单片机原理及应用 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:重庆大学出版社

作者:

出品人:

页数:168

译者:

出版时间:1998-03

价格:13.00

装帧:平装

isbn号码:9787562415015

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具体描述

本书介绍了MCS－51系列单片机的原理及应用。全书共十章，介绍了单片机的发展、结构原理、指令系统、程序设计、内部定时／计数器、串行接口、中断系统、系统扩展、应用系统的组成及开发。

本书适用于高等院校计算机专科学生，也可供工程技术人员参考。

《数字逻辑设计与FPGA实现》内容梗概：本书旨在系统阐述数字逻辑设计的核心概念，并深入探讨现场可编程门阵列（FPGA）这一现代集成电路实现技术的原理与应用。全书从数字电路的基础理论出发，逐步深入到高级设计方法学，最终带领读者掌握使用FPGA实现复杂数字系统的能力。本书内容详实，理论与实践相结合，力求为读者提供扎实而全面的数字逻辑设计知识体系。第一部分：数字逻辑基础第一章：数字系统概览本章将为读者勾勒出数字系统的宏观图景，介绍数字系统与模拟系统的根本区别，以及数字逻辑在现代电子设备中的重要地位。我们将探讨数字系统的基本构成，如控制器、数据通路、存储器等，并简要介绍数字系统设计流程的演变。同时，会强调数字逻辑作为实现这些系统基石的重要性，为后续章节的学习打下基础。第二章：数制与编码本章深入讲解不同的数制系统，包括二进制、十进制、十六进制等，并详细介绍它们之间的相互转换方法。在此基础上，本书将详细阐述常用的编码方式，如BCD码、ASCII码、格雷码等，以及它们在数据表示和传输中的作用。理解数制与编码是进行数字逻辑设计的基础，本章将为读者建立起坚实的理论根基。第三章：逻辑门与布尔代数本章是数字逻辑设计的核心。我们将从最基本的逻辑门（AND, OR, NOT）开始，介绍它们的功能、符号和真值表。随后，将引入NOR, NAND, XOR, XNOR等复合逻辑门，并深入讲解布尔代数的运算规则，包括代数化简法、德摩根定理等。通过大量的例子，读者将学会如何使用布尔代数对逻辑表达式进行化简，为后续优化逻辑电路打下基础。第四章：组合逻辑电路设计本章将应用布尔代数和逻辑门知识，介绍组合逻辑电路的设计方法。我们将详细讲解如何从逻辑功能需求出发，列出真值表，然后通过卡诺图（Karnaugh Map）等方法对逻辑表达式进行化简，最终得到最简的逻辑电路实现。本书将覆盖多种典型的组合逻辑电路，如编码器、译码器、多路选择器（MUX）、数据选择器、加法器、减法器、比较器等，并通过实例演示其设计过程。第五章：时序逻辑电路设计与组合逻辑电路不同，时序逻辑电路的状态会受到时钟信号和历史输入的影响。本章将介绍触发器（Flip-Flop）的概念，如SR触发器、D触发器、JK触发器、T触发器，并讲解它们的原理、特性和应用。随后，我们将深入讲解时序逻辑电路的设计流程，包括状态图、状态表的建立，以及如何根据状态转换设计出寄存器（Register）、计数器（Counter）等。移位寄存器（Shift Register）的设计及其在数据处理中的应用也将被详细讨论。第二部分：FPGA原理与开发流程第六章：FPGA架构与基本原理本章将揭示FPGA（Field-Programmable Gate Array）的内部构造。我们将介绍FPGA的核心构成单元，如可编程逻辑块（CLB）、输入/输出块（IOB）、可编程互连线（Routing Resources）等，并阐述它们如何协同工作实现任意逻辑功能。本章还将介绍不同FPGA厂商的架构特点，以及查找表（LUT）和触发器在实现逻辑中的作用。理解FPGA的底层架构是高效利用FPGA进行设计的关键。第七章：硬件描述语言（HDL）入门硬件描述语言（HDL）是实现复杂数字电路设计的标准工具。本章将重点介绍Verilog HDL，一种广泛应用于FPGA设计的HDL。我们将从Verilog的基本语法开始，讲解模块（module）、端口（port）、信号（wire, reg）的声明与使用。通过实例，读者将学会如何用Verilog描述组合逻辑和时序逻辑电路，例如用Verilog实现上一章讲到的加法器、计数器等。第八章：Verilog HDL进阶与建模本章将在Verilog HDL入门的基础上，进一步深入。我们将学习更高级的Verilog语法，包括always块的各种形式（行为级、数据流级、结构级），以及如何使用if-else、case语句等进行条件语句的描述。数据类型、运算符、函数、任务的使用也将被详细讲解。本书还将介绍结构化建模、行为级建模和数据流建模等不同的建模风格，以及如何选择合适的建模方式以提高设计效率和代码可读性。第九章：RTL设计与仿真 RTL（Register Transfer Level）设计是FPGA开发的核心层次。本章将指导读者如何将高层次的逻辑功能需求转化为RTL级的Verilog代码。我们将强调模块化设计、层次化设计等良好的设计习惯。随后，我们将详细介绍使用仿真工具（如ModelSim, Vivado Simulator）对RTL代码进行功能仿真和时序仿真的方法。学习如何编写有效的仿真测试平台（testbench）以验证设计的正确性是至关重要的一环。第十章：综合、布局与布线本章将介绍FPGA设计流程中的关键步骤：综合（Synthesis）、布局（Place）与布线（Route）。我们将讲解综合工具如何将HDL代码转换为门级网表（netlist），以及布局布线工具如何将逻辑单元映射到FPGA的物理资源并进行连接。本章还将讨论时序约束（timing constraints）的重要性，以及如何通过约束来指导工具优化设计的时序性能，满足设计的时序要求。第十一章：FPGA开发工具链与流程本章将介绍主流FPGA厂商（如Xilinx, Intel/Altera）提供的开发软件套件（如Vivado, Quartus Prime）。我们将详细讲解整个FPGA开发流程，从项目创建、HDL编码、仿真、综合、实现（布局布线）到比特流生成（bitstream generation）。本书将引导读者熟悉这些工具的操作界面和常用功能，并提供一个完整的项目实例，贯穿整个开发流程，帮助读者获得实践经验。第三部分：FPGA应用实例与进阶第十二章：基于FPGA的常见数字系统实现本章将结合前面所学的知识，通过实际的FPGA项目案例，展示如何实现一些常见的数字系统。我们将涉及数据采集与处理模块、数字滤波器、简单微处理器接口、通信协议（如UART）的实现等。每个案例都将从需求分析、HDL设计、仿真验证到FPGA实现的全过程进行详细讲解，让读者学以致用。第十三章：片上系统（SoC）基础随着集成度的提高，FPGA被广泛应用于构建片上系统（System-on-Chip, SoC）。本章将介绍SoC的基本概念，以及FPGA在SoC设计中的作用。我们将探讨如何将软核处理器（如MicroBlaze, Nios II）与硬件加速模块集成到FPGA中，构建完整的SoC解决方案。第十四章：高性能FPGA设计考虑对于追求高性能的设计，本章将深入探讨一些关键的设计考虑。包括时序收敛技巧、并行与流水线设计、高效的HDL编码风格、资源优化策略等。我们将讨论如何通过微调设计来达到更高的时钟频率和吞吐量。第十五章：FPGA设计中的嵌入式系统开发本章将重点关注将FPGA作为嵌入式系统开发平台。我们将介绍如何通过FPGA实现自定义的硬件加速器，与软件处理器协同工作，以提升系统性能。读者将了解到如何将Linux等操作系统移植到基于FPGA的SoC上，并进行嵌入式软件开发。本书特点：理论与实践并重：本书不仅讲解了深厚的数字逻辑理论，更注重结合FPGA的实际开发流程，通过大量的实例和项目，引导读者动手实践。循序渐进：全书内容从基础概念到高级应用，层层递进，适合具备一定电子工程背景或对数字逻辑设计感兴趣的初学者，以及希望深入掌握FPGA技术的工程师。语言清晰，结构严谨：内容组织逻辑清晰，语言通俗易懂，避免使用过于晦涩的术语，力求让读者轻松掌握复杂的技术要点。前沿技术介绍：深入探讨了FPGA架构、HDL设计、开发工具链以及SoC等当前集成电路设计领域的热点技术。通过本书的学习，读者将能够全面掌握数字逻辑设计的基本原理，熟练运用FPGA实现各种复杂的数字系统，为在电子工程、嵌入式系统、数字信号处理等领域的研究与开发打下坚实的基础。

作者简介

目录信息

第一章概述
1．1 单片机及其发展概况
1．2 单片机的主要品种及系列
一、4位单片机
二、8位单片机
三、16位单片机
四、32位单片机
1．3 单片机的应用
习题和思考题
第二章 MCS－51单片机的结构原理
2．1 MCS－51单片机的结构原理
一、MCS－51的总体结构
二、MCS－51的中央处理器（CPU）
三、MCS－51存储器的结构
四、定时器／计数器
五、中断系统
六、串行口
七、 MCS－ 51的引脚功能
2．2 MCS－51单片机的工作方式
一、复位方式
二、程序执行方式
三、单步执行方式
四、节电方式
五、编程和校验方式
2．3 MCS－51单片机的时序
一、机器周期和指令周期
二、MCS－51指令的取指／执行时序
三、访问外部ROM和外部RAM的时序
习题和思考题
第三章 MCS－51单片机的指令系统
3．1 概述
一、指令格式
二、寻址方式
三、指令中符号意义说明
3．2 数据传送指令
一、普通传送指令
二、数据交换指令XCH
三、堆栈操作指令
3．3 算术运算指令
一、四则运算指令
二、BCD调整指令DA
三、加1、减1指令
3．4 逻辑运算指令
一、逻辑“与”、“或”、“异或”运算指令
二、清零和求反指令
三、累加器A循环移位指令
3．5 位操作指令
一、位传送指令
二、位置位指令
三、位运算指令
四、位控制转移指令
3．6 控制转移指令
一、无条件转移指令
二、条件转移指令
三、子程序调用及返回指令
四、空操作指令NOP
习题和思考题
第四章 MCS―51单片机程序设计
4．1 运算程序
一、加、减法运算程序
二、乘法运算程序
三、除法运算程序
4．2 数字的转换和拼拆
一、数字的转换
二、数字的拼拆
4．3 查表程序
4．4 散转程序
一、采用转移指令表的散转程序
二、采用地址偏移量表的散转程序
三、采用转向地址表的散转程序
四、采用“RET”指令的散转程序
4．5 数字滤波程序
一、中值滤波
二、算术平均滤波
三、去极值算术平均滤波
习题和思考题
第五章 MCS－51单片机内部定时／计数器
5．1 定时／计数器的结构及工作原理
5．2 方式和控制寄存器
一、定时／计数器方式寄存器TMOD
二、定时／计数器启动和中断控制寄存器TCON
5．3 工作方式
一、方式0
二、方式1
三、方式2
四、方式3
5．4 应用举例
一、工作方式应用举例
二、门控位GATE的应用
习题和思考题
第六章 MCS－51单片机串行接口
6．1 MCS－51单片机的串行接口
一、有关通讯的基本概念
二、MCS-51串行接口的功能与结构
三、串行口的工作方式
四、波特率
6．2 MCS－51单片机的串行接口的应用
一、串行口的编程
二、利用串行口工作于方式0扩展I／O口
三、利用串行口进行双机通讯
四、多机通讯
习题和思考题
第七章 MCS－51单片机的中断系统
7．1 中断系统及其管理
一、中断的有关概念
二、MCS－51单片机的中断系统及其管理
7．2 外中断源的扩展
一、用定时器0、定时器1扩展外部中断源
二、用串行口扩展外部中断源
三、采用中断和查询相结合的方式
7．3 中断系统的应用
习题和思考题
第八章 MCS－51单片机的系统扩展
8．1 MCS－51单片机的最小系统
一、8051／8751的最小系统
二、8031的最小系统
8．2 程序存储器的扩展
一、扩展概要
二、典型的程序存储器扩展电路
8．3 数据存储器的扩展
一、扩展概要
二、数据存储器扩展电路
8．4 I／O口扩展
一、简单I／O口的扩展
二、可编程I／O口的扩展
习题和思考题
第九章 MCS－51应用系统的组成
9．1 单片机应用系统组成的基本方法
一、单片机应用系统研制的基本方法
二、常见的单片机应用系统结构
9．2 显示器、键盘与单片机的连接
一、可编程键盘／显示器接口 Intel 8279
二、用8279作8031的键盘／显示器接口
三、其它方式的键盘和显示器接口
9．3 A／D、D／A与8031的连接
一、ADC0809 8通道8位A／D转换器
二、ADC0809与8031的连接
三、DAC0832与8031的连接
9．4 应用举例
一、8031子站系统硬件结构
二、软件设计方案
习题和思考题
第十章单片机应用系统开发
10．1 应用系统开发方法
一、总体设计
二、硬件系统的开发
三、应用软件的开发
四、应用系统的调试
10．2 单片机开发系统的组成
一、单片机开发系统的组成
二、单片机开发系统的功能
10．3 常见的开发系统
一、SICE通用型单片微机仿真器
二、DVCC－51单片机仿真器
附录
附录1 MCS－51系列单片机指令表（按指令的字母顺序排）
附录2 常见ROM、RAM芯片引脚图
参考文献
10．3 常见的开发系统
一、SICE通用型单片微机仿真器
二、DVCC－51单片机仿真器
附录
附录1 MCS－51系列单片机指令表（按指令的字母顺序排）
附录2 常见ROM、RAM芯片引脚图
参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

这本书的理论深度，坦白说，对于我这种想深入理解底层逻辑的学习者来说，简直就像是蜻蜓点水，意犹未尽。它似乎更倾向于提供一个“能用”的教程，而不是一个“能懂”的教科书。对于一些核心的微控制器架构概念，比如中断向量表的具体处理流程、寄存器的位操作的最佳实践，书中只是蜻蜓点水般地提了一嘴，缺乏详实的推导过程和对比分析。我期望能看到更多关于不同指令集架构之间差异性的探讨，或者对特定嵌入式系统中常见的性能瓶颈进行深入剖析，但这些内容在书中几乎是真空地带。读完几章后，我感觉自己只是学会了照猫画虎地敲代码，对于“为什么”和“如何优化”这些更深层次的问题，这本书提供的解释显得苍白无力，最终我还是需要转向在线论坛和更专业的参考手册来填补这些知识上的空白，这使得这本书的实用价值大打折扣。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和印刷质量简直是一场灾难，初次拿到手的时候，我还以为是盗版书。纸张的质感粗糙得让人不忍直视，油墨似乎也没能完全干透，翻开书页，指尖总是能沾上一些黑乎乎的印记。更让人抓狂的是，图表的清晰度极其低下，那些复杂的电路原理图和时序图，在低分辨率的黑白印刷下，很多细小的元件标识和连接线几乎是模糊成一团，根本无法辨认。我不得不时常将书本凑到眼前，眯着眼睛努力辨别那些本该是关键信息的细节，这极大地影响了学习的效率和体验。一个涉及精密电子技术的专业教材，如果连最基本的视觉呈现都做不好，那么它在传授知识的严谨性上也会让人产生深深的怀疑。这本书在设计和装帧上的敷衍态度，无疑给初学者设置了不必要的障碍，光是适应这种阅读体验就耗费了我不少精力。

评分☆☆☆☆☆

章节的逻辑组织混乱得令人发指，完全没有遵循一个循序渐进的学习路径。开篇第一章就跳到了一个相对复杂的定时器配置，然后下一章又回过头来讲解最基础的I/O口操作，这种跳跃式的编排让初学者根本无法建立起系统的知识框架。更糟糕的是，不同章节之间的知识点衔接极其生硬，常常需要读者自己去脑补中间缺失的逻辑步骤。比如，在介绍ADC转换时，作者突然引入了一个在前面从未提及的DMA模式，却没有给出任何铺垫或解释，让人不得不停下来，翻遍全书去寻找相关的背景知识，极大地打断了阅读的连贯性。好的教材应该像一位耐心的导师，引导学生一步步前行，而这本书给人的感觉更像是把一堆零散的笔记硬塞给了读者，迫使我们自己去梳理和重构知识体系。

评分☆☆☆☆☆

作者在行文风格上表现出一种令人费解的疏离感，仿佛这本书是写给某个特定领域专家群体内部的参考手册，而非面向广大入门或进阶读者的教学用书。语句往往过于书面化，充斥着晦涩难懂的专业术语，却极少使用类比、比喻或者生活中的实例来帮助读者理解抽象的概念。例如，在解释总线仲裁机制时，作者只是机械地罗列了各种协议名称，却完全没有提供一个生动的模型去描绘多设备竞争资源时的情景。这种冷冰冰、缺乏互动的叙述方式，使得学习过程变得极其枯燥乏味，阅读的动力很难维持。我希望技术书籍能在传授硬知识的同时，也能激发读者的好奇心和探索欲，而这本书在这方面彻底失败了，它更像是一份冰冷的规格说明书，而不是一本引人入胜的学习指南。

评分☆☆☆☆☆

案例代码部分的质量和贴合实际的程度，是我最为诟病的一点。书里提供的那些例程，用一种非常老旧、甚至可以说是“古董级”的编程风格来编写，充满了大量的全局变量和冗余的延时函数，根本无法反映现代嵌入式开发的主流趋势。很多代码的实现效率低下，充满了不必要的循环等待，完全没有体现出单片机编程中对资源优化和实时性的追求。更严重的是，很多代码片段缺少必要的注释，关键步骤的逻辑说明在哪里也找不到，我甚至怀疑作者自己是否真正运行和调试过这些代码。如果读者是想通过这本书学习如何编写健壮、高效、符合行业标准的固件，那么这本书提供的代码简直是一个负面教材，可能会误导年轻的开发者养成不良的编程习惯。

评分☆☆☆☆☆

这书条贯易解，开头几页的原理公式记住，后面全能推出来。1999年授课老师因为我每次上课前当着他面走人，恨得咬牙切齿要给我不及格。结果考前看两遍书，看明白了。考了八十七分。为避抄袭嫌疑提前一小时头一个交卷。非常爽。

评分☆☆☆☆☆