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店铺： 兴阅图书专营店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111508601Y

商品编码：11944340251

出版时间：2016-01-01

商品参数

书    名:单片机原理及设计应用

作    者:魏庆涛，徐曌 主编

I S B N :9787111508601

出 版 社:机械工业出版社

出版时间:2015年9月第1版

印刷时间:2015年9月第1次印刷

字    数:421000

页    数:265    

开    本:16开

包    装:平装

重    量:440克

原    价:35.00元

目录

前言

第1章 绪论

1.1单片机概述

1.1.1单片机

1.1.2单片机应用系统和单片机开发

系统

1.1.3单片机程序设计语言和软件

1.2单片机发展及应用

1.2.1单片机发展阶段

1.2.2单片机的应用

1.3单片机分类

1.3.1单片机按位分类

1.3.2主要单片机性能分类

1.4数的进制及编码

1.4.1数制

1.4.2进制转换

1.4.3二进制数的编码

练习题

第2章 MCS51系列单片机的硬件

结构和原理

2.1单片机的处理器

2.1.1运算器

2.1.2控制器

2.2单片机的存储器

2.2.1程序存储器

2.2.2数据存储器

2.351系列单片机的引脚

2.4单片机CPU时序

2.4.1时序单位

2.4.2指令时序

2.5单片机低功耗工作方式

练习题

第3章 MCS51系列单片机的指令

系统

3.1MCS51单片机指令系统简介

3.1.1指令编码格式

3.1.2符号定义

3.1.3伪指令

3.2寻址方式

3.3MCS51系列单片机的指令说明

3.3.1数据传送类指令

3.3.2逻辑操作类指令

3.3.3算术运算类指令

3.3.4位操作类指令

3.3.5控制转移类指令

练习题

第4章 MCS51汇编语言程序

设计

4.1汇编语言程序设计概述

4.1.1汇编语言的特点

4.1.2汇编语言的语句格式

4.1.3汇编语言程序设计的步骤与

特点

4.2Keil.μVision3软件

4.2.1简介

4.2.2软件编辑界面

4.2.3项目及程序的建立

4.3单片机汇编语言程序的基本结构

形式

4.3.1顺序结构程序

4.3.2分支结构程序

4.3.3循环结构程序

4.3.4子程序结构程序

4.4MCS51单片机汇编语言程序设计

举例

4.4.1多字节算术运算程序

4.4.2数制转换程序

4.4.3查表分支键盘程序

4.4.4数据排序

4.4.5数据极值查找程序

4.4.6找数问题

4.4.7汇编语言的编辑、汇编与

调试

练习题

第5章 MCS51系列单片机的中断

系统

5.1中断的概念

5.1.1中断概述

5.1.2中断处理过程

5.1.3中断系统具备的功能

5.1.4中断源、中断信号和中断

向量

5.1.5中断优先级和中断嵌套

5.1.6中断响应条件与中断控制

5.2MCS51单片机中断系统

5.2.1中断请求源

5.2.2与中断源有关的特殊寄存器

5.2.3硬件查询顺序

5.2.451单片机中断响应条件及响应

过程

5.3中断系统应用程序

5.4Proteus电路仿真软件介绍

5.4.1简介

5.4.2ISIS软件编译环境

5.4.3电路原理图的建立

练习题

第6章 MCS51系列单片机的定

时器/计数器

6.1定时器/计数器工作原理

6.1.1定时器/计数器内部结构及

工作原理

6.1.2计数功能

6.1.3定时功能

6.2定时器/计数器有关寄存器

6.2.1工作方式寄存器TMOD

6.2.2控制寄存器TCON

6.2.3中断允许控制寄存器IE

6.3定时器/计数器工作方式

6.3.1定时器/计数器的工作方式0

6.3.2定时器/计数器的工作方式1

6.3.3定时器/计数器的工作方式2

6.3.4定时器/计数器的工作方式3

6.3.5定时器/计数器的初始化

6.4定时器/计数器应用程序

6.4.1利用定时器/计数器产生

方波

6.4.2定时应用

6.4.3计数应用

练习题

第7章 MCS51系列单片机串行

通信

7.1数据通信概述

7.1.1数据通信

7.1.2并行通信与串行通信

7.1.3串行通信过程及通信

协议

7.2串行口寄存器

7.2.1串行口寄存器结构

7.2.2串行口相关寄存器

7.3串行口工作方式

7.3.1串行口工作方式0

7.3.2串行口工作方式1

7.3.3串行口工作方式2

7.3.4串行口工作方式3

7.4串行口应用

7.4.1串行口扩展

7.4.2双机通信

练习题

第8章 单片机系统的扩展

8.1单片机总线结构

8.1.1总线概述

8.1.2选址方法

8.2存储器扩展

8.2.1程序存储器扩展

8.2.2数据存储器扩展

8.2.3FLASH存储器扩展

8.3人机交互扩展

8.3.1键盘技术

8.3.2显示技术

8.4前向通道中的AD转换扩展

8.4.1前向通道简介

8.4.2AD转换指标及转换原理

8.4.38路8位并行AD转换芯片

ADC0809

8.4.411路12位串行AD转换芯片

TLC2543

8.5后向通道中的DA扩展

8.5.1后向通道简介

8.5.2DA转换指标及转换原理

8.5.38位并行DA转换芯片

DAC0832

8.5.410位串行DA转换芯片

TLC5615

8.6I/O口的扩展

8.6.1TTL芯片扩展I/O

8.6.2并行I/O口芯片8255A

练习题

第9章 单片机应用系统设计

9.1单片机应用系统设计介绍

9.1.1单片机应用系统设计步骤

9.1.2单片机应用系统硬件设计

9.1.3单片机应用系统软件设计

9.2单片机应用系统的开发与调试

9.2.1单片机应用系统的开发

9.2.2单片机应用系统的调试

9.3单片机应用系统的抗干扰技术

9.3.1干扰源概述

9.3.2硬件抗干扰技术

9.3.3软件抗干扰技术

9.4单片机在线编程技术

9.4.1单片机在线编程概述

9.4.2ISP技术

9.5应用实例——单片机温度控制

系统

9.5.1温度传感器概述

9.5.2DS18B20温度传感器介绍

9.5.3温度控制系统总体设计

9.6应用实例——交通灯控制系统

设计

9.6.1交通灯系统的总体设计

9.6.2交通灯控制系统的功能要求

9.6.3系统硬件的设计

9.6.4系统软件的设计

9.7应用实例——直流电动机控制

系统

9.7.1直流电动机原理及应用

9.7.2直流电动机调速系统的设计

附录MCS系列单片机指令表

参考文献

内容推荐

本书以AT89C51机型为例，讲述单片机的工作原理、应用设计，并配以KEILC编程软件和Proteus电路虚拟软件的介绍，使得读者在学习时可以真抓实练。主要内容包括：单片机的基础知识、硬件结构、软件系统、内部中断和定时系统、串行通信系统、片外扩展、应用系统设计等内容。

《嵌入式系统开发实战指南：从硬件到软件的全面解析》 内容梗概： 本书并非对“单片机”这一特定概念进行机械罗列或基础概念的简单讲解，而是致力于引领读者深入探索“嵌入式系统”这一更广阔的开发领域。我们将从嵌入式系统设计的核心出发，层层剖析其构建的各个关键环节，力求通过详实的内容和丰富的实例，帮助读者建立起一套系统性的开发思维，掌握从硬件选型、电路设计、固件开发到系统调试的完整流程。本书将侧重于实际操作和工程实践，强调理论与实践的有机结合，旨在培养具备独立解决嵌入式系统开发问题的能力。 第一部分：嵌入式系统设计概览与硬件基础 本部分将为读者构建起对嵌入式系统开发的宏观认知。我们将首先介绍嵌入式系统的定义、特点、应用领域及其与通用计算机系统的差异。随后，将深入探讨嵌入式系统的硬件构成，重点介绍核心处理器（CPU/MCU）的选择原则与分类，包括ARM、RISC-V等主流架构的特性及适用场景。我们将详细讲解嵌入式系统中常见的存储器类型（RAM, ROM, Flash）及其工作原理，以及不同存储器在嵌入式系统中的作用与选择考量。 接着，本书将详细阐述嵌入式系统常用的外围接口电路设计，包括但不限于： 通用输入输出（GPIO）： 讲解GPIO的配置、工作模式、驱动能力以及如何与外部传感器、执行器进行交互。我们将通过实际案例，演示如何设计基于GPIO的简单控制电路。 串行通信接口（UART, SPI, I2C）： 深入剖析这些接口的工作原理、通信协议、波特率设置、数据传输方式等。通过对比分析，帮助读者理解不同接口的优劣及适用场景，并提供具体的硬件连接和软件配置指导，例如如何通过UART实现与PC的通信，如何利用SPI连接外部SPI Flash或传感器，以及如何通过I2C构建多设备通信总线。 模数/数模转换器（ADC/DAC）： 讲解ADC/DAC的基本原理、分辨率、采样率、量化误差等关键参数。我们将提供电路设计示例，演示如何连接模拟传感器（如温度、光照传感器）并通过ADC采集模拟信号，以及如何通过DAC驱动模拟器件（如蜂鸣器、舵机）。 定时器/计数器（Timers/Counters）： 详细介绍定时器的工作模式、定时精度、中断触发机制等。我们将通过实例展示如何利用定时器实现精确延时、PWM信号生成、事件计数等功能，例如控制LED的闪烁频率或舵机的角度。 中断控制器（Interrupt Controller）： 讲解中断的产生、响应、优先级、嵌套等概念。我们将深入分析中断处理流程，强调中断在提高系统实时性和效率方面的重要性，并提供中断服务函数（ISR）的编写规范与技巧。 此外，本部分还将涉及嵌入式系统电源设计的基本原则，包括电压稳压、滤波、低功耗设计策略等，以及PCB布局布线的基本规范，以确保电路的稳定性和抗干扰能力。 第二部分：嵌入式软件开发与系统集成 本部分将聚焦于嵌入式系统的软件开发过程，带领读者从零开始构建功能强大的嵌入式应用。我们将首先介绍嵌入式软件开发的几种主流方式：裸机开发、实时操作系统（RTOS）以及嵌入式Linux。 裸机开发： 详细阐述裸机开发的概念、流程、优缺点。我们将提供一套完整的裸机开发框架，从汇编语言基础（若需要）到C语言在嵌入式环境下的应用，再到如何直接操作硬件寄存器实现驱动开发。我们将通过具体的示例，例如编写GPIO驱动、UART驱动、定时器驱动等，帮助读者理解底层硬件控制的细节。 实时操作系统（RTOS）: 深入讲解RTOS的核心概念，包括任务（Task）、调度器（Scheduler）、信号量（Semaphore）、互斥锁（Mutex）、消息队列（Message Queue）、事件标志组（Event Flags）等。我们将选择一款主流的RTOS（如FreeRTOS、RT-Thread）进行详细讲解，演示如何创建和管理多任务，如何利用RTOS提供的同步与通信机制解决并发问题，以及如何构建高效、可扩展的实时应用。我们将通过实际项目，如多任务数据采集与处理系统、设备状态监控系统等，来展示RTOS在复杂嵌入式系统中的应用。 嵌入式Linux: 介绍嵌入式Linux系统的架构、Bootloader、Kernel、Root Filesystem等关键组成部分。我们将讲解如何交叉编译工具链的搭建，如何配置和编译Linux Kernel，以及如何构建Root Filesystem。重点将放在用户空间的应用程序开发，包括如何利用Linux提供的API进行硬件访问、进程间通信、网络通信等。我们将提供一些常见的嵌入式Linux应用开发案例，例如基于嵌入式Linux的Web服务器、网络摄像头等。 在软件开发过程中，我们还将重点关注以下方面： 驱动程序开发： 讲解驱动程序的概念、作用、设计原则以及常用的驱动程序框架。我们将以具体的硬件外设为例，演示如何编写高效、可靠的驱动程序，包括中断驱动、DMA驱动等。 调试技术： 介绍各种嵌入式系统调试工具和方法，包括仿真器（Emulator）、逻辑分析仪（Logic Analyzer）、示波器（Oscilloscope）、JTAG/SWD调试器等。我们将详细讲解如何在硬件和软件层面进行调试，如何定位和解决常见的硬件故障和软件bug。 嵌入式系统性能优化： 探讨提升嵌入式系统性能的各种策略，包括代码优化、算法优化、硬件加速、低功耗设计等，以及如何使用性能分析工具来识别性能瓶颈。 第三部分：嵌入式系统应用开发实例与工程实践 本部分将通过一系列贴近实际需求的综合性应用开发实例，将前两部分所学的理论知识融会贯通，转化为实际的开发能力。这些实例将覆盖不同领域的典型应用，包括但不限于： 智能家居设备控制： 设计一款简单的智能插座或智能灯泡，实现通过无线通信（如Wi-Fi、蓝牙）进行远程控制，并集成传感器监测环境参数。 工业自动化传感器节点： 开发一个用于采集温度、湿度、压力等工业参数的传感器节点，并实现通过CAN总线或Ethernet等工业通信协议进行数据传输。 嵌入式数据采集与记录系统： 构建一个能够采集多路模拟信号，并将其存储到SD卡或通过网络传输的设备。 人机交互界面设计： 结合LCD显示屏和按键，设计一个具有简单用户界面的嵌入式设备，实现数据的显示和参数的设置。 物联网（IoT）应用基础： 搭建一个简单的IoT设备，实现数据上传到云平台，并支持远程指令的接收。 在每一个实例中，我们将详细分解开发步骤，从需求分析、硬件选型、电路设计、软件架构设计、代码实现、系统联调到最终测试，全程贯穿工程实践的理念。我们将强调代码的可读性、可维护性、可移植性，以及项目管理的通用原则。 本书特色： 深度与广度并重： 深入剖析嵌入式系统的核心技术，同时兼顾广泛的应用领域，为读者打下坚实的理论基础和开阔的实践视野。 理论联系实际： 避免空泛的理论讲解，以大量的实际案例和代码片段来阐述概念，帮助读者将知识转化为实际的开发技能。 强调工程实践： 贯穿整个开发流程的工程化思维，注重代码质量、系统稳定性、调试技巧和项目管理。 循序渐进，易于掌握： 内容组织逻辑清晰，从基础到进阶，层层递进，适合不同阶段的读者。 丰富的资源支持： 提供代码示例、电路图、原理图等配套资源，方便读者学习和实践。 目标读者： 本书面向对嵌入式系统开发感兴趣的在校学生、初级嵌入式工程师、硬件工程师、软件工程师，以及希望拓展技术栈的IT从业者。无论您是零基础入门，还是已有一定基础希望进一步提升，本书都能为您提供宝贵的指导和实用的技能。通过学习本书，您将能够独立完成从概念到实现的嵌入式系统开发项目，为您的职业发展奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我之前在学习单片机时，最大的困扰就是很多概念之间的联系不够清晰，导致学了后面忘了前面，形成了一个个孤立的知识点。而这本书在这方面做得非常出色。它通过一个贯穿始终的“项目”或者“案例”来串联起各个知识点，让我在学习过程中能够清楚地看到这些概念是如何相互作用，最终实现一个完整的功能。我特别欣赏作者在讲解过程中，不仅仅是告诉你“怎么做”，更会告诉你“为什么这么做”，这样的讲解方式让我对单片机的设计理念有了更深刻的理解。书中对一些算法和程序的优化建议，也让我受益匪浅，让我明白在实际应用中，效率和资源的合理利用是多么重要。我感觉这本书不仅仅是教会了我如何使用单片机，更是培养了我一种“设计思维”，让我能够站在更高的层面去思考问题，去设计出更优秀、更智能的系统。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的感受就是它的“实用性”！我是一名在校的电子工程专业学生，经常需要做一些与嵌入式相关的课程设计和实验，之前一直苦于没有一本能够真正指导我动手实践的书。这本书正好填补了我的这个需求。它不仅仅停留在理论层面，而是非常注重实际操作的指导。每一个章节后面都配有详细的实验步骤和电路图，甚至还列出了需要准备的元器件清单，这对于初学者来说简直是福音！我跟着书中的步骤，亲手搭建了几个基础的实验电路，比如使用ADC采集模拟信号，控制PWM输出，以及如何利用中断来提高程序的效率。这些实践操作不仅让我巩固了理论知识，更重要的是，让我对单片机的工作原理有了更直观的认识。我发现，通过亲手实践，很多之前觉得难以理解的抽象概念，瞬间变得生动起来。这本书就像一个经验丰富的老师，一步步地引导我从“纸上谈兵”走向“实际操作”，让我更有信心去完成更复杂的项目。

评分☆☆☆☆☆

坦白讲，我是一名跨专业学习单片机的爱好者，之前对这类技术几乎是一窍不通。市面上有些教程，要么过于理论化，要么就是代码堆砌，让我感到无从下手。这本书的出现，真的为我打开了新世界的大门。作者的语言风格非常亲切，就像在和老朋友聊天一样，没有那种冰冷的学术腔调。他善于将复杂的概念拆解成易于理解的小部分，并且巧妙地运用生活中的例子来解释。我特别喜欢书中关于“流水灯”和“数码管显示”的讲解，这两个最基础的例子，却能让我清晰地看到单片机如何通过控制IO口来实现各种功能。而且，这本书还有一个非常人性化的特点，那就是它提供了很多“进阶”的提示和“注意事项”，这让我避免走了很多弯路，并且能够更深入地思考问题。我尝试着根据书中的思路，自己设计了一个简单的温湿度监测小装置，虽然功能不复杂，但整个过程都充满了乐趣和成就感。

评分☆☆☆☆☆

说实话，一开始我对购买这本书还有些犹豫，毕竟市面上关于单片机的书籍琳琅满目，质量参差不齐。但这本书却给我带来了意想不到的惊喜。它的内容编排非常合理，从最初的硬件架构到指令集，再到各种外设接口的使用，都讲述得条理清晰，逻辑性极强。我特别欣赏作者在讲解过程中，总会提前埋下伏笔，然后在一章或几章后进行呼应，这种“前后呼应”的写作手法，让整个知识体系更加牢固，不易遗忘。书中的插图和图示也是一大亮点，很多复杂的电路原理图和程序流程图，通过精美的插图得以清晰地展现，大大降低了理解的难度。我尝试着跟着书中的案例做了一些小项目，比如简单的LED闪烁、按键控制，甚至是驱动一个小的LCD显示屏，每一个成功的实验都让我对单片机的应用有了更深的体会。这本书不仅仅是在讲解理论，更是在传递一种解决问题的思路和方法，这种“授人以渔”的教学方式，是我在其他书籍中很少见到的。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为我量身定做的！我一直对单片机这个领域充满好奇，但又觉得它高深莫测，迟迟不敢下手。直到我翻开这本书，那种“原来如此”的感觉瞬间涌上心头。作者用一种非常接地气的方式，从最最基础的原理讲起，一点一点地剥开单片机的神秘面纱。我尤其喜欢书中对各种概念的类比，比如把CPU比作大脑，寄存器比作小本子，这些生动的比喻让我一下子就抓住了核心。而且，书中并没有一上来就抛出一堆晦涩的专业术语，而是循序渐进，每介绍一个新的概念，都会立即通过简单的实例来巩固理解。我特别惊喜地发现，书中还包含了大量的代码示例，这些代码结构清晰，注释也十分到位，我甚至可以照着敲一遍，然后看着程序在单片机上跑起来，那种成就感是无与伦比的！最关键的是，这本书让我觉得学习单片机不再是枯燥的技术堆砌，而是充满乐趣的探索过程。我感觉自己离DIY一个属于自己的智能小装置又近了一大步，内心充满了期待和动力。