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
作者:雷晓平
出品人:
页数:276
译者:
出版时间:2007-1
价格:25.00元
装帧:
isbn号码:9787111203049
丛书系列:
图书标签:
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  • 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
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具体描述

本书主要介绍MCS-51系列单片机的基本原理、程序设计、外围接口技术和C51程序设计基础。本书包括了单片机及其应用课程教学的基本内容,同时结合单片机应用的新技术和新器件的发展给出大量例题,为读者提供了单片机基本程序设计、定时器、中断、并行和串行I/O接口、I2C总线应用、并行和串行A/D、D/A接口应用和C51基本程序设计基础等应用实列,具有很强的实用性。

本书可作为高等院校计算机、电气、机电一体化和电子信息类专业本科生教材,亦可作为计算机及相关专业大专和各类培训班的教材和教学参考书,对学习单片机原理与应用和从事单片机应用技术的工程技术人员而言,也是一本很好的参考书。

《现代电力电子技术与系统集成》图书简介 作者: 张力、王涛、李明 出版社: 机械工业出版社 出版时间: 2024年5月 页数: 约850页(含丰富图表和案例分析) --- 一、 本书的定位与核心价值 《现代电力电子技术与系统集成》是一本面向高年级本科生、研究生以及电力电子行业工程技术人员的专业参考书。本书旨在系统、深入地阐述当前电力电子技术的前沿进展、核心理论、关键器件、先进控制策略以及复杂系统的集成与应用。 在“碳中和”和“能源互联网”的大背景下,电力电子技术已成为支撑智能电网、新能源接入、电动汽车、高效工业驱动等领域的基石。本书的编写紧密围绕这一时代需求,不仅注重理论的严谨性,更强调工程实践中的实际问题解决能力,致力于搭建理论与工程应用之间的坚实桥梁。 二、 目标读者群体 1. 高等院校电子信息、电气工程、自动化等相关专业的师生: 作为教材或深度学习的参考资料,涵盖了从基础理论到复杂系统设计的完整知识体系。 2. 电力电子设备研发工程师: 为从事逆变器、变流器、电源管理系统等研发工作的人员提供最新的器件选型、拓扑结构优化和控制算法实现方案。 3. 新能源与储能系统集成工程师: 帮助理解并掌握大功率电力电子变流器在光伏并网、风力发电、电池储能系统(BESS)中的关键技术。 4. 电动汽车(EV/HEV)动力系统工程师: 提供电机驱动、车载充电机(OBC)、DC/DC变换器等关键模块的深入解析。 三、 核心内容架构与章节详解(总计十三章) 本书结构严谨,逻辑清晰,分为基础理论、关键技术和系统集成三大板块。 第一部分:电力电子基础与关键器件(第1-4章) 第1章:电力电子技术概述与发展趋势 本章首先回顾了电力电子学的历史沿革,重点分析了当前电力电子在能源转型中的战略地位。详细探讨了高频化、模块化、智能化、低碳化等技术发展趋势,并引入了宽禁带半导体(SiC和GaN)在功率密度提升中的核心作用。 第2章:电力电子核心器件的物理特性与选型 深入剖析了IGBT、MOSFET、SiC MOSFET、GaN HEMT等主流功率器件的开关特性、热管理要求及可靠性评估模型。本章特别增加了基于器件数据手册的实际选型流程图,并对比了不同器件在不同工作频率下的损耗模型。 第3章:开关电源拓扑结构与基本原理 系统回顾了线性电源到开关电源的演进,详述了DC/DC变换器(Buck, Boost, Buck-Boost, LLC谐振等)的稳态分析和动态特性。重点讲解了单级、多级串并联拓扑在超高压或超低压应用中的设计考量。 第4章:先进的电路保护与热管理技术 针对大功率系统高可靠性要求,本章详细介绍了过流、过压、过温保护机制的设计,包括快速关断电路、缓冲电路和吸收电路的实现。热设计方面,重点介绍了基于有限元分析(FEA)的散热器设计、热沉优化以及先进的液冷技术在功率模块中的应用。 第二部分:先进控制理论与实现(第5-8章) 第5章:脉冲宽度调制(PWM)技术精讲 超越传统的正弦波PWM,本章深入探讨了空间矢量调制(SVM)在三相系统中的优越性,以及应用于高压变频器(HVDC/HVAC)的倍频调制、非对称调制等高级PWM策略。 第6章:线性控制与状态反馈控制 系统回顾了PID控制器的设计与局限性。重点阐述了基于系统的线性控制方法,如极点配置法和LQR最优控制在电流环、电压环设计中的应用,并给出详细的S域和Z域传递函数推导。 第7章:无传感器技术与弱耦合控制 针对高精度伺服驱动和并网系统,本章聚焦于无传感器观测器的设计,如基于滑模观测器(SMO)、滑模观测器(ESO)和基于卡尔曼滤波(KF)的转速/位置估算方法。 第8章:功率质量控制与谐波抑制 阐述了电网谐波的危害及标准(如IEEE 519)。详细介绍了有源电力滤波器(APF)和无源电力滤波器(PFC)的工作原理,以及在并网逆变器中实现单位功率因数和低总谐波失真(THD)的控制算法。 第三部分:系统集成与应用实例(第9-13章) 第9章:高可靠性DC/DC变换器的设计 聚焦于高密度、高效率的LLC谐振变换器设计,涵盖了软开关技术的实现、频率锁定技术以及多路输出的同步整流设计。提供了从规格书到PCB布局的完整设计流程指导。 第10章:光伏并网逆变器系统集成 以并网双向变流器为例,详细分析了并网系统的MPPT(最大功率点跟踪)算法、并网保护(孤岛检测)和环路补偿设计。特别关注了分布式发电系统中的电能质量协调问题。 第11章:电池储能系统(BESS)的关键技术 深入探讨了锂离子电池的充放电管理、热管理策略以及电池管理系统(BMS)的硬件与软件协同。重点介绍了储能变流器(PCS)在电网调频、调峰中的应用与控制策略。 第12章:电动汽车用大功率驱动系统 详细解析了永磁同步电机(PMSM)和开关磁阻电机(SRM)的驱动策略。对车载高压DC/DC变换器和OBC的拓扑选择、电磁兼容性(EMC)设计进行了深入探讨。 第13章:电力电子系统的电磁兼容性(EMC)与可靠性工程 本章是集成应用的关键。系统讲解了EMI/EMC的产生机理,包括传导干扰和辐射干扰的抑制技术。强调了PCB布局、屏蔽、滤波器的选择与布局在确保系统长期稳定运行中的决定性作用。 四、 本书的特色与创新点 1. 理论与仿真结合紧密: 全书配有大量MATLAB/Simulink和PLECS仿真模型实例,读者可同步进行验证。 2. 工程案例驱动: 包含十余个来自实际工业项目的案例分析,涵盖从设计指标到最终测试的完整链条。 3. 前沿技术覆盖全面: 充分涵盖了SiC/GaN器件的最新应用、多电平技术(如T型、NPC)的改进型拓扑以及先进的数字控制架构(如FPGA/DSP在实时控制中的应用)。 4. 严谨的数学建模: 对于复杂控制系统,提供了详尽的数学推导和参数计算方法,避免了“黑箱化”的描述。 通过研读本书,读者将能够全面掌握现代电力电子系统的设计、分析和集成能力,为应对未来复杂能源系统的挑战做好充分准备。

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读后感

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用户评价

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我一直对电子制作和DIY项目很感兴趣,但总觉得很多东西都太高深了,无从下手。直到我翻开了这本《单片机原理及应用》。这本书最吸引我的地方在于,它不仅讲“是什么”,更讲“为什么”和“怎么做”。作者没有停留在泛泛而谈的概念介绍,而是深入到单片机的底层,讲解了CPU的工作原理,包括指令的获取、译码、执行等一系列过程。我特别喜欢书中对时序图的详细分析,这让我能够清晰地看到CPU是如何与外部设备进行通信的。另外,书中的I/O端口章节也让我受益匪浅,我明白了如何通过控制端口的电平来驱动外部设备,或者读取外部传感器的信息。这种对细节的深入挖掘,让我对单片机的工作机制有了更深刻的理解。除了原理讲解,书中还穿插了大量的实际应用案例。我记得有个章节是关于如何使用中断来处理外部事件,这对我理解实时性要求较高的项目非常有帮助。书中通过一个具体的例子,讲解了如何设置中断优先级,如何编写中断服务程序,让我能够更好地掌握中断的应用。此外,书中还提供了很多实用的技巧和经验,比如如何进行代码优化,如何进行硬件调试等,这些都是在书本上很难学到的宝贵经验。总的来说,这本书让我不仅学会了单片机的基本原理,更重要的是,它为我提供了一个解决实际问题的思路和方法。

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我之前一直以为单片机就是个“小电脑”,但读了这本书后,我才发现它比我想象的要精妙得多。《单片机原理及应用》这本书,给我带来的最大感受就是“条理清晰,循序渐进”。它不是那种上来就给你一堆复杂代码的书,而是从最基础的指令集开始,一点一点构建起我对单片机的认知。我特别喜欢书中对指令编码的讲解,作者用图文并茂的方式,展示了每条指令是如何被转换成二进制码,然后在CPU中被执行的。这让我感觉自己好像能够“看到”CPU内部的工作过程。而且,书中对各种寻址方式的深入分析,让我明白了为什么不同的指令可以访问不同内存区域的数据,这对于理解程序执行效率有着重要的意义。让我惊喜的是,书中关于I/O口和中断控制器的讲解。作者通过一些实际的例子,比如如何控制LED闪烁,如何读取按键的状态,如何利用定时器来触发中断,让我能够亲手去实践,并且看到代码的实际效果。这种“学以致用”的感觉,极大地提升了我的学习兴趣。而且,书中还提供了一些关于调试技巧的介绍,比如如何使用示波器来观察信号,如何使用逻辑分析仪来捕获数据,这些都对我今后解决实际问题提供了很大的帮助。这本书让我明白,单片机开发不仅仅是编程,更是一个涉及硬件、软件、调试等多个方面的综合性学科。

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这本书的结构设计非常合理,我之前尝试过几本关于嵌入式开发的入门书籍,但总感觉要么内容太跳跃,要么过于理论化,难以实践。而这本《单片机原理及应用》则恰恰找到了一个完美的平衡点。它从最基础的微控制器架构开始,详细介绍了CPU、内存、I/O端口等关键组成部分的作用,并且用通俗易懂的比喻来解释它们的功能。随后,作者并没有急于展示复杂的应用,而是花费了相当大的篇幅来讲解指令集。对于我这样一个之前没有任何编程基础的读者来说,指令集可能听起来非常吓人,但书中对每条指令的解释都非常到位,并且配有详细的二进制代码和汇编示例,让我能够逐步理解计算机是如何执行命令的。我尤其喜欢书中对不同指令的分类和讲解,比如数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算指令等等,清晰明了,便于记忆和理解。而且,书中的例子都非常精炼,能够快速展示出指令的功能,让我能够边学边练。在理解了指令集之后,作者开始引入中断和定时器等概念。这两个部分对于单片机来说至关重要,书中对它们的讲解非常深入,我记得有一章专门讲了如何利用定时器实现精确延时,这对我后续开发一个需要精确计时的小项目非常有帮助。整个过程的学习曲线非常平缓,一点点积累,让我在不知不觉中掌握了单片机开发的核心技能。

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我对电子工程领域一直有着浓厚的兴趣,但总觉得理论知识太枯燥,难以与实际应用结合。《单片机原理及应用》这本书,就像一座桥梁,将我带入了充满活力的单片机应用世界。我喜欢作者在讲解每个概念时,都会追溯其背后的原理,而不是简单地给出使用方法。例如,在讲解ADC(模数转换器)时,作者不仅介绍了它的工作流程,还深入分析了量化误差、采样速率等关键参数对测量精度的影响。这让我能够根据实际需求,选择合适的ADC配置。同样,在讲解PWM(脉冲宽度调制)时,作者详细解释了如何通过改变占空比来控制输出的平均电压,并给出了如何通过代码实现PWM的示例,这对于控制电机速度、LED亮度等场景非常实用。书中的许多章节都围绕着实际的应用场景展开,比如如何利用单片机实现一个简易的数码管显示,如何通过串口与PC进行通信,如何读取按键输入并做出响应等等。这些实例让我看到了单片机的强大之处,也激发了我自己动手实践的欲望。我尤其喜欢书中关于嵌入式系统开发的调试技巧,作者分享了一些在实际开发中经常遇到的问题以及解决思路,这对于我这样的新手来说,简直是金矿。

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对于我这种对单片机系统构建有着初步了解,但缺乏深入实践的人来说,《单片机原理及应用》这本书提供了一个非常好的学习平台。它在讲解原理的同时,非常注重与实际硬件的结合,让理论不再是空中楼阁。例如,在介绍CPU时,作者不仅仅讲了CPU的逻辑功能,还深入到了CPU的引脚定义、工作电压、时钟信号的产生等具体细节,这让我能够将学到的知识与具体的芯片型号对应起来。让我印象深刻的是,书中关于外部存储器接口的讲解,它详细介绍了如何连接外部RAM和ROM,以及如何进行地址译码和数据总线的控制。这对于我理解一些更高级的单片机系统非常有帮助。此外,书中关于系统总线和握手信号的讲解也让我豁然开朗,我明白了CPU是如何通过总线与各种外围设备进行通信的,以及握手信号在数据传输中的作用。这些底层原理的掌握,对于我今后进行更复杂的系统设计是至关重要的。而且,书中还提供了一些关于电源管理和时钟系统的设计指南,这对于保证单片机系统的稳定运行非常有帮助。总的来说,这本书让我不仅理解了单片机的内部运作机制,更让我能够将其与实际的硬件设计联系起来,为我今后的学习和实践打下了坚实的基础。

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这本书对我这样的初学者来说,简直是救星!我一直想学习单片机,但市面上很多教材要么太理论化,要么例子太老旧,学起来总感觉不得劲。这本《单片机原理及应用》完全不一样。它从最基本的数电模电基础稍微带过,然后直接切入单片机的核心——微处理器的工作原理。我印象最深的是书中关于指令集和寻址方式的讲解,虽然听起来有点技术性,但作者的讲解非常清晰,并且配有大量的汇编代码示例,让我能够一步步跟着操作,理解CPU是如何解析和执行指令的。而且,书中不仅讲解了指令的语法,还深入分析了指令的时序,这对于理解单片机的运行速度和效率至关重要。让我惊艳的是,书中关于中断系统和定时器/计数器的讲解。这两个部分是单片机实现复杂功能的关键,而书中对它们的讲解非常透彻,从原理到实际应用,都有详细的阐述。我记得我曾经在一个项目中需要精确控制时间,书中的定时器讲解帮了我大忙,让我能够理解如何设置预分频器、重载值,以及如何利用中断来实现精确的周期性任务。此外,书中还提供了很多实用的编程技巧,比如如何用C语言来编写高效的单片机程序,如何进行简单的输入输出控制,以及如何使用片内外设,比如ADC、DAC、UART等。这些内容都非常贴近实际应用,让我能够学以致用。

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作为一名对硬件充满好奇但又缺乏系统学习机会的学生,我一直觉得单片机是一个既神秘又令人向往的领域。《单片机原理及应用》这本书,就像一把钥匙,为我开启了通往这个世界的大门。我特别欣赏书中由浅入深的讲解方式。它不是那种上来就抛出大量专业术语的书,而是从最基础的“什么是单片机”开始,逐步引入CPU、存储器、输入输出端口等核心概念。书中对这些概念的解释非常直观,甚至会用一些类比来帮助理解,比如把CPU比作单片机的“大脑”,存储器比作“记忆”,I/O端口就是与外界沟通的“桥梁”。这让我这个初学者感觉非常友好。接着,书中详细讲解了单片机的指令系统。我之前一直认为编程是一件非常抽象的事情,但通过学习书中的汇编语言,我才真正体会到计算机是如何一步步执行指令的。书中的指令讲解非常详尽,并且提供了大量的实例,让我能够亲手去敲代码,去观察程序的运行结果。我记得有一次,我按照书上的例子,用汇编语言控制LED闪烁,当看到LED真的按照我的指令闪烁起来的时候,那种成就感简直无法言喻。这本书还非常注重实践,在讲解完一些基础原理之后,都会有一些小项目或者实验来巩固学习。这些小项目虽然简单,但却能让我将学到的知识融会贯通,并且看到实际的应用效果。

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这本书简直是打开了我对微控制器世界的大门!我一直对电子产品内部的“大脑”感到好奇,但又觉得无从下手。这本《单片机原理及应用》就像一位循循善诱的老师,从最基础的概念讲起,比如什么是单片机、它有哪些核心部件,然后慢慢深入到各种指令的含义、时序的控制等等。最让我印象深刻的是,书中并没有直接跳到复杂的项目,而是花了大量篇幅讲解那些看似枯燥的原理,但正是这些原理,让我理解了为什么程序会这样运行,为什么硬件会这样响应。书中大量的图示和流程图,对于我这种视觉型学习者来说,简直是福音。我记得有一次,我对一个定时器中断的理解卡住了,反复看书中的讲解,结合着硬件电路图,终于恍然大悟。那种“原来如此”的成就感,是学习过程中最宝贵的财富。而且,书中还穿插了一些小例子,让我们能够立刻将学到的知识付诸实践,虽然只是简单的LED闪烁,但对我来说,那是一种将抽象概念转化为现实的魔法。这本书的语言风格也很亲切,不像某些技术书籍那样冰冷晦涩,读起来就像在和一位经验丰富的工程师交流,他会耐心解答你的疑问,引导你一步步走向深入。我甚至可以想象到,作者在写这本书的时候,一定是以读者的角度出发,设身处地地考虑到了我们可能遇到的困惑,并且为我们准备好了解决方案。这本书的价值,不仅仅在于它提供了知识,更在于它点燃了我对单片机应用的兴趣,让我看到了一个充满无限可能的领域。它让我明白,原来我也可以用自己的双手,创造出一些有趣的小装置。

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这本书就像一位经验丰富的技术顾问,把我从单片机学习的迷雾中一步步引向清晰的道路。我之所以这样说,是因为它不仅仅是知识的堆砌,更重要的是它传递了一种解决问题的思维方式。作者在讲解单片机体系结构时,没有仅仅列举各种硬件模块,而是深入剖析了这些模块如何协同工作,形成一个完整的计算系统。比如,在讲解CPU内部结构时,作者详细描述了指令流水线、寄存器组等,这让我对CPU的执行效率有了更直观的认识。我特别喜欢书中关于存储器管理的章节,它不仅介绍了ROM、RAM的功能,还讲解了它们之间的关系以及如何通过地址总线和数据总线进行访问,这对于理解程序是如何加载和运行的至关重要。更让我印象深刻的是,书中关于I/O端口的讲解,它详细介绍了端口的配置方式,如何设置为输入或输出,如何进行推挽输出或开漏输出,以及如何处理高阻态。这些细节对于初学者来说可能有点晦涩,但作者通过大量的图示和示例,让这些概念变得易于理解。而且,书中还提供了一些关于端口扩展的技巧,这对于需要更多I/O资源的复杂项目非常有价值。总的来说,这本书让我明白,单片机开发不仅仅是写代码,更是对硬件和软件的深刻理解,以及如何将它们巧妙地结合起来解决实际问题。

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这本书的讲解风格非常独特,它不是那种一本正经、枯燥乏味的教材,而是更像是一位经验丰富的工程师在和你分享他的知识和经验。我特别欣赏作者在讲解指令集的部分,他并没有简单地罗列指令,而是通过不同的应用场景,来解释每条指令的实际作用。比如,在讲解数据传送指令时,他会举例说明如何将数据从一个寄存器传送到另一个寄存器,如何将数据从内存读出到寄存器,以及如何将数据写回内存。这些生动的例子,让我对指令的理解更加深刻。而且,书中还详细讲解了寻址方式,比如立即寻址、寄存器寻址、直接寻址、间接寻址等等,这让我明白了CPU是如何根据不同的方式来访问内存中的数据的。另外,书中关于中断系统的讲解也让我受益匪浅。我之前一直对中断感到很困惑,不知道它究竟有什么用。通过阅读这本书,我才明白中断是单片机实现多任务处理和响应外部事件的关键。作者详细讲解了中断的产生、中断向量、中断服务程序以及中断优先级等概念,并给出了如何编写中断处理程序的示例。这让我能够更好地利用中断来提高程序的效率和实时性。

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