单片机原理及其接口技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:严洁 编

出品人:

页数:231

译者:

出版时间:2010-1

价格:26.00元

装帧:

isbn号码:9787111290223

丛书系列:

图书标签:

• 单片机
• 原理
• 接口技术
• 嵌入式系统
• 电子工程
• 微控制器
• C51
• 汇编语言
• 硬件设计
• 实践教程

好的，以下是一份关于《单片机原理及其接口技术》的图书简介，完全聚焦于该领域的核心内容，不包含任何其他主题，并且力求叙述自然、详尽。 --- 《嵌入式系统设计与实践：基于C51内核的深度解析》图书简介 本书旨在为读者提供一套全面、深入且极具实践指导意义的单片机（Microcontroller）系统设计与应用知识体系。我们聚焦于当前嵌入式系统开发中应用最为广泛的经典指令集架构——经典的8051内核及其兼容系列芯片，力求在原理的深度挖掘与工程实践的广度覆盖之间取得完美的平衡。 本书的内容组织遵循从基础理论到复杂系统集成的逻辑路径，确保初学者能够扎实地建立起对硬件工作机制的理解，同时为有经验的工程师提供深入调试与优化的高级参考。 第一部分：核心原理与硬件基石 本部分是理解整个单片机系统的基石。我们首先从微型计算机的基本结构入手，详细剖析单片机与通用微处理器的本质区别，明确其“固化程序、片上集成”的特点。 8051内核的深度解剖： 我们将彻底揭示经典的MCS-51系列单片机的内部架构。这包括对CPU核心——算术逻辑单元（ALU）、程序计数器（PC）、指令寄存器（IR）以及程序状态字寄存器（PSW）的逐位解析。理解PSW中的标志位（如进位标志C、溢出标志OV、奇偶校验标志P）如何在算术运算和逻辑操作中被动态设置，是掌握程序流程控制的关键。 存储器结构与访问： 详尽阐述51系列芯片独特的“哈佛”架构特性，即程序存储器（ROM/FLASH）与数据存储器（RAM）的空间分离与各自独立的访问机制。我们深入探讨片内RAM的结构，包括寄存器组（R0-R7）、位寻址区以及通用数据区的划分与高效访问策略。对于片外存储器的扩展，本书详细讲解了地址锁存、数据缓冲的原理，以及如何通过控制引脚（如PSEN、RD、WR）实现对外部程序存储器（EPROM）和外部数据存储器（SRAM/EEPROM）的正确读写时序。 时钟、复位与中断系统： 系统的时序是嵌入式设计的生命线。我们将详细分析振荡电路的搭建（晶振选择与匹配）、系统时钟的产生与分频。对于复位电路，不仅讲解硬件上电复位（POR）和外部复位（(overline{RESET})）的实现，更重要的是解析内部复位逻辑的时序图。中断系统是实现多任务并发处理的核心，本书会详尽讲解内部中断源（定时/计数器溢出、串行口接收/发送完成、外部中断）和外部中断（INT0、INT1）的优先级管理、使能控制（IE寄存器）以及中断服务程序（ISR）的编写规范，特别是上下文保存与恢复的机制。 第二部分：片上系统资源与接口技术 掌握了基础架构后，本书将重点转向单片机内部集成的重要功能模块，即实现输入/输出控制的“外设”。 并行输入/输出（I/O）端口控制： 深入讲解P0、P1、P2、P3端口的结构，特别是P0和P2口作为分时复用的地址/数据总线时的“准双向”特性与外部上拉电阻的必要性。我们将教授如何通过直接端口操作（如设置和清除特定位）来实现对外部继电器、指示灯、LED矩阵的精确控制。 定时器/计数器（T/C）模块： 51系列芯片的定时器是其最常用且功能强大的模块之一。本书会系统性地介绍T0和T1的四种工作模式（模式0：13位定时/计数；模式1：16位定时/计数；模式2：8位自动重装载；模式3：分裂模式），并提供基于不同模式的精确时间延迟计算公式与软件实现方法，以及如何利用其计数功能采集外部脉冲信号。 串行通信接口（UART）： 作为人机交互和设备间通信的基础，UART的原理至关重要。我们将详述SBUF、SCON、PCON等寄存器的配置，讲解波特率的发生机制（特别是如何利用定时器生成精确波特率），并提供全双工、半双工通信的软件框架，包括中断驱动和查询方式的数据发送与接收。 模数/数模转换（ADC/DAC）基础概念： 虽然经典51内核通常不集成复杂的ADC/DAC，但本书会介绍如何通过软件模拟或接口外部专用芯片（如I2C/SPI接口的ADC芯片）来实现对真实世界模拟信号的采集与输出，这是连接数字系统与物理世界的桥梁。 第三部分：系统扩展与高级应用 本部分着重于将单个芯片扩展为一个完整、可靠的嵌入式系统，并引入必要的系统级通信协议。 外部存储器的扩展与驱动： 详细讲解如何通过控制ALE、/PSEN、/RD、/WR等信号，实现对大容量外部RAM（如62256）和外部FLASH的无缝连接。内容涵盖地址解码逻辑的设计（如使用74LS138等译码器）和高效的数据块读写算法。 总线接口技术： 重点解析I2C（Inter-Integrated Circuit）和SPI（Serial Peripheral Interface）两种主流的片间通信协议的硬件时序要求和软件编程范例。这包括主机/从机模式的切换、数据帧的组织、应答位（ACK/NACK）的处理，以及如何利用这些总线驱动EEPROM、实时时钟（RTC）和各类传感器。 汇编语言与C语言的协同编程： 鉴于8051架构在汇编层面的高效性，本书不仅提供结构化的C语言程序示例，更会展示如何利用内嵌汇编（Inline Assembly）语句，实现对特定寄存器的快速操作、关键时序的精确控制，以及在C语言环境中调用高效的汇编子程序。 本书通过大量的电路图示、时序分析图和精心设计的实例代码，确保读者能够从“点亮LED”开始，逐步构建起复杂的控制系统，真正掌握单片机原理的精髓，为后续向更先进的ARM、RISC-V等架构过渡打下坚实的基础。 ---

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这本书的行文风格相当老派，带着一种老教授在课堂上娓娓道来的感觉，用词精准，几乎没有多余的修饰。它不像现在市面上流行的那些“速成”书籍，试图用最快的速度让你上手应用，而是非常强调“为什么”要这么做，而不是仅仅告诉你“怎么”做。举个例子，在讲解存储器映射和总线仲裁机制时，作者花了大量的篇幅去阐述设计这些结构的底层物理原理和性能权衡，这一点我很赞赏，因为它让我明白了那些看似枯燥的底层设定，其实是工程师智慧的结晶。然而，这种深度也带来了一个副作用：对于追求效率的实践派读者来说，可能会觉得节奏有点慢。我花了相当多的时间去理解那些关于总线信号时序的细节描述，虽然最终明白了，但过程确实需要极大的耐心和专注力。总而言之，如果你想知其然并知其所以然，这本书绝对是首选，但如果你只是想赶紧搭个最小系统跑个LED闪烁，你可能需要更侧重于实践操作手册类的书籍辅助阅读。

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我对这本书中关于“接口技术”那一部分的讲解给予高度肯定，这部分内容是很多同类教材中相对薄弱的环节。作者并没有停留在简单的I/O口配置上，而是深入探讨了串行通信（如UART）和并行通信（如早期的8255芯片，虽然现在应用少了，但了解其原理很有意义）的底层协议细节，甚至还涉及了一些关于数据校验和流控机制的讨论。特别是作者将软件层面的协议解析和硬件层面的电气特性联系起来的方法，让我对RS-232和RS-485等标准有了更深刻的认识，不再是单纯记住几个波特率和电平高低的问题。这种对“技术交流边界”的关注，使得这本书的实用价值超越了单纯的单片机编程范畴，触及到了系统集成的层面。唯一的遗憾是，我对最新的USB或以太网接口部分的期望值略高，书中涉及较少，显得有些意犹未尽，或许是因为篇幅限制或者主要关注点在于经典架构的原因吧。

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这本书的封面设计倒是挺简洁明快的，第一眼看过去，那种理工科书籍特有的严谨感扑面而来。我原本以为会是一本枯燥的技术手册，但翻开目录后发现，它的结构安排还算合理，从基础的二进制、逻辑门开始，逐步深入到微控制器（MCU）的核心架构和指令集。这种循序渐进的方式，对于我这种刚接触这个领域的新手来说，无疑是个福音。尤其让我欣赏的是，作者在讲解复杂的寄存器操作和中断处理时，大量使用了图示和流程图，把原本抽象的代码逻辑变得直观易懂。例如，在介绍定时器/计数器的工作模式时，那张时序图画得简直是教科书级别的清晰，让我一下子就明白了“溢出”和“捕获”这两个概念的区别。不过，说实话，我对其中关于某些特定型号MCU的外设配置部分感觉略微吃力，那部分内容似乎更倾向于有一定基础的读者，对于我来说，可能还需要多翻阅几遍才能完全消化。但总的来说，作为入门读物，它的基础知识覆盖面算是比较全的，为后续深入学习打下了坚实的地基。

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这本书的“习题与思考”环节设计得非常巧妙，显示出作者深厚的教学经验。不同于那些只有简单选择题和填空题的应试导向书籍，这里的思考题往往是开放式的，需要读者综合运用前面章节所学的知识点进行设计和分析。例如，有一个题目要求设计一个具备特定抗干扰能力的定时器采样方案，这立刻迫使我不能仅仅依赖书上的例子，而是要主动去查阅相关的数据手册并结合实际的噪声环境进行推演。这种“以用促学”的考核方式，极大地锻炼了我的问题解决能力。我发现，解答这些题目所花费的时间，远超单纯阅读和理解课本内容的时间，但收获也最为显著。这让我明白，真正的学习不是被动接收信息，而是主动构建知识体系的过程。这本书为我提供了一个很好的框架和一系列挑战，让我得以在理论与实践的交汇点上进行思考和成长。

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这本书的排版和字体选择，老实讲，是需要适应一下的。页边距相对较窄，内容塞得比较满，这大概是为了尽可能把内容压缩进有限的篇幅里。在代码示例部分，作者采用了固定宽度的等宽字体，这对于阅读汇编代码和C语言混合编程来说是必要的，能够保证对齐和格式的准确性。不过，当我尝试在纸质书上对照着开发板进行调试时，发现书中的代码行号和注释的密度过高，在强光下阅读时间长了，眼睛会感觉有些疲劳。而且，很多关键的电路图，比如最小系统电路的连接图，虽然内容是准确的，但由于图例偏小，如果不是在安静的环境下仔细对照，很容易看漏某个关键的电阻或者电容的数值。这让我不禁怀念起那些配有大幅彩图、清晰拓扑结构的电子设计书籍。这本书显然更侧重于理论的严密性，对视觉体验的考量似乎放在了次要位置。

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