MCS-51單晶片原理與應用（附光碟）. pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:全華

作者:李鴻鵬

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:20050404

价格:NT$ 480

装帧:

isbn号码:9789572141144

丛书系列:

图书标签:

• MCS-51
• 单片机
• 原理
• 应用
• 嵌入式系统
• 电子工程
• 微控制器
• 汇编语言
• C语言
• 光盘资源

《嵌入式系统设计与实践》 本书深入浅出地介绍了嵌入式系统设计的基础理论和实践技术，旨在帮助读者构建从硬件选型、软件开发到系统调试的全方位能力。我们将以一个经典的8位微控制器平台为例，为您剖析嵌入式系统工作的核心原理，并引导您一步步掌握实际应用开发的关键步骤。 第一部分：微控制器核心原理剖析 本部分将聚焦于微控制器（MCU）的核心架构，特别是其指令集、存储器管理、中断系统以及各类外围接口的工作机制。您将学习到： 微处理器架构与工作流程： 了解CPU如何执行指令，包括取指、译码、执行和写回等基本周期。我们将深入探讨寄存器、程序计数器（PC）、指令寄存器（IR）等关键组件的作用。 存储器组织与访问： 详细解析程序存储器（ROM/Flash）和数据存储器（RAM）的结构与区别。您将理解数据是如何在存储器中存放和读取的，以及不同类型的存储器（如SRAM、DRAM）的特点。 指令集详解与汇编编程： 重点介绍目标MCU的指令集，包括数据传输指令、算术逻辑指令、跳转指令、位操作指令等。您将学习如何使用汇编语言编写简单程序，理解指令的执行效果，为理解高级语言的底层运行机制打下基础。 中断系统机制： 深入理解中断的概念、产生原因、优先级以及中断服务程序的编写。您将学会如何配置和使用中断来响应外部事件，提高系统的实时性和效率。 时钟与复位： 学习时钟信号对MCU运行的重要性，以及不同时钟源的配置。同时，我们将讲解复位电路的工作原理，以及如何通过软件和硬件实现系统复位。 第二部分：外围接口与硬件交互 嵌入式系统的魅力在于其能够与真实世界进行交互。本部分将详细讲解常见的微控制器外围接口，并指导您如何利用这些接口实现各种功能。 通用输入输出（GPIO）口： 学习如何配置GPIO口的输入/输出模式，以及如何通过软件控制GPIO口的电平变化，实现LED点亮、按键检测等基本功能。 定时器/计数器： 深入理解定时器的工作模式，包括定时模式、计数模式、PWM生成等。您将学会利用定时器实现精确延时、脉冲宽度调制（PWM）控制电机速度或LED亮度。 串行通信接口（UART）： 学习UART的工作原理，包括波特率、数据位、停止位、校验位等参数的设置。您将掌握如何通过UART与其他设备（如电脑、其他MCU）进行数据通信，实现数据发送和接收。 模数转换器（ADC）与数模转换器（DAC）： 讲解ADC如何将模拟信号转换为数字信号，以及DAC如何将数字信号转换为模拟信号。您将学习如何利用ADC读取传感器数据（如温度、光照），以及利用DAC输出音频或控制模拟设备。 其他常用接口（可选）： 根据具体MCU平台，可能还会涉及SPI、I2C等串行通信接口，或者PWM、DMA等高级功能。 第三部分：嵌入式软件开发与调试 掌握了硬件原理和接口知识后，本部分将引导您进行实际的软件开发和系统调试。 开发环境搭建： 指导您安装和配置常用的集成开发环境（IDE），包括交叉编译工具链、调试器等。 C语言在嵌入式开发中的应用： 重点讲解C语言在嵌入式系统开发中的常用技巧，如指针的使用、结构体定义、位操作等，以及如何利用C语言编写高效、可靠的嵌入式程序。 程序设计方法： 介绍模块化编程、状态机设计等常用的嵌入式软件设计模式，帮助您编写结构清晰、易于维护的代码。 调试技术： 教授您如何利用仿真器、逻辑分析仪等工具进行程序调试，定位和解决程序中的错误。您将学习如何设置断点、单步执行、查看变量值，以及分析程序运行流程。 固件更新与烧录： 介绍如何将编写好的程序下载到微控制器中，包括使用烧录器或在线编程（ISP）技术。 第四部分：典型应用案例分析 理论知识的学习最终需要通过实践来巩固。本部分将结合一系列典型应用案例，将前面学到的知识融会贯通。 LED流水灯与数码管显示： 通过简单的LED流水灯和数码管显示，巩固GPIO口控制和定时器应用。 按键输入与状态机控制： 结合按键输入，设计一个简单的状态机来控制设备的不同模式。 温度传感器数据采集与显示： 利用ADC读取温度传感器数据，并通过LCD或数码管显示。 电机速度控制（PWM应用）： 通过PWM信号控制直流电机的转速，实现调速功能。 串行通信实现数据交互： 通过UART实现MCU与电脑之间的数据传输，例如发送传感器数据或接收控制指令。 本书内容丰富，涵盖了从基础原理到实际应用的各个环节，旨在为读者构建坚实的嵌入式系统开发基础。无论您是初学者还是有一定基础的开发者，都能从中获得宝贵的知识和实践经验。通过本书的学习，您将能够独立设计和开发各类嵌入式系统应用。

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说实话，我过去也买过几本关于单片机开发的教材，很多书读起来感觉就像是在读枯燥的规格说明书，硬邦邦的理论堆砌，缺乏和实际工程的连接点。但这本书的妙处就在于，它似乎能站在读者的角度思考问题，用一种非常“接地气”的语言来解释那些晦涩难懂的硬件原理。比如讲解中断系统的优先级设置和嵌套逻辑时，作者引入了一个生活中的“紧急任务处理”模型来比喻，一下子就把抽象的概念具象化了。更值得称赞的是，书中对C语言和汇编语言的混合编程进行了深入的探讨，这对于想要优化代码执行效率的进阶读者来说太重要了。它不仅仅是告诉你“怎么做”，更会告诉你“为什么这样做比别的方式更有效率”，这种深度的剖析，让阅读体验从“学习知识”升华到了“掌握技能”的层面，对于希望在嵌入式领域有所建树的人来说，这本书绝对是本案头必备的参考书。

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对于一个技术手册来说，理论的深度和广度是衡量其价值的重要标准。这本书在这两方面都做到了令人满意。它对8051核内部的程序计数器、堆栈指针的工作机制讲解得极为透彻，甚至细致到了时钟周期对指令执行的影响。但它并没有沉溺于过度的底层细节，而是很快地将读者引导向实际应用中的常见问题解决。例如，在讲解存储器映射时，它不仅描述了内部RAM和外部RAM的区分，还专门辟了一个章节来讨论如何有效地管理和使用EEPROM或Flash进行程序和数据存储，这对于需要做数据持久化处理的项目来说，提供了宝贵的实践指导。我个人认为，这本书的价值在于它平衡了学术的严谨性和工程的实用性，它既能满足需要深入理解底层架构的研究人员，也能很好地服务于希望快速搭建原型系统的工程师，是一种难得的“双向适用”的优秀教材。

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这本书的排版和细节处理也体现出专业性，字体选择和行间距都非常舒服，长时间阅读眼睛也不容易疲劳。我特别喜欢它在每个章节末尾设置的“陷阱与对策”小栏目，这些往往是作者在多年教学或研发过程中踩过的“坑”，比如在看门狗定时器复位时序上的微妙处理，或者是在低功耗模式下唤醒机制的注意事项，这些都是标准教材里往往一笔带过，却在实际调试中能让人抓狂的关键点。通过这些经验分享，读者可以预先规避很多常见的软件和硬件兼容性问题。此外，书中对各种外设接口（如串口通信、A/D转换）的介绍，都紧密结合了典型的应用场景，比如如何用串口与PC进行数据交换，如何利用ADC采集模拟信号并进行初步的数字滤波，这些实战案例的引入，极大地提升了学习的动力和兴趣，让枯燥的电路学习变得充满了解谜的乐趣。

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初次接触单片机时，最大的困扰往往是工具链的配置和开发环境的搭建，很多书籍往往假设读者已经熟练掌握这些基础操作。然而，这本书在开篇就非常贴心地为读者准备了详细的软件安装和IDE配置指南，确保读者从第一行代码开始就能顺利运行。这种对“新手友好度”的关注，让我对作者产生了极大的好感。更重要的是，书中对调试技巧的阐述也十分到位，它没有直接给出万能的解决方案，而是教导读者如何利用示波器、逻辑分析仪等外部工具，结合单片机内部的特殊功能寄存器，进行系统性的故障排查。这种“授人以渔”的教学理念贯穿始终，使得读者在看完书后，不仅仅是学会了如何使用MCS-51，更重要的是掌握了一套通用的嵌入式系统问题分析和解决的方法论，这种思维上的提升远比单纯记住几个寄存器地址要宝贵得多。

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这本书的封面设计确实挺抓人眼球的，尤其是那种带着点复古工业风的配色，让人一眼就能感受到它对技术细节的专注。我刚拿到手的时候，光是翻阅目录就觉得内容排布很用心，逻辑性很强，从最基础的晶体管结构讲起，一步步深入到指令集的解析和外设的配置，这种循序渐进的方式对于初学者来说简直是福音。我印象最深的是它对并行I/O口操作的讲解，作者没有停留在教科书式的描述上，而是结合了几个非常实用的案例，比如如何利用定时器和中断来实现一个简单的LED流水灯控制，代码示例清晰易懂，注释详尽到位，让我这个以前总在寄存器操作上迷糊的人，一下子茅塞顿开。而且，书中对不同型号MCS-51系列单片机的细微差异也做了对比分析，这在很多同类书籍中是很少见的，看得出作者在实际应用层面下了不少功夫，确保读者在将来真正上手开发时，能少走弯路，真正做到理论联系实际，而不是空谈概念。

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