单片机轻松入门

单片机轻松入门 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:北航大学
作者:周坚
出品人:
页数:256
译者:
出版时间:2007-2
价格:28.00元
装帧:
isbn号码:9787810778183
丛书系列:
图书标签:
  • 单片机
  • 单片机
  • 嵌入式系统
  • Arduino
  • C语言
  • 电子制作
  • DIY
  • 初学者
  • 硬件开发
  • 物联网
  • 实践教程
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具体描述

《单片机轻松入门》(第2版)以80C51系列单片机为主,详尽介绍单片机工作原理和应用方面的知识,内容包括单片机结构、指令系统、典型接口器件等。随书光盘内容包括:作者所设计的实验仿真板,书中所有实例、实验过程及现象的动画等。因此,读者获得的不仅是一本文字教材,更是一个完整的学习环境。《单片机轻松入门》(第2版)结合了作者多年教学、科研实践所获取的经验,在单片机课程教学改革的基础上,融入教学改革成果编写而成。它依据学习者的认知规律来编排内容,充分体现了“以人为本”的指导思想。

好的,这是一份关于“单片机轻松入门”这本书的详细图书简介,其中不包含该书的具体内容,旨在描述其目标读者、价值主张、涵盖主题的广度与深度,以及阅读后的预期收获。 --- 图书简介:《单片机轻松入门》 面向渴望掌握现代电子技术核心的工程师、电子爱好者和专业学习者的权威指南 在这个数字化与自动化飞速发展的时代,微控制器(单片机)已不再是高深莫测的实验室设备,而是驱动万物智能化的核心引擎。从智能家电到工业控制系统,从嵌入式设备到物联网(IoT)终端,理解和运用单片机技术是构建现代电子系统的基石。《单片机轻松入门》正是一本旨在彻底打破单片机学习门槛,为读者构建扎实理论基础与强大实践能力的综合性参考书。 本书的定位并非仅仅是针对某一特定型号单片机的操作手册,而是聚焦于通用微控制器技术原理、编程范式和系统设计思维的培养。我们相信,掌握了核心思想,便能触类旁通,驾驭市面上绝大多数主流微控制器平台。 一、 奠定坚实基础:从概念到架构的深入剖析 本书伊始,我们将带领读者系统地、深入地理解单片机在整个嵌入式系统中的战略地位。我们摒弃了晦涩难懂的理论堆砌,转而采用工程实践导向的讲解模式。 读者将学习到微控制器架构的演进历史,理解不同指令集(如精简指令集RISC与复杂指令集CISC)对系统性能和功耗的影响。我们详细探讨了存储器层次结构——从程序存储器(ROM/Flash)到数据存储器(RAM/EEPROM)的布局与访问机制,这对于理解变量存储、堆栈操作和中断向量定位至关重要。 核心内容包括对中央处理单元(CPU)工作流程的精细分解:时钟系统如何同步操作,指令周期的构成,以及流水线技术对执行效率的提升。此外,书中将详尽剖析复位(Reset)机制——冷启动、热启动、看门狗复位等不同情境下的系统初始化流程,这是确保嵌入式系统稳定运行的首要前提。 二、 通用接口与外设:构建交互世界的桥梁 现代单片机之所以强大,在于其丰富且灵活的片上外设系统。本书用大量篇幅,系统性地梳理了这些关键接口的工作原理、寄存器配置方法和高效驱动技巧。 定时器/计数器(Timer/Counter)是嵌入式系统的“心脏”,本书超越了简单的延时功能描述,深入探讨了PWM(脉冲宽度调制)在电机控制、电源管理中的精确应用,以及捕获/比较模块如何实现对外部事件的精确测量。 中断系统的讲解是本书的重点之一。我们详细阐述了中断的优先级管理、嵌套机制,以及如何通过软件和硬件协同设计,实现对高速或随机性事件的实时响应,这直接关系到系统的实时性要求。 通信协议栈是实现系统互联的关键。本书全面覆盖了串行通信的基石——UART/USART的波特率计算、数据帧格式与错误校验。更进一步,我们深入解析了同步通信协议,如SPI(串行外设接口)和I2C(集成电路总线)的仲裁机制、主从切换流程,以及在多设备挂载下的地址冲突解决策略。对于需要更高带宽或更远距离通信的应用,书中也探讨了CAN总线和以太网接口的初步概念与应用场景。 三、 软件开发与编程范式:从C语言到硬件抽象层 在软件层面,本书聚焦于如何使用高效的C语言来驾驭硬件资源。 我们强调位操作的艺术:如何通过位掩码、移位操作来精确地设置、清除或翻转寄存器的特定位,这是嵌入式编程的标志性技能。同时,书中也探讨了C语言与汇编语言的混合编程,用于实现对性能要求极高或需要直接操作特殊寄存器的关键代码段。 更重要的是,本书倡导工程化的软件架构思想。我们详细阐述了驱动层(HAL/LL)的设计哲学,解释了为何优秀的驱动代码需要具备良好的可移植性和可读性。读者将学习如何设计清晰的状态机模型来管理复杂的外设操作流程,如何使用环形缓冲区(Circular Buffer)来高效处理异步数据流,以及如何编写健壮的初始化序列以确保系统启动的可靠性。 四、 实践与调试:工具链的掌握与问题解决 理论的价值必须通过实践来检验。《单片机轻松入门》强调“动手做中学”的方法论。 本书详细介绍了嵌入式开发的标准工具链:编译器(Compiler)、链接器(Linker)和调试器(Debugger)的工作流程。读者将学会如何配置链接脚本,以精确控制代码和数据在目标硬件上的物理布局。 在调试环节,书中投入大量篇幅讲解硬件调试技术:如何正确使用逻辑分析仪和示波器来观察数字信号的时序和模拟特性。我们教授读者如何运用硬件断点、观察点等调试器高级功能,追踪难以复现的运行时错误,并分析程序在运行时对内存和寄存器的意外修改。 展望:迈向系统级设计 阅读完本书,您将不再是被动地复制粘贴代码片段,而是能够自信地从零开始设计和实现嵌入式功能模块。您将具备以下核心能力: 1. 快速学习新平台的能力: 理解通用原理后,能迅速掌握特定厂商(如STM32, ESP32等)的新系列单片机的寄存器手册和参考手册。 2. 高效的系统集成能力: 能够选择合适的通信协议,设计稳定的驱动程序,并将传感器、执行器等外部设备可靠地集成到微控制器系统中。 3. 健壮的故障排查能力: 面对程序崩溃、数据异常或时序错误时,能够利用逻辑分析工具和调试技巧,快速定位问题的根源。 《单片机轻松入门》是一块坚实的垫脚石,它为渴望进入嵌入式系统、物联网、自动化控制或机器人领域的学习者和专业人士,铺设了一条清晰、高效且充满实战乐趣的学习路径。这本书旨在让您真正“轻松”地迈入单片机世界,并为未来的高级嵌入式系统开发打下无可动摇的基础。

作者简介

周坚,网络中被惯称为“平凡”。以教书为业,开发些单片机项目,故自封为工程师。好读书,爱动手,以求甚解;常思考,每有所得,必以行动验证之;心无城府、不慕名利,所做皆小事,但均为实事。

目录信息

第1章 概述 1.1单片机的发展 1.1.1单片机名称的由来 1.1.2单片机技术的发展历史 1.2学习单片机的准备 1.2.1硬件准备 1.2.2软件准备 1.3计算机数据表示 1.3.1常用的进位计数制 1.3.2二进制的算术运算 1.3.3数制间的转换 1.3.4数的表示方法及常用计数制的对应关系 1.3.5逻辑数据的表示 1.4计算机中常用的基本术语 1.5存储器 1.5.1存储器的工作原理 1.5.2半导体存储器的分类 思考题与习题第2章 一步一步学单片机 2.1软件实验环境的建立 2.1.1 Keil软件简介、安装与使用 2.1.2实验仿真板简介、安装与使用 2.2用单片机控制LED 2.2.1实例分析 2.2.2用实验仿真板来实现 2.2.3单片机的工作过程 2.3单片机控制LED闪烁发光 2.3.1实例分析 2.3.2用实验仿真板来实现 2.3.3单片机的片内RAM与工作寄存器 2.3.4延时程序分析 2.3.5延时时间的计算 2.4单片机的复位电路 2.5省电工作方式 2.6单片机控制8个LED闪烁发光 2.6.1实例分析 2.6.2用实验仿真板来实现 2.7用按钮控制LED 2.7.1实例分析 2.7.2用实验仿真板来实现 2.8并行I/O口 2.8.1并行I/O口的功能 2.8.2并行I/o口的结构分析 2.8.3 I/O端口的输入功能分析 2.9用单片机实现流水灯 2.9.1实例分析 2.9.2用实验仿真板来实现 2.10单片机内部结构分析 2.10.1 80C51 CPU的内部结构与功能 2.10.2控制器 2.11硬件实验环境的建立 2.11.1实验板原理 2.11.2硬件结构 2.11.3实验电路板的基本使用方法 2.11.4编程器的使用 思考题与习题第3章 定时器/计数器、中断和串行接口 3.1定时器/计数器的基本概念 3.2单片机的定时器/计数器 3.2.1定时器/计数器的基本结构及工作原理 3.2.2定时器/计数器的控制字 3.2.3定时器/计数器的4种工作方式 3.2.4定时器/计数器中定时/计数初值的计算 3.3中断系统 3.3.1中断概述 3.3.2中断系统的结构 3.3.3中断控制 3.3.4中断响应过程 3.3.5中断应用实例 3.4定时器/计数器的应用 3.4.1定时器的应用 3.4.2计数器的应用 3.5串行通信 3.5.1串行通信概述 3.5.2单片机的串行接口 3.5.3串行口工作方式 3.5.4串行口应用编程 思考题与习题 第4章 80C51的指令系统 4.1概述 4.1.1有关指令与程序的基本概念 4.1.2汇编语言格式 4.2指令的寻址方式 4.2.1寻址的概念 4.2.2寻址方式 4.2.3指令中的操作数标记 4.3数据传送类指令及练习 4.3.1数据传送类指令一 4.3.2用仿真软件进行指令练习 4.4算术运算指令 4.5逻辑运算类指令 4.6控制转移类指令 4.7位操作类指令 4.8程序设计实例 思考题与习题第5章 接口技术 5.1 LED显示器的接口 5.1.1 8段LED显示器的结构 5.1.2 LED显示器的接口电路 5.2键盘接口 5.2.1键盘工作原理 5.2.2键盘与单片机的连接 5.3 I2C总线接口 5.3.1 I2C总线简介 5.3.2 AT24C系列EEPROM的结构及特性 5.3.3 AT24C系列EEPROM的使用 5.4 SPI总线接口 5.4.1 SPI串行总线简介 5.4.2 X5045的结构和特性 5.4.3 X5045的使用 5.5 A/D转换接口 5.5.1 A/D转换的基本知识一 5.5.2典型A/D转换器的使用 5.6 D/A转换接口 5.6.1 D/A转换器工作原理 5.6.2典型D/A转换器的使用 5.7字符型液晶显示器接口 5.7.1字符型液晶显示器的基本知识 5.7.2字符型液晶显示器的使用 思考题与习题第6章 应用设计举例 6.1秒表 6.2可预置倒计时时钟 6.3 AT24C01A的综合应用 6.3.1功能描述 6.3.2实例分析 6.3.3实例应用 6.4 X5045的综合应用 6.4.1功能描述 6.4.2实例分析 6.4.3实例应用 6.5发动机传感器控制仪的研制 6.5.1开发背景 6.5.2系统分析与设计 6.5.3使用说明 6.5.4程序清单及分析 6.6综合练习 思考题与习题 附录A 实战——接真正的灯 A.1工作原理 A.2元器件的选择 A.3安装及调试附录B 单片机常见问题问与答附录C 利用实验仿真板进行单片机教学的探讨 C.1问题的提出 C.2解决方案 C.3教学实例 C.4一些问题的说明附录D 进阶与提高 D.1 DPJ8实验仿真板使用 D.2硬件仿真功能的使用 D.3具有更多功能的实验板 D.4性价比比较高的两款开发工具 D.4.1基于Keil Monitor-51 Drivr的仿真器 D.4.2下载型编程器附录E 配套光盘使用说明 E.1文件夹内容说明 E.2使用参考文献
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读后感

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用户评价

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作为一个在校学生,我希望能够通过学习单片机,为我未来的专业学习和职业发展打下坚实的基础。然而,市面上的许多单片机书籍,要么过于理论化,要么侧重于某个特定芯片,难以形成一个完整的知识体系。我需要一本能够提供全面、系统、深入讲解的教材。我希望这本书能够涵盖各种主流的单片机架构,例如ARM Cortex-M系列,并且深入讲解它们的指令集、寄存器和存储器管理。同时,我希望它能够详细介绍嵌入式Linux在单片机开发中的应用,包括开发环境的搭建、驱动程序的编写以及应用程序的开发。对于我来说,掌握嵌入式Linux是提升单片机开发能力的重要一步。我期待通过这本书,我能够全面掌握单片机的软硬件开发技术,能够独立设计和实现复杂的嵌入式系统,并且能够为我未来的学习和工作打下坚实的基础。

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我之前尝试过学习单片机,但总是浅尝辄止。主要原因在于市面上的书籍要么过于理论化,要么讲解不够深入,导致我无法真正理解其精髓。我希望找到一本能够真正“带我飞”的书,它应该像一位经验丰富的导师,能够将复杂的知识分解成易于理解的部分,并且能够提供足够的实践指导,让我能够融会贯通。我期待这本书能够对各种常用的单片机芯片进行介绍,并分析它们各自的特点和适用范围,帮助我选择最适合自己学习和开发的平台。同时,我希望书中能够详细讲解单片机的开发流程,从硬件选型、电路设计到软件编程和调试,提供一个完整的流程指导。尤其是在软件编程方面,我希望它能够深入讲解C语言在单片机开发中的应用,包括常用的数据结构、算法以及一些高级的编程技巧。通过阅读这本书,我希望能够建立起一种“看到一个项目,就能想到如何用单片机实现”的能力。这种从概念到实现的思维转变,对我来说至关重要。我期待通过这本书,我能够真正掌握单片机开发的精髓,能够独立设计和实现一些有意义的电子项目,从而获得成就感和自信心。

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作为一个对技术充满好奇心的人,我一直对单片机的世界充满向往,但真正开始学习时,却发现困难重重。市面上的单片机书籍,要么是大学教材,内容过于学术化,要么是入门教程,但讲解不够深入,缺乏系统性。我希望找到一本能够真正填补我知识空白的书籍,它应该是一位循循善诱的老师,能够带领我从最基础的概念开始,逐步深入到核心技术。我特别关注书中对中断和定时器讲解的详细程度。这两个是单片机编程中非常重要的概念,但往往也是新手容易混淆的地方。如果这本书能够用清晰的图示和生动的例子,将中断和定时器的原理、设置方法以及实际应用讲解透彻,那对我来说将是极大的帮助。我希望通过这本书,我能够摆脱“看懂代码但不知道为什么这样写”的困境,真正理解代码背后的逻辑和原理。我期待这本书能够成为我的“秘密武器”,帮助我解锁单片机的无限可能,让我能够将脑海中的创意转化为现实。

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初次接触单片机,脑子里还是一团浆糊,感觉像是掉进了一个完全陌生的领域。市面上关于单片机的书确实不少,但很多都写得晦涩难懂,动辄就是一大堆理论公式,看得我头晕眼花,直接劝退。我不是科班出身,对电子工程的知识了解得也有限,所以非常渴望一本能够真正“零基础”入门的书。我希望这本书能够像一位耐心细致的老师,一步步地引导我,从最基本概念讲起,比如什么是单片机,它有哪些核心部件,它们又是如何协同工作的。我特别希望它能用通俗易懂的语言解释那些看似高深的专业术语,并且最好能配上丰富的图示,让我这个视觉型学习者能更直观地理解。另外,学习单片机不仅仅是理论,更重要的是实践。如果这本书能提供一些简单易行的实验项目,并且详细讲解实验的步骤、所需的元器件以及代码的编写思路,那对我来说将是极大的福音。毕竟,只有动手实践,才能真正掌握知识,才能从“看懂”变成“会做”。我期待这本书能够让我摆脱“纸上谈兵”的状态,真正迈出单片机学习的第一步,感受到DIY的乐趣和成就感。我希望通过这本书,我能够建立起对单片机的基本认知,能够理解一些简单的电路原理,并且能够编写出让单片机“动起来”的代码。这种从零开始,逐步建立起来的信心,对我来说是无价的。

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我曾经对单片机充满了热情,但现实是残酷的。当我打开那些厚重的技术手册和晦涩难懂的书籍时,我的热情就被浇灭了。我渴望一本能够让我重新拾起信心,并且真正享受学习过程的书。我希望这本书能够拥有一个清晰的结构,能够按照由浅入深的顺序,引导我一步步地掌握单片机的知识。从最基本的硬件组成,到各种接口的运用,再到程序的设计和调试,每一个环节都应该有详细的讲解和清晰的图示。我尤其看重书中对调试技巧的介绍。在单片机开发过程中,调试是至关重要的一环。如果这本书能够提供一些实用的调试方法和技巧,帮助我快速定位和解决程序中的bug,那将大大提高我的学习效率。我希望这本书能够让我摆脱“复制粘贴”式的学习模式,真正理解代码的含义,并且能够自主地进行程序的修改和优化。我期待通过这本书,我能够成为一个更加独立、自信的单片机爱好者,能够解决实际问题,并且能够创造出属于自己的作品。

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作为一个业余爱好者,我一直对电子制作和嵌入式开发充满兴趣,但苦于没有系统性的学习资料。市面上关于单片机的书籍,要么技术过于前沿,要么内容过于陈旧,很难找到一本既能涵盖基础知识,又能跟上时代步伐的书籍。我希望找到一本能够让我快速上手,并且能够解决实际问题的好书。我特别关注这本书在代码讲解方面的详细程度。我希望它不仅能提供完整的代码示例,更能深入剖析代码的逻辑,解释每一行代码的作用,以及如何根据自己的需求进行修改和扩展。对于初学者来说,代码的理解和运用是最大的难点之一。如果这本书能够在这方面做得出色,那无疑会大大降低学习门槛。此外,我非常看重书中对开发环境搭建的指导。很多时候,光是配置开发环境就足以让人望而却步。如果这本书能够提供清晰、详细的开发环境搭建教程,包括所需软件的下载、安装和配置过程,那将节省我大量的时间和精力。我希望这本书能够带领我走出理论的迷宫,进入实际操作的世界,让我能够通过亲手实践,真正理解单片机的强大之处。我期待通过这本书,我能够独立完成一些有趣的小项目,比如控制LED灯闪烁,读取传感器数据,甚至构建一个简单的智能小设备。这种从零开始,逐步建立起来的成就感,对我来说是无价的。

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在信息爆炸的时代,找到一本真正有价值的书籍并非易事。我一直在寻找一本能够帮助我系统地了解单片机世界的书籍,它应该像一位经验丰富的向导,带领我穿梭于这个复杂而迷人的技术领域。我希望这本书不仅仅是理论的堆砌,更重要的是能够展现单片机的应用前景和实际价值。我期待它能够通过丰富的案例分析,让我看到单片机在日常生活和工业生产中的广泛应用,从而激发我的学习热情和探索欲望。对于我而言,学习单片机不仅仅是为了掌握一项技能,更是为了打开一扇通往更广阔技术世界的大门。我希望这本书能够为我打下坚实的基础,让我能够在这个领域里走得更远,掌握更深入的技术。我特别关注书中对硬件接口讲解的清晰度。理解不同硬件接口的工作原理以及如何通过单片机来控制它们,是进行嵌入式开发的关键。如果这本书能够用图文并茂的方式,详细讲解GPIO、UART、SPI、I2C等常用接口的配置和使用方法,并提供相应的实例,那将对我非常有帮助。我希望这本书能够引领我进入一个全新的学习阶段,让我能够从一个懵懂的观察者,变成一个能够创造和实现的技术爱好者。

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我是一位拥有多年电子产品维修经验的从业者,一直想将自己的经验提升到新的高度,深入了解单片机的奥秘。在工作中,我经常会遇到各种各样的问题,很多都与单片机有关,但我对其内部工作原理却知之甚少。我迫切需要一本能够帮助我理解单片机内部结构和工作机制的书。我希望这本书能够深入讲解单片机的指令集、流水线、存储器访问、外设接口等核心概念。同时,我希望它能够提供一些实际的调试技巧和故障排除方法,帮助我更好地理解和分析单片机出现的问题。例如,如何利用示波器、逻辑分析仪等工具对单片机进行调试,如何根据故障现象推断出可能的原因。我期待通过这本书,我能够从一个“修理工”蜕变成一个能够“设计和创造”的工程师,能够从根本上解决问题,并且能够开发出更加稳定、可靠的电子产品。

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对于我这样一位已经接触过一些电子基础知识,但对单片机领域仍然是“小白”的读者来说,选择一本合适的入门书籍至关重要。我曾翻阅过一些书籍,但很多都给我一种“用力过猛”的感觉,似乎直接把我丢进了一个复杂的迷宫,让我不知所措。我更期待一本能够循序渐进,将复杂的概念“抽丝剥茧”的书。它应该能够从最基础的逻辑门、晶体管等概念出发,逐渐过渡到微处理器、存储器等核心部件,然后深入讲解单片机的体系结构和工作原理。我非常看重书中对汇编语言的讲解。虽然C语言是单片机开发的主流,但我认为理解汇编语言对于深入理解单片机的底层运作机制至关重要。如果这本书能够用通俗易懂的方式讲解汇编语言,并提供一些简单的汇编程序示例,那将对我非常有帮助。我希望通过这本书,我能够彻底理解单片机的工作流程,并且能够写出高效、优化的程序,真正做到“知其然,也知其所以然”。

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作为一个对智能家居和物联网充满热情的设计师,我一直在寻找一本能够让我快速掌握单片机技术,并且能够将其应用于实际项目的书籍。市面上的单片机书籍,要么技术过于深入,让我望而却步,要么内容过于基础,无法满足我的实际需求。我希望找到一本能够连接理论与实践,并且能够激发我创造力的书籍。我期待这本书能够提供丰富的项目实战案例,例如如何利用单片机搭建一个简单的智能家居控制系统,如何实现一个基于物联网的设备连接。在项目讲解方面,我希望它能够详细说明项目的需求分析、硬件选型、电路设计、软件编程以及最终的实现效果。同时,我希望书中能够介绍一些常用的传感器和执行器,以及如何将它们与单片机进行连接和控制。我期待通过这本书,我能够将我的设计理念转化为实际的产品,能够用单片机创造出更加智能、便捷的生活。

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