单片机原理及接口技术

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页数:279
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出版时间:2004-1
价格:23.30元
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isbn号码:9787040130379
丛书系列:
图书标签:
  • 李全利,迟荣强.
  • 单片机原理及接口技术[M].
  • 北京:高等教育出版社,2004
  • 单片机
  • 原理
  • 接口技术
  • 嵌入式系统
  • 电子工程
  • 微控制器
  • C51
  • 汇编语言
  • 硬件设计
  • 实践教程
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具体描述

本书为“教育科学‘十五’国家规划课程研究成果”。书中系统地介绍了80C51系列单片机的原理及接口技术,精选单片机原理及接口接技术的基本知识,并注意反映当代单片机技术发展的趋势,较好地体现了培养应用型人才的要求。具有体系清晰、内容典型、注重应用、方便教学等特点。

全书共10章,内容分别是绪论,80C51的结构和原理,80C51的指令系统,80C1的程序设计,80C51的中断与定时,80C51的串行接口,80C51的系统扩展,80C51的测控接口技术,80C51的串行总线扩展技术,80C51应用系统设计的方法。

本书可以作为本科自动化、计算机、电子信息工程、通信工程、测控技术与仪器等专业的教材,也可以作为高职高专同类专业的教材或工程技术人员学习单片机技能的参考书。

《嵌入式系统设计与开发实战》 本书旨在为读者提供一个全面、深入的嵌入式系统设计与开发指南,涵盖从硬件选型、软件架构到实际项目实现的各个关键环节。本书侧重于动手实践,通过丰富的案例分析和代码示例,帮助读者掌握嵌入式系统开发的整个流程,培养独立解决问题的能力。 核心内容概述: 嵌入式系统基础理论与架构: 嵌入式系统的概念与分类: 详细阐述什么是嵌入式系统,它们在现代科技中的作用与广泛应用领域(如消费电子、工业控制、医疗设备、汽车电子等)。介绍不同类型的嵌入式系统,如实时嵌入式系统、通用嵌入式系统等。 嵌入式系统硬件组成: 深入剖析嵌入式系统的核心硬件组件,包括但不限于: 微处理器(MPU)与微控制器(MCU): 详细介绍这两类处理器的区别、内部结构(CPU核心、内存、外设接口等)、指令集架构(如ARM、RISC-V等)及其在不同应用中的选择原则。 存储器: 讲解嵌入式系统中常见的存储器类型,如RAM(SRAM, DRAM)、ROM(Flash Memory, EEPROM)的原理、特性、读写方式以及它们在系统中的作用。 输入/输出(I/O)设备: 介绍各种通用和专用I/O接口,如GPIO(通用输入输出)、UART(通用异步收发传输器)、SPI(串行外设接口)、I2C(集成电路互联)等,阐述它们的工作原理、通信协议以及如何配置和使用。 时钟与定时器: 讲解时钟信号的生成与管理,以及定时器/计数器在产生延时、周期性事件、脉冲测量等方面的应用。 中断系统: 阐述中断的概念、中断向量表、中断服务程序的编写以及中断优先级管理,强调中断在处理异步事件和提高系统响应效率中的重要性。 其他关键组件: 如ADC(模数转换器)用于模拟信号的数字化,DAC(数模转换器)用于数字信号的模拟化,DMA(直接内存访问)用于高效数据传输等。 嵌入式系统软件架构: 裸机编程(Bare-metal Programming): 介绍在没有操作系统支持的情况下,如何直接控制硬件进行编程,理解底层驱动和系统初始化的过程。 实时操作系统(RTOS)基础: 详细讲解RTOS的核心概念,包括任务(Thread/Task)、任务调度(Priority-based, Round-robin等)、任务间通信(消息队列、信号量、互斥锁)、事件管理、内存管理以及时序同步等。 操作系统选择与移植: 提供选择合适的RTOS(如FreeRTOS, RT-Thread, Zephyr等)的指导,并介绍RTOS的移植过程,包括内核配置、BSP(板级支持包)的编写和集成。 驱动程序开发: 讲解如何为各种硬件外设编写设备驱动程序,包括配置寄存器、实现API接口、处理中断等。 应用层软件开发: 介绍如何在RTOS之上进行应用程序的开发,包括任务设计、模块化编程、状态机实现等。 嵌入式软件开发流程与工具链: 开发环境搭建: 指导读者如何选择和配置交叉编译工具链(如GCC for ARM)、集成开发环境(IDE,如Keil MDK, IAR Embedded Workbench, VS Code with PlatformIO)以及调试工具(如JTAG/SWD调试器)。 版本控制与项目管理: 强调使用Git等版本控制工具的重要性,以及有效的项目管理方法。 代码编写规范与质量: 介绍良好的编程习惯、代码可读性、可维护性以及代码调试技巧。 编译、链接与烧录: 深入理解编译、链接的过程,以及如何将编译生成的可执行文件烧录到目标硬件中。 嵌入式系统通信与互联: 串行通信: 详细介绍UART、SPI、I2C等常用的串行通信协议,包括其工作原理、时序、数据传输格式以及在传感器、存储器、其他设备之间的应用。 并行通信: 讨论传统的并行通信接口及其在特定场景下的应用。 网络通信: TCP/IP协议栈: 介绍嵌入式设备接入互联网所需的基础知识,包括IP地址、端口、TCP/UDP协议、HTTP/MQTT等应用层协议。 嵌入式网络编程: 演示如何在嵌入式系统中实现网络通信,如Socket编程,以及如何使用LWIP等轻量级TCP/IP协议栈。 无线通信: 简要介绍Wi-Fi、蓝牙、Zigbee等无线通信技术在嵌入式系统中的应用。 嵌入式系统调试与测试: 调试技术: 详细讲解使用仿真器、调试器(如GDB)、逻辑分析仪、示波器等工具进行硬件和软件调试的方法。 单元测试与集成测试: 介绍如何对嵌入式软件进行有效的单元测试和集成测试,以确保代码的稳定性和可靠性。 性能分析与优化: 提供嵌入式系统性能瓶颈的定位和优化方法,包括代码效率、内存使用、功耗优化等。 实际项目案例分析: 本书包含多个循序渐进的实战项目,例如: LED闪烁与按键控制: 基础的GPIO应用,理解硬件输入输出。 串口通信数据采集与显示: 学习UART通信,与PC或其他设备交互。 LCD/OLED显示屏驱动: 学习SPI/I2C接口,实现数据可视化。 传感器数据采集与处理: 利用ADC接口读取模拟传感器数据,并进行数字处理。 基于RTOS的任务调度与通信: 构建一个多任务实时系统。 网络温湿度监测节点: 结合网络通信,实现远程数据采集。 本书的特色: 强调实战: 每个章节都配有详细的实验步骤和代码示例,鼓励读者动手实践。 由浅入深: 从基础概念到高级应用,逻辑清晰,易于理解。 全面性: 覆盖嵌入式系统设计的各个方面,为读者构建完整的知识体系。 语言通俗易懂: 避免使用过多晦涩的技术术语,力求表达清晰。 实用性强: 提供的案例和技术均来自实际项目开发经验,具有很高的参考价值。 目标读者: 对嵌入式系统开发感兴趣的大学生、研究生。 希望掌握嵌入式系统设计与开发技能的软件工程师、硬件工程师。 从事电子产品研发、物联网(IoT)开发的专业人员。 所有渴望深入了解现代电子设备工作原理并亲手实践的电子技术爱好者。 通过阅读和实践本书,读者将能够独立完成嵌入式系统的设计、开发、调试和优化工作,为投身于快速发展的嵌入式技术领域打下坚实的基础。

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读后感

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用户评价

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我之前购买过几本关于单片机的书籍,但总觉得要么过于理论化,要么就只停留在几个简单的实验。这本书在这方面做得非常好,它在理论讲解深入浅出的同时,非常注重实践操作。每一个章节都配有相关的实验指导,从硬件连接到软件编程,都讲解得非常详细。我尝试着做了几个实验,比如用按键控制LED的亮灭,用LCD显示屏输出文本信息,还有用蜂鸣器发出简单的声音。每个实验我都觉得非常有成就感,因为我能亲眼看到理论知识转化为实际功能。书中的实验电路图都很清晰,元器件的选型也很合理,对于初学者来说,能够很方便地搭建起来。而且,书中还提供了一些进阶实验的思路,比如如何将多个功能模块整合在一起,这为我后续的深入学习和项目开发打下了坚实的基础。

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这本书的排版和印刷质量也让我觉得很舒服。纸张的厚度和光泽度都恰到好处,长时间阅读眼睛也不会感到疲劳。文字清晰,图片和图表也都很精美,一点也不模糊。我特别喜欢书中插图的风格,清晰明了,能够准确地传达信息。例如,在讲解CPU的工作原理时,书中用了一个非常形象的时序图,把指令的读取、译码、执行等过程描绘得一清二楚。在讲到存储器结构时,也用了一个分层的图示,让我们能够直观地了解不同类型存储器的作用和位置。此外,书中的代码部分采用了特殊的字体和颜色区分,使得代码看起来更加整洁易读,这一点对于需要长时间与代码打交道的读者来说,是非常重要的。总的来说,这本书在细节上处理得非常到位,体现了出版方的专业性和对读者的用心。

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这本书的语言风格我个人觉得非常友好,没有那种晦涩难懂的技术术语堆砌,而是用一种循序渐进的方式来讲解。即便是像中断系统、定时器/计数器这类比较抽象的概念,作者也用了生动的比喻和形象的图解来帮助我们理解。读的时候感觉就像是有一个经验丰富的老师在旁边耐心指导,而不是在机械地背诵书本。我特别喜欢书中关于实际应用案例的讲解,例如如何利用单片机实现一个简单的LED流水灯、温度传感器数据采集系统,甚至是更复杂的步进电机控制。这些案例不仅让我们看到了理论知识的实际应用,还为我们提供了宝贵的开发思路和调试技巧。书中的代码示例也写得相当规范,注释也很到位,可以直接拿来参考和修改。我印象最深刻的是关于ADC(模数转换器)的讲解,书中详细分析了不同类型的ADC,并给出了如何根据具体需求选择和配置ADC的建议,这对于我之前在处理模拟信号采集时遇到的困惑很有帮助。

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这本书的知识点覆盖得非常全面,而且逻辑性很强。从最基础的单片机概述、指令系统,到复杂的片内外设,如中断、定时器、ADC、DAC、PWM等,都进行了详细的介绍。书中还重点讲解了常用的通信接口,如UART、SPI、I2C,以及一些更高级的通信协议,例如CAN总线和USB接口。这对于我这种想要了解不同通信方式在实际项目中应用的读者来说,是非常有价值的。我尤其欣赏书中对一些关键概念的深入剖析,比如中断的优先级、向量中断和普通中断的区别,以及定时器的不同工作模式。这些内容在其他一些书籍中可能只是简单带过,但这本书却花了大量的篇幅来解释,让我能够真正理解其背后的原理。看完这本书,我对单片机的工作机制和各种外设的功能有了更深刻的认识,也为我日后独立设计和开发嵌入式系统打下了坚实的基础。

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这本书的封面设计我倒是挺喜欢的,深蓝色背景,一个很有科技感的芯片图案,名字的字体也比较醒目,第一眼看上去就觉得内容会很扎实,很适合我们这种想要深入了解单片机世界的读者。我拿到书后,就迫不及待地翻阅了一下目录,看到里面涵盖了从基础的数字电路原理,到各种不同型号的单片机架构介绍,再到丰富的接口技术讲解,甚至还涉及了一些嵌入式系统的开发流程和应用案例。这让我对学习单片机有了更清晰的路线图,感觉不会再像以前那样零散地学习,而是能形成一个完整的知识体系。我尤其关注那些关于通信接口的部分,比如UART、SPI、I2C等,这些都是实际项目中经常会遇到的,书中对这些接口的原理、时序以及常用的库函数都做了详细的阐述,还配有图示和代码示例,这对于我这种需要快速上手实践的读者来说,简直是雪中送炭。我之前也接触过一些零散的资料,但总是觉得不够系统,看完这本书,感觉自己对单片机的整体把握能力又提升了一个档次。

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