單片機(jī)原理與車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

第1章 單片微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)
1．1 計(jì)算機(jī)中的數(shù)制與碼制 1
1．1．1 數(shù)與數(shù)制 1
1．1．2 二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算規(guī)則 3
1．1．3 有符號(hào)數(shù)的表示方法及運(yùn)算法則 4
1．1．4 碼與碼制 7
1．1．5 單片微型計(jì)算機(jī)常用術(shù)語(yǔ) 8
1．2 單片機(jī)軟件集成開(kāi)發(fā)平臺(tái)（Keil μVision 4） 9
1．2．1 Keil μVision 4簡(jiǎn)介 9
1．2．2 Keil μVision 4使用方法 9
1．3 單片機(jī)硬件電路設(shè)計(jì)與仿真平臺(tái)（Proteus 7） 18
1．3．1 Proteus 簡(jiǎn)介 18
1．3．2 Proteus 7使用方法 19
1．3．3 Proteus 7與Keil Vision 4聯(lián)合仿真功能 29
思考與練習(xí) 30
第2章 單片微型計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)
2．1 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成原理 31
2．1．1 計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 31
2．1．2 微型計(jì)算機(jī)的基本組成 32
2．1．3 微型計(jì)算機(jī)的基本工作原理 34
2．2 MCS-51單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 34
2．2．1 MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 34
2．2．2 MCS-51單片機(jī)的外部引腳 36
2．2．3 時(shí)鐘與復(fù)位電路 38
2．3 MCS-51單片機(jī)的存儲(chǔ)器配置 42
2．3．1 存儲(chǔ)器概述 42
2．3．2 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 48
2．3．3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展 53
2．3．4 程序存儲(chǔ)器 54
2．3．5 程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展 55
思考與練習(xí) 57
第3章 單片微型計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)與程序設(shè)計(jì)
3．1 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)方法 58
3．1．1 指令及其表示法 58
3．1．2 指令中的符號(hào)說(shuō)明 59
3．1．3 尋址方式 60
3．1．4 MCS-51系列單片機(jī)匯編語(yǔ)言程序格式 64
3．2 MCS-51單片機(jī)指令系統(tǒng) 66
3．2．1 數(shù)據(jù)傳送類(lèi)指令 66
3．2．2 算術(shù)運(yùn)算類(lèi)指令 72
3．2．3 邏輯運(yùn)算類(lèi)指令 79
3．2．4 控制轉(zhuǎn)移類(lèi)指令 83
3．2．5 位操作類(lèi)指令 91
3．3 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)舉例 93
3．3．1 順序程序 94
3．3．2 分支程序 95
3．3．3 循環(huán)程序 98
3．3．4 子程序 102
3．3．5 程序應(yīng)用舉例 104
思考與練習(xí) 107
第4章 單片微型計(jì)算機(jī)的功能部件
4．1 MCS-51單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 109
4．1．1 中斷的概念 109
4．1．2 中斷系統(tǒng)的幾個(gè)概念 109
4．1．3 MCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 110
4．1．4 中斷源 110
4．1．5 中斷控制 111
4．1．6 中斷服務(wù)程序的應(yīng)用舉例 115
4．2 MCS-51單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器 116
4．2．1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的基本功能 116
4．2．2 8051片內(nèi)定時(shí)/計(jì)數(shù)器概述 116
4．2．3 定時(shí)器的控制 117
4．2．4 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的4種工作模式及應(yīng)用 118
4．2．5 應(yīng)用舉例 120
思考與練習(xí) 124
第5章 單片微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用
5．1 鍵盤(pán)/顯示器接口設(shè)計(jì) 126
5．1．1 鍵盤(pán)接口 126
5．1．2 LED顯示器 128
5．1．3 鍵盤(pán)顯示電路應(yīng)用實(shí)例 130
5．2 電動(dòng)機(jī)的單片機(jī)控制電路設(shè)計(jì) 133
5．2．1 直流電動(dòng)機(jī)的單片機(jī)控制系統(tǒng) 133
5．2．2 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的單片機(jī)控制系統(tǒng) 135
思考與練習(xí) 138
第6章 車(chē)載局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述
6．1 汽車(chē)總線(xiàn)系統(tǒng)的類(lèi)型和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn) 139
6．1．1 汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展概述 139
6．1．2 采用總線(xiàn)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn) 140
6．1．3 汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型及協(xié)議標(biāo)準(zhǔn) 140
6．2 總線(xiàn)系統(tǒng)信息傳輸及總體構(gòu)成 142
6．2．1 總線(xiàn)系統(tǒng)信息傳輸 142
6．2．2 總線(xiàn)系統(tǒng)構(gòu)成 143
6．2．3 總線(xiàn)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?144
6．3 總線(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及傳輸原理 146
6．3．1 LIN內(nèi)聯(lián)局域網(wǎng) 146
6．3．2 MOST總線(xiàn) 149
6．3．3 藍(lán)牙 151
6．3．4 FlexRay 152
思考與練習(xí) 153
第7章 UART串行通信系統(tǒng)
7．1 串行通信基礎(chǔ) 154
7．2 串行通信的分類(lèi) 154
7．2．1 異步通信 155
7．2．2 同步通信 156
7．3 串行通信的制式 156
7．4 串行通信總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)及其接口 157
7．4．1 RS-232C接口 157
7．4．2 RS-449、RS-422A、RS-423A標(biāo)準(zhǔn)接口 158
7．4．3 各種串行接口性能比較 159
7．5 MCS-51串行接口 160
7．5．1 MCS-51串行接口結(jié)構(gòu) 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單片機(jī)之間的通信 165
7．6．1 雙機(jī)通信 165
7．6．2 多機(jī)通信 168
7．6．3 PC和單片機(jī)之間的通信 169
思考與練習(xí) 171
第8章 控制器局域網(wǎng)（CAN）
8．1 CAN通信技術(shù)概述 172
8．2 CAN在汽車(chē)中的應(yīng)用情況 172
8．3 CAN總線(xiàn)數(shù)據(jù)交換基本原理 174
8．3．1 CAN總線(xiàn)數(shù)據(jù)系統(tǒng)的分類(lèi) 174
8．3．2 CAN數(shù)據(jù)總線(xiàn)組成結(jié)構(gòu) 174
8．3．3 CAN總線(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞過(guò)程 175
8．4 CAN協(xié)議規(guī)范 177
8．4．1 基本術(shù)語(yǔ) 177
8．4．2 報(bào)文傳輸 179
8．4．3 幀優(yōu)先級(jí)的仲裁 184
8．4．4 位填充 185
8．4．5 報(bào)文濾波 186
8．4．6 報(bào)文校驗(yàn) 186
8．4．7 編碼 186
8．4．8 錯(cuò)誤處理 186
8．4．9 故障界定 187
8．4．10 位定時(shí)要求 188
8．5 典型CAN總線(xiàn)器件及其應(yīng)用 190
8．5．1 CAN總線(xiàn)控制器SJA1000簡(jiǎn)介 190
8．5．2 SJA1000的特性 191
8．5．3 SJA1000的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與引腳排列 191
8．5．4 SJA1000的控制寄存器 193
8．6 CAN控制器與MCS-51系列單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 220
8．6．1 總體方案設(shè)計(jì) 220
8．6．2 各模塊電路的設(shè)計(jì) 221
8．6．3 接口電路總體電路原理圖 225
思考與練習(xí) 227
第9章 典型車(chē)型局域網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用實(shí)例
9．1 大眾車(chē)系CAN總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò) 228
9．1．1 大眾車(chē)系CAN總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型 228
9．1．2 動(dòng)力系統(tǒng)CAN總線(xiàn) 228
9．1．3 舒適/信息系統(tǒng)總線(xiàn) 230
9．1．4 診斷系統(tǒng)總線(xiàn) 232
9．2 豐田車(chē)系車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 234
9．2．1 CAN通信網(wǎng)絡(luò) 236
9．2．2 車(chē)身多路通信系統(tǒng) 237
思考與練習(xí) 242

第10章 基于單片機(jī)的汽車(chē)電子控制系統(tǒng)實(shí)例
10．1 ECU控制點(diǎn)火系統(tǒng) 243
10．2 ECU控制燃油噴射系統(tǒng) 244
10．2．1 ECU控制燃油噴射系統(tǒng)的電控系統(tǒng)組成 244
10．2．2 發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后噴油量的ECU控制原理 244
10．3 電控液力自動(dòng)變速器ECU系統(tǒng) 245
10．3．1 電控液力自動(dòng)變速器的組成 245
10．3．2 電控液力自動(dòng)變速器的控制原理 245
10．3．3 ECU控制換擋時(shí)刻的原理 245
10．4 電控機(jī)械無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器ECU系統(tǒng) 247
10．4．1 電控機(jī)械無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器的組成 247
10．4．2 電控機(jī)械無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器的控制原理 247
10．5 電動(dòng)座椅ECU系統(tǒng) 248
10．5．1 電動(dòng)座椅系統(tǒng)的功用及組成 248
10．5．2 電動(dòng)座椅ECU系統(tǒng)的控制原理 249
10．6 汽車(chē)自動(dòng)空調(diào)ECU系統(tǒng) 249
10．6．1 汽車(chē)自動(dòng)空調(diào)ECU系統(tǒng)的功用及組成 249
10．6．2 自動(dòng)空調(diào)ECU工作原理 249
10．7 電動(dòng)車(chē)窗ECU系統(tǒng) 250
10．7．1 電動(dòng)車(chē)窗的組成及功能要求 250
10．7．2 電動(dòng)車(chē)窗ECU系統(tǒng)的控制原理 251
10．8 安全氣囊ECU系統(tǒng) 252
10．8．1 安全氣囊系統(tǒng)的功用及組成 252
10．8．2 安全氣囊ECU系統(tǒng)控制原理 252
10．9 制動(dòng)防抱死（ABS）ECU系統(tǒng) 253
10．9．1 制動(dòng)防抱死系統(tǒng)的功用及組成 253
10．9．2 ABS ECU的控制原理及過(guò)程 254
10．10 電子穩(wěn)定性程序（ESP）ECU系統(tǒng) 254
10．10．1 ESP系統(tǒng)的功用及組成 254
10．10．2 ESP的ECU工作原理及過(guò)程 255
10．11 驅(qū)動(dòng)力防滑ECU系統(tǒng) 255
10．11．1 防滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的功用及組成 255
10．11．2 電子控制驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)的基本原理 257
思考與練習(xí) 258
第11章 車(chē)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用基礎(chǔ)和技術(shù)
11．1 車(chē)聯(lián)網(wǎng)與相關(guān)技術(shù) 259
11．2 車(chē)聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和通信協(xié)議棧 261
11．2．1 車(chē)聯(lián)網(wǎng)協(xié)同通信架構(gòu)的設(shè)計(jì) 262
11．2．2 車(chē)聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議棧的設(shè)計(jì) 263
11．2．3 媒介獨(dú)立切換功能模塊 264
11．3 車(chē)聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用 265
思考與練習(xí) 266
附錄A ASCII碼字符表
附錄B MCS-51系列單片機(jī)指令表
參考文獻(xiàn)