内容简介 本书全面地介绍了PHILIPS公司最新推出的与80C51系列单片机兼容的、低功耗、小引脚、低价格的51LPC系列高速单片机的原理、基本功能部件的特点。围绕51LPC系列单片机的新特点，在大量产品开发实践的基础上，作者毫无保留、清楚明晰地公开了经过产品开发检验的系统化、规范化、标准化的51LPC系列单片机的应用软件技术平台，希望对我国的单片机应用开发人员有所启发。同时，本书还可以作为单片机高级培训班的参考用书。
前言 作为典型嵌入式系统的单片机，在我国大规模应用已有十余年历史。全国高校工科专业已普遍开设了单片机及其相关的课程，而且许多单片机类课程教材又是以80C51系列为基础来讲授单片机原理及其应用设计。MCS-51系列中的80C51成为许多半导体厂家、电气公司竞相选用的对象，并以此为基核，推出了许多兼容性的CHMOS单片机。我们知道，决定单片机的可靠性不仅仅是设计问题，更重要的是工艺问题。成千上万应用工程师使用单片机的结果表明，具备很强模拟电路设计和生产背景的公司所推出的单片机可信度高。PHILIPS公司本身是一个大电气商，不仅有强大的模拟电路设计和生产能力，而且该公司本身在自产的家用电器中就有大规模使用单片机的丰富经验。无疑PHILIPS公司是80C51系列单片机中的佼佼者！ 作为PHILIPS公司单片机专业代理商，我们在单片机应用方向上已有六年设计、使用、销售及技术支持的丰富经验，开办了一个在行业内有相当知名度的PHILIPS单片机技术支持专业网站。在销售上由广州总部对市场进行全面的整合；与此同时在南京、上海、杭州、北京、成都、深圳、沈阳成立了分公司，致力于人才本地化、销售本地化、服务本地化。为了更好地服务于客户，我们不仅聘请了一批知名的单片机应用专家，而且从全国各地挖掘到了一批特别聪明的、年轻的单片机应用设计专门人才；2001年还成立了单片机化电子产品应用研究中心，专门研究最贴近市场需要的新技术、新产品。我们先后开发成功且已投入大批量生产的、拥有自主品牌的、国内著名的"铁将军"汽车中控锁、汽车防盗报警器、摩托车防盗报警器、汽车倒车雷达、摩托车车速里程表、家用防盗报警器，还在继续研究和开发汽车、摩托车系列车用电子产品（电动单车控制器、智能电脑点火器、汽车电子及仪表盘）。几年来，我们的产品已成功地与多个品牌的摩托车、汽车配套出厂。我们开发的智能IC卡及射频IC卡水表模块已成功地给第三方进行了大批量的生产。 在经营活动中，经常有很多用户问我，"你们如何进行PHILIPS单片机的技术支持？"、"PHILIPS单片机会缺货吗？"等等一系列问题。我们到底是怎样推广PHILIPS单片机的呢？我们往往在推广一种新的单片机之前，先让我们的合作伙伴万利电子（南京）有限公司设计好仿真器和编程器，设在南京的资料组将英文版翻译成中文版，然后由设在广州的FAE技术支持工程部将单片机新功能做出DEMO软件和相关的应用资料。与此同时，我们赞助的一些大学PHILIPS单片机应用实验室（华东地质学院电子系、江西冶金学院自动化系），也在进行紧张的验证和开发工作。最后由总公司内部的单片机化电子产品应用开发中心开始进入开发阶段，并将有关的技术难点写成规范化的文档。这时，我们的市场策划、推广部可以对外进行宣传推广工作了。对于一些新型单片机，我们会组织专家顾问小组策划、验证有关的性能指标，然后由专家组织写成专著出版。如果您在开发之中遇到难题，我们在广州的FAE工程部就会很快将做好的软、硬件资料交给您，就像我们的FAE在您的身边一样方便。 去年，在80C51系列单片机大量缺货的情况下，很多人都将单价炒高5元以上。我们没有为短暂的利益所驱动，始终站在客户利益的角度上，即便货源十分紧张，但自始至终没有给客户涨价一分钱。作为一个单片机应用推广爱好者，我始终明白："客户就是老板！"--我们做得不好，客户就会"炒"我们鱿鱼！我们只有将客户服务好，客户才有机会与不是我们的客户去竞争，我们才有机会去得到"细水长流"的更大利益。我们的成功完全是基于客户的成功，我们与客户之间完全是一个真正"双赢"的模式！六年来，我们始终坚持：集中资源，注重服务大量库存，低价进货，低价销售，领先同行。宁可做到一处强也不要处处强！要么不做，要做就做到最强。与此同时，我们还充分利用公司内部开发中心的技术力量，将单片机用到为客户和自己设计的最新产品上，以设计应用提高增值潜力为主带动单片机的销售，不仅可以赢得更高的利润，而且还可以弥补因器件销售带来的低利润所产生的"负反馈"，从而推动了公司高速发展。
六年前，开始创业时何立民教授给我一个建议：初期要以推广新型单片机加技术支持为主，中期要以为客户开发产品提供增值潜力为主。2000年初，何立民教授又为我们提出了重点抓"知识集成"，加强产品的可靠性设计、开发自有产品创自有品牌，以为客户提供软、硬件技术平台为主推动PHILIPS单片机的销售，"您只要使用我们销售的单片机，我们就给您提供一个软、硬件应用平台"。本书的策划、写作在一定意义上充分地体现了这种思想，当然还不可能完全达到客户的意愿，如果您有任何意见和想法，请及时转达给我们，待我们再版时修订。还有，我十分高兴的是请到了国内著名的单片机应用设计专家和学者周航慈教授来主编这本书。作为一个知名的教授亲自动手将每一个功能进行验证，其严谨的治学精神、对读者高度负责的态度都值得我们每一位从事单片机应用的工程师终生学习。 我曾经生活在湖南的一个小县城里，经过十几年的顽强自学和艰苦的实践，28岁时有幸作为劳动模范被国家保送到中国纺织大学学习了自动化和计算机应用2个专业。1994年11月10日，我用借来的2.15万元与友人合作创业，1999年1月公司经历重组之后迅速成长。回头来看，我的奋斗之路对于现在20岁左右的年轻人来说不无启发。一个人一生的机会就那么几次，在机会还未到来之时，您惟一可以做的事就是学习，提前作好充分的准备。对于今天想要以电子技术作为终生生活目标和事业奋斗的年轻人来说，从现在开始学习单片机应用技术将可能是您最好的选择。事实证明：我所走过的路就是一条充分体现"知识"价值的成功之路。在此，我诚恳地感谢恩师何立民教授，在15年前将我这个素不相识的无名小卒成功地引入到单片机这一具有远大前程的领域里来！还有我的叔叔周祖艳，在我5岁时开始教我学习组装矿石收音机，从此打开了我进入充满幻想的无线电技术之门；后来又教我学习整流电路、晶体管电路、开关电路等知识，并时常引导我阅读《无线电》、《中学科技》杂志，从而使我在初中阶段就立志成为电子工程师。少儿时代的梦想终于成为现实而且彻底地改变了我的一生，至今仍令我难以忘怀，我多么渴望拥有一番令人骄傲的才干，也希望能改变这世界的某一小部分！这20年来艰难困苦的求学和创业之路，使我深深地体会到成材之不易，因此，我十分尊重人才的个性和价值。面向未来的竞争和发展，我们更加注重寻找那些十分聪明的人才，寻找那些曾经很聪明但因体制所困还未聪明起来的人才，寻找那些现在还不够聪明却正在聪明起来的人才，寻找那些不够"聪明"却能够管理聪明人的人才。周立功的大门将永远向优秀人才开放，我时刻期盼着您的到来！ 周立功组织完成了第一章和第二章的英文资料翻译工作及附录的编写工作，饶运涛教授进行了资料的校对和整理，编写成本书的第一章和第二章；周航慈教授完成了51LPC系列单片机中模拟比较器、A/D部件、PWM部件和D/A部件的相关应用实验，并将实验心得编写成本书的第三章和第四章；朱旻老师完成了51LPC系列单片机中I2C部件和其它部件的相关应用实验，并将实验心得编写成本书第五章和第六章；参加本书编写的人员还有岳宪臣、钟伊峰。周航慈教授负责全书的编写安排和协调工作。 在此，我很感谢助手、合作伙伴陈智红女士、岳宪臣先生，还有南京分公司李奇刚先生，北京分公司邵映春先生，上海分公司丁寿基教授，深圳分公司周庆峰、卜永东先生，成都分公司周社吉先生，广州专卖店邹繁荣先生。特别要提到的是万利电子有限公司刘强先生六年来的大力支持，如果没有他的热心帮助和真诚合作，我们的推广就没有这么顺利。 在这本书的出版过程中，得到了PHILIPS公司亚太区微控制器部行销经理彭晓频女士、香港/中国市场及营业经理梅润平先生、助理客户经理李建业先生、香港/中国微控制器部刘俊杰先生、PHILIPS中国区应用工程师刘忠先生、严频小姐、杨俊先生的大力支持、关心和鼓励，在此一并表示感谢！ 周立功 2001年4月20日 PHILIPS单片机本地化技术支持网站： http://www.zlgmcu.com PHILIPS单片机专业代理商
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PHILIPS仿真器授权制造商： 万利电子有限公司（网址：http://www.insight-ice.com）
目录 第一章 51LPC系列单片机概述
1.1 主要性能和特点 1
1.2 芯片型号与引脚定义 2
1.3 内部结构框图 3 第二章 51LPC系列单片机硬件结构
2.1 增强型CPU 5
2.2振荡器 5
2.2.1 外接晶振片内振荡器 5
2.2.2 片内RC振荡器 6
2.2.3 外部时钟输入 7
2.2.4 时钟输出 7
2.2.5 系统配置字节UCFG1与特殊功能寄存器 7
2.2.6 振荡器的控制电路与CPU时钟调整 8
2.3 中断系统 9
2.3.1 中断源、中断向量和中断优先级 9
2.3.2 外部中断输入 10
2.3.3 与中断系统有关的特殊功能寄存器 10
2.3.4 键盘中断 12
2.4 I/O端口 13
2.4.1 准双向口 14
2.4.2 开漏输出配置 14
2.4.3上拉输出配置 15
2.4.4与I/O端口有关的特殊功能寄存器 16
2.5 定时器/计数器 17
2.5.1 特殊功能寄存器TMOD和TCON 17
2.5.2 定时器/计数器工作模式 18
2.5.3 定时器溢出触发输出 20
2.6 异步串行通讯（UART）接口 20
2.6.1 串行端口的控制寄存器 20
2.6.2 串行口4种工作模式 21
2.6.3 各种模式的波特率设置 27
2.6.4 地址自动识别 28
2.7 I2C串行总线接口 29
2.7.1 I2C总线概述 29
2.7.2 I2C中断 30
2.7.3 I2C控制寄存器 30
2.7.4 I2C配置寄存器 32
2.7.5 关于数据传输和I2C数据寄存器 34
2.7.6 I2C软件响应时间 34
2.8 模拟比较器 34
2.8.1 比较器的控制寄存器和比较器的设置 35
2.8.2 比较器的内部参考电压 36
2.8.3 比较器中断 36
2.8.4 比较器和省电模式 36
2.8.5比较器配置举例 37
2.9 A/D转换器与P87LPC767 37
2.9.1 P87LPC767芯片结构 37
2.9.2与A/D转换器有关的特殊功能寄存器 37
2.9.3 A/D模拟转换器的结构和工作过程 39
2.9.4 A/D时序 40
2.9.5在掉电模式和空闲模式下的A/D转换 41
2.9.6 A/D转换程序实例 41
2.10 脉冲宽度调制器与P87LPC768 43
2.10.1 P87LPC768芯片结构 43
2.10.2 脉冲宽度调制器与它的特殊功能寄存器 45
2.11 D/A转换器与P87LPC769 49
2.11.1 P87LPC769芯片的结构 49
2.11.2 与D/A转换有关的特殊功能寄存器 51
2.11.3 P87LPC769的D/A功能 51
2.12 看门狗 53
2.12.1 看门狗定时器 53
2.12.2 "喂"看门狗的顺序 53
2.12.3 看门狗控制寄存器 54
2.12.4 看门狗复位 54
2.13 电源监控 54
2.13.1 掉电检测 54
2.13.2上电检测 55
2.14 低功耗模式 55
2.14.1 电源控制寄存器 55
2.14.2 空闲模式 56
2.14.3 低功耗模式 56
2.14.4 低电压EPROM操作 56
2.15 与系统配置有关的EPROM 57
2.15.1 EPROM特性 57
2.15.2 32字节的用户代码空间 57
2.15.3 系统配置字节 57
2.15.4 保密位 57
2.15.5烧录单片机的注意事项 58
2.16 复位电路 60
2.17 附加功能 61
2.17.1 AUXR1寄存器 61
2.17.2 软件复位 61
2.17.3 双字节数据指针 62
2.18 特殊功能寄存器总表 62
第三章 模拟比较器的应用
3.1 模拟比较器用于超限监测 65
3.1.1 2路相关模拟信号的监测 65
3.1.2 多路独立模拟信号的监测 67
3.1.3 一路模拟信号的多条件监测 69
3.2 模拟比较器用于直流信号的A/D转换（方法一）
3.2.1 原理电路 72
3.2.2 A/D转换过程 72
3.2.3 误差分析 73
3.2.4 电路参数选择 73
3.2.5 表格设计 74
3.2.6 程序设计 76
3.2.7系统标定 83
3.3 模拟比较器用于直流信号的A/D转换（方法二）
3.3.1 原理电路 84
3.3.2 A/D转换过程 85
3.3.3 误差分析 85
3.3.4 电路参数选择 85
3.3.5 表格设计 85
3.3.6 程序设计 88
3.3.7系统标定 94
3.4 模拟比较器用于交流信号的A/D转换 94
3.4.1 原理电路 94
3.4.2 A/D转换过程 96
3.4.3 误差分析 96
3.4.4 电路参数选择 97
3.4.5 表格设计 98
3.4.6 程序设计 98
3.4.7系统标定 103
3.4.8采用片内RC振荡器的交流信号有效值检测方法 103
3.5 模拟比较器用于参量信号的A/D转换 104
3.5.1 原理电路 104
3.5.2 A/D转换过程 105
3.5.3 误差分析 105
3.5.4 电路参数选择 106
3.5.5 表格设计 107
3.5.6 程序设计 113
3.5.7 系统标定 120
第四章常规模拟部件的应用
4.1 A/D部件的应用 121
4.1.1 A/D部件的基本用法 121
4.1.2 A/D部件的应用示例 125
4.2 PWM部件的应用 130
4.2.1 PWM部件的基本用法 130
4.2.2 PWM部件的应用示例 134
4.3 D/A部件的应用 137
4.3.1 D/A部件的基本用法 137
4.3.2 D/A部件的应用示例 137 第五章I2C 总线的应用
5.1 P87LPC76X作为主控器 140
5.1.1 数据传送格式 140
5.1.2 主机程序模块 143
5.1.3 应用实例 153
5.2 P87LPC76X作为被控器 157
5.2.1 概述 157
5.2.2 数据传送格式 158
5.2.3 从机程序模块 159 第六章附加功能的应用
6.1 键盘中断的应用 166
6.2 电源监控和看门狗定时器的应用 168
6.2.1 电源监控 168
6.2.2 看门狗定时器 169
6.2.3 应用实例 169
6.3 低频节电模式及降低功耗模式的应用 171
6.3.1 低频节电模式 172
6.3.2 降低功耗模式 172 附录
附录1 PHILIPS 51LPC系列单片机封装尺寸 173
附录2 PHILIPS 51LPC系列单片机型号 176
附录3 PHILIPS 80C51系列单片机 177
附录4 Insight 80C51系列单片机仿真开发系统
附录5 PHILIPS STARplugTM电池及电源管理IC 180
附录6 热门单片机外围器件 181
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