单片机原理与车联网技术

第1章 单片微型计算机应用基础
1．1 计算机中的数制与码制 1
1．1．1 数与数制 1
1．1．2 二进制数的运算规则 3
1．1．3 有符号数的表示方法及运算法则 4
1．1．4 码与码制 7
1．1．5 单片微型计算机常用术语 8
1．2 单片机软件集成开发平台（Keil μVision 4） 9
1．2．1 Keil μVision 4简介 9
1．2．2 Keil μVision 4使用方法 9
1．3 单片机硬件电路设计与仿真平台（Proteus 7） 18
1．3．1 Proteus 简介 18
1．3．2 Proteus 7使用方法 19
1．3．3 Proteus 7与Keil Vision 4联合仿真功能 29
思考与练习 30
第2章 单片微型计算机的硬件结构
2．1 微型计算机系统组成原理 31
2．1．1 计算机的基本结构 31
2．1．2 微型计算机的基本组成 32
2．1．3 微型计算机的基本工作原理 34
2．2 MCS-51单片机的基本结构 34
2．2．1 MCS-51单片机的内部结构 34
2．2．2 MCS-51单片机的外部引脚 36
2．2．3 时钟与复位电路 38
2．3 MCS-51单片机的存储器配置 42
2．3．1 存储器概述 42
2．3．2 片内数据存储器 48
2．3．3 数据存储器的扩展 53
2．3．4 程序存储器 54
2．3．5 程序存储器扩展 55
思考与练习 57
第3章 单片微型计算机指令系统与程序设计
3．1 汇编语言程序设计方法 58
3．1．1 指令及其表示法 58
3．1．2 指令中的符号说明 59
3．1．3 寻址方式 60
3．1．4 MCS-51系列单片机汇编语言程序格式 64
3．2 MCS-51单片机指令系统 66
3．2．1 数据传送类指令 66
3．2．2 算术运算类指令 72
3．2．3 逻辑运算类指令 79
3．2．4 控制转移类指令 83
3．2．5 位操作类指令 91
3．3 汇编语言程序设计举例 93
3．3．1 顺序程序 94
3．3．2 分支程序 95
3．3．3 循环程序 98
3．3．4 子程序 102
3．3．5 程序应用举例 104
思考与练习 107
第4章 单片微型计算机的功能部件
4．1 MCS-51单片机的中断系统 109
4．1．1 中断的概念 109
4．1．2 中断系统的几个概念 109
4．1．3 MCS-51单片机中断系统的结构 110
4．1．4 中断源 110
4．1．5 中断控制 111
4．1．6 中断服务程序的应用举例 115
4．2 MCS-51单片机的定时/计数器 116
4．2．1 定时/计数器的基本功能 116
4．2．2 8051片内定时/计数器概述 116
4．2．3 定时器的控制 117
4．2．4 定时/计数器的4种工作模式及应用 118
4．2．5 应用举例 120
思考与练习 124
第5章 单片微型计算机控制系统设计与应用
5．1 键盘/显示器接口设计 126
5．1．1 键盘接口 126
5．1．2 LED显示器 128
5．1．3 键盘显示电路应用实例 130
5．2 电动机的单片机控制电路设计 133
5．2．1 直流电动机的单片机控制系统 133
5．2．2 步进电动机的单片机控制系统 135
思考与练习 138
第6章 车载局域网络技术概述
6．1 汽车总线系统的类型和协议标准 139
6．1．1 汽车网络发展概述 139
6．1．2 采用总线技术的优点 140
6．1．3 汽车网络类型及协议标准 140
6．2 总线系统信息传输及总体构成 142
6．2．1 总线系统信息传输 142
6．2．2 总线系统构成 143
6．2．3 总线系统网络拓扑 144
6．3 总线系统结构及传输原理 146
6．3．1 LIN内联局域网 146
6．3．2 MOST总线 149
6．3．3 蓝牙 151
6．3．4 FlexRay 152
思考与练习 153
第7章 UART串行通信系统
7．1 串行通信基础 154
7．2 串行通信的分类 154
7．2．1 异步通信 155
7．2．2 同步通信 156
7．3 串行通信的制式 156
7．4 串行通信总线标准及其接口 157
7．4．1 RS-232C接口 157
7．4．2 RS-449、RS-422A、RS-423A标准接口 158
7．4．3 各种串行接口性能比较 159
7．5 MCS-51串行接口 160
7．5．1 MCS-51串行接口结构 160
7．5．2 MCS-51串行接口的工作方式 162
7．5．3 MCS-51串行接口的通信波特率 163
7．6 MCS-51单片机之间的通信 165
7．6．1 双机通信 165
7．6．2 多机通信 168
7．6．3 PC和单片机之间的通信 169
思考与练习 171
第8章 控制器局域网（CAN）
8．1 CAN通信技术概述 172
8．2 CAN在汽车中的应用情况 172
8．3 CAN总线数据交换基本原理 174
8．3．1 CAN总线数据系统的分类 174
8．3．2 CAN数据总线组成结构 174
8．3．3 CAN总线数据传递过程 175
8．4 CAN协议规范 177
8．4．1 基本术语 177
8．4．2 报文传输 179
8．4．3 帧优先级的仲裁 184
8．4．4 位填充 185
8．4．5 报文滤波 186
8．4．6 报文校验 186
8．4．7 编码 186
8．4．8 错误处理 186
8．4．9 故障界定 187
8．4．10 位定时要求 188
8．5 典型CAN总线器件及其应用 190
8．5．1 CAN总线控制器SJA1000简介 190
8．5．2 SJA1000的特性 191
8．5．3 SJA1000的内部结构与引脚排列 191
8．5．4 SJA1000的控制寄存器 193
8．6 CAN控制器与MCS-51系列单片机的接口设计 220
8．6．1 总体方案设计 220
8．6．2 各模块电路的设计 221
8．6．3 接口电路总体电路原理图 225
思考与练习 227
第9章 典型车型局域网技术应用实例
9．1 大众车系CAN总线网络 228
9．1．1 大众车系CAN总线网络类型 228
9．1．2 动力系统CAN总线 228
9．1．3 舒适/信息系统总线 230
9．1．4 诊断系统总线 232
9．2 丰田车系车载网络系统 234
9．2．1 CAN通信网络 236
9．2．2 车身多路通信系统 237
思考与练习 242

第10章 基于单片机的汽车电子控制系统实例
10．1 ECU控制点火系统 243
10．2 ECU控制燃油喷射系统 244
10．2．1 ECU控制燃油喷射系统的电控系统组成 244
10．2．2 发动机启动后喷油量的ECU控制原理 244
10．3 电控液力自动变速器ECU系统 245
10．3．1 电控液力自动变速器的组成 245
10．3．2 电控液力自动变速器的控制原理 245
10．3．3 ECU控制换挡时刻的原理 245
10．4 电控机械无级自动变速器ECU系统 247
10．4．1 电控机械无级自动变速器的组成 247
10．4．2 电控机械无级自动变速器的控制原理 247
10．5 电动座椅ECU系统 248
10．5．1 电动座椅系统的功用及组成 248
10．5．2 电动座椅ECU系统的控制原理 249
10．6 汽车自动空调ECU系统 249
10．6．1 汽车自动空调ECU系统的功用及组成 249
10．6．2 自动空调ECU工作原理 249
10．7 电动车窗ECU系统 250
10．7．1 电动车窗的组成及功能要求 250
10．7．2 电动车窗ECU系统的控制原理 251
10．8 安全气囊ECU系统 252
10．8．1 安全气囊系统的功用及组成 252
10．8．2 安全气囊ECU系统控制原理 252
10．9 制动防抱死（ABS）ECU系统 253
10．9．1 制动防抱死系统的功用及组成 253
10．9．2 ABS ECU的控制原理及过程 254
10．10 电子稳定性程序（ESP）ECU系统 254
10．10．1 ESP系统的功用及组成 254
10．10．2 ESP的ECU工作原理及过程 255
10．11 驱动力防滑ECU系统 255
10．11．1 防滑转控制系统的功用及组成 255
10．11．2 电子控制驱动防滑系统的基本原理 257
思考与练习 258
第11章 车联网应用基础和技术
11．1 车联网与相关技术 259
11．2 车联网网络架构和通信协议栈 261
11．2．1 车联网协同通信架构的设计 262
11．2．2 车联网通信协议栈的设计 263
11．2．3 媒介独立切换功能模块 264
11．3 车联网的关键技术应用 265
思考与练习 266
附录A ASCII码字符表
附录B MCS-51系列单片机指令表
参考文献