例说51单片机

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出版者:人民邮电
作者:张义和//王敏男//许宏昌//余春长
出品人:
页数:422
译者:
出版时间:2010-6
价格:49.80元
装帧:
isbn号码:9787115223685
丛书系列:
图书标签:
  • 单片机
  • 教材
  • 单片机
  • 51单片机
  • 例程
  • 嵌入式
  • 电子技术
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具体描述

《例说51单片机(C语言版)(第3版)》分为基本开发环境、8x51结构与应用、外围系统应用三部分。前两章为基本开发环境的介绍,其中包括8x51基本知识、开发系统(mVision3)与程序设计语言(KeilC)。第3章到第8章为8x51结构与应用,包括输入/输出端口、中断、定时器/计数器、串行口等,并分别以实例引出。第9章到第14章则是外围系统应用,包括音乐程序的开发、步进电机的控制、AD/DAC接口芯片的应用、LED点阵的驱动、LCD模块的应用、习题解答等。《例说51单片机(C语言版)(第3版)》整体结构采用循序渐进的方式,对于每个单元的展开,也是循序渐进的。电路与电路之间,或程序与程序之间,都保持着关联性。在前一个电路(或程序)的基础之上,只做一些微小的改变,就可开发出另一个电路(或程序),让读者轻松入门。在每个实例演练之后,给出“思考一下”的单元,读者能即学即用,动脑思考,让所学知识得以进一步巩固。《例说51单片机(C语言版)(第3版)》可作为大中专院校的单片机教材,也可以作为广大科技人员和爱好者的单片机技术参考书。

《嵌入式系统设计与实践:基于ARM Cortex-M微控制器》 书籍定位与目标读者: 本书专注于当前主流的32位嵌入式微控制器——ARM Cortex-M系列(如STM32、Kinetis、MSP432等)的系统级设计与应用开发。它并非一本针对特定8位或16位架构(如MCS-51系列)的入门教材,而是面向已经具备一定C语言基础,希望深入掌握现代高性能、低功耗嵌入式系统开发技术的工程师、技术人员和高年级电子信息类专业学生。本书旨在弥合理论知识与实际工程应用之间的鸿沟,强调硬件底层操作、实时操作系统(RTOS)集成以及现代通信协议的实现。 内容结构与核心章节概述: 全书共分为五大部分,共十六章,结构严谨,层层递进: 第一部分:Cortex-M架构与工具链基础 (约占20%) 本部分为后续所有实践打下坚实的理论基础。首先,详细解析ARM Cortex-M内核的架构特性,包括流水线设计、寄存器组、堆栈操作和中断向量表。重点介绍Cortex-M3/M4/M7在性能和浮点运算单元(FPU)上的区别与适用场景。随后,深入讲解交叉编译工具链(GCC for ARM)的配置、启动代码的解析(`startup_.s`文件的作用)、链接脚本的定制化,以及使用调试器(如J-Link/ST-Link)进行硬件断点、内存查看和跟踪的专业流程。强调理解内存映射、总线架构(AHB/APB)对程序性能的影响。 第二部分:裸机编程深度解析 (约占30%) 此部分回归硬件底层,系统性地讲解如何不依赖任何复杂库函数,直接操作寄存器进行系统初始化和外设控制。 时钟系统与电源管理: 深入探讨RCC(复位与时钟控制)单元的配置,包括PLL倍频、分频器的设置,以及如何根据应用需求(如功耗敏感型、高频运行型)动态调整系统时钟。详细阐述低功耗模式(睡眠、停止、待机)的进入与唤醒机制。 中断与异常处理: 重点剖析NVIC(嵌套向量中断控制器)的配置,包括中断优先级分组(抢占和子优先级)、中断使能与清除流程。提供编写高效、原子性的中断服务程序(ISR)的最佳实践,避免在ISR中执行耗时操作。 核心外设驱动: 详细讲解GPIO的推挽/开漏配置、复用功能选择。深入GPIO的轮询与中断驱动模式。着重于定时器(Timer)的高级应用,如输入捕获(测量脉冲宽度)、输出比较(生成PWM波形)、以及如何利用底层定时器实现精准的软件延时和周期性任务调度。 第三部分:片上通信接口与数据采集 (约占25%) 本部分聚焦于嵌入式系统中不可或缺的各种通信接口,强调如何实现高效的数据传输。 串行通信(UART/USART): 不仅讲解波特率、校验位的设置,还涵盖DMA(直接内存访问)与UART的结合应用,实现零CPU干预下的连续数据接收与发送,极大提升数据吞吐量。 同步通信(SPI/I2C): 详细阐述SPI的主从模式切换、时钟极性/相位(CPOL/CPHA)的配置对数据正确性的影响。I2C的握手、应答(ACK/NACK)机制的软件模拟与硬件实现,以及如何高效地通过I2C驱动EEPROM或外部ADC/DAC。 总线与网络接口: 介绍CAN总线的帧格式、错误处理机制及其在分布式控制系统中的应用。对于需要更高带宽的应用,提供基于以太网MAC或USB OTG模块的初步接口介绍和驱动框架搭建指南。 第四部分:嵌入式实时操作系统(RTOS)集成 (约占15%) 现代嵌入式系统往往需要多任务并行处理和严格的时间约束。本部分引入FreeRTOS或RT-Thread等主流RTOS,重点讲解其在Cortex-M平台上的移植与应用。 内核机制: 深入讲解任务的创建、删除、状态切换、优先级继承与优先级翻转问题。 同步与通信: 详细演示信号量(Semaphore)、互斥锁(Mutex)、消息队列(Message Queue)和事件标志组(Event Group)的正确使用场景,避免常见的死锁和资源竞争问题。 系统级优化: 探讨RTOS Tick的配置、中断延迟管理以及如何利用内存池(Memory Pool)优化动态内存分配的效率和碎片问题。 第五部分:系统级应用与调试技巧 (约占10%) 最后一部分将理论和实践相结合,指导读者进行完整的系统构建和问题排查。 固件升级(OTA/Bootloader): 讲解如何设计一个安全的、支持双备份的Bootloader,实现远程或本地固件更新,并确保更新失败时的系统恢复能力。 调试与性能分析: 除了传统的JTAG/SWD调试,本书还引入DWT(数据观察点和跟踪)单元在Cortex-M上的应用,用于精确测量代码执行时间、追踪变量访问,实现精细的性能分析。强调代码覆盖率和静态分析工具的使用。 本书特色: 本书的代码示例均采用C语言,并辅以汇编语言片段用于关键的初始化或时序控制部分。所有示例均基于当前最新的HAL库和CMSIS标准,但同时提供必要的寄存器级操作对比,确保读者能够理解“库函数之下到底发生了什么”。本书强调系统稳定性、资源最小化和功耗优化,是致力于构建工业级、商用级嵌入式产品的开发者的理想参考书。

作者简介

目录信息

第1章 轻松看MCS-51 1-1 微型计算机与单片机 1-2 8051基础知识 1-2-1 8x51的结构 1-2-2 89C51/89S51的封装与引脚 1-2-3 89S51的基本电路 1-2-4 MCS-51系列 1-2-5 关于Atmel的51系列 1-3 认识MCS-51的存储器结构 1-3-1 程序存储器 1-3-2 数据存储器 1-3-3 特殊功能寄存器 1-4 MCS-51的时序分析与复位 1-4-1 时序分析 1-4-2 复位 1-5 MCS-51的开发流程与工具 1-5-1 传统开发工具 1-5-2 Altium Designer电路设计软件 1-5-3 Keil mVision3集成开发环境 1-5-4 89S51的在线刻录功能 1-6 实例演练 1-7 实时练习……第2章 认识mVision3与Keil C第3章 输出端口的应用第4章 输入口的应用第5章 输入/输出端口的高级应用第6章 中断的应用第7章 定时器/计数器的应用第8章 串行口的应用第9章 声音的产生第10章 步进电机的控制第11章 ADC与DAC的应用第12章 LED点阵的应用第13章 LCD模块的应用第14章 习题解答
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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**评价四** 《例说51单片机》这本书,给我的感觉就像一个精心设计的“工具箱”,里面装满了解决51单片机实际问题的“利器”。我尤其喜欢它在讲解串行通信(UART)时的处理方式。在许多教材中,UART的讲解常常会涉及大量的波特率计算、奇偶校验的原理,读起来相当枯燥。而这本书,则通过一个非常实用的例子——如何让两个51单片机之间通过串口进行数据交换,来生动地展示UART的工作过程。当我成功地让两个开发板之间实现了“心有灵犀”般的数据传输时,那种兴奋感是难以言喻的。这不仅让我理解了串口通信的基本原理,更重要的是,让我看到了51单片机在实际通信应用中的可能性。书中还涉及到了PWM(脉冲宽度调制)的讲解,并且通过控制舵机或LED亮度的例子,让我明白了PWM在模拟输出中的重要作用。这些实际的例子,不仅让理论知识变得生动有趣,更重要的是,它们能够直接转化为我们可以动手实现的具体项目。作者在书中对于开发环境的搭建和调试技巧也给出了一些指导,这对于很多初学者来说,是解决实际操作中遇到的第一个难题。不得不说,这本书的编排非常有条理,从基础到进阶,环环相扣,让我在学习过程中不会感到突兀或者难以理解。

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**评价十** 《例说51单片机》这本书,给我最大的感受是“实用性极强,上手难度低”。它没有那些晦涩难懂的数学推导,也没有那些遥不可及的理论概念,而是直击51单片机的核心功能,并通过大量贴近实际应用的例子,让学习过程变得轻松愉快。我特别喜欢书中对PWM(脉冲宽度调制)的讲解。虽然PWM的概念听起来有些抽象,但书中通过控制LED亮度的例子,让我直观地理解了PWM是如何通过改变脉冲宽度来模拟出不同强度的输出。当我成功地让LED从暗到亮,再从亮到暗地平滑过渡时,我深深地体会到了PWM的魅力。书中还对如何利用51单片机驱动LCD1602液晶显示屏进行了详细的讲解,并且提供了完整的示例代码。这对于很多需要显示文本信息的项目来说,是非常重要的。当我成功地让液晶屏上显示出“Hello, World!”时,那种成就感是无与伦比的。这本书还对常用的传感器,例如DS18B20(数字温度传感器)进行了介绍,并且提供了与之通信的完整驱动程序。通过读取温度并显示在液晶屏上,让我看到了51单片机在数据采集和显示方面的强大能力。这本书就像一位经验丰富的“老司机”,不仅教会了我驾驶技术,更引导我走向了更广阔的电子世界。

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**评价九** 我一直在寻找一本能够让我真正“玩转”51单片机的书,《例说51单片机》无疑满足了我的期待。它不仅仅是一本技术书籍,更是一本激发创造力的“灵感宝典”。书中对蜂鸣器的控制,就给我带来了很大的启发。通过几个简单的例子,我不仅学会了如何让蜂鸣器发出不同频率和时长的声音,更重要的是,我看到了如何利用声音来实现简单的报警功能,或者作为程序运行状态的提示。这让我开始思考,除了LED,还有哪些方式可以用来反馈信息。书中对AD转换的讲解,也为我打开了新的思路。通过读取模拟传感器(如光敏电阻、热敏电阻)的数值,我不仅可以了解环境的变化,更可以根据这些变化来控制其他外设,例如根据光照强度自动调节LED的亮度。这种“联动”的设计,让我开始体验到电子系统设计的乐趣。书中还对常用的接口芯片,例如74HC595(移位寄存器)进行了介绍,并且通过驱动多个LED或者数码管的例子,让我了解了如何通过串行数据流来控制大量的并行输出。这对于扩展51单片机的I/O口数量,具有重要的意义。这本书让我明白,51单片机不仅仅是一个独立的微控制器,更是一个可以与其他各种电子元件协同工作的“核心”,通过巧妙的设计,可以实现无限的可能。

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**评价一** 初次翻开《例说51单片机》,就被它扑面而来的亲切感所打动。书的排版和字体选择恰到好处,让阅读体验十分舒适,即使是长时间沉浸其中,眼睛也不会感到疲惫。书中并没有一味地堆砌枯燥的技术名词,而是通过一个个生动形象的“例子”来阐述复杂的概念。作者仿佛一位经验丰富的老师傅,循循善诱,将51单片机这个看似高深莫测的领域,一点点地拆解成易于理解的模块。我尤其喜欢书中的电路图,绘制得清晰明了,每一个元器件的连接都标注得一清二楚,让我这个初学者也能快速把握电路的逻辑。而且,书中还提供了大量的源代码,并配以详尽的注释,这对于动手实践至关重要。我尝试着按照书中的例子,搭建了一个简单的LED闪烁电路,当看到LED按照预期的模式规律地闪烁时,那种成就感油然而生。这不仅是理论知识的验证,更是点燃我深入学习兴趣的火种。书中对C语言和汇编语言在51单片机应用中的区别与联系的讲解也十分到位,让我对这两种编程方式有了更深刻的认识。作者在讲解时,总会预想到读者可能会遇到的问题,并提前给出解决方案,这种“预判式”的讲解风格,让我感觉作者非常懂得读者的心理,并且充满耐心。总而言之,这本书为我打开了51单片机世界的大门,让我从“畏惧”变成了“好奇”,从“迷茫”变成了“清晰”。

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**评价七** 读《例说51单片机》,我最大的感受就是“条理清晰,逻辑严谨”。这本书就像一本精心编排的乐谱,每一个章节,每一个段落,都如同音符一般,恰到好处地排列组合,最终奏响了51单片机的宏伟乐章。我特别喜欢书中对ADC(模数转换器)部分的讲解。在很多其他资料中,ADC的原理往往被描述得十分复杂,涉及采样、保持、量化、编码等一系列过程。而这本书,则通过一个简单的“模拟电压表”的例子,将这些复杂的概念具象化。通过这个例子,我不仅理解了ADC的基本工作流程,更重要的是,我明白了如何通过读取ADC转换后的数值,来测量不同的模拟输入,并且如何在数码管上将其显示出来。这种“化繁为简”的讲解方式,让我能够轻松地理解和掌握那些看似难以理解的技术。书中还对SPI(串行外设接口)和I2C(集成电路总线)这两种常用的通信协议进行了详细的阐述,并且都配以了具体的应用实例,例如如何通过SPI驱动一个SPI接口的ADC,或者如何通过I2C读取一个I2C接口的温湿度传感器。这些实例的应用,让我看到了51单片机在与其他芯片进行通信时的强大能力。这本书不仅教会了我“是什么”,更教会了我“怎么做”,让我能够真正地将所学知识应用于实际的电子设计中。

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**评价八** 《例说51单片机》这本书,对我而言,更像是一本“操作手册”,一本能够真正指导我动手实践的指南。它并没有回避51单片机开发过程中可能遇到的各种“坑”,而是通过精心设计的例子,带领我一一去跨越。我印象特别深刻的是关于GPIO(通用输入输出)配置的部分。在实际操作中,如何正确配置端口的方向(输入还是输出),以及如何设置其电气特性(如推挽输出、开漏输出等),是许多初学者容易出错的地方。这本书通过一个“LED流水灯”的例子,详细讲解了如何配置P1口作为输出,并且通过不同的代码实现,让我直观地感受到了不同输出模式的特点。随后,又通过一个“按键输入”的例子,演示了如何将P3口的某个引脚配置为输入,并且如何读取其电平状态。这种“循序渐进,由浅入深”的教学模式,让我能够稳步地掌握GPIO的配置和使用。书中还对外部中断的讲解,也十分到位。它通过一个“按下按键,LED状态翻转”的例子,让我直观地体验到了中断的响应速度和便捷性。当我成功地让LED在按下按键的瞬间发生变化时,我深刻体会到了中断在实时控制中的重要性。这本书让我感觉,作者就像一位经验丰富的工程师,在我的旁边,手把手地教我如何将理论知识转化为实际可行的电子产品。

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**评价五** 我是一个对电子制作有着浓厚兴趣但又缺乏系统知识的爱好者,《例说51单片机》这本书的出现,无疑为我点亮了一盏明灯。它并没有将51单片机描述成一个高高在上的技术,而是将其还原成一个可以被普通人理解和掌握的工具。书中对键盘输入处理的讲解,就让我印象深刻。很多时候,我们都会遇到需要处理多个按键的情况,如何有效地读取按键状态,避免按键抖动带来的干扰,是许多初学者头疼的问题。这本书通过一个非常直观的例子,展示了如何通过软件延时和状态机的方法来解决这个问题。当我按照书中的代码,成功地让一个简单的矩阵键盘在数码管上显示出对应的数字时,我感觉自己真的迈入了电子制作的大门。书中还涉及到了ADC(模数转换器)的应用,通过测量温度传感器或电位器的值,来展示如何将模拟信号转换为数字信号。这些例子都非常贴近实际应用,让我能够清晰地看到51单片机在各种场景下的实用价值。而且,书中给出的代码,结构清晰,注释详细,即使我对某些指令不太熟悉,也能通过注释很快理解其含义。这本书就像一个贴心的向导,一步步地带领我探索51单片机的奥秘,让我从一个门外汉,逐渐变成一个能够独立完成简单电子项目的设计者。

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**评价三** 这本书的精妙之处,在于它将“难”变“易”,将“繁”变“简”。对于许多初学者而言,51单片机可能是一个遥不可及的电子领域,充斥着各种陌生的寄存器、时序图和硬件接口。然而,《例说51单片机》巧妙地避开了这种“劝退式”的讲解方式。它以一种极其平缓的学习曲线,循序渐进地引导读者进入这个领域。我印象最深的是关于I/O口控制的章节,作者并没有直接讲解端口的读写指令,而是先从一个简单的LED点亮实例入手,让读者体验到控制硬件的乐趣。随后,再逐步深入到端口的配置、电平的读取以及更复杂的输出模式。这种“由表及里”的教学方法,让我在不经意间就掌握了I/O口的基础知识。书中关于数码管显示的章节,也是让我受益匪浅。通过几个不同实现的例子,我不仅学会了如何驱动数码管,还理解了动态扫描和静态显示的原理,以及如何通过代码优化来提高显示效果。作者在讲解过程中,常常会穿插一些“小贴士”或者“注意事项”,这些细节之处,充分体现了作者丰富的教学经验和对读者的关怀。例如,在讲解ADC(模数转换器)时,作者特别提醒了采样时间和参考电压的重要性,避免了我们在实践中可能遇到的坑。这本书就像一位经验丰富的朋友,在你学习的道路上,始终为你指点迷津,让你少走弯路。

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**评价六** 《例说51单片机》这本书,最大的亮点在于其“例”的设计,它不是简单地罗列一些技术点,而是将每一个技术点都融入到一个具体的、可操作的、有意义的项目之中。例如,在讲解定时器/计数器时,书中不仅仅是介绍了定时器的基本原理,更是通过一个“电子时钟”的例子,将定时器的精准计时、数码管的动态显示、按键的设置功能等多个知识点巧妙地融合在一起。当我按照书中的步骤,一步步地搭建出那个功能完善的电子时钟时,我不仅掌握了定时器和数码管的驱动,更重要的是,我学会了如何将这些零散的知识点进行有机整合,构建出一个完整的系统。这种“项目驱动式”的学习方法,极大地激发了我的学习兴趣和动手能力。书中还对EEPROM(电可擦写只读存储器)的应用进行了讲解,通过一个“数据记录器”的例子,让我了解了如何将采集到的数据存储到EEPROM中,以便断电后依然可以读取。这对于很多需要存储配置信息或测量数据的应用来说,是非常实用的。作者在讲解过程中,总是能站在读者的角度,预想到我们可能遇到的困惑,并在书中给予细致的解答。这本书就像一位经验丰富的项目导师,不仅传授给我知识,更教会我如何将知识转化为实际的成果。

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**评价二** 《例说51单片机》这本书,真的可以说是市面上难得一见的“实战派”教材。它不像一些理论书籍那样,上来就抛出一大堆公式和抽象概念,而是从最基础的硬件接口开始,一步一步地带领读者去认识和操作。我特别欣赏书中在讲解每个章节时,都会配合相应的实验模块。这些实验并不需要多么昂贵的器材,很多都是生活中常见的元器件,这大大降低了学习成本,也让我们可以随时随地进行实践。作者在讲解定时器/计数器时,举的例子就非常实用,例如如何用定时器来控制LED的闪烁频率,或者如何利用它来实现按键的消抖。这些看似简单的应用,实则蕴含了51单片机核心的定时和计数原理。当我亲手操作,通过修改代码参数,观察LED闪烁速度的变化时,对定时器的理解就瞬间深刻了许多。书中还对中断系统进行了详细的阐述,并且通过一个实际的例子,比如如何利用外部中断来响应按键按下,让我直观地感受到了中断的强大之处。这种“做中学”的学习方式,能够极大地巩固知识,并将理论与实践紧密地结合起来。此外,书中的代码风格严谨,逻辑清晰,即使是初学者也能轻松读懂。作者在代码优化方面也给出了一些建议,对于想要进一步提升编程效率的读者来说,非常有价值。这本书真正做到了“例”字当头,让每一个理论知识都有落地的应用,让每一个学习过程都充满成就感。

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这里面的代码什么的还是挺有参考价值的

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