单片机原理及接口技术教程

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出版者:国防工业出版社
作者:何宏
出品人:
页数:237
译者:
出版时间:2006-11
价格:24.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787118047875
丛书系列:
图书标签:
  • 单片机
  • 原理
  • 接口技术
  • 教程
  • 嵌入式系统
  • 电子技术
  • 微控制器
  • C51
  • 汇编语言
  • 硬件设计
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具体描述

本书以简明的叙述、通俗的语言,全面介绍了80C51/89C51系列单片机的基本原理和接口技术。全书共分10章,主要内容包括:计算机基础、MCS- 51单片机的结构和工作原理、指令系统、汇编语言程序设计、存储器扩展、输入/输出和中断、定时计数技术、串行通信、接口技术及单片机开发应用系统设计。该书选材新颖,内容系统、结构清晰,概念准确,通俗易懂。每章都附有思考题与习题。

本书可供高职高专、大中专电子信息/通信工程、自动化、机电一体化、机械和计算机专业及其他各工科类专业选用,还可供广大科技人员自学参考。

好的,以下是一份针对贵书的图书简介,其内容完全不涉及《单片机原理及接口技术教程》的具体内容,并且力求详尽、自然: --- 《现代嵌入式系统设计与实践》 内容简介 本书深入探讨了当前广受欢迎的微控制器(MCU)在现代嵌入式系统设计中的核心应用、高级编程技巧以及系统集成方法。它不仅仅关注硬件平台的具体型号或指令集,而是着眼于构建健壮、高效、可扩展的嵌入式解决方案所必需的通用知识体系和工程实践能力。 全书以提升读者的系统级思维和解决实际问题的能力为核心目标,涵盖了从概念设计到最终部署的完整流程。 第一部分:嵌入式系统架构与基础理论 本部分首先建立坚实的理论基础,为后续的深入实践铺平道路。 1. 嵌入式系统的生态与演进: 详细分析了当前嵌入式系统的分类、发展趋势及其在物联网(IoT)、工业控制、消费电子等领域的应用边界。重点讨论了实时性要求、功耗约束和安全性在系统架构选择中的决定性作用。书中将对比分析不同处理器家族(如高性能ARM Cortex-M系列与低功耗RISC-V架构)的优劣势及其适用场景。 2. 内存管理与数据结构优化: 深入讲解了嵌入式环境下的内存层次结构(SRAM、Flash、EEPROM),并特别强调了如何针对资源受限环境进行高效的内存分配策略。内容包括动态内存分配器的实现原理、内存碎片化问题分析与规避,以及在有限堆栈空间内设计复杂数据结构(如环形缓冲区、有限状态机状态表)的最佳实践。 3. 实时操作系统(RTOS)核心机制: 本书对主流RTOS(如FreeRTOS、Zephyr)的内核机制进行了详尽剖析。重点涵盖任务调度算法(抢占式、时间片轮转、优先级继承/反转)、同步与互斥机制(信号量、消息队列、互斥锁)的设计与陷阱。同时,提供了大量关于如何利用RTOS实现复杂并发控制,避免死锁和竞态条件的工程案例。 第二部分:高级通信协议与人机交互 现代嵌入式系统很少独立工作,它们必须与外部世界进行可靠的数据交换和交互。本部分聚焦于通信接口和用户界面设计。 1. 嵌入式网络通信栈的构建: 全面覆盖了工业和消费领域最关键的通信协议。重点讲解了TCP/IP协议栈在微控制器层面的移植与优化,特别是针对低带宽、高延迟网络的UDP和CoAP协议的应用。此外,对低功耗广域网(LPWAN)技术(如LoRa、NB-IoT)的物理层特性、数据帧结构及其在嵌入式设备上的软件实现进行了深入探讨。 2. 传感器数据采集与总线控制: 系统性地介绍了多种常用的外部总线接口,如I2C、SPI、UART在实际应用中的时序设计与噪声抑制。书中通过实战案例,展示了如何设计高精度、高稳定性的多路传感器数据融合算法,并讲解了如何通过软件滤波和硬件冗余来提高采集数据的可靠性。 3. 嵌入式图形用户界面(GUI)设计: 针对资源受限的显示设备,本书详细介绍了嵌入式GUI库(如LVGL或定制化框架)的渲染原理。内容包括位图加载、字体引擎优化、触控事件的快速响应机制。核心在于教授读者如何平衡界面的丰富性与系统的实时性能,设计出既美观又流畅的用户体验。 第三部分:系统级软件工程与质量保障 本书最后一部分将重点放在如何将原型代码转化为可维护、可量产的工业级软件。 1. 固件更新(OTA)与安全机制: 详细阐述了实现安全的、支持回滚机制的空中固件更新(OTA)流程。这包括 Bootloader 的设计、应用程序分区的管理、加密校验(如使用哈希算法验证固件完整性)以及密钥管理策略。对嵌入式安全启动(Secure Boot)的原理进行了介绍。 2. 调试、测试与性能分析: 介绍了先进的嵌入式系统调试工具链(JTAG/SWD除外,重点在软件层面),例如利用printf的替代方案、逻辑分析仪在协议层面的应用。着重讲解了代码覆盖率分析、静态代码分析工具(Linting)的应用,以及如何使用性能分析器(Profiler)定位CPU周期热点,从而实现系统的精细化性能调优。 3. 低功耗设计与电源管理: 这是现代嵌入式系统设计中至关重要的一环。本书系统讲解了电源域管理、时钟门控(Clock Gating)等硬件层面的节能技术在软件中的映射。重点介绍了如何设计高效的睡眠/唤醒逻辑,通过精确计算任务的执行时间来最大限度地利用器件的深睡眠模式,延长电池寿命。 目标读者: 本书适合具有一定C/C++编程基础,希望深入理解现代嵌入式系统软件架构、掌握复杂外设接口编程和系统优化技术的电子工程、计算机科学专业学生、嵌入式软件工程师,以及希望提升产品竞争力的系统架构师。它提供的是一套通用的、面向未来的嵌入式系统设计方法论。 ---

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读后感

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用户评价

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作为一名电子爱好者,我一直对如何让“东西动起来”充满热情,而单片机无疑是实现这一目标的核心。这本《单片机原理及接口技术教程》简直是为我量身定做的。我喜欢它深入浅出的讲解方式,特别是对于那些初学者容易混淆的概念,比如中断和轮询的区别,或者不同类型接口(如串口、并口)的工作原理,书中都用非常形象的比喻和图示进行了阐述,让我一下子就豁然开朗。书中的代码示例也都非常实用,而且作者特别注重代码的可读性和注释的详细程度,这对于我们这些还在学习阶段的人来说,简直是无价之宝。我曾尝试过自己写一些简单的程序,但总是磕磕绊绊,不知道问题出在哪里。看了书中的讲解,再对照我的代码,很多之前难以理解的 bug 就迎刃而解了。

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从事嵌入式开发工作一段时间后,我深知扎实的单片机基础是多么重要。这本《单片机原理及接口技术教程》是我最近翻阅的一本非常出色的参考书籍。它在原理讲解方面做得非常到位,例如对于指令周期的分解,流水线的工作方式,以及不同寻址模式的优劣分析,都提供了非常有价值的见解。尤其是在接口技术部分,书中对SPI、I2C、UART等常用通信协议的讲解,不仅阐述了其基本工作原理,还深入分析了实际应用中可能遇到的问题和解决方法,比如如何处理数据丢失,如何进行错误校验等。这些都是在实际项目中经常会遇到的难题,有这本书作为参考,能够极大地提高我的开发效率。

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我对单片机的兴趣源于一个DIY项目的想法,希望能够自己动手制作一些智能小工具。然而,在寻找相关资料的过程中,我发现很多书籍要么过于理论化,要么例子过于简单。直到我遇到了这本《单片机原理及接口技术教程》,我才真正找到了方向。这本书的特色在于它的“实用性”。它不仅仅讲解原理,更注重如何将这些原理应用到实际的工程项目中。例如,书中详细讲解了如何为不同的传感器编写驱动程序,如何设计一个完整的嵌入式系统,以及如何进行调试和优化。这些内容对于想要将理论知识转化为实际动手能力的爱好者来说,简直太有价值了。

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我是一个对技术细节非常敏感的人,在学习新知识的时候,总是希望能够理解其“为什么”和“如何做”。这本《单片机原理及接口技术教程》恰好满足了我这个需求。它不仅仅停留在“怎么用”的层面,更是花费了大量的篇幅去讲解单片机内部的工作机制,比如 CPU 的工作流程,存储器的访问方式,以及各种外设接口的底层驱动原理。让我惊喜的是,书中对于时序图和电路图的绘制都非常规范和清晰,这对于理解硬件和软件之间的交互至关重要。当我看到书中解释定时器如何通过硬件计数,如何触发中断,以及如何与外部设备进行数据交换时,我感到一种前所未有的满足感。这不再是枯燥的理论,而是生动的工程实践。

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我一直认为,学习一门技术,最重要的是理解其“灵魂”。这本《单片机原理及接口技术教程》就很好地抓住了单片机的“灵魂”。它不仅仅是关于硬件的堆砌,更是关于如何通过软件去控制硬件,赋予硬件生命。书中对于程序设计,特别是对于效率和资源管理的讲解,让我受益匪浅。例如,如何编写紧凑而高效的汇编代码,如何利用中断机制提高系统响应速度,以及如何进行内存优化等,这些都是在资源受限的单片机开发中至关重要的技能。书中的案例也都很典型,能够帮助我快速掌握这些技巧。

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对于我这样一个对嵌入式开发领域充满热情但缺乏系统性学习的人来说,这本《单片机原理及接口技术教程》就像一盏明灯,为我指明了前进的方向。我特别喜欢书中在讲解接口技术时,不仅仅提供了硬件连接的示意图,还详细地给出了通信协议的时序图,以及相应的C语言代码实现。这让我能够清晰地看到数据是如何在CPU和外部设备之间流动的,以及软件指令是如何转化为硬件动作的。此外,书中还探讨了一些高级主题,例如实时操作系统(RTOS)的基本概念以及如何在单片机上实现简单的RTOS应用,这为我未来深入学习嵌入式开发打下了坚实的基础。

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这是一本让我对单片机世界茅塞顿开的入门宝典。我之前对电子工程领域一直充满好奇,但总觉得单片机这类东西太高深莫测,遥不可及。偶然间朋友推荐了这本《单片机原理及接口技术教程》,说是非常适合新手。抱着试一试的心态,我开始翻阅。刚打开第一页,就被清晰的排版和生动的插图吸引了。作者并没有一开始就抛出晦涩难懂的概念,而是循序渐进地从最基本的电学概念讲起,然后慢慢过渡到单片机的基本结构、指令系统、内部资源(如寄存器、定时器、中断等)的详细介绍。让我印象最深刻的是,书中对每一个概念的解释都辅以大量的实例,而且这些实例都非常贴近实际应用,比如如何点亮一个LED,如何读取一个按键,如何实现一个简单的延时程序。这些看似简单的操作,在书中被分解得淋漓尽致,仿佛作者就站在我旁边手把手地教我一样。

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随着物联网和智能硬件的飞速发展,单片机已经渗透到我们生活的方方面面。我一直对如何构建这些智能设备感到好奇,而这本《单片机原理及接口技术教程》则为我揭开了神秘的面纱。这本书的独特之处在于它不仅仅关注理论,更强调“动手实践”。书中提供的每一个实验都配有详细的步骤说明、电路图和源代码,让我能够轻松地在实践中验证书中的理论知识。我曾尝试过书中关于“智能家居”的章节,通过学习如何连接传感器、如何控制执行器,我成功地制作了一个简单的智能灯控制系统,这种成就感是无与伦比的。这本书真的是一名理想的“引路人”。

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作为一个在校学生,我一直在寻找一本能够真正帮助我理解单片机核心技术的教材。这本《单片机原理及接口技术教程》可以说是我的“救星”。它将复杂的单片机原理,比如中断嵌套、DMA传输、低功耗模式等,用非常易于理解的语言和图示进行讲解,让我不再觉得这些概念遥不可及。书中的章节安排也非常合理,从基础理论到实践应用,层层递进,让我能够逐步建立起对单片机的全面认识。我尤其喜欢书中关于外设接口的章节,比如如何驱动LCD显示屏,如何与传感器进行通信,这些都是我在课程设计中经常会用到的技术。书中的代码也都是可以直接拿来学习和参考的。

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在信息爆炸的时代,找到一本真正有料、有深度、且易于理解的技术书籍实属不易。这本《单片机原理及接口技术教程》无疑是其中的佼佼者。我之所以如此推崇这本书,是因为它在理论深度和实践指导性之间取得了绝佳的平衡。书中对单片机指令集的设计哲学,以及不同指令的执行效率分析,都让我对计算机底层的工作原理有了更深的理解。在接口技术方面,作者并没有仅仅停留在介绍几种常用接口,而是深入探讨了不同接口之间的优劣势,以及在实际应用中如何根据具体需求选择合适的接口,并给出了相应的电路设计和软件实现方案。

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