单片机原理及应用

单片机原理及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:机械工业出版社
作者:徐泳龙 编
出品人:
页数:252
译者:
出版时间:2004-1
价格:20.00元
装帧:
isbn号码:9787111134442
丛书系列:
图书标签:
  • 单片机
  • 原理
  • 应用
  • 嵌入式系统
  • 电子工程
  • 微控制器
  • C语言
  • 汇编语言
  • 硬件设计
  • 实践教程
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具体描述

本书深入浅出、循序渐进、全面系统地从计算机基础知识开始,介绍了MCS-51系列中51子系列单片机的硬件结构、指令系统、汇编语言程序设计、中断系统、定时器/计数器、串行接口、存储器的扩展、串行、并行I/O接口的扩展、输入/输出设备接口技术等基本原理及应用实例。全书注重理论联系实际,特别注重应用实例的典型性。每章后均附有思考题与习题。

本书为普通高等教育机电类规划教材,可供机械、电力、电子、计算机、自动化等工科专业大学本科生使用,也可作为高等专科学校、高等职业技术学院及成人教育的相关专业的教材和从事动态测试、控制和智能仪器仪表等工作的科技人员的参考用书。

《微电子器件的基石:半导体材料与工艺》 本书深入剖析了构成现代电子世界的关键——半导体材料及其制造工艺。从基础的晶体结构和能带理论出发,系统介绍了硅、砷化镓等主要半导体材料的特性,以及它们在电子设备中的作用。 内容概述: 第一章:半导体材料基础 1.1 晶体结构与周期性: 详细阐述了半导体材料的晶体结构,如金刚石立方结构,以及晶格常数、晶面和晶向的概念。深入分析了晶体周期的存在如何影响材料的电学性质。 1.2 能带理论与导电机制: 详细讲解了价带、导带和禁带的形成,以及电子和空穴的产生与运动。阐述了本征半导体和杂质半导体的能带结构差异,以及它们如何影响材料的导电性。 1.3 主要半导体材料特性: 聚焦于目前最主流的硅(Si)材料,分析其优异的化学稳定性、绝缘性以及加工性能。同时,也介绍了砷化镓(GaAs)等化合物半导体材料,重点阐述了其在高速电子器件和光电子器件中的独特优势,如高电子迁移率和直接带隙。 1.4 载流子浓度与统计分布: 深入讨论了费米-狄拉克统计在描述半导体中载流子分布中的应用,推导了本征载流子浓度和杂质半导体中电子、空穴浓度的表达式,并分析了温度对载流子浓度的影响。 第二章:半导体制造工艺流程 2.1 晶圆制备: 详细介绍硅晶圆的生长过程,包括切削、研磨、抛光等关键步骤,旨在获得高纯度、表面平整的晶圆基底。 2.2 薄膜生长技术: 深入讲解了各种薄膜沉积技术,如化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)和外延生长(Epitaxy)。重点阐述了这些技术在制备绝缘膜(如SiO2)、导体膜(如多晶硅、金属)和活性半导体层中的应用,以及它们的工艺参数对薄膜质量的影响。 2.3 光刻技术: 详细介绍光刻在集成电路制造中的核心地位,涵盖了光刻原理、掩模版制作、光刻胶、曝光和显影工艺。深入分析了不同光刻技术(如紫外光刻、深紫外光刻、EUV光刻)的分辨率极限和发展趋势。 2.4 刻蚀技术: 介绍了干法刻蚀(如反应离子刻蚀RIE)和湿法刻蚀,分析了它们在去除不需要的材料、图形转移过程中的作用,以及它们的选择性、各向同性/异向性等关键参数。 2.5 扩散与离子注入: 详细阐述了通过高温扩散和高能离子注入技术,在半导体材料中引入特定杂质以改变其导电类型的过程。分析了不同杂质的扩散系数、注入能量和剂量对器件特性的影响。 2.6 金属化工艺: 介绍了如何通过溅射、蒸发等技术在半导体器件表面形成金属连接,实现电路的互联,以及常用的金属材料(如铝、铜、钨)及其特性。 2.7 测试与封装: 简述了晶圆测试(Wafer Sort)和最终成品测试(Final Test)的重要性,以及芯片封装的基本原理,包括引线键合、塑封等,以保护芯片并提供电气连接。 第三章:关键半导体器件原理 3.1 PN结的形成与特性: 深入讲解了PN结的形成过程,包括耗尽层、内建电场和势垒的形成。详细分析了PN结在正向偏压和反向偏压下的伏安特性,以及其在二极管和晶体管中的应用。 3.2 双极结型晶体管(BJT): 详细阐述了NPN和PNP型BJT的工作原理,包括基区宽度调制、电流增益等关键参数。分析了BJT作为放大器和开关的应用。 3.3 金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET): 深入讲解了NMOS和PMOS晶体管的工作原理,包括阈值电压、栅极控制漏极电流的机制。详细分析了MOSFET在数字电路和模拟电路中的广泛应用。 3.4 集成电路基础: 简要介绍了集成电路的构成,以及如何将多个晶体管、电阻、电容等元件集成在一块芯片上。 本书旨在为读者构建一个扎实的半导体基础知识体系,理解现代电子设备性能的来源,以及制造精密电子元件所依赖的复杂工艺。对于有志于从事电子工程、微电子学、集成电路设计与制造等领域的学生和专业人士,本书将提供宝贵的理论指导和实践参考。

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读后感

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这本书《单片机原理及应用》真是让我大开眼界!我之前一直以为单片机就是一个简单的微处理器,没想到它背后蕴含着如此丰富的理论知识和精巧的设计。作者在讲解“时钟系统”的时候,就花了很多笔墨,从晶振的选型、振荡电路的搭建,到时钟频率的设定、时序的分析,每一个细节都讲得非常到位。这让我明白,为什么单片机的运行速度和稳定性与时钟信号息息相关,也为我以后在实际项目中选择合适的晶振提供了坚实的理论基础。然后,在讲解“复位和低功耗模式”时,作者更是深入剖析了不同类型的复位(如上电复位、外部中断复位、看门狗复位)的触发条件和作用,以及如何利用低功耗模式来延长电池供电系统的续航时间。这些看似“小众”的知识点,在这本书里得到了充分的重视,并且都配有详细的图文和代码示例,让我觉得物超所值。尤其是在介绍“外部中断”时,它不仅仅讲解了中断的触发方式和中断服务程序的编写,还详细讨论了中断优先级、中断标志位的处理以及中断向量表的概念,让我对如何高效地响应外部事件有了更清晰的认识。

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我一直对嵌入式开发充满好奇,但又苦于找不到合适的入门书籍。《单片机原理及应用》这本书简直就是为我量身打造的!它从最基础的概念讲起,循序渐进,让我这个门外汉也能逐步掌握核心知识。我特别喜欢书中关于“端口扩展”的讲解,作者通过实际的例子,演示了如何利用I2C或SPI等通信协议,外接如PCF8574等I/O扩展芯片,从而大大增加单片机的I/O口数量,解决硬件资源不足的问题。这在我看来是非常实用的技能,对于设计更复杂的系统非常有帮助。另外,书中关于“内存管理”的部分也讲得非常细致,它不仅仅区分了RAM和ROM,还对SRAM、Flash Memory等不同类型的存储器进行了详细的介绍,包括它们的特性、读写方式以及在不同应用场景下的优缺点。这让我对单片机如何存储程序和数据有了更深刻的理解。我还对书中关于“看门狗定时器”的阐述印象深刻,它讲解了看门狗的作用、工作原理以及如何防止程序“跑飞”而导致系统死机,这对于保证系统的稳定性和可靠性至关重要。

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买这本书《单片机原理及应用》的初衷是想快速掌握单片机开发技能,没想到它给了我远超预期的收获。它不仅仅是一个技术手册,更像是一位经验丰富的导师,在我学习的道路上指引方向。我尤其欣赏书中关于“通信协议”的讲解,它详细介绍了UART、SPI、I2C等几种主流的串行通信协议,包括它们的硬件接口、通信时序、数据帧格式以及如何用C语言进行相应的驱动开发。这让我能够轻松地与其他芯片或设备进行数据交互,大大扩展了单片机的应用范围。例如,在讲解UART时,书中不仅有基本的发送和接收函数,还提供了带流控制的发送/接收以及中断驱动的收发示例,让我对异步通信有了更全面的掌握。接着,在SPI和I2C的讲解中,作者还结合了实际的传感器和外设,展示了如何通过这些协议读取传感器数据或控制外设,这让我感到非常实用,可以直接应用到我的项目中。

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说实话,一开始买这本《单片机原理及应用》的时候,我抱着试试看的心态,毕竟市面上单片机相关的书籍太多了,很多都大同小异。但这本书的阅读体验绝对是出乎意料的好!它不仅仅是知识的罗列,更是一种思想的引导。作者在讲解过程中,非常注重培养读者的底层思维。比如,在介绍I/O口的时候,它没有仅仅停留在“输入”、“输出”这两个简单的词汇上,而是深入到了寄存器级别,讲解了PCON、SCON、TCON等一系列控制寄存器的作用,让我们理解到每一个I/O口的操作背后,都是对硬件资源的精细调控。书中的例子也设计得非常贴合实际,不是那种为了演示而演示的“Hello World”,而是真正能够解决实际问题的小项目,比如用按钮控制LED闪烁、用定时器实现流水灯效果、通过串口与上位机通信等等。我尤其喜欢书中关于“数码管显示”的章节,它不仅讲解了位选、段选的原理,还详细分析了动态扫描的技巧,让我对如何高效地驱动多位共阴极/共阳极数码管有了深刻的理解。更妙的是,书中还附带了一些常用的代码片段,虽然是C语言,但逻辑清晰,注释详细,可以直接拿来参考甚至修改使用,大大节省了我的开发时间。

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坦白说,《单片机原理及应用》这本书的深度和广度都让我感到惊喜。我一直对“嵌入式系统设计”这个领域很感兴趣,而这本书为我打开了一扇新世界的大门。在介绍“外设接口”时,作者不仅仅列举了常见的接口,还详细讲解了它们的工作原理、通信协议以及在实际应用中的注意事项。例如,在讲解“GPIO(通用输入输出)”时,它深入到了寄存器级别,解释了数据寄存器、方向寄存器、上拉/下拉电阻的配置,以及如何实现不同速度和强度的输出。这让我对如何精确控制硬件有了更深入的理解。另外,书中关于“驱动程序开发”的章节也写得非常精彩。它不仅仅是给出了几个简单的驱动代码,而是从通用的驱动框架设计入手,讲解了如何编写可复用、可移植的驱动程序,比如如何定义通用的接口函数,如何处理硬件差异等。这对于培养良好的编程习惯和提升开发效率非常有帮助。总的来说,这本书让我看到了单片机开发背后更深层次的工程实践和设计理念。

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我一直觉得,学习单片机最头疼的就是那些繁杂的寄存器和晦涩的汇编语言。但是,《单片机原理及应用》这本书彻底改变了我的看法。作者在讲解过程中,非常巧妙地将C语言和汇编语言结合起来。在介绍基本原理和硬件特性时,他会用汇编语言来展示最底层的操作,让我们看到指令是如何直接与硬件交互的。但同时,他又会非常迅速地过渡到C语言,用更高级、更易读的方式来演示如何实现相同的功能。这种循序渐进的方式,既保留了对底层原理的深入理解,又兼顾了实际开发中的效率和便捷性。我特别欣赏书中关于“ADC(模数转换器)”和“DAC(数模转换器)”的章节,它不仅讲解了转换原理,还详细介绍了如何通过C语言编写代码来读取模拟量,以及如何输出模拟信号,这对于很多涉及传感器数据采集和信号输出的项目至关重要。书中还给出了很多关于ADC采样率、分辨率、参考电压设置的详细解释,让我能根据实际需求选择合适的参数。此外,关于PWM(脉冲宽度调制)的讲解也相当精彩,不仅说明了其在电机控制、LED亮度调节中的广泛应用,还提供了多种实现PWM的寄存器配置方法,让我对这种“软硬结合”的控制方式有了更深的体会。

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这本书《单片机原理及应用》绝对是我近期读过的技术类书籍中的翘楚。它在讲解“ADC(模数转换器)”部分时,不仅仅停留在基本原理,而是深入探讨了ADC的各种关键参数,如分辨率、采样率、转换精度、参考电压等,并解释了这些参数对实际应用的影响。书中还提供了多种ADC的配置方法,包括不同的工作模式和触发方式,以及如何通过C语言编写代码来读取模拟量。这让我能够根据具体的项目需求,选择最合适的ADC配置方案,并准确地采集模拟信号。再者,在讲解“EEPROM(电可擦写只读存储器)”时,作者详细介绍了EEPROM的读写原理、擦写寿命以及在单片机系统中的应用场景,比如存储配置参数、用户数据等。他提供了如何通过I2C等接口来读写外部EEPROM的示例代码,这对于需要长期保存数据的应用非常实用。这本书让我明白,单片机开发不仅仅是写代码,更重要的是对硬件的深刻理解和灵活运用。

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这本《单片机原理及应用》对于初学者来说,简直是一本“启蒙圣经”!我作为一个之前完全没有接触过单片机的“小白”,硬着头皮开始啃这本厚厚的书,结果完全没有想象中的困难。作者用非常通俗易懂的语言,把一些看似高深莫测的概念掰开了、揉碎了讲。比如,在讲解“存储器”的时候,它不只是告诉你RAM和ROM的区别,还深入到存储器的物理结构、读写时序,甚至还提到了不同类型存储器(如SRAM, DRAM, Flash)的特性差异。这让我对单片机内部的数据存储有了更宏观和深入的认识。而且,书中关于“指令集”的讲解也十分到位,它没有把所有指令都列出来然后让我们死记硬背,而是分类讲解,比如数据传输指令、算术运算指令、逻辑运算指令、跳转指令等等,并对每类指令的核心功能和使用场景做了详细说明。通过学习这些指令,我感觉自己就像打通了任督二脉,对单片机如何执行程序有了更直观的感受。最令我印象深刻的是,书中关于“总线”的讲解,它详细解释了地址总线、数据总线、控制总线的概念及其在CPU与外设之间数据交换中的作用,让我理解了单片机作为一个整体是如何协同工作的。

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读完《单片机原理及应用》的很多章节,我感觉自己对单片机世界的理解上升到了一个全新的维度。作者在讲解“定时器/计数器”的时候,不仅仅是介绍定时和计数功能,他还深入到定时器的不同工作模式,比如定时模式、计数模式、PWM模式等,并详细解释了每种模式下寄存器的配置方法和工作原理。这让我明白了如何利用定时器实现精确的延时、脉冲生成、频率测量等功能,这些都是单片机应用中的核心技术。书中的图例和代码也清晰地展示了如何通过编程来控制定时器的各种功能,让我能够举一反三,灵活运用。此外,关于“中断系统”的讲解也让我受益匪浅。作者详细解释了外部中断、定时器中断、串口中断等不同类型中断的触发条件、中断优先级设置以及中断服务程序的编写。他特别强调了中断优先级和中断嵌套的重要性,并提供了处理中断冲突的有效方法。这让我理解了如何设计高效的中断处理机制,确保程序的实时性和响应速度。

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这本《单片机原理及应用》真是我最近淘到的宝贝!翻开第一页,我就被作者严谨的逻辑和深入浅出的讲解所吸引。它不像市面上很多流于表面的教程,上来就讲代码,这本书的开篇就对单片机的基本概念、工作原理进行了非常细致的剖析。从冯·诺依曼体系结构到哈佛体系结构,从指令流水线到存储器管理,每一个概念都讲得清清楚楚,让我这个之前对单片机只有模糊概念的人,瞬间茅塞顿开。书中的图示也恰到好处,不是那种敷衍了事的示意图,而是真正能帮助理解复杂原理的精美插画,比如CPU内部结构、总线传输过程等等,看得我如痴如醉。作者在讲解中断系统的时候,更是花了大篇幅,详细阐述了中断向量、中断优先级、中断嵌套等概念,并结合实际案例,让我明白了为什么在嵌入式开发中,中断是如此关键和重要。我还特别喜欢书中关于定时器/计数器部分的讲解,它不仅介绍了不同模式下的工作原理,还给出了很多巧妙的应用场景,比如精确延时、脉冲测量、PWM信号生成等,这些都是我以前觉得很难掌握的知识点,在这本书里都变得触手可及了。读完这部分,我感觉自己对单片机的时间控制能力有了质的飞跃,甚至开始构思一些之前不敢想的项目了。

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