单片机电子产品设计(应用电子技术专业) 张溪 9787040256437 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张溪 著

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• 高等教育
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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040256437

商品编码：29578982277

包装：平装

出版时间：2008-12-01

基本信息

书名：单片机电子产品设计(应用电子技术专业)

定价：21.20元

作者：张溪

出版社：高等教育出版社

出版日期：2008-12-01

ISBN：9787040256437

字数：340000

页码：217

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.400kg

编辑推荐

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内容提要

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　　本书以目前应用广泛的MCS-51系列单片机应用技术为主线，系统介绍了其内部结构、功能、指令系统、定时器/计数器、中断系统等相关基础知识。本书结合单片机应用项目，从单片机典型单元电路分析和外围设备的应用入手，到后应用项目设计的完成，每步都精心设计，内容从易到难。本书根据高职高专教育的特点，融入了大量源自生产实践的综合项目设计实例，注重“做中学、学中做”，其目的在于拓宽学生的知识面和提高学生综合开发单片机产品的能力，为后续课程的学习、毕业设计及毕业后工作提供良好的模拟训练。本书适用于高职高专、成人教育及在职工程技术人员学习和参考，也可供大学生参加电子设计竞赛时参考或自学。

目录

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章 MCS-51系列单片机基本知识
1.1 什么是单片机
1.2 单片微型计算机及单片微型计算机系统
1.2.1 微型计算机
1.2.2 微型计算机系统
1.2.3 单片微型计算机
1.2.4 单片机应用系统及组成
1.3 MCS-51系列单片机分类
1.4 MCS-51系列单片机的内部结构及引脚
1.4.1 MCS-51系列单片机的内部组成
1.4.2 MCS-51系列单片机的引脚
1.5 MCS-51系列单片机的内部数据存储器
1.5.1 内部数据存储器低128单元
1.5.2 内部数据存储器高128单元
1.6 MCS-51系列单片机的内部程序存储器
第2章 MCS-51系列单片机的I/O接口部件
2.1 P0口
2.2 P1口
2.3 P2口
2.4 P3口
2.5 P0、P1、P2、P3口作为I/O接口使用实例
2.5.1 驱动LED实例
2.5.2 驱动继电器实例
2.5.3 光电耦合器件的接口电路
2.6 单片机小系统
2.7 系统的扩展
2.7.1 RAM扩展
2.7.2 I/O接口扩展
2.8 MCS-51系列单片机教学实验电路板
2.8.1 实验电路板简介
2.8.2 实验项目
第3章 MCS-51系列单片机指令系统
3.1 指令系统的基本概念
3.1.1 指令的基本格式
3.1.2 MCS-51系列单片机指令系统中的常用符号说明
3.1.3 MCS-51系列单片机指令系统的分类
3.1.4 寻址方式
3.2 MCS-51系列单片机指令系统
3.2.1 数据传送类指令
3.2.2 算术运算类指令
3.2.3 逻辑运算及移位指令
3.2.4 位操作类指令
3.2.5 控制转移类指令
第4章 汇编语言程序设计与仿真
4.1 伪指令
4.2 汇编语言程序设计
4.2.1 简单程序设计
4.2.2 分支程序设计
4.2.3 循环程序设计
4.2.4 查表程序设计
4.2.5 散转程序设计
4.2.6 子程序设计
4.3 汇编语言程序的仿真与调试
4.4 汇编语言程序的结构
第5章 中断系统及定时器/计数器
5.1 8051单片机的中断系统
5.1.1 中断概述
5.1.2 中断源和中断控制器
5.1.3 中断处理流程
5.1.4 中断优先控制和中断嵌套
5.1.5 中断系统的应用
5.2 8051单片机的定时器/计数器
5.2.1 定时方法概述
5.2.2 8051单片机的定时器/计数器的结构和工作原理
5.2.3 定时器/计数器的控制寄存器
5.2.4 定时器/计数器工作方式
5.2.5 定时器/计数器的应用
第6章 串行接口与通信基础
6.1 串行通信基本知识
6.1.1 数据通信的基本概念
6.1.2 串行通信的方向
6.1.3 串行通信的同步方式
6.1.4 串行通信硬件电路
6.1.5 串行通信主要寄存器与设置
6.2 串行通信的应用
第7章 STC89C52单片机主要扩展部件的应用
7.1 STC89C52单片机定时器/计数器2的操作
7.1.1 捕获模式
7.1.2 自动重装模式(递增/递减计数器)
7.1.3 波特率发生器模式
7.1.4 波特率公式汇总
7.1.5 定时器/计数器2的设置
7.1.6 可编程时钟输出
7.2 STC89C52单片机的ISP/IAP应用
第8章 串行RAM接口技术
第9章 MCS-51系列单片机人机交互设计
9.1 键盘接口技术
9.1.1 按键的机械特性
9.1.2 按键电路与程序设计
9.2 显示器接口技术
9.2.1 LED数码管显示技术
9.2.2 LCD液晶显示技术
0章 城市交道口交通灯控制系统
10.1 交通灯控制规则
10.1.1 4种通行方式
10.1.2 功能要求
10.1.3 控制状态分解
10.2 项目要求
10.3 方案设计
10.3.1 方案一的实现
10.3.2 方案二的实现
10.4 设计总结报告
10.5 项目完成评价标准
1章 水温控制系统的设计
11.1 项目要求
11.2 设计方案
11.2.1 传感器检测电路设计
11.2.2 A/D转换器电路设计
11.2.3 单片机控制电路设计
11.2.4 加热控制电路设计
11.2.5 电源电路设计
11.3 设计方案二
11.3.1 传感器检测电路设计
11.3.2 单片机控制与显示电路设计
11.3.3 加热控制电路设计
11.3.4 电源电路设计
11.4 设计总结报告
11.5 项目完成评价标准
2章 汽车倒车雷达系统的设计
12.1 项目要求
12.2 方案论证
12.3 超声波传感器检测电路
12.3.1 T/R-40-××系列通用型超声波发射/接收传感器
12.3.2 超声波发射电路
12.3.3 超声波检测接收电路
12.4 单片机控制电路
12.5 电源电路
12.6 控制程序设计
12.7 设计总结报告及项目评价标准
3章 万年历的设计
13.1 项目要求
13.2 方案论证
13.3 系统硬件电路的设计
13.3.1 时钟电路设计
13.3.2 显示电路设计
13.4 程序设计
13.4.1 系统主程序
13.4.2 时间调整程序
13.5 调试及性能分析
13.6 控制源程序清单
13.7 设计总结报告及项目评价标准
附录1 MCS-51系列单片机汇编指令表
附录2 ASCII编码表
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《嵌入式系统原理与实践：基于ARM Cortex-M内核的开发》 内容简介： 本书深入剖析了现代嵌入式系统设计中的核心原理与关键技术，重点聚焦于目前广泛应用的ARM Cortex-M系列微控制器。全书力求理论与实践相结合，旨在帮助读者建立扎实的嵌入式系统基础，并掌握从硬件选型、软件开发到系统调试的全流程设计能力。 第一篇 嵌入式系统基础 本篇将引领读者进入嵌入式系统的奇妙世界，从宏观视角理解其概念、构成和发展历程。 第一章 嵌入式系统概述： 详细介绍嵌入式系统的定义、特点（如实时性、嵌入性、可靠性、低功耗等），并阐述其在国民经济和社会生活中的重要地位和应用领域（如消费电子、工业控制、医疗设备、汽车电子、物联网等）。我们将探讨嵌入式系统与通用计算机系统的区别，以及其独特的软硬件协同设计模式。 第二章 微控制器架构与工作原理： 深入解析微控制器的基本组成，包括CPU（中央处理器）、存储器（RAM、ROM、Flash）、I/O端口、定时器/计数器、中断控制器、通信接口（UART、SPI、I2C等）以及ADC/DAC等外设。我们将重点介绍RISC（精简指令集计算）和CISC（复杂指令集计算）的区别，并为后续介绍ARM Cortex-M架构打下基础。 第三章 C语言在嵌入式开发中的应用： 强调C语言作为嵌入式开发主流语言的地位，重点讲解C语言在嵌入式系统中的特性和应用技巧，如指针、位操作、内存管理、数据结构等。我们将通过实际案例，展示如何利用C语言高效地控制硬件和实现算法。 第四章 汇编语言基础与ARM指令集入门： 简要介绍汇编语言的概念和作用，并初步接触ARMv7-M架构下的常用指令集。这部分内容旨在让读者了解底层硬件如何被驱动，以及汇编语言在调试和性能优化中的作用，但本书的重点将放在高级语言开发上。 第二篇 ARM Cortex-M微控制器开发 本篇将是本书的核心，重点介绍ARM Cortex-M系列微控制器的体系结构、开发环境和核心应用。 第五章 ARM Cortex-M系列微控制器架构详解： 详细剖析ARM Cortex-M系列（如Cortex-M0, Cortex-M3, Cortex-M4, Cortex-M7等）的独特设计理念和核心功能。我们将重点讲解其流水线技术、分支预测、Thumb-2指令集（兼具RISC的性能和CISC的代码密度）、嵌套向量中断控制器（NVIC）的高效中断处理机制，以及内存保护单元（MPU）和浮点处理单元（FPU）等高级特性。 第六章 嵌入式开发工具链与集成开发环境（IDE）： 介绍主流的嵌入式开发工具链，包括交叉编译器（如GCC for ARM）、调试器（如GDB）和仿真器。重点讲解两种常用的集成开发环境（IDE）：Keil MDK（Microcontroller Development Kit）和IAR Embedded Workbench。我们将演示如何在IDE中创建项目、配置芯片、编写代码、编译链接、下载程序以及进行硬件仿真和调试。 第七章 GPIO（通用输入输出）端口编程： 讲解GPIO端口的配置和使用，包括输入模式（上拉、下拉、浮空）、输出模式（推挽、开漏）以及复用功能。我们将通过点亮LED、读取按键状态等实例，帮助读者掌握GPIO的基本操作。 第八章 中断系统与事件驱动编程： 深入理解ARM Cortex-M的NVIC中断控制器，学习如何配置外部中断、定时器中断、串口中断等。我们将重点讲解中断优先级、中断向量表、中断服务程序（ISR）的设计，以及如何利用中断实现高效的事件驱动编程，避免轮询造成的资源浪费。 第九章 定时器/计数器应用： 介绍通用定时器/计数器的原理，包括计数模式、定时模式、 PWM（脉冲宽度调制）生成等。我们将演示如何利用定时器实现精确延时、周期性任务调度以及舵机控制等应用。 第十章 ADC（模数转换器）与DAC（数模转换器）接口： 讲解ADC的采样原理、分辨率、转换速率，以及常见的采样模式（单次转换、连续转换）。我们将演示如何通过ADC读取模拟传感器（如温度传感器、光敏电阻）的信号。介绍DAC的原理和应用，如生成音频信号、模拟电压输出等。 第十一章 串口通信（UART）协议与应用： 详细讲解UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）通信协议，包括波特率、数据位、停止位、校验位等参数的设置。我们将演示如何利用UART实现单片机与PC、其他单片机或蓝牙模块之间的通信。 第十二章 SPI（串行外设接口）与I2C（集成电路互联）总线： 深入理解SPI和I2C总线的通信原理、主从模式、时序以及硬件接口。我们将讲解如何利用SPI与外部存储器、传感器（如SPI接口的LCD、ADC）通信，以及如何利用I2C与EEPROM、OLED显示屏等设备进行数据交互。 第十三章 实时操作系统（RTOS）入门： 简要介绍实时操作系统（RTOS）的概念、作用以及优点，如任务调度、资源管理、任务间通信等。我们将介绍一个主流的嵌入式RTOS（如FreeRTOS），并通过简单的示例，演示如何在RTOS环境下进行多任务开发，以及如何利用信号量、消息队列等机制实现任务同步和通信。 第三篇 嵌入式系统设计与实践 本篇将引导读者将前两篇所学的知识融会贯通，通过实际项目的设计与实现，提升嵌入式系统设计能力。 第十四章 嵌入式系统硬件选型与设计考量： 探讨在进行嵌入式产品设计时，如何根据项目需求选择合适的微控制器、存储器、外围芯片以及电源管理方案。我们将分析功耗、成本、性能、可靠性等关键因素对硬件选型和整体系统设计的影响。 第十五章 嵌入式软件架构设计： 介绍常见的嵌入式软件架构模式，如裸机程序、简单的多任务模型、基于RTOS的架构等。我们将讨论如何根据项目复杂度选择合适的软件架构，以及如何进行模块化设计，提高代码的可读性、可维护性和可重用性。 第十六章 嵌入式系统调试与测试： 深入讲解嵌入式系统调试的常用方法和技巧，包括硬件调试（JTAG/SWD接口）、软件调试（断点、单步执行、查看变量、内存查看）、日志输出以及逻辑分析仪等工具的使用。我们将强调单元测试、集成测试和系统测试在保证产品质量中的重要性。 第十七章 典型嵌入式应用案例分析： 案例一：智能家居温湿度监测与控制系统： 结合DHT11/DHT22温湿度传感器、LCD显示屏和WiFi模块，设计一个能够实时监测环境温湿度并可远程控制（通过手机APP或Web界面）的智能家居节点。 案例二：便携式数据采集与存储设备： 利用ADC采集模拟信号（如电池电压），并使用SD卡模块将采集到的数据进行存储，实现一个简单的便携式数据记录仪。 案例三：基于ARM Cortex-M的运动控制器： 演示如何利用定时器生成PWM信号，精确控制直流电机或步进电机的转速和位置，为更复杂的运动控制系统打下基础。 第十八章 嵌入式系统电源管理与低功耗设计： 探讨嵌入式系统在低功耗设计方面的重要性，介绍各种低功耗模式（如睡眠模式、深度睡眠模式）以及如何通过优化软件和硬件来降低功耗。 第十九章 嵌入式产品开发流程与未来趋势： 总结嵌入式产品从概念到量产的完整开发流程，包括需求分析、原型设计、软硬件开发、测试验证、生产制造等环节。展望嵌入式系统在人工智能、物联网、边缘计算等领域的未来发展趋势，以及开发者需要掌握的新技术和新理念。 本书内容丰富，循序渐进，配以大量的实例和代码演示，旨在为读者提供一个全面、深入的学习平台，使其能够自信地参与到各种嵌入式电子产品的设计与开发中。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计很朴实，一看就是那种脚踏实地、注重内容的教材风格。拿到手里感觉分量挺沉的，翻开扉页，作者的名字“张溪”映入眼帘，感觉是一位在教学一线摸爬滚打了许久的老师傅。虽然我还没完全深入阅读，但从目录的编排和章节的标题来看，它似乎在力求构建一个从基础理论到实际应用之间的坚实桥梁。我比较关注的是它在实验环节的设计是否足够贴合当前产业界的实际需求，毕竟理论知识再扎实，如果脱离了动手实践的检验，对于应用电子技术专业的学生来说，效果总会打折扣。我期待这本书能在讲解微控制器（MCU）的底层寄存器操作时，能用一些清晰的流程图和代码示例来辅助理解，而不是仅仅堆砌晦涩的文字描述。特别是对于那些初次接触嵌入式系统的学习者，清晰的逻辑引导至关重要。另外，书中如果能包含一些现代主流开发工具的使用介绍，比如某个流行的IDE或者调试助手，那就更好了，毕竟工具的选择和熟练度直接关系到未来的工作效率。总而言之，初步印象是扎实、严谨，希望能带来实在的收获。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版风格继承了国内教材一贯的严谨作风，字体选择和行距都比较适中，阅读起来不会感到特别吃力。我比较欣赏的是它对概念的定义力求精确，这对于打下坚实的理论基础非常重要。不过，从我快速浏览的几个章节来看，似乎在趣味性上略有欠缺，可能更偏向于服务于考试和标准化的教学流程。我个人更希望在讲解一些核心模块，比如定时器、中断服务程序这些关键功能时，能穿插一些实际生活中的经典应用案例，这样能让抽象的电子概念变得更形象、更容易被接受。例如，讲解中断时，可以拿智能家居中的某个传感器响应机制做个深入剖析，而不是停留在原理框图上。如果作者能巧妙地融合一些工程思维的培养，比如如何进行简单的系统级故障排查思路，那就更具有指导价值了。目前的观感是教科书属性很强，学术性毋庸置疑，但面向“应用”二字的生动性有待在深入阅读中去验证。

评分☆☆☆☆☆

这本书的纸张质感摸起来还算不错，能够承受一定的标记和批注。从整体上看，它似乎定位于一本全面覆盖应用电子技术专业核心技能的参考书。我个人特别看重的是，这本书在讲解嵌入式系统软件设计时，是否强调了代码的规范性和可维护性。很多初学者在做设计时，往往只追求“功能跑起来”，而忽略了程序结构是否清晰、变量命名是否规范等工程实践中的重要细节。如果书中能通过一些“反面教材”或者“优化对比”的方式，潜移默化地教会我们如何写出健壮的代码，那这本书的价值就远远超出了单纯的技术传授范畴。我期待它不仅仅是一本教会我“如何点亮LED”的书，更是一本能指引我迈向“如何设计一个可靠的电子系统”的向导。这种对工程素养的强调，是区分普通参考书和优秀教材的关键所在。

评分☆☆☆☆☆

我注意到这本书的装帧似乎是比较经典的胶订，希望它能经受住我这种“爱折腾”的读者的反复翻阅和对照查找。对于电子设计类的书籍，内容的时效性是一个隐性的挑战。我希望《单片机电子产品设计》在涉及到的具体芯片型号或者开发板选型上，能够选取那些生命周期较长、资料丰富的主流系列，这样可以保证学生在后续的学习和项目制作中，不至于因为手册难找或者资料过旧而卡壳。此外，我对书中关于通信协议部分的内容非常感兴趣，比如串行通信（UART）、I2C或者SPI的讲解深度如何。一个优秀的教材应该教会我们如何“读懂”数据手册，而不是直接把手册的内容搬运过来。如果张溪老师能在这些协议的底层时序图上多花笔墨，并结合实际的示波器抓波形图来佐证，那无疑会大大提升这本书的实战价值。我个人更倾向于那种能让我理解“为什么这么设计”的书，而不是只告诉我“应该这么做”的书。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的第一印象是体系结构完整，脉络清晰，从基础的I/O控制到更复杂的外部中断和数据采集，似乎层层递进，符合认知规律。但作为一本面向应用的书籍，我非常关注其配套资源的支持情况。在数字时代，一本优秀的教材往往需要有配套的在线资源，比如课件、例程代码的源码包，甚至是配套的视频讲解链接。如果这本书能提供一个方便获取且维护良好的代码库，让读者可以轻松下载到与书本内容完全对应的工程文件，那将是极大的加分项。否则，我们自己手动敲代码时难免会遇到编译错误或细微的逻辑偏差，而无法对照标准答案进行调试，学习效率会大打折扣。另外，我也很期待书中对一些常见外设的驱动库函数进行深入剖析，比如LCD显示、EEPROM读写等，看看作者是如何封装这些底层操作，以实现模块化的应用开发思维的培养。