单片机原理与应用

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出版者:福建科技
作者:张桂红
出品人:
页数:341
译者:
出版时间:2007-2
价格:32.00元
装帧:
isbn号码:9787533529543
丛书系列:
图书标签:
  • dddddd
  • 单片机
  • 原理
  • 应用
  • 嵌入式系统
  • 电子工程
  • 微控制器
  • C语言
  • 汇编语言
  • 硬件设计
  • 实践教程
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具体描述

《单片机原理与应用》主要内容:当今单片机技术应用的现状及发展趋势,以MCS一51系列单片机为例,原理和应用并重,并且从实用新型的角度介绍了单片机的应用技术。全书内容丰富、深入浅出,每章均附有例题和习题。

《嵌入式系统设计与开发实战》 本书是一本面向广大嵌入式系统爱好者、工程师和开发人员的实战指南。全书以实际项目为导向,深入浅出地介绍了嵌入式系统从概念到实现的完整流程,旨在帮助读者掌握嵌入式系统设计与开发的核心技能。 核心内容聚焦: 1. 嵌入式系统架构与组成: 详细阐述嵌入式系统的基本概念、发展历程及其在现代科技中的重要地位。 深入剖析嵌入式系统的典型架构,包括微处理器/微控制器(CPU/MCU)、存储器(RAM、ROM、Flash)、输入/输出接口(I/O Ports)、时钟、电源等关键硬件组成部分的功能及其相互关系。 介绍不同类型的嵌入式处理器,如ARM Cortex-M系列、RISC-V架构等,并分析它们在不同应用场景下的适用性。 探讨嵌入式系统中的外设,如ADC/DAC、定时器、PWM、UART、SPI、I2C、CAN、USB等,并讲解其工作原理和常用配置。 2. 嵌入式软件开发基础: 开发环境搭建: 指导读者如何配置交叉编译工具链、集成开发环境(IDE),如Keil MDK、IAR Embedded Workbench、VS Code配合PlatformIO等,并提供详细的安装和配置步骤。 C/C++语言在嵌入式中的应用: 重点讲解C/C++语言在嵌入式开发中的特性,包括指针、位操作、内存管理、结构体、枚举等,并提供大量的嵌入式场景下的代码示例。 汇编语言基础: 简要介绍汇编语言的概念及其在特定优化场景下的作用,帮助读者理解底层硬件的控制方式。 裸机编程与实时操作系统(RTOS): 裸机编程: 详细介绍在没有操作系统支持的情况下,如何直接操作硬件,编写简单的驱动程序和应用程序,理解中断机制、定时器应用、GPIO控制等。 RTOS入门: 深入讲解实时操作系统的概念,包括任务管理、调度算法(优先级抢占、时间片轮转)、任务间通信(信号量、互斥锁、消息队列)、事件标志、内存管理等。 主流RTOS介绍: 重点介绍FreeRTOS、RT-Thread等广泛应用的RTOS,并提供移植、配置及使用RTOS进行复杂嵌入式系统开发的详细案例。 3. 嵌入式硬件接口与驱动开发: GPIO(通用输入输出): 讲解GPIO的初始化、输入输出模式配置、高低电平控制、中断触发等。 UART(通用异步收发传输器): 介绍UART的通信原理、波特率设置、数据帧格式、发送接收数据的方法。 SPI(串行外设接口)与I2C(集成电路总线): 讲解这两种同步/异步串行通信协议的细节,包括主从模式、数据传输流程、地址寻址等,并演示如何驱动常见的SPI/I2C传感器和设备。 ADC(模数转换器)与DAC(数模转换器): 介绍ADC的采样原理、转换速率、分辨率,以及DAC的输出原理,并给出如何读取传感器模拟信号、生成模拟控制信号的实例。 定时器与PWM(脉冲宽度调制): 讲解定时器的多种工作模式(定时、计数、输入捕获、输出比较),以及PWM在电机控制、LED亮度调节等方面的应用。 4. 嵌入式系统项目实战: 传感器数据采集与处理: 设计包含温度、湿度、光照等多种传感器的智能家居环境监测系统,讲解如何通过I2C/SPI接口读取传感器数据,并利用ADC采集模拟量,然后通过UART将数据发送到上位机。 电机控制与驱动: 实现基于PWM的直流电机速度控制,以及步进电机的精确位置控制,包括霍尔编码器的反馈与闭环控制。 人机交互界面开发: 学习如何使用LCD、OLED等显示屏,以及按键、触摸屏等输入设备,设计用户友好的操作界面,实现菜单导航、参数设置等功能。 通信协议实现: 讲解CAN总线在汽车电子中的应用,以及MQTT协议在物联网(IoT)设备中的数据传输。 低功耗设计与优化: 介绍嵌入式系统中常见的低功耗模式(睡眠、停机等),以及如何通过软件优化降低功耗,延长电池寿命。 5. 嵌入式系统调试与测试: 调试工具与技巧: 详细介绍JTAG/SWD调试接口,以及仿真器、逻辑分析仪、示波器等硬件调试工具的使用方法。 软件调试: 讲解设置断点、单步执行、观察变量、内存查看、栈回溯等调试技巧,帮助读者快速定位和解决软件bug。 单元测试与集成测试: 介绍如何对独立的软件模块进行单元测试,以及如何进行系统级的集成测试,确保系统功能的正确性和稳定性。 本书特色: 案例丰富: 提供了大量基于常见嵌入式开发板(如STM32、ESP32等)的完整项目代码和硬件连接图。 实操性强: 理论讲解与实际操作紧密结合,帮助读者快速上手。 循序渐进: 从基础概念到高级应用,内容组织合理,适合不同层次的学习者。 深入细节: 对关键硬件接口和软件机制进行了深入剖析,帮助读者理解“为什么”和“怎么做”。 前沿技术: 包含物联网(IoT)、低功耗设计等当前热门的嵌入式技术。 通过阅读本书,读者将能够系统地掌握嵌入式系统设计的全貌,提升嵌入式软硬件开发能力,并为参与更复杂的嵌入式项目奠定坚实的基础。无论是初学者还是有一定经验的工程师,都能从中受益匪浅。

作者简介

目录信息

第一章 单片机的基础知识
第一节 单片机的基本组成
一、单片机的内部结构
二、单片机的管脚功能
第二节 并行I/O口电路及存储器
一、并行I/O口电路结构
二、存储器组织结构
第三节 时钟电路及时序
一、时钟电路
二、CPU的时序
三、取指令与执行时序
四、单片机的复位
第二章 单片机汇编语言程序设计
第一节 单片机的寻址方式
一、指令系统与指令格式
二、指令的寻址方式
第二节 单片机的指令系统
一、数据传送指令
二、算术运算指令
三、逻辑运算指令
四、控制转移指令
五、位操作指令
第三节 程序设计方法及应用
一、程序设计方法
二、应用程序设计举例
第三章 中断与定时
第一节 中断系统
一、中断的定义
二、中断系统的功能
第二节 单片机中断系统及应用
一、中断源与中断请求信号
二、中断控制
三、中断响应过程及响应时间
四、外部中断源的扩展
五、中断系统应用举例
第三节 定时/计数器及应用
一、定时/计数器的结构与原理
二、定时/计数器的控制与工作方式
三、定时/计数器的应用
第四章 单片机系统的扩展
第一节 存储器的扩展
一、单片机系统扩展的一般方法
二、程序存储器的扩展
三、数据存储器的扩展
四、一般I/O口的扩展
第二节 显示器接口技术
一、常用显示器及控制方式
二、LED显示器
三、LCD显示器
第三节 键盘接口技术
一、键盘的特点和接口任务
二、简易键盘接口
三、矩阵式键盘接口
第四节 微型打印机接口技术
一、打印机与单片机的接口
二、TPMP-16B微型打印机
第五节 A/D与D/A转换接口电路
一、D/A转换器及其接口电路
二、A/D转换器及其接口电路
第六节 串行接口技术
一、通信方式的分类
二、单片机的串行通信接口
三、串行通信工作方式
四、串行口应用程序设计
第五章 C语言程序设计
第一节 CS1程序的一般结构
一、C51的标识符与分隔符
二、C51程序的构成
三、输入输出函数的形式
第二节 数据类型
一、基本数据类型
二、常用数据类型
第三节 常量与变量
一、常量
二、变量及其作用域
第四节 运算符与表达式
第五节 C51程序设计
一、C51语句
二、条件语句
三、循环语句
第六节 C51函数
一、函数的分类
二、函数的定义
三、函数的调用与返回
第七节 C51的数据结构
一、C51的结构
二、数组
三、联合与枚举
四、类型与指针
第八节 预处理
一、文件包含指令与宏定义
二、预处理指令
三、C51头文件
第六章 单片机内部资源的C编程
第一节 中断与定时/计数器的C编程——
一、中断的编程
二、定时/计数器的编程
第二节 串行口的C编程
一、串行口与微机的通信编程
二、点对点的串行异步通信
三、多机通信
第七章 单片机扩展资源的C编程
第一节 可编程外围定时器8253
一、8253的结构
二、8253的工作方式和控制字
三、8253与8051的接口
第二节 可编程并行接口芯片8155
一、8155的结构
二、8155命令字及状态字
三、8155定时/计数器的工作方式
四、8155与单片机的接口
第三节 8051输出控制的C编程
一、8位D/A芯片DAC《?832
二、12位D/A芯片AD7521
第四节 8051数据采集的C编程
一、8位A/D芯片ADC0809
二、12位A/D芯片AD574
三、V/F变换芯片AD650
四、频率量的测量
第五节 键盘和数码显示的C编程
一、行列式键盘与8051的接口
二、七段数码显示器与805l的接口
第六节 磁卡
一、磁卡的标准信息格式
二、磁卡阅读器
三、磁卡信息与单片机的接口
第八章 keil C51软件的应用
第一节 keil C51软件的安装
一、安装keil μVision2
二、安装keil μVision3
第二节 μVision3集成开发环境
一、μvision3集成工具
二、菜单栏与工具栏
第三节 建立keil C51应用程序
一、建立空白工程项目文件
二、建立程序文件
第四节 程序文件的编译与链接
一、编译与链接的环境设置
二、程序的编译
三、调试方法与技巧
第九章 单片机应用系统的开发与设计
第一节 单片机应用系统的开发
一、单片机应用系统开发流程
二、单片机系统的可靠性设计
第二节 单片机应用系统设计实例
一、电子时钟的设计
二、8路数字电压袁的设计
三、步进电机控制的设计
四、LED电子显示屏的设计
附录1 MCS-51单片机指令简表
附录2 ASCⅡ字符表
附录3 C51的库函数
附录4 常用MCS一51系列单片机性能
参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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这本《单片机原理与应用》给我的整体感受是“厚重”且“扎实”。它不像市面上很多速成教材那样,上来就给你套用现成的框架,而是从头开始,细致地剖析了单片机的每一个组成部分。我尤其欣赏作者在讲解指令集和汇编语言时所下的功夫,虽然现在高级语言的应用越来越普遍,但深入理解底层的汇编指令,对于优化代码性能、排查疑难杂症,仍然有着不可替代的价值。我花了不少时间去啃读汇编指令的部分,感觉像是回到了大学时代,那种对计算机底层运作原理的好奇心又被点燃了。书中的电路图和时序图都画得很规范,这对于理解硬件工作流程至关重要。我在实践过程中,遇到一些硬件接口的连接问题,翻回书里对照相关的电路图,很快就找到了解决方案。唯一的不足可能是在UI设计或者图形界面的应用方面,这本书的覆盖面相对较窄,但这似乎也符合其“原理与应用”的定位,更侧重于核心功能的实现。

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收到!我将以不同读者、不同角度的口吻,为你创作五段关于《单片机原理与应用》的书籍评价,每段约300字,详细且风格迥异,且不包含任何“AI生成”或“评价XX”的痕迹。 --- 这本书的封面设计倒是挺吸引人的,简洁但又不失专业感。我个人是抱着学习一些嵌入式开发基础,顺便给自己的电子DIY项目找点理论支持的心态入手的。坦白说,第一眼看到目录的时候,确实有点犯怵,毕竟单片机这玩意儿听起来就挺硬核的。但翻开之后,感觉作者的叙述方式还算比较平易近人。一开始的章节,从最基础的数电模电概念讲起,虽然有些内容我之前接触过,但结合单片机的应用场景再回顾一遍,感觉会更扎实。尤其是关于数字信号和模拟信号的转换,以及它们在单片机中的处理方式,讲得比较透彻,对于我这种之前只停留在理论层面的人来说,非常有启发。后面开始介绍具体的单片机型号,比如8051之类的,虽然有点年代感,但作为入门基础,感觉还是挺合适的。书里提供的例程代码,我还没来得及仔细敲一遍,但看注释和结构,感觉逻辑还是比较清晰的,希望能在我实际操作的时候派上用场。总的来说,这是一本适合初学者,或者想巩固基础知识的读者的书,它没有上来就讲高深的算法,而是循序渐进,让人更容易建立起对单片机世界的初步认知。

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我购买这本书主要是想系统地学习一下单片机的编程思想和调试技巧。这本书在这一块做得相当不错,它不仅仅是介绍硬件功能,更重要的是教会你如何“思考”并“实现”。书中提供的 C 语言编程实例,虽然代码量不大,但涵盖了许多关键的编程模式,比如状态机、事件驱动等,这些都是编写健壮的嵌入式代码的基础。我特别喜欢它关于中断处理和多任务调度的讲解,这对于理解和实现复杂的控制逻辑至关重要。在实际调试过程中,我发现书中提到的几种调试方法,例如使用仿真器、逻辑分析仪,以及printf调试法,都非常实用。我尝试将书中的一些代码移植到我的新项目中,并且遇到了不少问题,但通过对照书中讲解的调试思路,我能够一步步地定位问题,最终成功运行。这本书的缺点可能在于,它更侧重于底层逻辑的实现,对于一些高级的应用框架或者云平台集成方面的内容,涉及不多,但作为巩固单片机核心编程能力,这本书绝对是上乘之选。

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这本书给我的感觉更像是一位经验丰富的老工程师在传授“内功心法”。它没有华丽的辞藻,也没有花哨的图表,但字里行间都透露着对单片机技术深刻的理解。我一直在思考如何将单片机应用到一些工业自动化场景中,而这本书中关于各种传感器接口、驱动电路设计以及通信协议的讲解,给了我很多灵感。特别是关于如何处理模拟信号的采集和滤波,以及如何设计可靠的I/O接口,这些内容对于实际项目开发来说,是非常宝贵的。虽然书中的例子大多是基于较早期的单片机型号,但我相信其核心的原理和设计思路是可以迁移到更新的平台上的。我正在尝试将其中的一些电源管理和低功耗设计理念应用到我的一个便携式设备项目中,希望能够显著延长设备的续航时间。这本书确实需要读者有一定耐心和基础,但一旦掌握,收获的将是解决实际问题的能力。

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说实话,我购买这本书主要是因为项目上需要用到一些涉及底层控制的东西,而我在这方面确实是新手。所以,我特别关注的是书中对实际操作的指导性。这本书在介绍单片机硬件结构和指令集的部分,篇幅占得比较大,这对于理解单片机的“骨架”和“语言”来说是必要的。我最喜欢的是它关于端口、定时器、中断这些核心功能的讲解,虽然有时候看起来有点枯燥,但作者通过一些小例子,比如如何控制LED闪烁,如何读取按键输入,让这些抽象的概念变得具体化了。我特意去对照了几个不同的单片机开发板,发现书里的一些通用原理确实是适用的,这让我更有信心去尝试。虽然书中没有涉及到非常复杂的操作系统移植或者物联网相关的项目,但对于掌握单片机最基本的工作原理和编程技巧,这本书提供了非常扎实的根基。我还会继续深入研究书中的一些高级主题,比如ADC和DAC的接口应用,希望能借此机会提升自己在嵌入式硬件调试和固件开发方面的能力。

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