書作為(PIC系列單片機(jī)原理和程序設(shè)計)的姊妹篇，介紹當(dāng)前單片機(jī)世界中異軍突起的美國Microchip公司的PIC系列單片機(jī)的應(yīng)用設(shè)計技術(shù)和應(yīng)用實(shí)例。內(nèi)容相當(dāng)豐富，包括并行和各種串行存儲器、接口電路、人機(jī)對話通道、中斷系統(tǒng)、I C總線串行通信等系統(tǒng)擴(kuò)展技術(shù)，應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)及其常用工具，集成開發(fā)環(huán)境MPLAB軟件包和十分有實(shí)用價值的典型應(yīng)用實(shí)例。應(yīng)用實(shí)例有交流數(shù)字電壓表、電力周波表、閃光報警器、移動式客房控制器、不間斷電源UPS控制器、均勻分布隨機(jī)數(shù)程序、4階IIR數(shù)字濾波器程序、快速傅里葉變換(Frr)程序、即熱式電熱水器模糊邏輯溫按器、漢字熱敏微型打印機(jī)等。書中給出了大部分應(yīng)用實(shí)例的硬件電路、程序流程圖以及匯編語言源程序。這些內(nèi)容是作者近幾年來部分開發(fā)工作的實(shí)踐總結(jié)，有一些就是實(shí)際批量生產(chǎn)產(chǎn)品的提煉和推廣。
本書內(nèi)容豐富而實(shí)用，語言邏輯性強(qiáng)，通俗流暢，易學(xué)易懂；適于廣大從事單片機(jī)開發(fā)和應(yīng)用的工程技術(shù)人員自學(xué)，也可作大學(xué)相關(guān)專業(yè)研究生、本科、專科、中專各種單片機(jī)應(yīng)用、畢業(yè)設(shè)計的參考用書，以及培訓(xùn)班的教材。
在微控制器(Microcontro11er)應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛的今天，各個領(lǐng)域的應(yīng)用也向微控制器廠商提出了更高要求，希望速度更快、功耗更低、體積更小、價格更廉以及組成系統(tǒng)時所需要的外圍器件更少；隨著越來越多的各種非電子工程技術(shù)人員的應(yīng)用需求，他們想把微控制器作為嵌入式部件應(yīng)用到自己熟悉的領(lǐng)域中，還提出簡單易學(xué)易用的要求。用戶的需求就是廠商的市場和動力，老的半導(dǎo)體廠商順應(yīng)潮流不斷推出新品種，新的半導(dǎo)體廠商則后來居上，把越來越多的外圍接口器件集成到片內(nèi)，功能越來越強(qiáng)、性能越來越高。迄今至少也有35家國外半導(dǎo)體廠商的微控制器進(jìn)入中國市場。在這眾多的五彩繽紛的微控制器中，美國Mi—crochip技術(shù)公司的PIC系列微控制器則異軍突起，獨(dú)樹一幟。它率先推出采用精簡指令集計算機(jī)(RISC——Reduced InstructionSetComputer)、哈佛(Harvard)雙總線和兩級指令流水線結(jié)構(gòu)的高性能價格比的8位嵌入式控制器(Embedded Contro11er)。其高速度(每條指令最快可達(dá)160 ns)、低工作電壓(最低工作電壓可為3V)、低功耗(3V，32kHz時15 A)、較大的輸入輸出直接驅(qū)動LED能力(灌電流可達(dá)25mA)、一次性編程(OTP——OneTime Programmable)芯片的低價位(最低的不到8元人民幣)、小體積(最小為8引腳)、指令簡單易學(xué)易用(35～57條指令)等，都體現(xiàn)了微控制器工業(yè)發(fā)展的新趨勢。
這個系列的微控制器在市場上極具強(qiáng)勁的競爭力，在全球都可以看到PIC微控制器在從辦公自動化設(shè)備、消費(fèi)電子產(chǎn)品、電訊通信、智能儀器儀表到汽車電子、金融電子、工業(yè)控制等不同領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。PIC系列微控制器在世界微控制器市場份額排名中逐年提前，在8位微控制器市場，已從1990年的第20位提高到1996年的第5位，以至已成為一種新的8位微控制器的世界標(biāo)準(zhǔn)和最有影響力的主流嵌入式控制器。大家會發(fā)現(xiàn)，在國內(nèi)目前仍然是Intel的MCS一51系列及其兼容的單片機(jī)占絕對主流地位，原因是該系列單片機(jī)引進(jìn)歷史最長，在國內(nèi)應(yīng)用一直繁榮而面廣，參考資料相對豐富，使用慣性使然。有不少工程技術(shù)人員認(rèn)為，與其用其他不熟悉的性價比更高的新型單片機(jī)可能要冒的風(fēng)險和帶來的困難，不如用已經(jīng)熟悉的芯片。然而在設(shè)計可能會批量生產(chǎn)的單片機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品時，這種想法是不可取的，這意味著市場競爭力的降低以及將被淘汰出局。
由于工作需要，我們在教學(xué)和科研中用過不少不同公司的微控制器芯片，在采用了Microchip公司的PIC系列微控制器的幾種不同型號芯片后，對其高性能價格比的特點(diǎn)有很深的印象。過去由于性能與成本矛盾障礙不能得以批量生產(chǎn)推向市場的檢測和控制產(chǎn)品，采用了這個系列的芯片后得到了比較滿意的解決方案。因此，這里我們想給廣大的單片機(jī)應(yīng)用和開．發(fā)人員提供另外一種可能更好的選擇范例，并愿意把一些實(shí)踐結(jié)果和經(jīng)驗(yàn)與大家共享。這些成果和經(jīng)驗(yàn)，包括設(shè)計思想、硬件電路和程序流程等，對即使使用其他廠家單片機(jī)進(jìn)行科學(xué)研究或產(chǎn)品開發(fā)的工程技術(shù)人員來說，也同樣有很好的參考和實(shí)用價值。
在美國通常把能獨(dú)立運(yùn)行、具有完整計算機(jī)功能面向控制的芯片稱作微控制器，Intel公司在其手冊中則稱作嵌入式控制器，而在國內(nèi)習(xí)慣稱為單片機(jī)。所以為了適應(yīng)習(xí)慣稱謂，書名仍冠以《PIC系列單片機(jī)原理和程序設(shè)計》和《PIC系列單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計和實(shí)例》。但在文中盡量都用其學(xué)名——微控制器，以與國際習(xí)慣稱謂接軌。
我們在本書的姊妹篇《PIC系列單片機(jī)原理和程序設(shè)計》(北航版)中詳盡地介紹了PIC系列單片機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理、全系列的指令系統(tǒng)、匯編語言程序設(shè)計技術(shù)和常用運(yùn)算程序等。本書可以看成是《PIC系列單片機(jī)原理和程序設(shè)計》(北航版)的應(yīng)用部分。該書共分四章，第一章介紹PIC系列微控制器系統(tǒng)擴(kuò)展技術(shù)，包括并行和各種串行存儲器、接口電路、人機(jī)對話通道、中斷系統(tǒng)、I C總線串行通信等系統(tǒng)擴(kuò)展技術(shù)3第二章介紹PIC系列微控制器應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)及其常用工具，包括匯編器、硬件實(shí)時仿真器、軟件模擬仿真器、編程器等；第三章介紹MPLAB集成開發(fā)環(huán)境軟件包的功能和用法；第四章是PIC系列微控制器應(yīng)用實(shí)例，其中有交流數(shù)字電壓表、電力周波表、閃光報警器、移動式客房控制器、不間斷電源UPS控制器、均勻分布隨機(jī)數(shù)程序、4階IIR數(shù)字濾波器程序、快速傅里葉變換(FFT)程序、即熱式電熱水器模糊邏輯溫控器、漢字熱敏微型打印機(jī)等。書中給出了大部分應(yīng)用實(shí)例的硬件電路、程序流程圖以及匯編語言源程序。這些內(nèi)容是作者近幾年來部分開發(fā)工作的實(shí)踐總結(jié)，有一些就是實(shí)際批量生產(chǎn)產(chǎn)品的提煉和推廣，有很好的參考和實(shí)用價值。
在這里首先要感謝Microchip公司提供的原版英文資料。在整個成書過程中何立民教授一直給予關(guān)心和幫助，北京航空航天大學(xué)出版社的副總編王小青副編審為本書編輯付出辛勤勞動。書中的圖例一部分是由陸文峰和汪鵬用計算機(jī)繪制。在此謹(jǐn)致誠摯的謝意。
限于作者的水平，書中錯誤和不妥之處，懇請廣大讀者批評指正。
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