分284

10.5.3?文件系统287

10.5.4?安全体系290

10.5.5?安全机制的实现291

??习题与思考题296

第11章?单线芯片297

??11.1?概述297

11.1.1?芯片硬件结构297

11.1.2?64位ROM298

11.1.3?CRC值生成器299

11.1.4?寄生电源300

??11.2?单线芯片的传输过程301

11.2.1?初始化301

11.2.2?读写时序302

11.2.3?ROM功能命令303

11.2.4?ROM搜索举例304

??11.3?可寻址开关306

11.3.1?DS2405概述306

11.3.2?DS2405?ROM功能命令308

11.3.3?DS2406/DS2407309

??11.4?数字温度计309

11.4.1?概述309

11.4.2?温度测量311

11.4.3?其他功能原理312

??11.5?A/D转换器319

11.5.1?概述320

11.5.2?存储器结构321

11.5.3?存储器功能命令323

11.5.4?DS2450?ROM功能命令325

11.5.5?操作实例326

??11.6?存储器与计数器329

11.6.1?概述329

11.6.2?存储器操作331

11.6.3?操作实例334

??11.7?单线芯片总览337

??11.8?iButton系列338

??练习与思考题340