电子工程师自学速成：设计篇

第1章 单片机入门

1.1 概述 1

1.1.1 什么是单片机 1

1.1.2 单片机应用系统的结构与工作过程 2

1.1.3 单片机的开发过程 2

1.1.4 单片机的应用 3

1.2 单片机基础知识 3

1.2.1 单片机基础电路 3

1.2.2 数制与数制的转换 8

1.2.3 单片机中数的表示及运算 11

第2章 单片机硬件原理

2.1 单片机的结构 14

2.1.1 CPU 14

2.1.2 时钟振荡器 14

2.1.3 中断控制器 15

2.1.4 ROM 15

2.1.5 RAM 15

2.1.6 定时器/计数器 15

2.1.7 串行通信口 16

2.1.8 I/O接口 16

2.1.9 总线控制器 16

2.2 MCS—51系列单片机的引脚功能 16

2.2.1 基本工作条件引脚 16

2.2.2 输入/输出引脚 17

2.2.3 控制引脚 18

2.3 单片机的基本工作条件与工作时序 19

2.3.1 基本工作条件 19

2.3.2 工作时序 20

2.4 单片机的I/O接口 20

2.4.1 P0端口 21

2.4.2 P1端口 22

2.4.3 P2端口 22

2.4.4 P3端口 23

2.5 单片机的存储器 24

2.5.1 存储器基础知识 24

2.5.2 程序存储器 27

2.5.3 数据存储器 28

第3章 单片机的开发过程

3.1 单片机的硬件开发过程 33

3.1.1 明确单片机应用系统要实现的功能 33

3.1.2 选择单片机型号 33

3.1.3 设计单片机外围电路 34

3.2 单片机的软件开发过程 35

3.2.1 编写程序 35

3.2.2 编译或汇编程序 40

3.2.3 仿真、调试程序 42

3.2.4 用编程器将程序写入单片机 52

第4章 单片机编程

4.1 编程基础知识 56

4.1.1 指令和程序 56

4.1.2 编程语言 56

4.1.3 汇编语言指令格式 57

4.1.4 从实例了解单片机编程 57

4.2 寻址方式 59

4.2.1 立即寻址 59

4.2.2 直接寻址 60

4.2.3 寄存器寻址 60

4.2.4 寄存器间接寻址 60

4.2.5 变址寻址 61

4.2.6 相对寻址 61

4.2.7 位寻址 62

4.3 指令系统 63

4.3.1 数据传送类指令 63

4.3.2 算术运算类指令 68

4.3.3 逻辑运算类指令 72

4.3.4 程序控制类指令 76

4.3.5 位操作类指令 83

4.4 伪指令 84

4.4.1 汇编起始指令（Origin） 84

4.4.2 定义字节指令（DefineByte） 85

4.4.3 定义字指令（DefineWord） 85

4.4.4 定义预留存储单元指令（DefineSpace） 85

4.4.5 等值指令（Equate） 85

4.4.6 数据地址赋值指令 86

4.4.7 位地址符号赋值指令 86

4.4.8 汇编结束指令 86

第5章 中断技术

5.1 概述 87

5.1.1 什么是中断 87

5.1.2 中断的有关概念 87

5.1.3 中断的处理过程 88

5.2 中断系统的结构 88

5.2.1 中断源寄存器 89

5.2.2 中断允许寄存器IE 90

5.2.3 中断优先级控制寄存器IP 90

5.3 中断程序的编写 91

5.3.1 从实例了解中断程序的编写 91

5.3.2 中断程序的编写方法 93

第6章 定时器/计数器

6.1 概述 94

6.1.1 定时器 94

6.1.2 计数器 95

6.2 定时器/计数器的结构与工作原理 95

6.2.1 定时器/计数器的结构 95

6.2.2 定时器/计数器的工作原理 96

6.3 定时器/计数器的控制 97

6.3.1 定时器/计数器控制寄存器TCON 97

6.3.2 工作方式控制寄存器TMOD 97

6.3.3 定时器/计数器的工作方式 98

6.4 定时器/计数器的应用 102

6.4.1 利用定时器/计数器控制发光二极管的发光时间 102

6.4.2 利用定时器/计数器产生脉冲信号 103

第7章 串行通信技术

7.1 概述 105

7.1.1 串行通信方式 105

7.1.2 串行通信的数据传送方向 107

7.2 串行通信口的结构与工作原理 108

7.2.1 串行通信口的结构 108

7.2.2 串行通信口的工作原理 108

7.3 串行通信口的控制 109

7.3.1 串行控制寄存器SCON 109

7.3.2 电源控制寄存器PCON 110

7.4 4种工作方式与波特率的设置 110

7.4.1 方式0 110

7.4.2 方式1 112

7.4.3 方式2 112

7.4.4 方式3 113

7.4.5 波特率的设置 113

7.5 串行通信口的应用 115

7.5.1 单工通信 115

7.5.2 双工通信 116

第8章 接口技术

8.1 输入接口 118

8.1.1 开关量输入接口 118

8.1.2 键盘输入接口 120

8.1.3 模拟量输入接口 122

8.2 输出接口 127

8.2.1 开关量输出接口 127

8.2.2 数字量输出接口 128

8.2.3 显示输出接口 132

第9章 Protel软件入门

9.1 概述 136

9.2 Protel99SE基础知识 137

9.2.1 Protel99SE的运行环境 137

9.2.2 Protel99SE的组成 137

9.2.3 Protel99SE设计电路的流程 137

9.3 Protel99SE使用入门 138

9.3.1 设计数据库文件的建立、关闭与打开 138

9.3.2 Protel99SE设计界面的介绍 140

9.3.3 文件管理 141

9.3.4 系统参数的设置 148

第10章 设计电路原理图

10.1 电路原理图编辑器 150

10.1.1 电路原理图编辑器界面介绍 150

10.1.2 图纸大小的设置 154

10.1.3 图纸的方向、标题栏、边框和颜色的设置 156

10.1.4 图纸网格的设置 157

10.1.5 图纸文件信息的设置 157

10.1.6 光标与网格形状和颜色的设置 158

10.1.7 系统字体的设置 159

10.2 电路原理图的设计 159

10.2.1 装载元件库 160

10.2.2 查找元件 161

10.2.3 放置元件 162

10.2.4 元件的编辑 165

10.2.5 绘制导线和节点 174

10.2.6 电源和接地符号的放置 180

10.2.7 输入/输出端口的放置 181

10.2.8 元件标号的查找、替换与重排 184

10.3 图形的绘制和文本、图片的编辑 187

10.3.1 直线的绘制 187

10.3.2 矩形的绘制 188

10.3.3 多边形的绘制 188

10.3.4 椭圆弧线的绘制 189

10.3.5 椭圆的绘制 191

10.3.6 扇形的绘制 192

10.3.7 曲线的绘制 193

10.3.8 文本的插入与设置 194

10.3.9 图片的插入与设置 196

10.4 层次原理图的设计 197

10.4.1 主电路与子电路 198

10.4.2 由上向下设计层次原理图 200

10.4.3 由下向上设计层次原理图 204

10.5 原理图报表的生成 205

10.5.1 ERC报表的生成 205

10.5.2 网络表的生成 207

10.5.3 元件清单表的生成 209

10.5.4 交叉参考元件表的生成 211

10.5.5 层次项目组织表的生成 212

10.5.6 原理图的打印输出 213

第11章 制作新元件

11.1 元件库编辑器 214

11.1.1 元件库编辑器的启动 214

11.1.2 元件库编辑器介绍 215

11.2 新元件的制作与使用 217

11.2.1 绘制新元件 217

11.2.2 修改已有的元件 219

11.2.3 绘制复合元件 223

11.2.4 新元件的使用 225

11.3 元件报表的生成与元件库的管理 226

11.3.1 元件报表的生成 226

11.3.2 元件库的管理 228

第12章 手工设计PCB

12.1 PCB设计基础 231

12.1.1 PCB的基础知识 231

12.1.2 PCB的设计过程 234

12.1.3 PCB编辑器 235

12.1.4 PCB设计前的设置 237

12.1.5 PCB编辑器参数设置 242

12.2 手工设计PCB的具体方法 248

12.2.1 放置对象 248

12.2.2 手工布局 262

12.2.3 手工布线 270

第13章 自动设计PCB

13.1 基础知识 272

13.1.1 PCB的自动设计流程 272

13.1.2 利用原理图生成网络表 273

13.2 自动设计PCB的具体方法 274

13.2.1 自动规划PCB 274

13.2.2 装载元件封装和网络表 279

13.2.3 自动布局元件 283

13.2.4 手工调整布局 285

13.2.5 自动布线 286

13.2.6 手工调整布线 292

13.3 PCB的显示 298

13.3.1 单层显示模式 298

13.3.2 三维显示模式 299

13.4 PCB报表的生成及PCB的打印 300

13.4.1 引脚报表的生成 300

13.4.2 电路板信息报表的生成 301

13.4.3 网络状态报表的生成 302

13.4.4 设计层次报表的生成 302

13.4.5 NC钻孔报表的生成 302

13.4.6 元件报表的生成 305

13.4.7 电路特性报表的生成 306

13.4.8 元件位置报表的生成 307

13.4.9 PCB的打印 309

第14章 制作新元件封装

14.1 元件封装库编辑器 312

14.1.1 元件封装库编辑器的启动 312

14.1.2 元件封装库编辑器介绍 313

14.2 制作新元件封装的方法 313

14.2.1 手工制作新元件封装 314

14.2.2 利用向导制作新元件封装 317

14.3 元件封装的管理 319

14.3.1 查找元件封装 319

14.3.2 更改元件封装名称 319

14.3.3 放置元件封装 319

14.3.4 删除元件封装 320

14.3.5 编辑元件封装引脚焊盘 3202100433B

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蔡杏山

电工电子领域专家。曾做过十多年的教师，先后在不同的大中专院校任教，所授课程有电子技术基础、收录机、电视机、录像机、VCD影碟机、摄录像机、电子线路、电子测量仪器、电工技术、PLC技术、变频技术等。2008年后蔡老师将工作重心放在了图书写作上，编著的各类电工电子类图书超过100本，开卷数据统计，蔡老师编著的电工电子类图书全国销量总码洋常年排在前三列，开创单本销量10万册以上的好成绩。