本書全面系統(tǒng)地介紹了MCS-51系列單片機(jī)數(shù)據(jù)傳輸接口的擴(kuò)展技術(shù)，對(duì)各種擴(kuò)展數(shù)據(jù)接口的基本原理、技術(shù)規(guī)范及相關(guān)軟硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳盡地闡述，并提供了豐富的應(yīng)用實(shí)例，所涉及的接口類型包括RS-232、RS-422、RS-485、USB、I2C、SPI、MICROWIRE、1-WIRE、CAN、紅外線、無(wú)線及以太網(wǎng)，所選實(shí)例既有課題研究過(guò)程中所設(shè)計(jì)的接口模塊，也有相關(guān)芯片制造商提供的評(píng)估套件，其設(shè)計(jì)方案和程序代碼在經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)母膭?dòng)后，都可以移植到其他應(yīng)用系統(tǒng)中。
本書適用于從事計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)以及電子技術(shù)應(yīng)用的大專院校師生和工程技術(shù)人員閱讀，也可以作為工科院校單片機(jī)接口設(shè)計(jì)等相關(guān)課程的參考用書。

第1章　單片機(jī)數(shù)據(jù)傳輸接口概述　1
1.1　單片機(jī)并行數(shù)據(jù)接口　1
1.2　單片機(jī)串行數(shù)據(jù)接口　2
1.2.1　異步數(shù)據(jù)傳輸接口　2
1.2.2　同步數(shù)據(jù)傳輸接口　3
1.2.3　單片機(jī)的全雙工串口　4
1.3　并行數(shù)據(jù)接口擴(kuò)展　6
1.3.1　外部程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展　6
1.3.2　外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展　10
1.3.3　外圍設(shè)備I/O空間擴(kuò)展　15
1.4　串行數(shù)據(jù)接口擴(kuò)展　24
1.5　數(shù)據(jù)?涌誒┱怪杏ψ⒁獾奈侍狻?25
1.5.1　并行數(shù)據(jù)接口擴(kuò)展中的地址分配　25
1.5.2　串行數(shù)據(jù)接口擴(kuò)展中應(yīng)注意的問(wèn)題　28
第2章　串行數(shù)據(jù)傳輸接口RS-232/422/485　30
2.1　RS-232/422/485接口技術(shù)規(guī)范　30
2.1.1　RS-232-C接口標(biāo)準(zhǔn)　30
2.1.2　RS-422接口標(biāo)準(zhǔn)　31
2.1.3　RS-485接口標(biāo)準(zhǔn)　33
2.2　實(shí)例1——單片機(jī)的RS-232-C傳輸接口實(shí)現(xiàn)　33
2.2.1　RS-232-C傳輸接口電路設(shè)計(jì)　33
2.2.2　單片機(jī)與PC機(jī)通信程序設(shè)計(jì)　34
2.2.3　單片機(jī)多機(jī)通信程序設(shè)計(jì)　40
2.3　實(shí)例2——單片機(jī)的RS-485傳輸接口實(shí)現(xiàn)　47
2.3.1　RS-485傳輸接口電路設(shè)計(jì)　47
2.3.2　單片機(jī)RS-485數(shù)據(jù)傳輸接口程序設(shè)計(jì)　48
2.4　實(shí)例3——利用82C51進(jìn)行單片機(jī)串口擴(kuò)展　55
2.4.1　串口擴(kuò)展芯片82C51簡(jiǎn)介　55
2.4.2　單片機(jī)串行接口擴(kuò)展模塊電路設(shè)計(jì)　58
2.4.3　單片機(jī)串行接口擴(kuò)展模塊程序設(shè)計(jì)　60
2.5　實(shí)例4——關(guān)于RS-422A串行通信接口　62
第3章　USB總線接口　64
3.1　USB總線協(xié)議分析　65
3.1.1　USB總線協(xié)議概述　65
3.1.2　USB總線數(shù)據(jù)傳輸信息包分析　67
3.2　USB總線接口設(shè)備的開(kāi)發(fā)　70
3.2.1　USB總線接口設(shè)備的枚舉過(guò)程　70
3.2.2　USB總線控制器的選擇　71
3.2.3　USB總線接口方案設(shè)計(jì)　71
3.3　USB總線接口器件　72
3.3.1　帶RISC內(nèi)核的USB控制器CY7C63001　72
3.3.2　基于8位并行數(shù)據(jù)接口的USB總線接口芯片PDIUSBD12　74
3.4　實(shí)例1——基于PDIUSBD12的通用USB數(shù)據(jù)傳輸接口模塊　78
3.4.1　USB數(shù)據(jù)傳輸接口模塊的電路設(shè)計(jì)　78
3.4.2　USB數(shù)據(jù)傳輸接口模塊數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議　80
3.4.3　USB數(shù)據(jù)傳輸接口模塊單片機(jī)部分程序設(shè)計(jì)　84
3.4.4　USB數(shù)據(jù)傳輸接口模塊PC機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)　92
3.5　實(shí)例2——通用USB接口模塊在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應(yīng)用　93
3.5.1　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)　93
3.5.2　僅占單片機(jī)一個(gè)外部數(shù)據(jù)端口的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊　100
3.5.3　混合電平系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)　103
3.5.4　USB數(shù)據(jù)傳輸接口模塊數(shù)據(jù)交換程序設(shè)計(jì)　105
第4章　I2C總線接口　110
4.1　I2C總線協(xié)議　111
4.1.1　I2C總線的基本特性　111
4.1.2　I2C總線上的時(shí)鐘信號(hào)　111
4.1.3　I2C總線上的數(shù)據(jù)傳輸　112
4.1.4　I2C總線的地址與尋址　114
4.1.5　I2C總線的競(jìng)爭(zhēng)與仲裁　115
4.2　I2C總線接口(協(xié)議)的軟件模擬　117
4.3　實(shí)例1——基于I2C總線的時(shí)鐘模塊X1203　121
4.3.1　實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片X1203　121
4.3.2　X1203的電路設(shè)計(jì)　127
4.3.3　X1203讀寫程序與代碼分析　128
4.4　實(shí)例2——基于I2C總線的數(shù)字溫度傳感器LM75A　133
4.4.1　I2C數(shù)字溫度傳感器LM75A　133
4.4.2　LM75A應(yīng)用電路的設(shè)計(jì)　138
4.5　實(shí)例3——I2C總線IC卡讀卡器模塊　138
4.5.1　IC卡簡(jiǎn)介　138
4.5.2　AT24Cxx系列I2C總線接口存儲(chǔ)卡　140
4.5.3　讀卡器模塊電路設(shè)計(jì)　144
4.5.4　讀卡器模塊程序設(shè)計(jì)　145
4.6　實(shí)例4——I2C總線接口8位模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換器PCF8591　147
4.6.1　PCF8591簡(jiǎn)介　147
4.6.2　PCF8591在單片機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用　152
4.6.3　單片機(jī)對(duì)PCF8591的控制程序及代碼分析　153
第5章　SPI和Microwire串行總線接口　155
5.1　SPI及Microwire串行總線協(xié)議　155
5.1.1　SPI串行總線協(xié)議　155
5.1.2　Microwire串行總線協(xié)議　158
5.2　SPI及Microwire串行總線器件　160
5.2.1　SPI串行總線器件　160
5.2.2　Microwire串行總線器件　162
5.3　實(shí)例1——SPI接口LCD顯示模塊EDM1079　164
5.3.1　EDM1079簡(jiǎn)介　164
5.3.2　EDM1079應(yīng)用電路設(shè)計(jì)　166
5.3.3　EDM1079應(yīng)用程序設(shè)計(jì)　166
5.4　實(shí)例2——SPI接口語(yǔ)音錄放模塊ISD4104　169
5.4.1　ISD4104簡(jiǎn)介　169
5.4.2　ISD4104的SPI接口及其指令系統(tǒng)　172
5.4.3　ISD4104的典型應(yīng)用　174
5.5　實(shí)例3——SPI接口時(shí)鐘日歷芯片DS1302　177
5.5.1　DS1302簡(jiǎn)介　177
5.5.2　DS1302 SPI接口讀寫操作　179
5.5.3　DS1302的典型應(yīng)用　182
5.6　實(shí)例4——SPI接口12位A/D轉(zhuǎn)換器TLC2543　188
5.6.1　TLC2543簡(jiǎn)介　188
5.6.2　TLC2543工作原理及讀寫時(shí)序　189
5.6.3　TLC2543的典型應(yīng)用　193
5.7　實(shí)例5——3線串行接口10位D/A轉(zhuǎn)換器TLC5615　196
5.7.1　TLC5615簡(jiǎn)介　196
5.7.2　TLC5615的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理　197
5.7.3　TLC5615的典型應(yīng)用　199
5.8　實(shí)例6——Microwire接口EEPROM存儲(chǔ)器NM93Cx6　200
5.8.1　NM93Cx6簡(jiǎn)介　200
5.8.2　NM93Cx6指令集及讀寫時(shí)序　202
5.8.3　NM93Cx6在MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用　205
第6章　1-Wire總線接口　211
6.1　單總線技術(shù)概述　211
6.1.1　單總線芯片簡(jiǎn)介　211
6.1.2　單總線技術(shù)的特點(diǎn)及其應(yīng)用　214
6.2　單總線數(shù)據(jù)通信協(xié)議　216
6.2.1　單總線通信信號(hào)類型　217
6.2.2　單總線通信的初始化　218
6.2.3　單總線通信的ROM命令　219
6.2.4　單總線器件的ROM搜索　220
6.2.5　單總線通信的功能命令　225
6.3　實(shí)例1——基于單總線通信協(xié)議的小環(huán)境溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)　225
6.3.1　單總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20　225
6.3.2　由DS18B20構(gòu)成的小環(huán)境溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)　230
6.3.3　溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)　232
6.4　實(shí)例2——單總線接口模數(shù)轉(zhuǎn)換器　238
6.4.1　單總線四通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器DS2450　238
6.4.2　DS2450與單片機(jī)的典型接口設(shè)計(jì)　245
6.4.3　DS2450控制程序設(shè)計(jì)分析　246
6.5　實(shí)例3——串行接口單總線驅(qū)動(dòng)器　249
6.5.1　串行接口單總線驅(qū)動(dòng)器DS2480B　249
6.5.2　基于DS2480B的單片機(jī)單總線系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)　254
6.5.3　基于DS2480B的單片機(jī)單總線系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)　255
第7章　CAN總線接口　258
7.1　CAN協(xié)議規(guī)范　259
7.1.1　CAN的基本工作原理　259
7.1.2　CAN協(xié)議規(guī)范概述　260
7.1.3　報(bào)文傳輸?shù)膸Y(jié)構(gòu)　263
7.1.4　報(bào)文的校驗(yàn)　266
7.1.5　報(bào)文位流編碼　267
7.1.6　錯(cuò)誤處理與故障界定　267
7.1.7　位定時(shí)要求　268
7.1.8　同步　269
7.2　實(shí)例1——CAN控制器接口PCA82C250及其應(yīng)用　270
7.2.1　CAN控制器接口PCA82C250　270
7.2.2　PCA82C250的典型應(yīng)用　272
7.3　實(shí)例2——基于PCA82C200的智能CAN總線通信模塊　273
7.3.1　82C200簡(jiǎn)介　273
7.3.2　82C200的工作原理及參數(shù)配置　276
7.3.3　基于82C200的CAN總線通信模塊　283
7.3.4　82C200控制程序設(shè)計(jì)　285
7.4　實(shí)例3——獨(dú)立CAN控制器Intel 82527及其應(yīng)用　290
7.4.1　Intel 82527簡(jiǎn)介　290
7.4.2　Intel 82527內(nèi)部寄存器及其設(shè)置　294
7.4.3　Intel 82527在MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用　301
7.4.4　Intel 82527的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)　304
7.5　實(shí)例4——基于SJA1000的CAN總線接口模塊　307
7.5.1　SJA1000簡(jiǎn)介　307
7.5.2　SJA1000內(nèi)部寄存器及其參數(shù)設(shè)置　310
7.5.3　基于AT89C52和SJA1000的CAN總線接口模塊　316
7.5.4　SJA1000應(yīng)用程序設(shè)計(jì)　318
第8章　其他數(shù)據(jù)傳輸接口　324
8.1　實(shí)例1——基于uPD6121和uPC2800的紅外收發(fā)模塊　324
8.1.1　uPD6121和uPC2800簡(jiǎn)介　325
8.1.2　紅外發(fā)射模塊的電路設(shè)計(jì)及工作原理　330
8.1.3　紅外接收模塊的電路設(shè)計(jì)及工作原理　331
8.2　實(shí)例2——NB9148/NB9149通用紅外遙控收發(fā)模塊　332
8.2.1　NB9148簡(jiǎn)介　332
8.2.2　基于NB9148的紅外遙控發(fā)射器　336
8.2.3　基于NB9149的紅外遙控接收器　336
8.3　實(shí)例3——基于nRF401的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊　340
8.3.1　nRF401簡(jiǎn)介　340
8.3.2　nRF401應(yīng)用過(guò)程中的注意事項(xiàng)　342
8.3.3　采用nRF401的無(wú)線數(shù)傳模塊的電路設(shè)計(jì)　343
8.4　實(shí)例4——基于DM9008的嵌入式系統(tǒng)以太網(wǎng)接口模塊　345
8.4.1　DM9008簡(jiǎn)介　346
8.4.2　DM9008在MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用　353
8.4.3　DM9008嵌入式以太網(wǎng)接口模塊程序設(shè)計(jì)　355
8.5　實(shí)例5——RTL8019AS在單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)接口中的應(yīng)用　358
8.5.1　RTL8019AS簡(jiǎn)介　358
8.5.2　由AT89C52和RTL8019實(shí)現(xiàn)的以太網(wǎng)接口模塊　364
8.5.3　RTL8019AS網(wǎng)絡(luò)接口模塊控制程序設(shè)計(jì)　367