8051微控制器

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出版者:人民邮电出版社
作者:
出品人:
页数:339
译者:张瑞峰
出版时间:2008-7
价格:49.00元
装帧:
isbn号码:9787115179593
丛书系列:图灵电子与电气工程丛书
图书标签:
  • 单片机
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具体描述

《8051微控制器(第4版)》介绍以8051为代表的MCS-51系列微控制器的硬件和软件方面的基本知识和特性,着重描述其硬件体系结构和软件编程问题。同传统的微控制器书籍相比,《8051微控制器(第4版)》更注重技术上的实现细节,着眼于教会读者如何解决具体的工程问题。在软件设计方面,同时给出了汇编程序和8051 C语言程序,讲解了C语言在复杂8051项目中的优势。《8051微控制器(第4版)》在讲解重要的基本概念和方法时都给出了例题,便于读者掌握理解。

好的,这是一份关于一本名为《现代嵌入式系统设计与实践》的图书简介,该书与您提到的《8051微控制器》并无关联,内容专注于前沿的嵌入式系统开发。 --- 图书名称:《现代嵌入式系统设计与实践:基于ARM Cortex-M架构与RTOS应用》 图书简介 一、 绪论:嵌入式系统的演进与新范式 随着物联网(IoT)、工业4.0以及移动计算的飞速发展,传统的基于单一内核微控制器的设计范式正加速向高性能、低功耗、高实时性的多核异构系统演进。本书旨在全面、深入地剖析当代嵌入式系统设计的核心技术栈与工程实践,重点聚焦于当前占据主流地位的 ARM Cortex-M系列微处理器架构,并结合 实时操作系统(RTOS) 的高效管理,为读者构建一个面向未来的、具备强大工程应用能力的知识体系。 本书摒弃了对过时或专业化程度过高的单一芯片系列的详细剖析,转而着眼于通用的架构原理、软件设计模式以及关键的硬件接口技术。我们相信,掌握了Cortex-M的通用指令集、总线结构(如AMBA AHB/APB)以及现代片上外设(如高级定时器、DMA控制器、USB OTG)的设计思想,远比死记硬背某个特定型号寄存器的定义更为重要。 二、 核心篇:ARM Cortex-M架构深度解析 本部分是全书的基石,它将引导读者从底层逻辑深入理解现代嵌入式系统的“心脏”。 1. Cortex-M系列对比与选型: 详细对比Cortex-M0/M0+(极致低功耗)、M3/M4(高性能与DSP扩展)、M7(图形处理与高频运算)的架构差异、流水线深度、中断延迟特性。分析不同应用场景(如电池供电设备、实时控制、人机交互)下的最佳架构选择策略。 2. 寄存器级编程与汇编基础: 介绍ARMv7-M/v8-M的指令集结构,包括Thumb-2指令集的高效特性。重点讲解堆栈帧的建立与销毁、函数调用约定(AAPCS),并辅以少量汇编代码实例,用以揭示编译器优化背后的运行机制,这对于调试底层的硬件访问和异常处理至关重要。 3. 内存管理单元(MPU)与保护机制: 深入探讨如何配置和利用Cortex-M的内存保护单元(MPU)。分析在非操作系统环境下,如何利用MPU实现任务间的隔离、防止非法内存访问,并提升代码的健壮性。我们将详细阐述地址映射、区域划分、访问权限设置等关键概念。 4. 系统定时与中断管理: 详述系统定时器(SysTick)的配置与周期性任务调度。重点剖析嵌套向量中断控制器(NVIC)的优先级分组(如Preemption Priority与Sub-Priority的组合)、中断向量表重定位、以及中断服务程序(ISR)的最佳实践,确保中断响应的时效性和确定性。 三、 实践篇:现代外设接口与总线通信 现代嵌入式系统往往需要与多种高速外设进行高效通信。本部分侧重于总线架构下的数据传输技术。 1. 高级DMA控制器应用: 摒弃传统的CPU轮询(Polling)和中断驱动的数据传输方式,本书将聚焦于如何精确配置多通道DMA控制器(如Scatter-Gather模式)。通过SPI、ADC、UART等模块的实际案例,演示如何实现零CPU干预下的高速数据流处理,这是实现高性能实时系统的关键。 2. 片上总线架构解析: 深入解析AMBA AHB5(Advanced High-performance Bus)和APB(Peripheral Bridge)的总线协议。讲解仲裁机制、突发传输(Burst Transfer)的优化,以及如何通过AHB-Lite接口实现高效的寄存器读写。 3. 高速串行通信接口: 详细介绍I2C、SPI、UART的硬件实现细节和软件驱动编写技巧。特别地,针对SPI,会分析其全双工特性、时钟极性与相位(CPOL/CPHA)的灵活配置,以及在多从机选择(Chip Select)时的时序控制。 4. 嵌入式网络与安全基础: 鉴于IoT应用的普及,本书包含如何利用以太网MAC/PHY接口(如RMII/MII标准)进行数据封装与底层网络协议栈(如轻量级TCP/IP或LwIP的裁剪与移植)的集成。同时,简要介绍硬件加密加速器(如TrustZone-M或Crypto Cell)在提升数据传输安全中的作用。 四、 高级篇:实时操作系统(RTOS)的集成与优化 在复杂的嵌入式项目中,RTOS是实现并发、隔离和资源调度的核心工具。本书选择目前最流行的、基于Cortex-M生态的开源RTOS(如FreeRTOS或Zephyr)作为教学载体。 1. RTOS核心概念与内核结构: 阐述任务(Task)的生命周期管理、上下文切换的原理、以及堆栈的分配策略。详细解读时间片轮转、优先级继承等调度算法,并分析其对系统抖动的实际影响。 2. 进程间通信(IPC)机制: 全面讲解RTOS提供的同步与通信原语,包括信号量(Semaphore)、互斥锁(Mutex)及其死锁避免策略、消息队列(Message Queue)的效率分析,以及事件组(Event Group)的灵活应用。重点讨论如何合理选择IPC工具以避免优先级反转问题。 3. 驱动程序与HAL层的抽象: 介绍如何基于RTOS的线程模型来重构传统的“裸机”驱动程序。探讨硬件抽象层(HAL)的设计原则,确保代码的可移植性,使驱动程序能够平滑地从一个Cortex-M芯片迁移到另一个平台。 4. 功耗管理与系统调试: 讲解如何利用Cortex-M的低功耗模式(Sleep, Deep Sleep)与RTOS的Tickless Idle特性相结合,实现超低功耗运行。最后,介绍使用JTAG/SWD接口配合Trace工具(如Segger RTT或SWV)进行高效的实时系统调试与性能分析方法。 目标读者: 本书面向具备C语言基础,并希望深入学习现代32位微控制器架构、掌握实时操作系统开发以及构建高性能嵌入式解决方案的电子工程专业学生、软件工程师、以及系统级设计师。通过本书的学习,读者将能够脱离特定厂商的例程束缚,具备独立设计、实现和调试复杂嵌入式系统的能力。

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说实话,我以前对微控制器总是望而却步,觉得那些代码和电路图简直就是天书。但是《8051微控制器》这本书彻底改变了我的看法。它以一种非常友好的方式引导我进入了8051的世界。我特别欣赏作者在讲解基础知识时的耐心和细致。比如,在介绍8051的I/O端口时,它并没有直接给出引脚定义,而是先从数字信号的传输原理讲起,然后才引申到8051的端口如何控制这些信号的输入输出。这种由浅入深、循序渐进的讲解方式,让我这个初学者能够轻松理解。书中对各种数据类型的处理和运算的介绍也非常到位,特别是位操作和字节操作的区分,以及如何在汇编语言中实现它们。我之前一直对汇编语言感到恐惧,但这本书通过大量的代码示例,让我看到了汇编语言的精妙之处,以及它如何能够实现对硬件的精细控制。它还详细讲解了中断系统,这是8051最重要的功能之一。书中对不同类型的中断源、中断向量以及中断服务程序的编写进行了清晰的阐述,并且通过实际的例子,展示了如何利用中断来提高系统的响应速度和效率。我印象最深的是它在介绍定时器/计数器时,用形象的比喻解释了它们的工作原理,比如将定时器比作一个精确的计时器,而计数器则像一个精确的计数器。这些生动的讲解让我在最短的时间内掌握了这些关键的概念。这本书让我对8051的理解不再停留在表面,而是深入到了其核心。

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我一直对能够控制硬件的微控制器技术非常着迷,而《8051微控制器》这本书则是我探索这个领域的重要起点。它在介绍8051的内部工作时钟和振荡电路时,清晰地解释了晶振、电容等元件在其中起到的作用,以及如何通过调整这些参数来改变CPU的工作频率。这让我对时序控制有了更深层次的理解。书中对8051的低功耗模式和休眠模式的讲解也十分到位,它详细说明了如何在不工作时关闭部分硬件模块,以达到省电的目的。这对于设计需要长续航时间的电池供电设备非常重要。我印象深刻的是,书中在介绍如何使用8051来实现一个简单的数码管显示时,不仅给出了详细的硬件连接图,还给出了相应的驱动程序代码,并且一步一步地解释了代码的逻辑。这让我在短时间内就能够实现一个可见的成果,极大地增强了我的学习信心。这本书还对8051的各种片上外设进行了全面而深入的介绍,例如它的定时器/计数器可以用来实现定时、计数、脉冲生成等功能,而它的串行通信接口则可以用来与外部设备进行数据交换。它通过大量实例,展示了这些外设的强大功能和灵活的应用。

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在学习《8051微控制器》这本书的过程中,我深刻体会到了作者对于细节的严谨和对知识的系统性把握。它在介绍8051的乘法和除法指令时,不仅仅是给出了指令码,还详细解释了它们在时间和资源消耗上的特点,以及在实际应用中如何选择最合适的算法。这让我对代码的优化有了更深的理解。书中对8051的并行通信接口的讲解也非常细致,它不仅说明了如何使用这些接口来实现输入输出功能,还讲解了如何利用它们来实现外部中断和定时器功能。它通过大量的代码示例,展示了如何利用这些功能来构建复杂的嵌入式系统。我记得在学习如何实现一个简单的ADC采集程序时,它详细讲解了如何通过控制ADC芯片的时序来启动转换并读取数据,并且还给出了相应的汇编代码和C语言代码。这让我对ADC的工作原理和使用方法有了非常清晰的认识。这本书还提供了许多关于8051的开发板和仿真器的使用方法,这对于我这样没有专业硬件的初学者来说,提供了非常宝贵的学习资源。它让我能够通过软件模拟来验证我的程序设计,从而大大降低了学习成本。

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这本书给我的最大感受就是,它真的能把一个看似复杂的系统拆解得明明白白。我之所以会对8051产生浓厚的兴趣,很大程度上是因为《8051微控制器》这本书。它在讲解8051的内部总线结构时,用到了非常形象的比喻,比如将地址总线比作“指路牌”,数据总线比作“传输带”,控制总线则像是“指挥官”。这样的讲解方式,让我这个对总线概念不太熟悉的人,也能很快地理解它们的作用和工作原理。书中对8051的内部RAM和SFR(特殊功能寄存器)的组织方式也进行了详细的阐述。它不仅列出了这些寄存器的地址和功能,还通过实际的代码示例,说明了如何读写这些寄存器来控制8051的各种功能。我特别喜欢它在讲解各种外围接口时,都附带了清晰的电路图和详细的工作时序图。比如,在介绍ADC(模数转换器)接口时,它不仅说明了如何连接ADC芯片,还详细解释了8051如何通过时序控制来启动ADC转换并读取转换结果。这让我对硬件接口的设计和理解有了更深的认识。书中还涉及了中断优先级和嵌套中断的概念,这是提高微控制器系统实时性的关键。它详细说明了如何设置中断优先级,以及如何处理嵌套中断,确保系统能够及时响应最高优先级的中断。这本书的实用性非常强,它不仅仅是理论知识的传授,更是对实际工程问题的解决方案的展示。

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《8051微控制器》这本书为我打开了嵌入式系统开发的大门。它在介绍8051的复位电路时,详细说明了不同类型的复位,例如上电复位、外部复位和看门狗复位,以及它们是如何确保系统在异常情况下能够恢复正常工作的。这让我对系统的稳定性和可靠性有了更深的认识。书中对8051的地址解码逻辑的讲解也非常清晰,它解释了如何通过地址总线来选择不同的存储器芯片或I/O设备,以及如何利用门电路来实现地址解码。这对于设计复杂的嵌入式系统至关重要。我特别欣赏它在讲解如何利用8051驱动外部继电器或电机时,给出的详细电路设计和驱动程序。它不仅说明了如何通过IO端口来控制继电器的开关,还讲解了如何利用PWM信号来控制电机的转速。这让我对如何将微控制器应用到实际的控制系统中有了具体的了解。此外,这本书还提供了许多关于8051的调试技巧和常见问题的解决方法,这对于提高开发效率和解决实际工程问题非常有帮助。它让我不再害怕犯错,而是能够从错误中学习,不断进步。

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《8051微控制器》这本书是我在深入了解嵌入式系统领域时遇到的一个里程碑。它在介绍8051的堆栈操作时,详细说明了堆栈的生长方向、压栈和出栈的过程,以及在函数调用和中断处理中的作用。这让我对程序运行时的内存管理有了更清晰的认识。书中对8051的串行通信接口的讲解也非常深入,它不仅说明了如何配置波特率和数据格式,还讲解了如何实现同步和异步通信,以及如何处理通信中的错误。它通过大量的实例,展示了如何利用这些接口来实现与PC机、其他微控制器或者传感器的数据交换。我印象最深刻的是,书中在讲解如何实现一个简单的温度采集和显示系统时,给出了详细的硬件电路图和完整的驱动程序代码,并且一步一步地解释了代码的逻辑。这让我对如何将8051应用到实际的传感器数据采集和处理中有了非常清晰的认识。这本书的讲解方式非常注重实践,它提供了大量的代码示例,涵盖了从简单的LED控制到复杂的通信协议实现,让我能够通过动手实践来巩固所学知识。

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当我拿到《8051微控制器》这本书时,我首先被它严谨的结构所吸引。它不仅仅是知识的堆砌,更像是一本有逻辑、有条理的教学指南。作者在编写这本书时,显然花费了大量的精力来组织内容,确保读者能够系统地学习。从8051的整体架构,到其内部的各个组成部分,再到外围接口和开发工具,都安排得井井有条。我特别欣赏它在介绍CPU核心时,对指令执行流程的详细描述,包括取指令、译码、执行和写回等各个阶段,让我对CPU的工作方式有了深刻的认识。书中对存储器扩展的讲解也十分全面,它详细介绍了如何通过不同的接口电路来扩展外部RAM和ROM,以及如何访问这些外部存储器。这对于需要处理大量数据的应用场景非常重要。我喜欢它在讲解串行通信时,对UART(通用异步收发传输器)的深入剖析,包括波特率的设置、数据帧的格式以及各种通信模式。书中还提供了许多关于如何利用8051进行串行通信的实例,例如与PC机进行数据交互,或者与其他微控制器进行通信。这些实例非常实用,让我能够快速掌握串行通信的技术。此外,这本书还涵盖了8051的开发工具链,包括汇编器、编译器和调试器,并且详细介绍了如何使用这些工具来编写、编译和调试8051程序。这本书为我提供了一个完整的8051学习路径,让我能够从零开始,逐步掌握8051微控制器的开发技能。

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作为一名电子工程专业的学生,我对微控制器领域一直充满热情。当我看到《8051微控制器》这本书时,我毫不犹豫地决定深入研究。这本书不仅仅是一本技术手册,更像是一本精心编织的故事书,将枯燥的技术概念以一种引人入胜的方式呈现出来。我惊喜地发现,作者并没有直接罗列那些晦涩难懂的指令集,而是从8051微控制器的历史渊源讲起,就像在讲述一位传奇人物的生平。它让我了解了8051诞生的背景、它在电子行业中的地位以及它如何开启了微控制器应用的新篇章。书中对8051的内部结构进行了细致的剖析,每一个寄存器、每一个功能模块都得到了深入浅出的讲解。我尤其喜欢它对内存组织方式的描述,它用类比的方式,比如将内存比作一个巨大的图书馆,不同的区域有不同的用途,这让我对地址空间有了更清晰的认识。此外,书中还详述了8051的指令集,但并非机械地罗列,而是通过大量的实例,展示了如何利用这些指令来完成各种复杂的任务。从简单的LED闪烁到更高级的数据处理,我都能在书中找到清晰的步骤和原理。这本书最让我印象深刻的是它对实际应用的关注,它不仅仅停留在理论层面,更是将8051应用到各种实际的工程项目中,例如温度控制系统、电机驱动等。这些实践性的案例让抽象的理论变得具体可行,极大地激发了我动手实践的兴趣。我迫不及待地想要将书中所学到的知识应用到我的课程设计中,用8051打造出属于自己的智能设备。这本书真正让我体会到了微控制器设计的魅力,它不仅仅是学习一门技术,更是一种解决问题的思维方式的培养。

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对于一个像我这样,对电子技术充满好奇但又缺乏实践经验的人来说,《8051微控制器》这本书就像一盏明灯,指引我走向了微控制器开发的世界。它在讲解8051的指令集时,并没有简单地罗列指令,而是将指令按照功能分类,例如数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算指令、跳转指令等等,并且为每类指令都配上了清晰的说明和易于理解的例子。它还深入讲解了指令的寻址方式,包括立即寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址以及索引寻址等,让我能够根据不同的情况选择最合适的寻址方式,从而编写出更高效的代码。书中对8051的并行通信接口也进行了详尽的介绍,包括端口0、端口1、端口2和端口3的特殊功能。它详细说明了如何在不同的应用场景下,利用这些端口来实现输入、输出、中断、定时器等多种功能。我特别喜欢它在讲解如何使用端口0和端口2进行外部存储器扩展时,给出的详细电路设计和代码示例,这让我对硬件接口的设计有了更清晰的认识。这本书的讲解方式非常注重实践,它提供了大量的代码示例,涵盖了从简单的LED控制到复杂的通信协议实现,让我能够通过动手实践来巩固所学知识。

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《8051微控制器》这本书真的让我感受到了一位经验丰富的工程师在传授知识的用心。它不仅仅是把8051的功能一一列举,而是深入到每一个细节,并且将这些细节串联起来,形成一个完整而和谐的整体。我尤其欣赏它在讲解8051的几种不同工作模式时,清晰地划分了它们的特点和应用场景。比如,它详细说明了不同模式下CPU的时钟频率、内存访问方式以及I/O端口的功能差异,这对于根据具体需求选择合适的工作模式至关重要。书中对8051的片内外设的介绍也是面面俱到,从通用的定时器/计数器,到更专业的ADC、DAC(数模转换器)以及LCD驱动等,都进行了详细的讲解。它不仅解释了这些外设的工作原理,还提供了如何通过编程来控制和使用它们的示例。我记得在学习PWM(脉冲宽度调制)输出时,它通过一个具体的例子,演示了如何利用8051的定时器来生成可调占空比的PWM信号,从而实现对电机速度的控制。这让我对PWM技术的实际应用有了直观的认识。此外,书中还提到了C语言和汇编语言混合编程的技巧,这对于优化程序性能和提高开发效率非常有帮助。这本书让我不仅学到了8051的知识,更学到了如何更有效地进行嵌入式系统开发。

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单片机入门之作,相对来说易懂

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初学者入门力荐此书,翻译的非常好,原作也写的很用心

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单片机入门之作,相对来说易懂

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讲的非常好

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