从0开始教你用单片机

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页数:191
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出版时间:2009-1
价格:22.00元
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isbn号码:9787811244625
丛书系列:
图书标签:
  • 单片机
  • 单片机
  • 嵌入式系统
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具体描述

《从0开始教你用单片机》是《从0开始教你学单片机》的姊妹篇。在《从0开始教你学单片机》的基础上,《从0开始教你用单片机》主要讲述单片机的应用和系统设计方法。单片机系统设计首先涉及单片机复位设计和系统电源设计,这是《从0开始教你用单片机》前3章的内容;第4章讲述系统的时钟设计,包括内部时钟和外部时钟;第5章讨论串行通信方法;第6章讨论单片机系统的存储器设计方法;第7章讨论系统的隔离与驱动,这是单片机系统和外部接口方面的内容;第8章阐述几种常用的标准芯片;第9章讨论A/D内容,讲述了几种不同类型的A/D转换器;第10章讨论工业控制方法,介绍了PID调节的一般设计方法。

好的,这是一份为您的图书《从0开始教你用单片机》量身定制的、不包含该书具体内容的详细简介。这份简介侧重于单片机技术领域、学习单片机的重要性、目标读者画像以及学习该领域能带来的职业和技术提升,旨在吸引对该领域感兴趣的读者。 --- 探索数字世界的基石:嵌入式系统与单片机编程的奥秘 在这个万物互联、智能设备无处不在的时代,隐藏在每一个电子产品背后的“大脑”——嵌入式系统,正以前所未有的速度重塑着我们的生活与工业。而单片机(Microcontroller Unit, MCU),作为嵌入式系统的核心灵魂,是连接硬件与软件、实现复杂控制逻辑的基石。掌握单片机技术,不仅仅是学会一门编程语言,更是叩开现代电子工程、自动化、物联网(IoT)等前沿领域大门的关键钥匙。 本导读旨在为您勾勒出单片机技术学习的宏大蓝图,并深入探讨这一领域所蕴含的无限潜力。 嵌入式系统:无处不在的智能中枢 现代电子产品早已超越了简单的“开关”和“显示”功能。从智能家居中的温控器、车载娱乐系统,到工业生产线上的精密机器人、医疗设备,再到我们日常使用的智能手机和平板电脑,它们无一例外地依赖于嵌入式系统。 嵌入式系统是一种专用的计算机系统,它们被设计用于执行特定的任务,并且通常具备实时性、高可靠性和低功耗的特点。理解单片机,就是理解这些复杂系统的“控制流”是如何被构建、如何被优化,以及如何应对实际工作环境中的各种挑战。 为什么单片机技术至关重要? 单片机技术是理解整个嵌入式生态的起点。它们集成了中央处理器(CPU)、存储器(RAM/ROM)以及各种输入/输出(I/O)接口于单一芯片上,极大地简化了电路设计,并降低了成本。 1. 工业自动化的核心驱动力: 无论是工厂里的PLC(可编程逻辑控制器)还是复杂的伺服驱动系统,底层逻辑的实现都离不开对单片机性能的深度挖掘。学习单片机,意味着您将具备直接参与工业4.0和智能制造的能力。 2. 物联网(IoT)的基石: 每一台智能传感器、每一个边缘计算节点,都需要一个低功耗、高效率的控制器来收集数据、执行指令。单片机是实现海量设备互联互通的物理载体。 3. 电子创客与原型设计的加速器: 对于电子爱好者和快速原型开发工程师而言,单片机提供了快速验证想法、搭建功能模型的强大平台。它将复杂的电子理论转化为可触摸、可互动的实际产品。 跨越理论与实践的鸿沟 学习单片机并非仅仅停留在对数据手册(Datasheet)的枯燥阅读上。它要求学习者能够有效地在软件(如C/C++语言编程)和硬件(如电路连接、信号处理)之间搭建桥梁。 编程思维的转变: 传统的PC编程关注操作系统和高级应用,而单片机编程则要求直接与寄存器、中断、定时器和各种硬件外设打交道。你需要学会的不仅仅是“如何写代码”,更是“如何让代码高效、精确地控制硬件行为”。这包括对内存管理的精细控制,对中断响应优先级的合理划分,以及如何编写出在资源极其有限的芯片上稳定运行的代码。 硬件交互的艺术: 了解单片机的I/O端口、模数转换器(ADC)、脉冲宽度调制(PWM)等模块的工作原理至关重要。只有深入理解硬件特性,才能编写出真正可靠的驱动程序,实现诸如电机精确调速、高精度信号采集等复杂功能。 探索单片机学习的广阔领域 一个扎实的单片机基础将为您开启通往更专业技术领域的阶梯: 1. 实时操作系统(RTOS): 当项目复杂度增加,需要同时处理多个任务时,RTOS成为必需品。学习单片机是理解RTOS调度机制、任务间通信(如信号量、消息队列)的先决条件。 2. 通信协议栈的实现: 从基础的UART、SPI、I2C,到面向应用层的CAN、Ethernet、USB,再到无线通信的蓝牙(BLE)和Wi-Fi,单片机是实现这些复杂通信协议的第一层。 3. 低功耗设计与电源管理: 尤其在电池供电设备和可穿戴设备领域,如何通过精妙的软件设计(如休眠模式管理)来延长设备续航时间,是衡量工程师水平的重要标准。 4. 固件升级与诊断机制: 学习如何设计安全可靠的空中下载(OTA)或Bootloader机制,确保产品在部署后依然能够进行维护和功能迭代。 面向未来的技术储备 在当前技术迭代加速的背景下,单片机技术依然是工程领域不可动摇的基础。无论未来您选择专注于嵌入式软件开发、硬件设计、嵌入式Linux驱动,还是转向更高级的AIoT应用,单片机所培养起来的底层思维和软硬件结合的能力,都将是您职业生涯中最宝贵的财富。 掌握单片机,就是掌握了将创意转化为现实的强大工具,是步入高度自动化和智能化时代,不可或缺的技能储备。它赋予您直接“触碰”和“控制”数字世界的能力。

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读后感

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用户评价

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我必须强调,这本书对于“难点”的突破做得相当出色。很多初学者在接触单片机时,都会被各种寄存器、时序、中断等概念搞得头晕脑胀。而这本书在讲解这些内容时,并没有直接扔给你一堆晦涩难懂的术语,而是通过一些形象的比喻和实际的电路模拟,来逐步揭示它们的本质。例如,在讲解中断时,它并不是简单地告诉你中断发生时CPU会做什么,而是通过一个“服务员被打断”的比喻,来生动地描绘中断的发生、处理和返回过程。这种方法让我更容易理解那些抽象的概念,并且能够将其与实际的硬件操作联系起来。而且,书中在讲解完一个重要概念后,往往会立刻提供一个相关的实验,让我能够立即将学到的知识应用到实践中,加深理解。这种“学以致用”的教学模式,让我觉得学习过程非常高效且有趣。

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这本书在“代码解释”的深度和广度上,也给我留下了深刻的印象。它不仅仅是给出代码,然后告诉你这个代码能做什么,而是会逐行、逐句地解释每一条指令的含义,以及它对硬件产生的具体影响。比如,在讲解如何配置定时器时,书中会详细解释定时器的工作模式、预分频系数、重载值等参数的意义,以及它们是如何影响定时器的周期和精度。甚至还会涉及到一些底层寄存器的直接操作,让读者能够更深入地理解单片机的内部工作机制。这种精细的解释,对于理解复杂的程序逻辑至关重要,也让我能够根据自己的需求,对代码进行修改和优化。

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我发现这本书对于“学习路径”的规划非常清晰。它就像一张详细的地图,指引着我如何从零基础一步一步走向熟练掌握单片机。从最基础的硬件构成,到简单的程序编写,再到复杂的项目开发,每个阶段的学习目标都非常明确。而且,书中还提供了很多“进阶”的建议,比如在学习完某个章节后,可以尝试哪些更具挑战性的项目,或者可以进一步了解哪些相关的技术。这让我知道,学习单片机并不是一个终点,而是可以不断探索和深化的过程。我感觉自己在这本书的引导下,走在一条正确的学习道路上,并且看到了未来的无限可能。

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我不得不说,这本书在“循序渐进”方面做得非常出色,以至于我都很难找到一个让我感到突然“卡壳”的地方。它从最基础的硬件概念,比如供电、复位、时钟信号等讲起,然后逐步深入到CPU架构、存储器类型,再到各种外围接口的控制。每一步的讲解都建立在前一个知识点的基础上,并且会适时地进行回顾和总结。例如,在讲解ADC(模数转换器)时,它会先回顾之前讲过的IO口控制,然后说明ADC如何通过特殊的IO口进行配置和数据读取,并且还给出了一个实际的土壤湿度传感器读取的例子。这种层层递进的讲解方式,让我在学习过程中感觉非常轻松,能够稳步地掌握知识,而不会感到 overwhelmed。

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我尤其欣赏这本书在讲解编程部分时,并没有一股脑地抛出复杂的 C 语言代码。它从最简单的“点亮一个LED”开始,一步一步地演示如何编写、编译和下载代码。让我印象深刻的是,书中在讲解每一个代码段时,都会详细地解释每一行代码的作用,以及它对硬件操作的具体影响。比如,在讲解如何控制一个 GPIO 口输出高低电平时,它会清楚地说明是哪个寄存器在起作用,每个位又代表什么含义,以及为什么这样做会点亮或熄灭 LED。这种深入浅出的讲解方式,让我不仅仅是“照猫画虎”地复制代码,而是真正理解了代码背后的逻辑,以及它与硬件是如何交互的。而且,书中还穿插了大量的实例,从简单的按键输入到更复杂的数码管显示,再到一些基础的传感器数据采集,每一个项目都提供了完整的硬件连接图和详细的程序代码,并且对代码进行了逐行解析。这对于我这种喜欢动手实践的人来说,简直是福音。我迫不及待地跟着书中的步骤,一个个地搭建电路,编写程序,并且成功地让它们运行起来,那种成就感是无法言喻的。

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我必须得说,这本书在项目案例的选择上,真的下足了功夫。它并没有局限于一些非常基础或者理论化的例子,而是选择了许多贴近生活,或者在DIY爱好者中非常受欢迎的项目。我特别喜欢书中关于“智能家居初步体验”那一章,它教我如何用单片机控制继电器,实现对台灯的开关控制,甚至还讲解了如何连接红外接收模块,用遥控器来控制。虽然这只是一个非常基础的智能家居模型,但它让我看到了单片机在实际生活中的巨大潜力。更让我惊喜的是,书中还涉及了一些关于通信协议的初步介绍,比如串口通信,并用实际例子演示了如何用电脑与单片机进行数据交互。这对于我来说,是打开了新世界的大门。我开始思考,是不是可以用单片机来实现更复杂的远程控制,或者数据采集系统。这本书不仅仅是教会了我如何使用单片机,更激发了我对未来更多可能的探索欲。

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这本书的排版和插图也值得一提。虽然封面朴素,但内页的设计却十分用心。代码部分采用了清晰的字体,并且有良好的缩进,使得代码的可读性大大提高。图文结合做得也很好,各种电路图都绘制得非常清晰,标注也很详细,让人一目了然。我尤其欣赏书中对一些关键电路的讲解,不仅有原理图,还配有实际的 PCB 板示意图,这对于初学者来说,能够更好地理解硬件的布局和连接。另外,书中还包含了一些常用的调试技巧和注意事项,这对于刚开始接触单片机的人来说,简直是救命稻草。我曾经因为一个小小的接线错误,花了好几个小时才找到问题所在,如果早点看到书中的这部分内容,就能事半功倍了。总的来说,这本书在细节处理上做得非常到位,给人的阅读体验非常顺畅。

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这本书的封面设计朴实无华,没有那些花里胡哨的插图,这一点我倒是挺喜欢的。封面上“从0开始教你用单片机”这几个字,说实话,一开始我还有些犹豫,毕竟“从0开始”这四个字有时候就像一个魔咒,听起来很诱人,但实际内容却可能让人一头雾水,或者干脆就是一堆基础概念的堆砌,根本触及不到实际的应用。然而,当我翻开这本书,看到它的目录时,我的疑虑就渐渐打消了。它并不是简单地罗列一些枯燥的理论,而是以一种循序渐进的方式,将单片机的概念、硬件接口、编程语言以及各种实际项目应用有机地结合在一起。最让我惊喜的是,它并没有假设读者已经具备了深厚的电子基础或者计算机知识。它从最基础的电子元件讲起,比如电阻、电容、LED等等,然后逐步引入单片机的核心概念,比如CPU、内存、I/O端口等,并且用非常通俗易懂的语言进行解释,甚至还配有一些形象的比喻,这让我这个之前对单片机一窍不通的“小白”也能大致理解。

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这本书的“故障排除”和“调试”技巧部分,是我非常看重的一部分。作为初学者,遇到问题是在所难免的,而这本书却给了我很多有用的指导。它不仅列举了常见的硬件接线错误、程序逻辑错误等,还提供了多种有效的调试方法,比如使用LED指示灯、串口打印调试信息,甚至还简单介绍了仿真器的使用。我尤其喜欢书中关于“如何定位问题”的逻辑分析,它教我如何一步一步地缩小排查范围,找到问题的根源。这让我不再惧怕遇到bug,而是能够以一种更积极的态度去面对和解决问题,大大提升了我的学习效率和解决问题的能力。

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这本书最大的优点之一,就是它的“实践导向性”。它不是一本纯理论的书籍,而是从一开始就鼓励读者动手去实践。书中的每一个章节,几乎都配有对应的实验或项目。而且,这些项目都非常具有代表性,涵盖了单片机应用的各个方面,从简单的输入输出控制,到传感器数据采集,再到一些基本的通信和显示功能。最重要的是,这些项目所使用的元器件都相对容易获得,成本也不高,非常适合学生和初学者进行实践。我跟着书中的指导,搭建了几个简单但非常有成就感的项目,比如一个基于超声波测距的报警器,以及一个简单的温湿度监测系统。这些成功的实践,极大地增强了我继续深入学习单片机的信心和动力。

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