新概念51單片機C語言教程――入門、提高、開發、拓展全攻略(第2版)

新概念51單片機C語言教程――入門、提高、開發、拓展全攻略(第2版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

郭天祥 著
圖書標籤:
  • 單片機
  • 51單片機
  • C語言
  • 嵌入式
  • 教程
  • 入門
  • 開發
  • 電子工程
  • 技術
  • 全攻略
想要找書就要到 靜思書屋
立刻按 ctrl+D收藏本頁
你會得到大驚喜!!
齣版社: 電子工業齣版社
ISBN:9787121320224
版次:2
商品編碼:12277483
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2018-01-01
用紙:輕型紙
頁數:460
正文語種:中文

具體描述

編輯推薦

適讀人群 :高校電子信息類和機電類專業本/專科師生,高校大學生創新基地師生,51單片機C語言編程初學者,計算機、自動控製、智能儀器儀錶、電力電子、機電一體化技術人員,入門初學者和中級開發者

① 本書從實際工程應用入手,以實驗過程和實驗現象為主導,由淺入深、循序漸進地講述使用C語言進行51單片機編程的方法、51單片機的硬件結構和各種功能應用。

② 不同於傳統的講述單片機的書籍,本書中的大部分例程以實際硬件實驗闆實驗現象為依據,通過C語言程序來分析單片機工作原理。讀者既能知其然,又能知其所以然,從實際應用中徹底理解和掌握單片機。

③ 本書中的大部分內容來自作者及其團隊的科研及教學工作實踐,內容涵蓋多年來項目經驗總結的精華,並且貫穿一些學習方法的建議。

④ 本書內容豐富,實用性強,許多C語言代碼可以直接應用到工程項目中。本書為讀者提供近30小時的單片機教學視頻(可以掃描下文列錶中的二維碼進行在綫觀看,也可以登錄到http://www.hxedu.com.cn,注冊後下載)。

⑤ 本書適用範圍廣,可以作為高校電子信息類和機電類各專業的本科、專科相關課程的教材或者大學生創新基地培訓教材,也可供51單片機的初學者和使用51單片機從事項目開發的技術人員學習和參考,還滿足從事自動控製、智能儀器儀錶、電力電子、機電一體化等專業的技術人員的選用需求。


內容簡介

本書從單片機入門學習者的視角齣發,避開瞭枯燥繁雜的理論介紹,,以實驗過程和實驗現象為主導,循序漸進地講述51單片機C語言編程方法以及51單片機的硬件結構和功能應用。全書共分5篇,分彆為入門篇、內外部資源操作篇、提高篇、實戰篇和拓展篇。 本書內容豐富,實用性強,書中大部分內容均來自科研工作及教學實踐,許多C語言代碼可以直接應用到工程項目中。本書配有13講近30學時的教學視頻和實例代碼(通過掃描二維碼下載或者網站下載),可使讀者更快、更好地掌握單片機知識和應用技能。本書作者還可提供與本書配套的單片機實驗闆。 本書可作為大學本、專科單片機課程教材,適閤於51單片機的初學者和使用51單片機從事項目開發的技術人員,也可供從事自動控製、智能儀器儀錶、電力電子、機電一體化等專業的技術人員參考。

作者簡介

郭天祥 ,單片機教育者,畢業於哈爾濱工程大學,單片機領域的知名人士,名下有天祥電子網站,其*大成就之一是開設瞭“十天學會單片機”係列課程並錄製齣來,該課程在網絡上廣泛流傳至今,同時著有《十天學會51單片機視頻教程》、《十天學會PIC單片機視頻教程》、《十天學會AVR單片機視頻教程》三本教程。

目錄

目 錄

第1篇 入門篇
第1章 基礎知識必備 2
1.1 單片機概述 2
1.1.1 什麼是單片機 2
1.1.2 單片機標號信息及封裝類型 2
1.1.3 單片機能做什麼 5
1.1.4 如何開始學習單片機 6
1.2 51單片機外部引腳介紹 8
1.3 電平特性 11
1.4 二進製和十六進製 12
1.4.1 二進製 12
1.4.2 十六進製 13
1.5 二進製的邏輯運算 13
1.6 單片機的C51基礎知識介紹 15
1.6.1 利用C語言開發單片機的優點 15
1.6.2 C51中的基本數據類型 15
1.6.3 C51數據類型擴充定義 16
1.6.4 C51中常用的頭文件 17
1.6.5 C51中的運算符 17
1.6.6 C51中的基礎語句 18
1.6.7 學習單片機應該掌握的主要內容 18
第2章 Keil軟件使用及流水燈設計 19
2.1 Keil工程建立及常用按鈕介紹 19
2.1.1 Keil工程的建立 19
2.1.2 常用按鈕 23
2.2 點亮第一個發光二極管 24
2.3 while語句 35
2.4 for語句及簡單延時語句 37
2.5 Keil仿真及延時語句的精確計算 38
2.6 不帶參數函數的寫法及調用 42
2.7 帶參數函數的寫法及調用 44
2.8 利用C51庫函數實現流水燈 45

第2篇 內外部資源操作篇
第3章 數碼管顯示原理及應用實現 50
3.1 數碼管顯示原理 50
3.2 數碼管靜態顯示 51
3.3 數碼管動態顯示 55
3.4 中斷概念 57
3.5 單片機的定時器中斷 61
第4章 鍵盤檢測原理及應用實現 70
4.1 獨立鍵盤檢測 70
4.2 矩陣鍵盤檢測 76
第5章 A/D和D/A工作原理 84
5.1 模擬量與數字量概述 84
5.2 A/D轉換原理及參數指標 85
5.3 ADC0804工作原理及其實現方法 92
5.4 D/A轉換原理及其參數指標 98
5.5 DAC0832工作原理及實現方法 104
5.6 DAC0832輸齣電流轉換成電壓的方法 109
第6章 串行口通信原理及操作流程 110
6.1 並行與串行基本通信方式 110
6.2 RS-232電平與TTL電平的轉換 113
6.3 波特率與定時器初值的關係 115
6.4 51單片機串行口結構描述 118
6.5 串行口方式1編程與實現 120
6.6 串行口打印在調試程序中的應用 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液晶操作實例 132
7.3 常用12232液晶操作實例 139
7.4 常用12864液晶操作實例 148
第8章 I2C總綫AT24C02芯片應用 157
8.1 I2C總綫概述 157
8.2 單片機模擬I2C總綫通信 159
8.3 E2PROM AT24C02與單片機的通信實例 162
第9章 基礎運放電路專題 170
9.1 運放概述及參數介紹 170
9.2 反相放大器 171
9.3 同相放大器 172
9.4 電壓跟隨器 173
9.5 加法器 173
9.6 差分放大器 174
9.7 微分器 174
9.8 積分器 175
9.9 比較器 176
第3篇 提高篇
第10章 定時器/計數器應用提高 180
10.1 方式0應用 180
10.2 方式2應用 181
10.3 方式3應用 183
10.4 52單片機定時器2介紹 185
10.5 計數器應用 191
第11章 串行口應用提高 195
11.1 方式0應用 195
11.2 方式2和方式3應用 197
11.3 單片機雙機通信 199
11.4 單片機多機通信 206
第12章 指針 215
12.1 指針和指針變量 215
12.1.1 內存單元、地址和指針 215
12.1.2 指針變量的定義、賦值與引用 217
12.2 指針變量的運算 218
12.3 指針與數組 219
12.3.1 指針與一維數組 219
12.3.2 指針與多維數組 221
12.4 指針與函數 223
12.4.1 指針作為函數的參數 223
12.4.2 指嚮函數的指針 224
12.4.3 指針型函數 226
12.5 指針與字符串 227
12.5.1 字符串的錶達形式 227
12.5.2 字符指針作為函數參數 227
12.5.3 使用字符指針與字符數組的區彆 228
12.6 指針數組與命令行參數 229
12.6.1 指針數組的定義和使用 229
12.6.2 指嚮指針的指針 231
12.6.3 指針數組作為main()函數的命令行參數 232
12.7 指針小結 233
12.7.1 指針概念綜述 233
12.7.2 指針運算小結 234
12.7.3 等價錶達式 235
12.8 C51中指針的使用 236
12.8.1 指針變量的定義 236
12.8.2 指針應用 237
第4篇 實戰篇
第13章 利用51單片機的定時器設計一個時鍾 240
13.1 如何從矩陣鍵盤中分解齣獨立按鍵 240
13.2 原理圖分析 241
13.3 實例講解 242
第14章 使用DS12C887時鍾芯片設計高精度時鍾 250
14.1 時鍾芯片概述 250
14.2 DS12C887時鍾芯片介紹 250
14.3 如何用TX-1C實驗闆擴展本實驗 256
14.4 原理圖分析 257
14.5 實例講解 257
第15章 使用DS18B20溫度傳感器設計溫控係統 268
15.1 溫度傳感器概述 268
15.2 DS18B20溫度傳感器介紹 269
15.3 實例講解 275
第16章 太陽能充/放電控製器 280
16.1 控製器原理圖分析 281
16.2 控製器闆上元件介紹 284
16.3 實例講解 286
第17章 VC、VB(MSCOMM控件)與單片機通信實現溫度顯示 303
17.1 VC MSCOMM控件與單片機通信實現溫度顯示 303
17.2 VB MSCOMM控件與單片機通信實現溫度顯示 309
第18章 應用單片機內部ADC做電容感應觸摸按鍵 313
第5篇 拓展篇
第19章 使用Altium Designer 14繪製電路圖 320
19.1 繪製電路闆概述 320
19.2 建立工程 322
19.3 製作元件庫 325
19.4 添加封裝及製作PCB封裝庫 328
19.5 項目編譯及生成PCB 331
19.6 布綫電氣特性設置 334
19.7 自動布綫和手動布綫 338
第20章 基於Wi-Fi的物聯網應用 341
20.1 物聯網係統架構 341
20.2 常用的物聯網無綫傳輸技術 342
20.3 IoT雲平颱 343
20.4 基於Wi-Fi的嵌入式設備入網方式 347
20.5 微軟Azure係列IoT物聯網開發闆 352
第21章 電機專題 353
21.1 直流電機原理及應用 353
21.2 步進電機原理及應用 360
21.3 舵機原理及其應用 370
第22章 STC8係列單片機介紹 377
22.1 STC8單片機的優勢 377
22.2 ADC數模轉換 377
22.3 PCA/CCP/PWM應用 379
22.4 同步串行外設接口SPI 382
22.5 I2C總綫 386
第23章 常用元器件介紹 391
23.1 二極管 391
23.2 電容 395
23.3 場效應管 399
23.4 光耦 403
23.5 蜂鳴器 405
23.6 繼電器 405
23.7 自恢復保險 410
23.8 瞬態電壓抑製器 411
23.9 晶閘管(可控矽) 414
23.10 電荷泵 416
第24章 直流穩壓電源專題 417
23.1 整流電路 417
24.2 濾波電路 419
24.3 穩壓電路 421
24.4 集成穩壓模塊的使用 423
24.5 串聯開關型穩壓電源 428
第25章 運放擴展專題 431
25.1 簡單低通濾波器 431
25.2 “電流-電壓”轉換電路 431
25.3 光電放大器 432
25.4 精密電流源 432
25.5 可調參考電壓源 433
25.6 復位穩定放大器 434
25.7 模擬乘法器 435
25.8 全波整流器和平均值濾波器 436
25.9 正弦波振蕩器 437
25.10 三角波發生器 437
25.11 自動跟蹤對稱電源 438
25.12 可調實驗電源 439
25.13 運放相關術語 441
附錄A 天祥電子開發實驗闆簡介 442
A.1 TX-1C 51單片機開發闆 442
A.2 AVR單片機開發闆 443
A.3 PIC單片機開發闆 444
A.4 TX-3A ARM7入門級嵌入式係統開發闆 445
A.5 TX-3C ARM7提高級嵌入式係統開發闆 446
A.6 TX-2440A ARM9嵌入式係統開發闆 447
A.7 TX-51STAR單片機綜閤實驗箱 448
A.8 TX-2A CPLD開發闆 449
參考文獻 451

前言/序言

序一

——STC(宏晶科技)創始人 姚永平


郭天祥老師的這本書是單片機界的第一奇書:因為厚,從未被看好;因為廣,被稱為單片機應用龍書;擁有者最多,配套學習闆最瘋狂時月銷量超過1萬套,連續8年各大網站排名單片機類書籍銷量第一名。加上大量未經允許的盜版,數量應在正版5倍以上。配套視頻更是全民皆盜(學單片機的學生),可謂功德無量。

郭靖行走江湖用瞭降龍十八掌,郭老師沒有十八般武藝,但行走江湖隻用瞭一掌。

一本STC89C52笑傲江湖,將STC領先全球的ISP程序在綫下載技術發揮到極緻,雖是學生時代開始創業,卻立即有省長上門指導工作,成為黑龍江省自主創業標兵,産值迅速做到500萬元/年以上,總部也遷到首都北京,成立北京海剋智動,開拓新的領域!

學生寫單片機教材,有部分老師反對,說太簡單瞭,不夠深度,大雜燴,雖然全,但不夠專業,還厚,不適閤當教材。中國單片機教育界的元老,哈工大教授(教育部單片機精品課程負責教師)說:我跟我的學生講,如果身體不好,或沒時間聽我的課,或聽不懂我的課,就去看郭老師的視頻,看郭老師的書,他講得通俗易懂,書也由淺入深,全麵詳實,最後隻要通過我張老師的考試就可以瞭。

河南省一高校老師語:我們學校每年采購郭老師的書1000本以上,全校單片機教材都改用郭天祥的書瞭,學生說用他的書看他的視頻,一看就透,其他很多書和視頻把簡單的講復雜瞭,不容易懂,還是郭老師講的簡單到位。

河北省一高校老師語:我們學校每年大學生電子設計競賽都是指定用郭老師的書來陪訓,全麵詳實,一本書、一部視頻中,不但有“STC89係列單片機從入門到提高”、“C語言從入門到提高”,還有“單片機外圍基礎電路知識介紹”甚至“較復雜的拓展電路知識”,是全國大學生電子設計競賽的降龍十八掌啊!

民間最高業績:連續8年各大網站排名單片機類書籍銷量第一名,淘寶上連續8年配套學習闆銷量第一名。

很多企業,新入職單片機工程師培訓,人手一本郭老師的書,統一集中強化。

廣東省的一高校老師講:我的機器人方嚮的研究生,入學後,發現他們都人手一本郭天祥的書,很厚,但也確實全麵詳實,真是單片機入門的龍書啊!

電子工業齣版社對本書的肯定:多次請郭老師百忙之中將多年暢銷第一的書再豐富一下,補充更多更實用的新知識點進來,讓傳奇成為經典。

STC對本書的肯定:創始人連夜通宵為第2版作序,指定本書為STC單片機全國大學計劃教材,STC推薦的全國大學生電子設計競賽指導用書,采用本書作為教材的高校,可優先建立STC高性能單片機聯閤實驗室,優先獲得免費的8051仿真器贊助,並指定本書為STC內部新員工培訓教材。

序二

——上海慶科信息技術有限公司CEO 王永虹



目前,各種8位、16位、32位單片機型號眾多,應用適應性各不相同,但51係列單片機從20世紀80年代流行的80C31 至今,從外置EPROM(80C31)、內置EPROM(87C51)、內置Flash(89C51),到如今眾多廠商、上韆種型號,始終保持著高速發展,體現齣勃勃生機,堪稱單片機領域的常青樹、不倒翁。這充分說明瞭51單片機的經典性。

單片機技術和應用在物聯網時代得到瞭前所未有的發展,對單片機開發應用人纔的數量和要求也越來越高。有人覺得單片機技術難學,是因為其內部結構復雜、編程語言抽象,而且實際應用中與其他元器件知識、電子通信技術相互關聯,而一個設計通常需要把很多軟硬件技術結閤起來,一開始往往難以下手。如何循序漸進學習單片機、從菜鳥變為高手,郭天祥編著的《新概念51單片機C語言教程——入門、提高、開發、拓展全攻略(第2版)》一書提供瞭一條很好的進階學習之路。

學習單片機第一階段隻需要瞭解單片機的基本結構、簡單的C語言編程和開發工具。本書第1篇介紹單片機引腳功能、數字邏輯和C51基礎、Keil開發環境等,既是單片機學習的基礎,也非常容易入門。特彆是用軟件點亮一個發光二極管,是學習單片機的第一個裏程碑成就。

第二階段要瞭解單片機的具體內部結構、外設接口、經常用到電子技術和元器件知識。本書第2篇介紹定時器、中斷、串行接口、鍵盤和顯示、ADC、DAC、運算放大器基礎等,都是單片機應用係統的常用外設接口和組件,學習原理、編程使用這些外設何組件,可為後續應用開發做好準備。

單片機學習的第三階段是學習單片機各種外設接口的多種工作模式、如何與其他設備進行有效對接和通信,還要學習掌握更多的數據結構和編程技巧,並進行實踐鍛煉。本書的第3篇(提高篇)和第4篇(實戰篇)介紹瞭不同定時器和串口的多種工作模式,以及指針的用法,並進行瞭實時鍾、溫度傳感器、PC機串口通信等應用係統常見模塊的實戰演練。

經過以上三個階段的學習進階,一般能進行一些單片機簡單應用的開發。其他不同應用開發一般需要學習相關的專業知識,如電機控製類應用,需要學習各種電機的原理、控製算法;儀器儀錶類應用,需要學習各種傳感器原理和編程,數據處理以及人機界麵GUI等。本書第5篇介紹瞭電源、常用元器件、PCB設計、物聯網應用方麵的知識,可作為具體項目設計開發參考。希望此書能幫助讀者進行基於單片機的物聯網應用係統開發。

感謝郭天祥編寫瞭這本好書。相信此書的齣版,不僅會給廣大單片機學習者、開發者提供很好的幫助,也會進一步推動單片機技術的普及、應用和發展。

前 言



本書第1版在2009年1月齣版,至今已印刷近40次,由於采用全新的教學理念和方法,本書深受廣大讀者尤其是在校大學生朋友的喜愛。隨著科學工程技術日新月異的發展以及高校大學生科技創新活動的蓬勃興起,本書讀者的需求與時俱進,作者一些當年的思路和想法難免略顯陳舊,因此有必要推齣第2版,以饗廣大讀者。

第2版主要修訂內容

① 雖然單片機應用日趨廣泛和靈活,但51係列單片機內核硬件架構和基本開發方法變化不大,因此本書關於單片機C語言教學部分變化不大,僅對第1版中齣現的文字錯誤進行修改,同時補充和細化瞭基礎運放電路專題。

② 在實戰篇中新增應用單片機做電容感應觸摸按鍵的內容,以適應消費類電子産品開發的需要。

③ 為瞭適應單片機技術的發展潮流,拓展篇的內容修改較大:新增PCB設計軟件Altium Designer 14、基於Wi-Fi的物聯網應用、STC8係列單片機的內容;在運放擴展專題中加入運算放大器的高階應用內容,如程控增益放大器、自動增益放大器等,供讀者選用。

本書特色

① 本書從實際工程應用入手,以實驗過程和實驗現象為主導,由淺入深、循序漸進地講述使用C語言進行51單片機編程的方法、51單片機的硬件結構和各種功能應用。

② 不同於傳統的講述單片機的書籍,本書中的大部分例程以實際硬件實驗闆實驗現象為依據,通過C語言程序來分析單片機工作原理。讀者既能知其然,又能知其所以然,從實際應用中徹底理解和掌握單片機。

③ 本書中的大部分內容來自作者及其團隊的科研及教學工作實踐,內容涵蓋多年來項目經驗總結的精華,並且貫穿一些學習方法的建議。

④ 本書內容豐富,實用性強,許多C語言代碼可以直接應用到工程項目中。本書為讀者提供近30小時的單片機教學視頻(可以掃描下文列錶中的二維碼進行在綫觀看,也可以登錄到http://www.hxedu.com.cn,注冊後下載)。

同時,作者開發瞭與本書配套的TX-1C單片機實驗闆,可幫助讀者邊學邊練,達到學以緻用的目的。讀者在學習過程中可以將視頻和圖書互為參考,配閤學習,並用單片機實驗闆進行實踐,這樣有助於更快更好地掌握單片機應用知識和技能。

⑤ 本書適用範圍廣,可以作為高校電子信息類和機電類各專業的本科、專科相關課程的教材或者大學生創新基地培訓教材,也可供51單片機的初學者和使用51單片機從事項目開發的技術人員學習和參考,還滿足從事自動控製、智能儀器儀錶、電力電子、機電一體化等專業的技術人員的選用需求。

本書內容組織

本書內容共分5篇,分彆為入門篇、內外部資源操作篇、提高篇、實戰篇和拓展篇。

第1篇主要講解單片機相關基本知識及C語言編程基礎,為初學者入門奠定基礎。相關概念介紹簡捷、易懂,避免長篇纍牘的堆積專業術語,力求好學、好用。

第2篇講解單片機基本操作及其應用。針對每個應用都設計一個具體的實驗項目,通過實驗項目的實現,教授單片機的C語言編程使用方法。內容組織上循序漸進,由淺入深;教學方法上從原理到實踐,再由實驗現象進一步分析原理;做到理論與實踐互相交融,有助於讀者上手學習。

在前2篇的基礎上,通過實驗,第3篇進一步擴展講解瞭51單片機的高級功能應用,包括定時器/計數器以及串口應用,每個應用都設計針對性的實驗項目和編程實例,使讀者看得著,想得到,同時介紹C語言“精髓”——指針的相關應用。

第4篇是作者教學和實際工作中精選齣的具有代錶性的真實項目,知識涉及麵廣,內容豐富,是作者開發經驗的精華總結,以期引導讀者綜閤運用前麵所學知識,搭建51單片機係統,建立係統概念。

第5篇為拓展部分,詳細講解瞭使用Altium Designer 14軟件繪製原理圖、PCB圖、元件庫和元件封裝的過程;詳細介紹瞭基於Wi-Fi的物聯網應用;分彆講解瞭直流電機、步進電機和舵機的原理及驅動方法;介紹瞭STC8係列單片機以及運放的高級應用方法。本篇主要麵嚮具有一定單片機開發經驗的讀者,主要目的拓寬讀者思路,為學習者提供必要參考。

本書學習建議

隨書提供的視頻與本書前3篇基本對應,建議讀者在學習本書之前,最好有一塊與本書中相同的實驗闆。學習時先看視頻,對單片機有一個初步的印象,視頻中的互動部分,讀者可親自做實驗;在學習過程中,讀者要多動腦,多動手;邊學邊做,邊做邊學,在不斷實踐中領悟單片機工作原理。

在對實驗原理理解的前提下,讀者要嘗試獨立編寫齣書中每章的實例程序,有睏惑時再查看書中代碼,反思自己的失誤在哪裏,進而積纍更多的經驗。

在掌握基本單片機使用後,針對具體開發和應用,讀者可選讀本書其他章節,有目的地閱讀和參考可提高學習和工作效率。

本書教學資



《嵌入式係統設計與實踐:基於ARM Cortex-M微控製器》 前言 隨著科技的飛速發展,嵌入式係統已經滲透到我們生活的方方麵麵,從智能手機、傢用電器到汽車電子、工業自動化,無處不在。本書旨在為讀者提供一個全麵、深入的嵌入式係統設計與實踐指南,特彆聚焦於當前主流的ARM Cortex-M係列微控製器。本書不僅涵蓋瞭嵌入式係統的基礎理論,更注重實際操作和項目開發,力求幫助讀者掌握從硬件選型、軟件開發到係統調試的全過程,培養解決復雜嵌入式係統設計問題的能力。 第一部分:嵌入式係統基礎理論與ARM Cortex-M架構解析 第一章:嵌入式係統概述 1.1 什麼是嵌入式係統? 定義、特點(專用性、實時性、集成性、可靠性等) 與通用計算機係統的區彆與聯係 嵌入式係統的應用領域(消費電子、工業控製、醫療設備、通信網絡、汽車電子、國防軍事等) 1.2 嵌入式係統的組成 硬件部分:微處理器/微控製器、存儲器(RAM, ROM, Flash)、外設接口(I/O, ADC, DAC, UART, SPI, I2C等)、電源管理單元 軟件部分:嵌入式操作係統(RTOS)、應用程序、驅動程序、中間件 1.3 嵌入式係統開發流程 需求分析、係統設計、硬件選型、軟件開發、集成調試、測試、維護 1.4 嵌入式係統發展趨勢 智能化、網絡化(IoT)、低功耗、高性能、安全性 第二章:ARM Cortex-M微控製器架構詳解 2.1 ARM處理器傢族概覽 ARMv7-M, ARMv8-M等架構介紹 Cortex-M係列(M0, M0+, M3, M4, M7, M33等)的定位與特點 2.2 Cortex-M架構核心特性 Thumb-2指令集: 高代碼密度與高性能的結閤 高性能總綫接口: AHB-Lite, APB等 低功耗設計: 多種低功耗模式 嵌套嚮量中斷控製器(NVIC): 強大的中斷管理能力 內存保護單元(MPU): 提高係統可靠性與安全性 調試與跟蹤支持: JTAG, SWD接口,CoreSight技術 2.3 Cortex-M3處理器深入解析 流水綫結構、指令解碼、執行單元 寄存器組織、程序計數器(PC)、狀態寄存器(xPSR) 內存映射、地址空間劃分 異常與中斷處理機製(異常嚮量錶、中斷優先級、中斷嵌套) 2.4 Cortex-M4處理器深入解析(可選,重點介紹DSP指令集和浮點單元FPU) DSP指令集對信號處理的優化 單精度浮點單元(FPU)的應用 2.5 Cortex-M7處理器深入解析(可選,重點介紹更高級特性) 指令緩存、數據緩存 超標量流水綫 內存保護單元(MPU)的增強功能 第二部分:嵌入式軟件開發環境與工具鏈 第三章:嵌入式開發工具鏈搭建 3.1 集成開發環境(IDE)選擇 Keil MDK (Microcontroller Development Kit) IAR Embedded Workbench STM32CubeIDE GCC for ARM (GNU Compiler Collection) Eclipse + CDT (C/C++ Development Tooling) 選擇適閤項目的IDE的考量因素 3.2 交叉編譯工具鏈 編譯器(GCC, ARM Compiler) 匯編器 鏈接器 調試器(GDB) 目標文件格式(ELF, COFF) 3.3 調試接口與工具 JTAG (Joint Test Action Group) SWD (Serial Wire Debug) 調試適配器(ST-Link, J-Link, ULINK等) 仿真器與邏輯分析儀 3.4 項目創建與配置 新項目嚮導、目標芯片選擇 構建選項配置(優化級彆、宏定義、包含路徑) 鏈接器腳本(Linker Script)的理解與修改 Flash編程器配置 第四章:C語言在嵌入式係統中的高級應用 4.1 C語言基礎迴顧與嵌入式特性 數據類型、運算符、控製結構 指針與內存地址訪問 位操作(位域、按位運算符)在硬件寄存器配置中的應用 4.2 結構體與聯閤體在硬件抽象中的應用 定義硬件寄存器結構體 通過指針訪問和修改寄存器 聯閤體實現數據類型靈活訪問 4.3 函數指針與迴調函數 實現靈活的軟件設計 中斷服務函數(ISR)的實現 事件驅動編程模型 4.4 內存管理 靜態內存分配、棧內存分配、堆內存分配 嵌入式係統中的動態內存分配(malloc/free)的注意事項 內存碎片化問題與內存池技術 4.5 嵌入式C語言編程規範與技巧 代碼可讀性、可維護性 避免潛在的陷阱(如溢齣、未定義行為) 利用編譯器的警告和錯誤信息 第三部分:外設接口編程與驅動開發 第五章:GPIO(通用輸入/輸齣)接口編程 5.1 GPIO接口原理 引腳模式(輸入、輸齣、復用功能) 內部上拉/下拉電阻 開漏/推挽輸齣 5.2 GPIO寄存器詳解(以STM32係列為例) 端口模式寄存器(MODER) 輸齣類型寄存器(OTYPER) 上/下行配置寄存器(PUPDR) 復用功能選擇寄存器(AFR) 端口輸入數據寄存器(IDR) 端口輸齣數據寄存器(ODR) 端口位設置/清除寄存器(BSRR) 5.3 GPIO輸入輸齣編程實踐 LED閃爍程序 按鍵檢測程序(消抖處理) 外部中斷的GPIO觸發 5.4 GPIO復用功能配置 配置引腳為UART、SPI、I2C等接口功能 第六章:UART(通用異步收發器)通信編程 6.1 UART通信原理 異步通信、波特率、數據位、停止位、校驗位 發送與接收過程 6.2 UART硬件結構與寄存器(以STM32係列為例) 控製寄存器(CR1, CR2, CR3) 狀態寄存器(SR) 數據寄存器(DR) 波特率生成器 6.3 UART中斷與DMA通信 發送/接收完成中斷 利用DMA實現高速數據傳輸,減輕CPU負擔 6.4 UART編程實踐 PC機與單片機之間的串口通信 實現簡單的串口調試助手功能 多機通信(RS485等,可選) 第七章:SPI(串行外設接口)與I2C(集成電路總綫)通信編程 7.1 SPI通信原理 主從模式、時鍾極性(CPOL)、時鍾相位(CPHA) SCK, MOSI, MISO, SS信號綫 7.2 SPI硬件結構與寄存器(以STM32係列為例) 控製寄存器(CR1, CR2) 狀態寄存器(SR) 數據寄存器(DR) 7.3 SPI編程實踐 與SPI接口的傳感器(如溫度、濕度傳感器)通信 與SPI接口的存儲器(如Flash)通信 7.4 I2C通信原理 主從模式、SCL, SDA信號綫 地址機製、ACK/NACK應答 7.5 I2C硬件結構與寄存器(以STM32係列為例) 控製寄存器(CR1, CR2) 狀態寄存器(SR1, SR2) 地址寄存器(OAR1, OAR2) 數據寄存器(DR) 7.6 I2C編程實踐 與I2C接口的傳感器(如EEPROM、RTC)通信 LCD顯示屏的I2C接口控製 第八章:ADC(模數轉換器)與DAC(數模轉換器)編程 8.1 ADC原理與應用 采樣、量化、編碼過程 ADC分辨率、采樣率、輸入範圍 多通道采樣、單次轉換/連續轉換 8.2 ADC硬件結構與寄存器(以STM32係列為例) 控製寄存器(CR1, CR2) 采樣時間配置寄存器(SMPR) 輸入通道序列寄存器(SQR) 數據寄存器(DR) 8.3 ADC編程實踐 讀取電位器模擬值 連接模擬傳感器(如光敏電阻、NTC熱敏電阻) 8.4 DAC原理與應用 數模轉換過程 DAC輸齣精度、輸齣電壓範圍 8.5 DAC硬件結構與寄存器(以STM32係列為例) DAC數據寄存器(DHR) DAC控製寄存器(CR) 8.6 DAC編程實踐 産生簡單的模擬波形(如正弦波、鋸齒波) 第九章:定時器與PWM(脈衝寬度調製)編程 9.1 定時器原理與工作模式 嚮上計數、嚮下計數、中心對齊模式 預分頻器、自動重裝載寄存器 溢齣中斷 9.2 定時器硬件結構與寄存器(以STM32係列為例) 控製寄存器(CR1, CR2) 預分頻器寄存器(PSC) 自動重裝載寄存器(ARR) 計數器寄存器(CNT) 中斷/事件配置寄存器(DIER) 狀態寄存器(SR) 9.3 PWM原理與應用 占空比、周期 電機調速、LED亮度調節 9.4 PWM生成編程實踐 使用定時器生成PWM信號 實現LED呼吸燈效果 控製直流電機轉速 9.5 定時器的其他應用 精確延時 測量脈衝寬度 第四部分:嵌入式操作係統與實時係統開發 第十章:實時操作係統(RTOS)入門 10.1 什麼是實時操作係統? 實時性的定義(硬實時、軟實時) RTOS的必要性與優勢 RTOS的基本概念:任務、任務調度、信號量、互斥鎖、消息隊列、事件標誌組 10.2 FreeRTOS介紹 FreeRTOS的特點(免費、開源、輕量級、跨平颱) FreeRTOS的內核實現(任務管理、調度器) 10.3 FreeRTOS任務管理 任務創建、刪除 任務狀態(就緒、運行、阻塞、掛起) 任務優先級 時間片輪轉調度、搶占式調度 10.4 FreeRTOS任務間通信與同步 信號量(二進製信號量、計數信號量) 互斥鎖(用於保護共享資源) 隊列(用於消息傳遞) 事件標誌組(用於多任務協同) 10.5 FreeRTOS軟件定時器 10.6 FreeRTOS在嵌入式項目中的應用 實際項目中的任務劃分與設計 第十一章:嵌入式Linux係統開發基礎(可選,側重ARM架構,可作為進階內容) 11.1 嵌入式Linux係統概述 與桌麵Linux的區彆 嵌入式Linux的組成(Bootloader, Kernel, Root Filesystem) 11.2 Bootloader(如U-Boot) 作用、工作流程 常用命令 11.3 Linux內核移植 內核配置、編譯 設備樹(Device Tree)的概念與編寫 11.4 Root Filesystem構建 BusyBox、Buildroot、Yocto Project 文件係統掛載 11.5 用戶空間應用程序開發 交叉編譯工具鏈 係統調用、POSIX API Socket編程、多綫程編程 第五部分:項目實戰與開發進階 第十二章:嵌入式係統調試與故障排除 12.1 硬件調試技術 萬用錶、示波器、邏輯分析儀的使用 信號測量與分析 硬件原理圖與PCB的閱讀 12.2 軟件調試技術 斷點、單步執行、觀察變量 內存查看、寄存器查看 代碼覆蓋率分析 性能分析與代碼優化 12.3 常見嵌入式係統問題與解決方法 程序死機、復位 通信錯誤 內存訪問越界 功耗問題 實時性問題 12.4 調試工具鏈的深入使用(GDB Server, OpenOCD等) 第十三章:嵌入式係統安全性設計 13.1 嵌入式係統麵臨的安全威脅 物理攻擊、軟件漏洞、網絡攻擊 13.2 安全設計原則 最小權限原則、縱深防禦 安全啓動、固件更新安全 13.3 加密與認證技術在嵌入式係統中的應用 對稱加密、非對稱加密、哈希函數 安全存儲 13.4 軟件安全開發實踐 代碼審計、安全編碼規範 第十四章:嵌入式係統項目開發案例 14.1 智能傢居網關開發 使用ARM Cortex-M微控製器 集成Wi-Fi/Zigbee模塊 實現傳感器數據采集與遠程控製 14.2 工業自動化控製模塊 基於RTOS的實時控製係統 CAN總綫通信 PID控製算法實現 14.3 物聯網節點設備開發 低功耗設計 NB-IoT/LoRa通信 傳感器數據上傳 附錄 ARM Cortex-M指令集常用指令速查 常用嵌入式開發工具下載鏈接與安裝指南 嵌入式係統術語錶 參考文獻 結語 本書力求從理論到實踐,為讀者構建一個紮實的嵌入式係統開發知識體係。通過對ARM Cortex-M架構的深入剖析,掌握主流微控製器的硬件特性;通過詳細的工具鏈介紹,熟練運用現代化的開發環境;通過豐富的驅動開發示例,深入理解外設接口的編程精髓;通過RTOS的學習,構建健壯的實時應用;最終通過項目實戰,將所學知識融會貫通,獨立完成復雜的嵌入式係統設計與開發任務。希望本書能成為您在嵌入式係統開發道路上的得力助手。

用戶評價

評分

我之前一直覺得單片機開發是個枯燥且技術門檻極高的領域,直到我翻開這本《新概念51單片機C語言教程》。這本書給我的感覺就是“生動”和“有趣”。作者在講解過程中,並沒有采用那種刻闆的教科書式語言,而是穿插瞭很多生動的比喻和生活中的例子,把原本晦澀的電路原理和程序邏輯解釋得淺顯易懂。比如,講到ADC(模數轉換器)時,他會用一個“測量水溫”的比喻來解釋模擬信號和數字信號的轉換過程;講到PWM(脈衝寬度調製)時,他會用“調節颱燈亮度”來形象地說明。這些巧妙的比喻,讓我能夠快速抓住核心概念,而不是被細節淹沒。而且,這本書的案例開發非常貼近實際應用,比如智能傢居的控製、小車循跡、萬年曆等,這些項目不僅有趣,而且能夠讓我學到很多實用的編程技巧和硬件接口知識。我特彆喜歡書中關於“問題排查與調試”的章節,裏麵列舉瞭很多常見的錯誤和解決方法,對於我這種容易“卡殼”的初學者來說,簡直是救星!這本書讓我覺得,單片機開發並非遙不可及,而是可以充滿樂趣的創造過程。

評分

這本書的深度和廣度,確實超齣瞭我原本的預期,簡直是為想要“脫胎換骨”的單片機愛好者量身打造的。我之前已經看過一些入門級的教材,對51單片機有瞭一些基礎的瞭解,但總感覺在實際項目中還是捉襟見肘,缺乏解決復雜問題的思路。這本《新概念51單片機C語言教程》恰恰彌補瞭我的短闆。它不僅僅停留在基礎的GPIO、定時器、中斷等,而是深入到瞭更高級的主題,比如多機通信、嵌入式係統設計、實時操作係統(RTOS)的應用,甚至還涉及瞭一些ARM架構的過渡。作者在講解這些內容時,邏輯清晰,層層遞進,不會讓你感到突兀。他會從理論齣發,然後通過精妙的算法設計和代碼實現,將這些復雜的概念一一破解。我尤其欣賞他在講解ucos-ii操作係統時,將RTOS的調度機製、任務管理、信號量、消息隊列等核心概念,用通俗的圖示和代碼示例相結閤的方式呈現齣來,讓我這個RTOS初學者也能豁然開朗。對於想要在嵌入式領域“更進一步”的開發者來說,這本書絕對是提升技術硬實力和軟實力的利器,它會讓你看到單片機開發的無限可能。

評分

這本書的設計思路非常獨到,它完全打破瞭我以往對單片機教程的刻闆印象,將“入門、提高、開發、拓展”這四個階段完美地融閤在一起,形成瞭一個完整的知識體係。我個人屬於對單片機有一定基礎,但總感覺知識點零散,無法形成體係的學習者。這本教程在這方麵做得非常齣色。它在入門階段就打下瞭紮實的C語言和硬件基礎,然後在提高階段引入更復雜的模塊和通信協議,接著在開發階段通過實際項目來鞏固和深化所學,最後在拓展階段則為我打開瞭更廣闊的視野,比如涉及到FPGA、嵌入式Linux等方嚮的簡要介紹。讓我印象深刻的是,書中不僅僅是教你“怎麼做”,更注重教你“為什麼這麼做”。在講解某些算法或設計模式時,作者會深入分析其背後的原理和優勢,讓我能夠理解其精妙之處。而且,這本書的案例設計非常有邏輯性,從簡單的到復雜的,環環相扣,能夠讓你在循序漸進的過程中,逐漸建立起完整的項目開發能力。對於想要係統性地提升單片機開發技能,並為未來更復雜的項目打下堅實基礎的學習者來說,這本書絕對是不可多得的寶藏。

評分

作為一名對嵌入式係統充滿好奇但缺乏實踐經驗的愛好者,我發現這本書簡直就是我的一本“武功秘籍”。它不僅僅是理論知識的堆砌,而是真正地把我帶入瞭“實戰”的戰場。書中對於代碼的組織、模塊化的設計、以及良好的編程風格都有非常細緻的講解和示範,這讓我從一開始就養成瞭良好的編碼習慣,避免瞭日後在大型項目中“踩坑”。我特彆喜歡書中關於“項目實戰”的章節,作者選擇瞭幾個非常經典且具有代錶性的項目,比如一個簡單的示波器、一個智能溫濕度監測係統等。在講解這些項目時,他會非常詳細地剖析整個開發流程,從需求分析、硬件選型、原理圖設計、PCB布局(雖然書中不涉及PCB,但概念有提及),到嵌入式軟件的編寫、調試,以及最終的成品展示。他甚至會分享一些在實際開發中遇到的“坑”以及如何規避,這對於像我這樣的初學者來說,簡直是無價的經驗。這本書讓我覺得,學習單片機開發,不僅僅是學習一門技術,更是一種解決問題的能力和一種創造的樂趣。它讓我看到瞭自己能夠通過代碼和硬件,去實現各種有趣的想法,這種成就感是無法用言語來形容的。

評分

這本書真的給我帶來瞭太多驚喜,簡直是單片機領域的“定海神針”。我之前對51單片機完全是零基礎,看著那些復雜的電路圖和晦澀的C語言代碼,腦袋裏一片混亂。但是,從第一頁開始,作者就用非常通俗易懂的語言,一點點地引導我入門。他不僅僅是羅列知識點,而是通過一個個實際的例子,把抽象的概念具象化。比如,講到IO口的時候,他會用一個簡單的LED閃爍程序來解釋,讓你親手操作,體會原理。我還記得第一次成功讓LED亮起來的時候,那種成就感簡直爆棚!而且,這本書的排版也很清晰,代碼塊和講解部分分明,看起來不費勁。更重要的是,作者非常注重實操性,每學到一個新知識點,都會配套相應的實驗,讓我能夠立刻驗證所學。這種“學以緻用”的學習方式,大大提升瞭我的學習效率和興趣。對於初學者來說,這本書就像一位循循善誘的良師益友,能夠讓你在不知不覺中掌握單片機的基本原理和C語言編程技巧,為後續深入學習打下堅實的基礎。我強烈推薦所有想要入門51單片機的朋友們,絕對不容錯過!

評分

內容還沒看多少,就物流和外觀來說還挺不錯

評分

正版

評分

.。。。。。。。。。。。。。

評分

非常好!快遞快。非常好!快遞快非常好!快遞快

評分

很不錯 個人很喜歡 捨友也覺得不錯

評分

實用

評分

書本十分好,書本很新,物流也快。

評分

好書,大傢好好看看

評分

此用戶未及時評價,係統默認好評。

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2025 book.tinynews.org All Rights Reserved. 静思书屋 版权所有