新概念51单片机C语言教程――入门、提高、开发、拓展全攻略（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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郭天祥 著

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• 单片机
• 51单片机
• C语言
• 嵌入式
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• 开发
• 电子工程
• 技术
• 全攻略

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121320224

版次：2

商品编码：12277483

包装：平装

开本：16开

出版时间：2018-01-01

用纸：轻型纸

页数：460

正文语种：中文

编辑推荐

适读人群 ：高校电子信息类和机电类专业本/专科师生，高校大学生创新基地师生，51单片机C语言编程初学者，计算机、自动控制、智能仪器仪表、电力电子、机电一体化技术人员，入门初学者和中级开发者

① 本书从实际工程应用入手，以实验过程和实验现象为主导，由浅入深、循序渐进地讲述使用C语言进行51单片机编程的方法、51单片机的硬件结构和各种功能应用。

② 不同于传统的讲述单片机的书籍，本书中的大部分例程以实际硬件实验板实验现象为依据，通过C语言程序来分析单片机工作原理。读者既能知其然，又能知其所以然，从实际应用中彻底理解和掌握单片机。

③ 本书中的大部分内容来自作者及其团队的科研及教学工作实践，内容涵盖多年来项目经验总结的精华，并且贯穿一些学习方法的建议。

④ 本书内容丰富，实用性强，许多C语言代码可以直接应用到工程项目中。本书为读者提供近30小时的单片机教学视频（可以扫描下文列表中的二维码进行在线观看，也可以登录到http://www.hxedu.com.cn，注册后下载）。

⑤ 本书适用范围广，可以作为高校电子信息类和机电类各专业的本科、专科相关课程的教材或者大学生创新基地培训教材，也可供51单片机的初学者和使用51单片机从事项目开发的技术人员学习和参考，还满足从事自动控制、智能仪器仪表、电力电子、机电一体化等专业的技术人员的选用需求。

内容简介

本书从单片机入门学习者的视角出发，避开了枯燥繁杂的理论介绍，，以实验过程和实验现象为主导，循序渐进地讲述51单片机C语言编程方法以及51单片机的硬件结构和功能应用。全书共分5篇，分别为入门篇、内外部资源操作篇、提高篇、实战篇和拓展篇。 本书内容丰富，实用性强，书中大部分内容均来自科研工作及教学实践，许多C语言代码可以直接应用到工程项目中。本书配有13讲近30学时的教学视频和实例代码（通过扫描二维码下载或者网站下载），可使读者更快、更好地掌握单片机知识和应用技能。本书作者还可提供与本书配套的单片机实验板。 本书可作为大学本、专科单片机课程教材，适合于51单片机的初学者和使用51单片机从事项目开发的技术人员，也可供从事自动控制、智能仪器仪表、电力电子、机电一体化等专业的技术人员参考。

作者简介

郭天祥 ，单片机教育者，毕业于哈尔滨工程大学，单片机领域的知名人士，名下有天祥电子网站，其*大成就之一是开设了“十天学会单片机”系列课程并录制出来，该课程在网络上广泛流传至今，同时著有《十天学会51单片机视频教程》、《十天学会PIC单片机视频教程》、《十天学会AVR单片机视频教程》三本教程。

目录

目 录

第1篇 入门篇
第1章 基础知识必备 2
1．1 单片机概述 2
1．1．1 什么是单片机 2
1．1．2 单片机标号信息及封装类型 2
1．1．3 单片机能做什么 5
1．1．4 如何开始学习单片机 6
1．2 51单片机外部引脚介绍 8
1．3 电平特性 11
1．4 二进制和十六进制 12
1．4．1 二进制 12
1．4．2 十六进制 13
1．5 二进制的逻辑运算 13
1．6 单片机的C51基础知识介绍 15
1．6．1 利用C语言开发单片机的优点 15
1．6．2 C51中的基本数据类型 15
1．6．3 C51数据类型扩充定义 16
1．6．4 C51中常用的头文件 17
1．6．5 C51中的运算符 17
1．6．6 C51中的基础语句 18
1．6．7 学习单片机应该掌握的主要内容 18
第2章 Keil软件使用及流水灯设计 19
2．1 Keil工程建立及常用按钮介绍 19
2．1．1 Keil工程的建立 19
2．1．2 常用按钮 23
2．2 点亮第一个发光二极管 24
2．3 while语句 35
2．4 for语句及简单延时语句 37
2．5 Keil仿真及延时语句的精确计算 38
2．6 不带参数函数的写法及调用 42
2．7 带参数函数的写法及调用 44
2．8 利用C51库函数实现流水灯 45

第2篇 内外部资源操作篇
第3章 数码管显示原理及应用实现 50
3．1 数码管显示原理 50
3．2 数码管静态显示 51
3．3 数码管动态显示 55
3．4 中断概念 57
3．5 单片机的定时器中断 61
第4章 键盘检测原理及应用实现 70
4．1 独立键盘检测 70
4．2 矩阵键盘检测 76
第5章 A/D和D/A工作原理 84
5．1 模拟量与数字量概述 84
5．2 A/D转换原理及参数指标 85
5．3 ADC0804工作原理及其实现方法 92
5．4 D/A转换原理及其参数指标 98
5．5 DAC0832工作原理及实现方法 104
5．6 DAC0832输出电流转换成电压的方法 109
第6章 串行口通信原理及操作流程 110
6．1 并行与串行基本通信方式 110
6．2 RS-232电平与TTL电平的转换 113
6．3 波特率与定时器初值的关系 115
6．4 51单片机串行口结构描述 118
6．5 串行口方式1编程与实现 120
6．6 串行口打印在调试程序中的应用 123
第7章 通用型1602、12232、12864液晶操作方法 131
7．1 液晶概述 131
7．2 常用1602液晶操作实例 132
7．3 常用12232液晶操作实例 139
7．4 常用12864液晶操作实例 148
第8章 I2C总线AT24C02芯片应用 157
8．1 I2C总线概述 157
8．2 单片机模拟I2C总线通信 159
8．3 E2PROM AT24C02与单片机的通信实例 162
第9章 基础运放电路专题 170
9．1 运放概述及参数介绍 170
9．2 反相放大器 171
9．3 同相放大器 172
9．4 电压跟随器 173
9．5 加法器 173
9．6 差分放大器 174
9．7 微分器 174
9．8 积分器 175
9．9 比较器 176
第3篇 提高篇
第10章 定时器/计数器应用提高 180
10．1 方式0应用 180
10．2 方式2应用 181
10．3 方式3应用 183
10．4 52单片机定时器2介绍 185
10．5 计数器应用 191
第11章 串行口应用提高 195
11．1 方式0应用 195
11．2 方式2和方式3应用 197
11．3 单片机双机通信 199
11．4 单片机多机通信 206
第12章 指针 215
12．1 指针和指针变量 215
12．1．1 内存单元、地址和指针 215
12．1．2 指针变量的定义、赋值与引用 217
12．2 指针变量的运算 218
12．3 指针与数组 219
12．3．1 指针与一维数组 219
12．3．2 指针与多维数组 221
12．4 指针与函数 223
12．4．1 指针作为函数的参数 223
12．4．2 指向函数的指针 224
12．4．3 指针型函数 226
12．5 指针与字符串 227
12．5．1 字符串的表达形式 227
12．5．2 字符指针作为函数参数 227
12．5．3 使用字符指针与字符数组的区别 228
12．6 指针数组与命令行参数 229
12．6．1 指针数组的定义和使用 229
12．6．2 指向指针的指针 231
12．6．3 指针数组作为main()函数的命令行参数 232
12．7 指针小结 233
12．7．1 指针概念综述 233
12．7．2 指针运算小结 234
12．7．3 等价表达式 235
12．8 C51中指针的使用 236
12．8．1 指针变量的定义 236
12．8．2 指针应用 237
第4篇 实战篇
第13章 利用51单片机的定时器设计一个时钟 240
13．1 如何从矩阵键盘中分解出独立按键 240
13．2 原理图分析 241
13．3 实例讲解 242
第14章 使用DS12C887时钟芯片设计高精度时钟 250
14．1 时钟芯片概述 250
14．2 DS12C887时钟芯片介绍 250
14．3 如何用TX-1C实验板扩展本实验 256
14．4 原理图分析 257
14．5 实例讲解 257
第15章 使用DS18B20温度传感器设计温控系统 268
15．1 温度传感器概述 268
15．2 DS18B20温度传感器介绍 269
15．3 实例讲解 275
第16章 太阳能充/放电控制器 280
16．1 控制器原理图分析 281
16．2 控制器板上元件介绍 284
16．3 实例讲解 286
第17章 VC、VB（MSCOMM控件）与单片机通信实现温度显示 303
17．1 VC MSCOMM控件与单片机通信实现温度显示 303
17．2 VB MSCOMM控件与单片机通信实现温度显示 309
第18章 应用单片机内部ADC做电容感应触摸按键 313
第5篇 拓展篇
第19章 使用Altium Designer 14绘制电路图 320
19．1 绘制电路板概述 320
19．2 建立工程 322
19．3 制作元件库 325
19．4 添加封装及制作PCB封装库 328
19．5 项目编译及生成PCB 331
19．6 布线电气特性设置 334
19．7 自动布线和手动布线 338
第20章 基于Wi-Fi的物联网应用 341
20．1 物联网系统架构 341
20．2 常用的物联网无线传输技术 342
20．3 IoT云平台 343
20．4 基于Wi-Fi的嵌入式设备入网方式 347
20．5 微软Azure系列IoT物联网开发板 352
第21章 电机专题 353
21．1 直流电机原理及应用 353
21．2 步进电机原理及应用 360
21．3 舵机原理及其应用 370
第22章 STC8系列单片机介绍 377
22．1 STC8单片机的优势 377
22．2 ADC数模转换 377
22．3 PCA/CCP/PWM应用 379
22．4 同步串行外设接口SPI 382
22．5 I2C总线 386
第23章 常用元器件介绍 391
23．1 二极管 391
23．2 电容 395
23．3 场效应管 399
23．4 光耦 403
23．5 蜂鸣器 405
23．6 继电器 405
23．7 自恢复保险 410
23．8 瞬态电压抑制器 411
23．9 晶闸管（可控硅） 414
23．10 电荷泵 416
第24章 直流稳压电源专题 417
23．1 整流电路 417
24．2 滤波电路 419
24．3 稳压电路 421
24．4 集成稳压模块的使用 423
24．5 串联开关型稳压电源 428
第25章 运放扩展专题 431
25．1 简单低通滤波器 431
25．2 “电流-电压”转换电路 431
25．3 光电放大器 432
25．4 精密电流源 432
25．5 可调参考电压源 433
25．6 复位稳定放大器 434
25．7 模拟乘法器 435
25．8 全波整流器和平均值滤波器 436
25．9 正弦波振荡器 437
25．10 三角波发生器 437
25．11 自动跟踪对称电源 438
25．12 可调实验电源 439
25．13 运放相关术语 441
附录A 天祥电子开发实验板简介 442
A．1 TX-1C 51单片机开发板 442
A．2 AVR单片机开发板 443
A．3 PIC单片机开发板 444
A．4 TX-3A ARM7入门级嵌入式系统开发板 445
A．5 TX-3C ARM7提高级嵌入式系统开发板 446
A．6 TX-2440A ARM9嵌入式系统开发板 447
A．7 TX-51STAR单片机综合实验箱 448
A．8 TX-2A CPLD开发板 449
参考文献 451

前言/序言

序一

——STC（宏晶科技）创始人 姚永平

郭天祥老师的这本书是单片机界的第一奇书：因为厚，从未被看好；因为广，被称为单片机应用龙书；拥有者最多，配套学习板最疯狂时月销量超过1万套，连续8年各大网站排名单片机类书籍销量第一名。加上大量未经允许的盗版，数量应在正版5倍以上。配套视频更是全民皆盗（学单片机的学生），可谓功德无量。

郭靖行走江湖用了降龙十八掌，郭老师没有十八般武艺，但行走江湖只用了一掌。

一本STC89C52笑傲江湖，将STC领先全球的ISP程序在线下载技术发挥到极致，虽是学生时代开始创业，却立即有省长上门指导工作，成为黑龙江省自主创业标兵，产值迅速做到500万元/年以上，总部也迁到首都北京，成立北京海克智动，开拓新的领域！

学生写单片机教材，有部分老师反对，说太简单了，不够深度，大杂烩，虽然全，但不够专业，还厚，不适合当教材。中国单片机教育界的元老，哈工大教授（教育部单片机精品课程负责教师）说：我跟我的学生讲，如果身体不好，或没时间听我的课，或听不懂我的课，就去看郭老师的视频，看郭老师的书，他讲得通俗易懂，书也由浅入深，全面详实，最后只要通过我张老师的考试就可以了。

河南省一高校老师语：我们学校每年采购郭老师的书1000本以上，全校单片机教材都改用郭天祥的书了，学生说用他的书看他的视频，一看就透，其他很多书和视频把简单的讲复杂了，不容易懂，还是郭老师讲的简单到位。

河北省一高校老师语：我们学校每年大学生电子设计竞赛都是指定用郭老师的书来陪训，全面详实，一本书、一部视频中，不但有“STC89系列单片机从入门到提高”、“C语言从入门到提高”，还有“单片机外围基础电路知识介绍”甚至“较复杂的拓展电路知识”，是全国大学生电子设计竞赛的降龙十八掌啊！

民间最高业绩：连续8年各大网站排名单片机类书籍销量第一名，淘宝上连续8年配套学习板销量第一名。

很多企业，新入职单片机工程师培训，人手一本郭老师的书，统一集中强化。

广东省的一高校老师讲：我的机器人方向的研究生，入学后，发现他们都人手一本郭天祥的书，很厚，但也确实全面详实，真是单片机入门的龙书啊！

电子工业出版社对本书的肯定：多次请郭老师百忙之中将多年畅销第一的书再丰富一下，补充更多更实用的新知识点进来，让传奇成为经典。

STC对本书的肯定：创始人连夜通宵为第2版作序，指定本书为STC单片机全国大学计划教材，STC推荐的全国大学生电子设计竞赛指导用书，采用本书作为教材的高校，可优先建立STC高性能单片机联合实验室，优先获得免费的8051仿真器赞助，并指定本书为STC内部新员工培训教材。

序二

——上海庆科信息技术有限公司CEO 王永虹

目前，各种8位、16位、32位单片机型号众多，应用适应性各不相同，但51系列单片机从20世纪80年代流行的80C31 至今，从外置EPROM（80C31）、内置EPROM（87C51）、内置Flash（89C51），到如今众多厂商、上千种型号，始终保持着高速发展，体现出勃勃生机，堪称单片机领域的常青树、不倒翁。这充分说明了51单片机的经典性。

单片机技术和应用在物联网时代得到了前所未有的发展，对单片机开发应用人才的数量和要求也越来越高。有人觉得单片机技术难学，是因为其内部结构复杂、编程语言抽象，而且实际应用中与其他元器件知识、电子通信技术相互关联，而一个设计通常需要把很多软硬件技术结合起来，一开始往往难以下手。如何循序渐进学习单片机、从菜鸟变为高手，郭天祥编著的《新概念51单片机C语言教程——入门、提高、开发、拓展全攻略（第2版）》一书提供了一条很好的进阶学习之路。

学习单片机第一阶段只需要了解单片机的基本结构、简单的C语言编程和开发工具。本书第1篇介绍单片机引脚功能、数字逻辑和C51基础、Keil开发环境等，既是单片机学习的基础，也非常容易入门。特别是用软件点亮一个发光二极管，是学习单片机的第一个里程碑成就。

第二阶段要了解单片机的具体内部结构、外设接口、经常用到电子技术和元器件知识。本书第2篇介绍定时器、中断、串行接口、键盘和显示、ADC、DAC、运算放大器基础等，都是单片机应用系统的常用外设接口和组件，学习原理、编程使用这些外设何组件，可为后续应用开发做好准备。

单片机学习的第三阶段是学习单片机各种外设接口的多种工作模式、如何与其他设备进行有效对接和通信，还要学习掌握更多的数据结构和编程技巧，并进行实践锻炼。本书的第3篇（提高篇）和第4篇（实战篇）介绍了不同定时器和串口的多种工作模式，以及指针的用法，并进行了实时钟、温度传感器、PC机串口通信等应用系统常见模块的实战演练。

经过以上三个阶段的学习进阶，一般能进行一些单片机简单应用的开发。其他不同应用开发一般需要学习相关的专业知识，如电机控制类应用，需要学习各种电机的原理、控制算法；仪器仪表类应用，需要学习各种传感器原理和编程，数据处理以及人机界面GUI等。本书第5篇介绍了电源、常用元器件、PCB设计、物联网应用方面的知识，可作为具体项目设计开发参考。希望此书能帮助读者进行基于单片机的物联网应用系统开发。

感谢郭天祥编写了这本好书。相信此书的出版，不仅会给广大单片机学习者、开发者提供很好的帮助，也会进一步推动单片机技术的普及、应用和发展。

前 言

本书第1版在2009年1月出版，至今已印刷近40次，由于采用全新的教学理念和方法，本书深受广大读者尤其是在校大学生朋友的喜爱。随着科学工程技术日新月异的发展以及高校大学生科技创新活动的蓬勃兴起，本书读者的需求与时俱进，作者一些当年的思路和想法难免略显陈旧，因此有必要推出第2版，以飨广大读者。

第2版主要修订内容

① 虽然单片机应用日趋广泛和灵活，但51系列单片机内核硬件架构和基本开发方法变化不大，因此本书关于单片机C语言教学部分变化不大，仅对第1版中出现的文字错误进行修改，同时补充和细化了基础运放电路专题。

② 在实战篇中新增应用单片机做电容感应触摸按键的内容，以适应消费类电子产品开发的需要。

③ 为了适应单片机技术的发展潮流，拓展篇的内容修改较大：新增PCB设计软件Altium Designer 14、基于Wi-Fi的物联网应用、STC8系列单片机的内容；在运放扩展专题中加入运算放大器的高阶应用内容，如程控增益放大器、自动增益放大器等，供读者选用。

本书特色

① 本书从实际工程应用入手，以实验过程和实验现象为主导，由浅入深、循序渐进地讲述使用C语言进行51单片机编程的方法、51单片机的硬件结构和各种功能应用。

② 不同于传统的讲述单片机的书籍，本书中的大部分例程以实际硬件实验板实验现象为依据，通过C语言程序来分析单片机工作原理。读者既能知其然，又能知其所以然，从实际应用中彻底理解和掌握单片机。

③ 本书中的大部分内容来自作者及其团队的科研及教学工作实践，内容涵盖多年来项目经验总结的精华，并且贯穿一些学习方法的建议。

④ 本书内容丰富，实用性强，许多C语言代码可以直接应用到工程项目中。本书为读者提供近30小时的单片机教学视频（可以扫描下文列表中的二维码进行在线观看，也可以登录到http://www.hxedu.com.cn，注册后下载）。

同时，作者开发了与本书配套的TX-1C单片机实验板，可帮助读者边学边练，达到学以致用的目的。读者在学习过程中可以将视频和图书互为参考，配合学习，并用单片机实验板进行实践，这样有助于更快更好地掌握单片机应用知识和技能。

⑤ 本书适用范围广，可以作为高校电子信息类和机电类各专业的本科、专科相关课程的教材或者大学生创新基地培训教材，也可供51单片机的初学者和使用51单片机从事项目开发的技术人员学习和参考，还满足从事自动控制、智能仪器仪表、电力电子、机电一体化等专业的技术人员的选用需求。

本书内容组织

本书内容共分5篇，分别为入门篇、内外部资源操作篇、提高篇、实战篇和拓展篇。

第1篇主要讲解单片机相关基本知识及C语言编程基础，为初学者入门奠定基础。相关概念介绍简捷、易懂，避免长篇累牍的堆积专业术语，力求好学、好用。

第2篇讲解单片机基本操作及其应用。针对每个应用都设计一个具体的实验项目，通过实验项目的实现，教授单片机的C语言编程使用方法。内容组织上循序渐进，由浅入深；教学方法上从原理到实践，再由实验现象进一步分析原理；做到理论与实践互相交融，有助于读者上手学习。

在前2篇的基础上，通过实验，第3篇进一步扩展讲解了51单片机的高级功能应用，包括定时器/计数器以及串口应用，每个应用都设计针对性的实验项目和编程实例，使读者看得着，想得到，同时介绍C语言“精髓”——指针的相关应用。

第4篇是作者教学和实际工作中精选出的具有代表性的真实项目，知识涉及面广，内容丰富，是作者开发经验的精华总结，以期引导读者综合运用前面所学知识，搭建51单片机系统，建立系统概念。

第5篇为拓展部分，详细讲解了使用Altium Designer 14软件绘制原理图、PCB图、元件库和元件封装的过程；详细介绍了基于Wi-Fi的物联网应用；分别讲解了直流电机、步进电机和舵机的原理及驱动方法；介绍了STC8系列单片机以及运放的高级应用方法。本篇主要面向具有一定单片机开发经验的读者，主要目的拓宽读者思路，为学习者提供必要参考。

本书学习建议

随书提供的视频与本书前3篇基本对应，建议读者在学习本书之前，最好有一块与本书中相同的实验板。学习时先看视频，对单片机有一个初步的印象，视频中的互动部分，读者可亲自做实验；在学习过程中，读者要多动脑，多动手；边学边做，边做边学，在不断实践中领悟单片机工作原理。

在对实验原理理解的前提下，读者要尝试独立编写出书中每章的实例程序，有困惑时再查看书中代码，反思自己的失误在哪里，进而积累更多的经验。

在掌握基本单片机使用后，针对具体开发和应用，读者可选读本书其他章节，有目的地阅读和参考可提高学习和工作效率。

本书教学资

《嵌入式系统设计与实践：基于ARM Cortex-M微控制器》 前言 随着科技的飞速发展，嵌入式系统已经渗透到我们生活的方方面面，从智能手机、家用电器到汽车电子、工业自动化，无处不在。本书旨在为读者提供一个全面、深入的嵌入式系统设计与实践指南，特别聚焦于当前主流的ARM Cortex-M系列微控制器。本书不仅涵盖了嵌入式系统的基础理论，更注重实际操作和项目开发，力求帮助读者掌握从硬件选型、软件开发到系统调试的全过程，培养解决复杂嵌入式系统设计问题的能力。 第一部分：嵌入式系统基础理论与ARM Cortex-M架构解析 第一章：嵌入式系统概述 1.1 什么是嵌入式系统？ 定义、特点（专用性、实时性、集成性、可靠性等） 与通用计算机系统的区别与联系 嵌入式系统的应用领域（消费电子、工业控制、医疗设备、通信网络、汽车电子、国防军事等） 1.2 嵌入式系统的组成 硬件部分：微处理器/微控制器、存储器（RAM, ROM, Flash）、外设接口（I/O, ADC, DAC, UART, SPI, I2C等）、电源管理单元 软件部分：嵌入式操作系统（RTOS）、应用程序、驱动程序、中间件 1.3 嵌入式系统开发流程 需求分析、系统设计、硬件选型、软件开发、集成调试、测试、维护 1.4 嵌入式系统发展趋势 智能化、网络化（IoT）、低功耗、高性能、安全性 第二章：ARM Cortex-M微控制器架构详解 2.1 ARM处理器家族概览 ARMv7-M, ARMv8-M等架构介绍 Cortex-M系列（M0, M0+, M3, M4, M7, M33等）的定位与特点 2.2 Cortex-M架构核心特性 Thumb-2指令集： 高代码密度与高性能的结合 高性能总线接口： AHB-Lite, APB等 低功耗设计： 多种低功耗模式 嵌套向量中断控制器（NVIC）： 强大的中断管理能力 内存保护单元（MPU）： 提高系统可靠性与安全性 调试与跟踪支持： JTAG, SWD接口，CoreSight技术 2.3 Cortex-M3处理器深入解析 流水线结构、指令解码、执行单元 寄存器组织、程序计数器（PC）、状态寄存器（xPSR） 内存映射、地址空间划分 异常与中断处理机制（异常向量表、中断优先级、中断嵌套） 2.4 Cortex-M4处理器深入解析（可选，重点介绍DSP指令集和浮点单元FPU） DSP指令集对信号处理的优化 单精度浮点单元（FPU）的应用 2.5 Cortex-M7处理器深入解析（可选，重点介绍更高级特性） 指令缓存、数据缓存 超标量流水线 内存保护单元（MPU）的增强功能 第二部分：嵌入式软件开发环境与工具链 第三章：嵌入式开发工具链搭建 3.1 集成开发环境（IDE）选择 Keil MDK (Microcontroller Development Kit) IAR Embedded Workbench STM32CubeIDE GCC for ARM (GNU Compiler Collection) Eclipse + CDT (C/C++ Development Tooling) 选择适合项目的IDE的考量因素 3.2 交叉编译工具链 编译器（GCC, ARM Compiler） 汇编器 链接器 调试器（GDB） 目标文件格式（ELF, COFF） 3.3 调试接口与工具 JTAG (Joint Test Action Group) SWD (Serial Wire Debug) 调试适配器（ST-Link, J-Link, ULINK等） 仿真器与逻辑分析仪 3.4 项目创建与配置 新项目向导、目标芯片选择 构建选项配置（优化级别、宏定义、包含路径） 链接器脚本（Linker Script）的理解与修改 Flash编程器配置 第四章：C语言在嵌入式系统中的高级应用 4.1 C语言基础回顾与嵌入式特性 数据类型、运算符、控制结构 指针与内存地址访问 位操作（位域、按位运算符）在硬件寄存器配置中的应用 4.2 结构体与联合体在硬件抽象中的应用 定义硬件寄存器结构体 通过指针访问和修改寄存器 联合体实现数据类型灵活访问 4.3 函数指针与回调函数 实现灵活的软件设计 中断服务函数（ISR）的实现 事件驱动编程模型 4.4 内存管理 静态内存分配、栈内存分配、堆内存分配 嵌入式系统中的动态内存分配（malloc/free）的注意事项 内存碎片化问题与内存池技术 4.5 嵌入式C语言编程规范与技巧 代码可读性、可维护性 避免潜在的陷阱（如溢出、未定义行为） 利用编译器的警告和错误信息 第三部分：外设接口编程与驱动开发 第五章：GPIO（通用输入/输出）接口编程 5.1 GPIO接口原理 引脚模式（输入、输出、复用功能） 内部上拉/下拉电阻 开漏/推挽输出 5.2 GPIO寄存器详解（以STM32系列为例） 端口模式寄存器（MODER） 输出类型寄存器（OTYPER） 上/下行配置寄存器（PUPDR） 复用功能选择寄存器（AFR） 端口输入数据寄存器（IDR） 端口输出数据寄存器（ODR） 端口位设置/清除寄存器（BSRR） 5.3 GPIO输入输出编程实践 LED闪烁程序 按键检测程序（消抖处理） 外部中断的GPIO触发 5.4 GPIO复用功能配置 配置引脚为UART、SPI、I2C等接口功能 第六章：UART（通用异步收发器）通信编程 6.1 UART通信原理 异步通信、波特率、数据位、停止位、校验位 发送与接收过程 6.2 UART硬件结构与寄存器（以STM32系列为例） 控制寄存器（CR1, CR2, CR3） 状态寄存器（SR） 数据寄存器（DR） 波特率生成器 6.3 UART中断与DMA通信 发送/接收完成中断 利用DMA实现高速数据传输，减轻CPU负担 6.4 UART编程实践 PC机与单片机之间的串口通信 实现简单的串口调试助手功能 多机通信（RS485等，可选） 第七章：SPI（串行外设接口）与I2C（集成电路总线）通信编程 7.1 SPI通信原理 主从模式、时钟极性（CPOL）、时钟相位（CPHA） SCK, MOSI, MISO, SS信号线 7.2 SPI硬件结构与寄存器（以STM32系列为例） 控制寄存器（CR1, CR2） 状态寄存器（SR） 数据寄存器（DR） 7.3 SPI编程实践 与SPI接口的传感器（如温度、湿度传感器）通信 与SPI接口的存储器（如Flash）通信 7.4 I2C通信原理 主从模式、SCL, SDA信号线 地址机制、ACK/NACK应答 7.5 I2C硬件结构与寄存器（以STM32系列为例） 控制寄存器（CR1, CR2） 状态寄存器（SR1, SR2） 地址寄存器（OAR1, OAR2） 数据寄存器（DR） 7.6 I2C编程实践 与I2C接口的传感器（如EEPROM、RTC）通信 LCD显示屏的I2C接口控制 第八章：ADC（模数转换器）与DAC（数模转换器）编程 8.1 ADC原理与应用 采样、量化、编码过程 ADC分辨率、采样率、输入范围 多通道采样、单次转换/连续转换 8.2 ADC硬件结构与寄存器（以STM32系列为例） 控制寄存器（CR1, CR2） 采样时间配置寄存器（SMPR） 输入通道序列寄存器（SQR） 数据寄存器（DR） 8.3 ADC编程实践 读取电位器模拟值 连接模拟传感器（如光敏电阻、NTC热敏电阻） 8.4 DAC原理与应用 数模转换过程 DAC输出精度、输出电压范围 8.5 DAC硬件结构与寄存器（以STM32系列为例） DAC数据寄存器（DHR） DAC控制寄存器（CR） 8.6 DAC编程实践 产生简单的模拟波形（如正弦波、锯齿波） 第九章：定时器与PWM（脉冲宽度调制）编程 9.1 定时器原理与工作模式 向上计数、向下计数、中心对齐模式 预分频器、自动重装载寄存器 溢出中断 9.2 定时器硬件结构与寄存器（以STM32系列为例） 控制寄存器（CR1, CR2） 预分频器寄存器（PSC） 自动重装载寄存器（ARR） 计数器寄存器（CNT） 中断/事件配置寄存器（DIER） 状态寄存器（SR） 9.3 PWM原理与应用 占空比、周期 电机调速、LED亮度调节 9.4 PWM生成编程实践 使用定时器生成PWM信号 实现LED呼吸灯效果 控制直流电机转速 9.5 定时器的其他应用 精确延时 测量脉冲宽度 第四部分：嵌入式操作系统与实时系统开发 第十章：实时操作系统（RTOS）入门 10.1 什么是实时操作系统？ 实时性的定义（硬实时、软实时） RTOS的必要性与优势 RTOS的基本概念：任务、任务调度、信号量、互斥锁、消息队列、事件标志组 10.2 FreeRTOS介绍 FreeRTOS的特点（免费、开源、轻量级、跨平台） FreeRTOS的内核实现（任务管理、调度器） 10.3 FreeRTOS任务管理 任务创建、删除 任务状态（就绪、运行、阻塞、挂起） 任务优先级 时间片轮转调度、抢占式调度 10.4 FreeRTOS任务间通信与同步 信号量（二进制信号量、计数信号量） 互斥锁（用于保护共享资源） 队列（用于消息传递） 事件标志组（用于多任务协同） 10.5 FreeRTOS软件定时器 10.6 FreeRTOS在嵌入式项目中的应用 实际项目中的任务划分与设计 第十一章：嵌入式Linux系统开发基础（可选，侧重ARM架构，可作为进阶内容） 11.1 嵌入式Linux系统概述 与桌面Linux的区别 嵌入式Linux的组成（Bootloader, Kernel, Root Filesystem） 11.2 Bootloader（如U-Boot） 作用、工作流程 常用命令 11.3 Linux内核移植 内核配置、编译 设备树（Device Tree）的概念与编写 11.4 Root Filesystem构建 BusyBox、Buildroot、Yocto Project 文件系统挂载 11.5 用户空间应用程序开发 交叉编译工具链 系统调用、POSIX API Socket编程、多线程编程 第五部分：项目实战与开发进阶 第十二章：嵌入式系统调试与故障排除 12.1 硬件调试技术 万用表、示波器、逻辑分析仪的使用 信号测量与分析 硬件原理图与PCB的阅读 12.2 软件调试技术 断点、单步执行、观察变量 内存查看、寄存器查看 代码覆盖率分析 性能分析与代码优化 12.3 常见嵌入式系统问题与解决方法 程序死机、复位 通信错误 内存访问越界 功耗问题 实时性问题 12.4 调试工具链的深入使用（GDB Server, OpenOCD等） 第十三章：嵌入式系统安全性设计 13.1 嵌入式系统面临的安全威胁 物理攻击、软件漏洞、网络攻击 13.2 安全设计原则 最小权限原则、纵深防御 安全启动、固件更新安全 13.3 加密与认证技术在嵌入式系统中的应用 对称加密、非对称加密、哈希函数 安全存储 13.4 软件安全开发实践 代码审计、安全编码规范 第十四章：嵌入式系统项目开发案例 14.1 智能家居网关开发 使用ARM Cortex-M微控制器 集成Wi-Fi/Zigbee模块 实现传感器数据采集与远程控制 14.2 工业自动化控制模块 基于RTOS的实时控制系统 CAN总线通信 PID控制算法实现 14.3 物联网节点设备开发 低功耗设计 NB-IoT/LoRa通信 传感器数据上传 附录 ARM Cortex-M指令集常用指令速查 常用嵌入式开发工具下载链接与安装指南 嵌入式系统术语表 参考文献 结语 本书力求从理论到实践，为读者构建一个扎实的嵌入式系统开发知识体系。通过对ARM Cortex-M架构的深入剖析，掌握主流微控制器的硬件特性；通过详细的工具链介绍，熟练运用现代化的开发环境；通过丰富的驱动开发示例，深入理解外设接口的编程精髓；通过RTOS的学习，构建健壮的实时应用；最终通过项目实战，将所学知识融会贯通，独立完成复杂的嵌入式系统设计与开发任务。希望本书能成为您在嵌入式系统开发道路上的得力助手。

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这本书的设计思路非常独到，它完全打破了我以往对单片机教程的刻板印象，将“入门、提高、开发、拓展”这四个阶段完美地融合在一起，形成了一个完整的知识体系。我个人属于对单片机有一定基础，但总感觉知识点零散，无法形成体系的学习者。这本教程在这方面做得非常出色。它在入门阶段就打下了扎实的C语言和硬件基础，然后在提高阶段引入更复杂的模块和通信协议，接着在开发阶段通过实际项目来巩固和深化所学，最后在拓展阶段则为我打开了更广阔的视野，比如涉及到FPGA、嵌入式Linux等方向的简要介绍。让我印象深刻的是，书中不仅仅是教你“怎么做”，更注重教你“为什么这么做”。在讲解某些算法或设计模式时，作者会深入分析其背后的原理和优势，让我能够理解其精妙之处。而且，这本书的案例设计非常有逻辑性，从简单的到复杂的，环环相扣，能够让你在循序渐进的过程中，逐渐建立起完整的项目开发能力。对于想要系统性地提升单片机开发技能，并为未来更复杂的项目打下坚实基础的学习者来说，这本书绝对是不可多得的宝藏。

评分☆☆☆☆☆

我之前一直觉得单片机开发是个枯燥且技术门槛极高的领域，直到我翻开这本《新概念51单片机C语言教程》。这本书给我的感觉就是“生动”和“有趣”。作者在讲解过程中，并没有采用那种刻板的教科书式语言，而是穿插了很多生动的比喻和生活中的例子，把原本晦涩的电路原理和程序逻辑解释得浅显易懂。比如，讲到ADC（模数转换器）时，他会用一个“测量水温”的比喻来解释模拟信号和数字信号的转换过程；讲到PWM（脉冲宽度调制）时，他会用“调节台灯亮度”来形象地说明。这些巧妙的比喻，让我能够快速抓住核心概念，而不是被细节淹没。而且，这本书的案例开发非常贴近实际应用，比如智能家居的控制、小车循迹、万年历等，这些项目不仅有趣，而且能够让我学到很多实用的编程技巧和硬件接口知识。我特别喜欢书中关于“问题排查与调试”的章节，里面列举了很多常见的错误和解决方法，对于我这种容易“卡壳”的初学者来说，简直是救星！这本书让我觉得，单片机开发并非遥不可及，而是可以充满乐趣的创造过程。

评分☆☆☆☆☆

这本书真的给我带来了太多惊喜，简直是单片机领域的“定海神针”。我之前对51单片机完全是零基础，看着那些复杂的电路图和晦涩的C语言代码，脑袋里一片混乱。但是，从第一页开始，作者就用非常通俗易懂的语言，一点点地引导我入门。他不仅仅是罗列知识点，而是通过一个个实际的例子，把抽象的概念具象化。比如，讲到IO口的时候，他会用一个简单的LED闪烁程序来解释，让你亲手操作，体会原理。我还记得第一次成功让LED亮起来的时候，那种成就感简直爆棚！而且，这本书的排版也很清晰，代码块和讲解部分分明，看起来不费劲。更重要的是，作者非常注重实操性，每学到一个新知识点，都会配套相应的实验，让我能够立刻验证所学。这种“学以致用”的学习方式，大大提升了我的学习效率和兴趣。对于初学者来说，这本书就像一位循循善诱的良师益友，能够让你在不知不觉中掌握单片机的基本原理和C语言编程技巧，为后续深入学习打下坚实的基础。我强烈推荐所有想要入门51单片机的朋友们，绝对不容错过！

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作为一名对嵌入式系统充满好奇但缺乏实践经验的爱好者，我发现这本书简直就是我的一本“武功秘籍”。它不仅仅是理论知识的堆砌，而是真正地把我带入了“实战”的战场。书中对于代码的组织、模块化的设计、以及良好的编程风格都有非常细致的讲解和示范，这让我从一开始就养成了良好的编码习惯，避免了日后在大型项目中“踩坑”。我特别喜欢书中关于“项目实战”的章节，作者选择了几个非常经典且具有代表性的项目，比如一个简单的示波器、一个智能温湿度监测系统等。在讲解这些项目时，他会非常详细地剖析整个开发流程，从需求分析、硬件选型、原理图设计、PCB布局（虽然书中不涉及PCB，但概念有提及），到嵌入式软件的编写、调试，以及最终的成品展示。他甚至会分享一些在实际开发中遇到的“坑”以及如何规避，这对于像我这样的初学者来说，简直是无价的经验。这本书让我觉得，学习单片机开发，不仅仅是学习一门技术，更是一种解决问题的能力和一种创造的乐趣。它让我看到了自己能够通过代码和硬件，去实现各种有趣的想法，这种成就感是无法用言语来形容的。

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这本书的深度和广度，确实超出了我原本的预期，简直是为想要“脱胎换骨”的单片机爱好者量身打造的。我之前已经看过一些入门级的教材，对51单片机有了一些基础的了解，但总感觉在实际项目中还是捉襟见肘，缺乏解决复杂问题的思路。这本《新概念51单片机C语言教程》恰恰弥补了我的短板。它不仅仅停留在基础的GPIO、定时器、中断等，而是深入到了更高级的主题，比如多机通信、嵌入式系统设计、实时操作系统（RTOS）的应用，甚至还涉及了一些ARM架构的过渡。作者在讲解这些内容时，逻辑清晰，层层递进，不会让你感到突兀。他会从理论出发，然后通过精妙的算法设计和代码实现，将这些复杂的概念一一破解。我尤其欣赏他在讲解ucos-ii操作系统时，将RTOS的调度机制、任务管理、信号量、消息队列等核心概念，用通俗的图示和代码示例相结合的方式呈现出来，让我这个RTOS初学者也能豁然开朗。对于想要在嵌入式领域“更进一步”的开发者来说，这本书绝对是提升技术硬实力和软实力的利器，它会让你看到单片机开发的无限可能。

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正在看，还可以，内讲的比较，详细

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红红火火恍恍惚惚

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学习一下单片机，还没看