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

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出版者:国防科技大学出版社

作者:

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1900-01-01

价格:28.0

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isbn号码:9787810249294

丛书系列:

图书标签:

• 单片机
• 嵌入式系统
• 原理与应用
• 电子技术
• 微控制器
• C51
• 汇编语言
• 硬件设计
• 实践教程
• 电子工程

《微控制器系统设计与实践》 本书旨在为读者构建一个全面且深入的微控制器系统设计与实践知识体系，涵盖从底层原理到上层应用的全方位内容。我们将带领读者探索微控制器（MCU）的核心架构，理解其内部组件如何协同工作，实现复杂的控制功能。 第一部分：微控制器核心原理透视 我们将首先深入剖析微控制器的基本构成，包括CPU、内存（RAM、ROM、Flash）、I/O端口、定时器/计数器、中断控制器、ADC/DAC以及各种通信接口（如UART、SPI、I2C）等关键模块。对于每个模块，我们将详细阐述其工作原理、寄存器配置和编程模型，帮助读者建立扎实的理论基础。 CPU架构与指令集： 了解不同微控制器家族（如ARM Cortex-M、AVR、PIC）的CPU架构特点，掌握其指令集的使用方法，以及如何通过高效的指令序列实现特定功能。 内存管理与数据存储： 学习微控制器的内存组织方式，包括程序存储器、数据存储器以及特殊功能寄存器（SFR）。理解变量的存储方式，以及如何有效地使用RAM和Flash来管理数据。 时序与同步机制： 深入研究时钟系统的工作原理，理解时钟分频、倍频等概念，以及如何利用定时器/计数器实现精确的时序控制和周期性任务。 中断系统与事件响应： 掌握中断的产生、优先级、向量表和中断服务程序的编写。学习如何利用中断机制对外部事件进行快速而高效的响应，是构建实时系统的关键。 数据转换与信号处理： 详细讲解模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）的工作原理、采样率、分辨率等参数，以及如何将其应用于模拟信号的采集与输出。 第二部分：嵌入式系统开发环境与工具链 高效的开发工具是实现微控制器系统设计的有力保障。本部分将详细介绍嵌入式系统开发所需的软件工具链，包括集成开发环境（IDE）、编译器、调试器以及仿真器等。 集成开发环境（IDE）的选择与使用： 介绍主流的嵌入式开发IDE，如Keil MDK、IAR Embedded Workbench、STM32CubeIDE等。指导读者如何设置项目、编写代码、编译链接以及生成可执行文件。 编译器与优化技术： 了解C/C++语言在嵌入式开发中的应用，学习编译器的使用方法，并掌握代码优化技术，以提高程序的运行效率和减小代码体积。 调试技术与方法： 讲解如何利用调试器进行断点设置、单步执行、变量监视、寄存器查看等操作，从而有效地定位和修复程序中的错误。 仿真器与硬件调试： 介绍JTAG、SWD等硬件调试接口，以及仿真器的使用，帮助读者在实际硬件平台上进行程序的调试和性能分析。 第三部分：嵌入式系统驱动程序设计与应用 驱动程序是连接硬件与软件的关键桥梁。本部分将重点介绍各类常用外设的驱动程序设计，以及如何将这些驱动程序集成到实际应用中。 GPIO端口的配置与应用： 学习如何配置GPIO端口作为输入或输出，实现LED的闪烁、按键的检测等基本功能。 定时器/计数器的高级应用： 探索定时器在PWM生成、输入捕获、脉冲测量等方面的应用，以及如何实现精确的时间测量和控制。 串行通信接口（UART, SPI, I2C）的驱动开发： 详细讲解UART、SPI、I2C通信协议的工作原理，并指导读者编写相应的驱动程序，实现与其他设备的通信，如传感器、显示器等。 ADC/DAC的驱动与数据采集： 编写ADC驱动程序，实现对模拟信号的采样，并对采集到的数据进行处理。同时，学习DAC的应用，输出任意波形。 中断驱动的I/O操作： 采用中断的方式进行I/O操作，例如按键中断、定时器中断等，提高系统的响应速度和效率。 第四部分：嵌入式系统开发案例与实战 理论结合实践是掌握嵌入式系统设计的最佳途径。本部分将通过一系列贴近实际的开发案例，巩固读者所学知识，并提升其解决实际问题的能力。 LED控制与显示： 设计一个包含多个LED的显示系统，实现流水灯、跑马灯等效果。 按键输入与状态机： 学习如何通过按键输入控制系统的状态，并实现简单的状态机逻辑。 LCD/OLED显示驱动与信息展示： 驱动LCD或OLED屏幕，显示系统状态、传感器数据或用户界面。 传感器数据采集与处理： 集成温度传感器、湿度传感器、光敏传感器等，采集数据并进行简单的处理和分析。 通信协议的应用： 通过UART、SPI、I2C等接口，实现与外部设备的通信，例如与电脑进行数据交互，或控制其他模块。 小型项目实践： 引导读者完成一些小型综合性项目，如简易电子时钟、智能家居控制节点、数据记录仪等。 第五部分：嵌入式系统进阶技术 在掌握了基础知识后，我们将进一步探讨嵌入式系统开发中的一些进阶技术，以应对更复杂的应用需求。 实时操作系统（RTOS）的概念与使用： 介绍RTOS的核心概念，如任务、调度、信号量、消息队列等，并学习如何使用FreeRTOS等RTOS来管理复杂的任务。 低功耗设计与优化： 探讨微控制器在低功耗模式下的工作原理，以及如何通过软件和硬件手段优化功耗，延长电池续航时间。 嵌入式系统安全基础： 简要介绍嵌入式系统可能面临的安全威胁，以及一些基本的安全防护措施。 固件升级与OTA： 讲解固件升级的基本原理，以及如何实现无线固件升级（OTA），方便设备维护。 本书内容严谨，结构清晰，理论阐述深入浅出，实践案例丰富多样，力求让读者在掌握微控制器原理的基础上，能够独立完成嵌入式系统的设计、开发与调试工作。无论您是初学者还是希望提升技能的工程师，都能从本书中获得宝贵的知识和实践经验。

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我是一个喜欢动手实践的人，总觉得光看书是不够的，一定要亲手操作才能真正掌握。《单片机原理及应用》这本书，简直就是为我这样的学习者准备的。 它不仅仅停留在理论层面，更是提供了大量的实践案例和完整的程序代码。从最简单的LED闪烁，到稍微复杂一点的数码管显示，再到更高阶的键盘扫描、ADC转换、UART通信等等，每一个实验都设计得非常精巧，并且提供了详细的硬件连接图和代码注释。我跟着书中的步骤一步步操作，从搭建电路到编写程序，再到最终的调试，整个过程都非常顺畅。让我惊喜的是，书中还提供了一些关于项目开发的思路和方法，比如如何进行模块化设计，如何进行故障排除等等，这些都让我在完成实验的同时，也培养了良好的工程习惯。特别是关于通信协议的部分，例如RS232和SPI，书中不仅讲解了原理，还提供了实际的通信例子，让我能够快速上手，完成不同设备之间的数据交互。

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这本书简直是为我量身定做的！我是一名刚刚接触单片机领域，满怀热情却又有些茫然的电子爱好者。之前看过一些零散的技术资料，感觉就像是碎片化的知识点，不成体系。而《单片机原理及应用》这本书，就像一座灯塔，一下子照亮了我前行的道路。 它从最基础的概念讲起，比如什么是单片机，它的核心组成部分有哪些，为什么要使用单片机等等。那些我之前觉得晦涩难懂的术语，在这本书里被解释得清晰易懂，而且配有大量的图示和例子，让我能够直观地理解。特别是关于指令集和汇编语言的部分，虽然听起来有点吓人，但作者用一种循序渐进的方式，从最简单的指令开始，逐步深入，让我能够一步步地掌握，甚至动手写出一些小程序来。我最喜欢的部分是它关于寄存器和存储器映射的讲解，之前一直搞不清楚这些到底有什么用，现在总算明白了它们在单片机工作中的关键作用。而且，书中还提供了很多实用的开发技巧，比如如何调试程序，如何优化代码，这些都让我受益匪浅，感觉自己不再是那个只会照搬教程的小白了。

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说实话，我本来对单片机这类东西没什么感觉，觉得它们离我生活很远。但当我偶尔翻到《单片机原理及应用》这本书的时候，我被它里面讲的一些生活中的应用吸引了。 这本书并没有一开始就讲一堆我听不懂的专业术语，而是从我们身边随处可见的电器说起，比如电视遥控器、微波炉、洗衣机等等，然后循序渐进地介绍这些电器里面是如何用到单片机的。我才意识到，原来我们每天都在接触这些“小电脑”。书中还用了很多通俗易懂的比喻来解释一些技术概念，比如把CPU比作大脑，把内存比作工作台，让我觉得这些东西并不那么高深莫测。最让我感兴趣的是它关于智能家居和物联网的章节，里面介绍了一些用单片机实现远程控制和数据采集的案例，让我对未来的生活充满了想象。这本书让我觉得，原来学习单片机并不是枯燥乏味的理论灌输，而是能够与我们的生活紧密联系，甚至能够改变我们的生活。

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在我看来，一本好的技术书籍，不仅要讲解清晰，更重要的是要能激发读者的学习兴趣，并且具备一定的拓展性。《单片机原理及应用》这本书，在这方面做得非常出色。 它在讲解基础原理的同时，并没有忽略对实际应用的探索。例如，书中在介绍完基本的I/O口控制之后，并没有止步于简单的LED点亮，而是进一步讲解了如何利用I/O口实现按键的识别、电机的驱动等更具挑战性的任务。更让我惊喜的是，书中对于一些高级主题，如实时操作系统（RTOS）的基本概念、嵌入式GUI的设计思路也有所涉猎，虽然不深入，但足以打开我的思路，让我知道在这个领域还有更广阔的天地等待我去探索。另外，书中提供的丰富的参考文献和网络资源推荐，也为我进一步深入学习提供了宝贵的线索。我觉得这本书不仅仅是一本教材，更像是一个引路人，为我指明了继续前进的方向。

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作为一名在嵌入式开发领域摸爬滚打多年的工程师，我一直觉得市面上关于单片机入门的书籍，要么过于理论化，要么过于简略，很难找到一本既能讲透原理，又能兼顾实际应用的。直到我翻开《单片机原理及应用》，我才找到了我一直在寻找的那种深度和广度。 这本书的理论部分，对于单片机的底层架构、时序控制、中断系统等核心概念的阐述，可以说是非常扎实和透彻的。它没有回避那些复杂的技术细节，而是通过深入浅出的讲解，将抽象的概念具象化，让我能够清晰地理解单片机是如何工作的。让我尤其印象深刻的是关于定时器/计数器和外部中断的章节，作者不仅详细分析了它们的内部结构和工作原理，还列举了多种实际应用场景，比如如何用定时器实现精确延时，如何用外部中断响应外部事件等等。这些内容对于我这种需要开发复杂嵌入式系统的工程师来说，简直是如获至宝。此外，书中对于几种主流单片机的架构和特性也进行了比较深入的分析，这对于选择合适的单片机进行项目开发非常有指导意义。

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