单片机原理及接口技术(第2版)

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李全利 编
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  • 8051
  • 硬件设计
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出版社: 高等教育出版社
ISBN:9787040255461
版次:2
商品编码:10404875
包装:平装
开本:16开
出版时间:2009-01-01
用纸:胶版纸
页数:321

具体描述

编辑推荐

《单片机原理及接口技术(第2版)》为“教育科学‘十五’国家规划课题研究成果”。书中系统地介绍了80C51系列单片机的原理及接口技术,较好地体现了应用型人才的培养要求。全书共分十一章,主要内容包括80C51的结构和原理、80C51单片机的串行口、80C51单片机的系统扩展、80C51单片机的模拟量接口、80C51单片机的C语言程序设计等。并且本书每章都配有小结、思考题及习题和实验内容。

内容简介

《单片机原理及接口技术(第2版)》为“教育科学‘十五’国家规划课题研究成果”。书中系统地介绍了80C51系列单片机的原理及接口技术,较好地体现了应用型人才的培养要求,其特点为:
着力片上资源、强化编程训练。尽管新型单片机芯片不断推出,但片上基本资源仍保持稳定。掌握单片机技术就是用程序调度单片机资源工作。因此本书仍以汇编语言为主要编程工具讲述程序的设计方法与技巧,并将μVision软件的学习与运用贯穿于课程的始终。
适合教师讲授、易于学生阅读。本书选材规范,通俗易懂,每章都配有小结、思考题及习题和实验内容。对教师提供配套课件及全部习题答案(含上机验证的源程序)。另外,本书注意反映当代单片机技术的发展,适当介绍了串行接口芯片及C51语言的基本知识。有助于学生进一步的学习和提高。
《单片机原理及接口技术(第2版)》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、机电一体化等专业的教材,还可供其他技术人员参考。

目录

第1章 绪论
1.1 电子计算机概述
1.1.1 电子计算机的经典结构
1.1.2 微型计算机的组成及其应用形态
1.2 单片机的发展过程及产品近况
1.2.1 单片机的发展过程
1.2.2 单片机产品近况
1.3 单片机的特点及应用领域
1.3.1 单片机的特点
1.3.2 单片机的应用领域
1.4 单片机应用系统开发过程
1.4.1 指令及目标码
1.4.2 开发过程
1.4.3 单片机开发技术的进展
1.5 μVision集成开发环境简介
1.5.1 μVision的界面
1.5.2 目标程序的生成
1.5.3 仿真调试
1.5.4 示例步骤
本章小结
思考题及习题
实验一 应用系统开发过程演示
……
第2章 80C51的结构和原理
第3章 80C51的指令系统
第4章 80C51的汇编语言程序设计
第5章 80C51的中断系统及定时/计数器
第6章 80C51单片机的串行口
第7章 80C51单片机的系统扩展
第8章 80C51的串行总线扩展
第9章 80C51单片机的模拟量接口
第10章 80C51单片机的C语言程序设计
第11章 80C51应用系统设计方法
附录
参考文献
《嵌入式系统设计与应用》 内容简介 本书是面向广大电子工程、计算机科学以及相关专业学生和工程技术人员的入门与进阶教程,全面深入地探讨了嵌入式系统的设计、开发与应用。全书围绕嵌入式系统的核心概念、关键技术、典型平台以及实际项目开发流程展开,力求在理论深度与实践广度之间取得平衡,为读者构建起扎实的嵌入式系统知识体系。 第一篇 嵌入式系统基础 本篇旨在为读者打下坚实的嵌入式系统理论基础。 第一章 嵌入式系统概述 本章首先从宏观视角介绍嵌入式系统的概念、特点与发展历程。我们将探讨嵌入式系统与通用计算机系统的本质区别,如专用性、实时性、嵌入性、可靠性及功耗敏感性等。随后,深入分析嵌入式系统在现代社会中的广泛应用领域,从工业自动化、消费电子、通信设备到医疗仪器、汽车电子等,揭示嵌入式系统作为现代信息技术“神经末梢”的重要性。最后,本章将简要介绍嵌入式系统的典型构成,为后续章节的学习奠定基础。 第二章 微控制器(MCU)体系结构与工作原理 本章聚焦嵌入式系统最核心的计算单元——微控制器。我们将详细解析微控制器的基本体系结构,包括CPU、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)以及片上外设(ADC、DAC、PWM等)。通过对典型MCU架构(如ARM Cortex-M系列)的深入剖析,读者将理解指令集、流水线、中断响应机制等CPU工作原理。此外,还将讲解MCU的工作模式、功耗管理策略以及复位与时钟系统。 第三章 嵌入式实时操作系统(RTOS) 实时操作系统是构建复杂嵌入式系统的基石。本章将深入讲解RTOS的基本概念,包括任务、线程、进程、进程间通信(IPC)机制(如信号量、互斥锁、消息队列、事件标志组)、任务调度策略(静态优先级、动态优先级、时间片轮转、优先级继承等)以及中断处理。我们将介绍RTOS在提高系统并发性、实时响应能力以及资源管理方面的作用。此外,还会分析几种主流RTOS(如FreeRTOS, RT-Thread)的典型设计与应用,并提供相应的API函数说明。 第四章 嵌入式系统硬件接口技术 本章专注于嵌入式系统与外部世界交互的关键——硬件接口技术。我们将分类讲解各种常用的接口类型,包括: 串行通信接口:UART、SPI、I2C的原理、工作时序、硬件实现与软件驱动开发。 并行通信接口:GPIO的配置、读写操作、电平转换问题。 数据采集接口:ADC(模数转换器)的工作原理、采样率、分辨率、量化误差;DAC(数模转换器)的工作原理及应用。 定时与脉冲生成接口:定时器/计数器的基本功能(定时、计数、捕获、比较),PWM(脉冲宽度调制)的生成原理及其在电机控制、LED调光等方面的应用。 存储器接口:外部存储器(如SRAM、SDRAM、Flash)的接口原理、总线时序与驱动。 人机交互接口:键盘、按键、LED、LCD、OLED、触摸屏的接口原理、驱动与应用。 第二篇 嵌入式系统软件开发 本篇将引导读者掌握嵌入式系统的软件开发流程与关键技术。 第五章 嵌入式系统软件开发环境搭建 一个高效的开发环境是嵌入式项目成功的关键。本章将详细介绍嵌入式软件开发所需的工具链,包括交叉编译器(GCC)、汇编器、链接器、调试器(GDB)、以及集成开发环境(IDE)的选择与配置(如Keil MDK, VS Code with PlatformIO, Eclipse CDT)。我们将讲解如何设置目标板的调试器(如J-Link, ST-Link),以及下载与在线调试的方法。 第六章 嵌入式程序设计基础 本章将介绍嵌入式C语言编程的特点与技巧。内容涵盖指针、位操作、结构体、联合体等高级C语言特性在嵌入式开发中的应用。我们将重点讲解如何编写高效、紧凑、可移植的嵌入式代码,包括中断服务函数的编写、延时函数的实现、宏定义与函数使用的权衡等。此外,还将介绍嵌入式开发中常见的编程范式,如裸机编程和基于RTOS的并发编程。 第七章 嵌入式驱动程序开发 驱动程序是连接硬件与上层软件的桥梁。本章将深入探讨嵌入式驱动程序的开发方法与技巧。我们将以常见的硬件外设为例,详细讲解驱动程序的编写流程,包括: 硬件初始化:配置寄存器,使能时钟,设置GPIO模式等。 功能实现:编写读写寄存器、发送/接收数据、配置工作模式等核心函数。 中断处理:编写中断服务程序,实现中断的使能、屏蔽与响应。 与上层接口:设计清晰的API,方便上层应用调用。 我们将通过实例演示UART、SPI、I2C、ADC、定时器等驱动程序的开发过程。 第八章 嵌入式系统调试技术 调试是嵌入式开发中不可或缺的环节。本章将系统介绍嵌入式系统的常用调试手段与技巧。我们将讲解如何在仿真器(JTAG/SWD)的辅助下进行断点设置、单步执行、变量监视、内存查看。此外,还将介绍printf重定向、串口调试助手、逻辑分析仪、示波器等硬件调试工具的应用。最后,还将讨论代码优化的常用方法,以提高程序的运行效率和资源利用率。 第三篇 嵌入式系统进阶与实践 本篇将涉及嵌入式系统的高级话题和实际项目开发。 第九章 嵌入式通信协议 本章将深入探讨嵌入式系统中常用的通信协议。除了前面章节提到的UART、SPI、I2C,本章还将重点介绍: 网络通信协议:TCP/IP协议栈的基础知识,HTTP、MQTT等应用层协议在嵌入式设备联网中的应用。 无线通信协议:蓝牙(Bluetooth)、Wi-Fi、Zigbee等协议的工作原理、优势与应用场景。 现场总线协议:CAN、RS485等在工业自动化领域的应用。 第十章 嵌入式 Linux 系统开发 对于需要更强大计算能力和丰富软件生态的嵌入式应用,嵌入式Linux系统是理想的选择。本章将介绍嵌入式Linux系统的基本概念,包括Linux内核、文件系统、驱动模型、应用程序开发。我们将讲解交叉编译工具链的构建,bootloader(如U-Boot)的工作原理,以及根文件系统的制作。读者将学习如何在嵌入式设备上运行Linux操作系统,并进行应用程序的开发与部署。 第十一章 嵌入式系统项目开发实战 本章通过一个或多个完整的嵌入式系统项目实例,将前面章节所学的知识融会贯通。我们将详细讲解项目从需求分析、系统设计、硬件选型、软件开发、联调测试到最终产品实现的整个流程。项目可能涵盖智能家居控制、工业数据采集、物联网传感器节点等典型应用。通过实际项目的演练,读者将深刻理解嵌入式系统开发的整体流程和遇到的实际问题,并学会如何运用所学知识解决这些问题。 第十二章 嵌入式系统安全性与可靠性 随着嵌入式系统在关键领域的应用越来越广泛,其安全性和可靠性变得尤为重要。本章将探讨嵌入式系统的安全性挑战,如固件防篡改、通信加密、身份认证等。同时,还将讲解如何提高嵌入式系统的可靠性,包括错误检测与纠正机制、容错设计、以及软件健壮性设计。 附录 本书还可能包含附录,提供一些常用MCU的选型指南、接口电路设计参考、标准协议文档链接、以及常用开发工具的详细操作手册等,为读者提供更全面的支持。 学习目标 通过学习本书,读者将能够: 1. 深入理解嵌入式系统的基本概念、原理与核心技术。 2. 掌握微控制器(MCU)的体系结构、工作原理和常用外设的使用。 3. 理解嵌入式实时操作系统(RTOS)的设计思想与常用机制。 4. 熟练掌握嵌入式硬件接口技术,并能进行驱动程序的开发。 5. 掌握嵌入式软件的开发流程、调试方法与优化技巧。 6. 了解嵌入式Linux系统的开发与应用。 7. 能够独立完成一个小型或中型的嵌入式系统项目。 8. 对嵌入式系统的安全性与可靠性有初步认识。 本书适合作为高等院校电子信息工程、计算机科学与技术、自动化等专业本科生及研究生的教材或参考书,同时也适用于从事嵌入式系统研发的工程技术人员,帮助他们快速入门并提升专业技能。

用户评价

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从技术细节上来说,这本书对我帮助巨大。我之前在处理一些硬件接口时,常常会遇到时序匹配的问题,而书中对于各种时序图的详细解读,以及如何通过软件延时或硬件定时来精确控制时序,让我茅塞顿开。特别是关于外部中断和定时器/计数器结合使用的章节,我反复研读了数次,它不仅解释了如何配置中断和定时器,更重要的是,它展示了如何巧妙地利用它们来实现精确的定时测量和事件触发,这对于我进行一些高精度测量和控制类应用非常关键。书中还对一些常用的开发工具和调试方法进行了介绍,比如如何使用仿真器进行在线调试,如何利用示波器来观察信号波形等等,这大大提升了我解决实际工程问题的能力。总而言之,这本书在理论讲解和实践指导之间找到了一个完美的平衡点,让我既能理解原理,又能动手实现。

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作为一名对嵌入式系统开发充满热情但又感到迷茫的初学者,我发现《单片机原理及接口技术(第2版)》简直就是为我量身打造的学习宝典。书中循序渐进的讲解方式,从最基础的数电知识开始,一步步引导读者理解单片机的内部架构和工作原理。我尤其喜欢书中关于数电部分的内容,它不仅仅是简单的逻辑门和组合逻辑电路的介绍,更是着重讲解了它们如何应用于单片机的设计中,比如触发器在寄存器中的应用,时序逻辑在指令执行中的作用等等。这使得我能够从更宏观的层面去理解单片机的运作。而且,书中对于嵌入式C语言的讲解也十分到位,它不仅仅是罗列C语言语法,而是结合单片机开发的特点,讲解了如何利用C语言进行寄存器操作、中断处理、定时器控制等。我印象深刻的是书中关于位操作和地址映射的讲解,这对于我理解如何高效地访问和控制单片机硬件至关重要。这本书就像一位经验丰富的老师,耐心细致地解答了我心中的每一个疑问。

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这本书确实是让我对单片机世界有了全新的认识。原本以为自己对这个领域已经有所了解,但《单片机原理及接口技术(第2版)》以一种非常系统且深入的方式,重新梳理了我对许多基础概念的理解。比如,书中对8051单片机内部结构,特别是其存储器组织、特殊功能寄存器(SFR)的详细讲解,让我得以窥见其运行的底层逻辑。它不像有些教材那样仅仅罗列寄存器功能,而是通过大量的图示和实例,生动地解释了每个寄存器在实际应用中的作用。特别是关于中断系统的章节,我之前总是觉得似懂非懂,但这本书通过对中断优先级、中断向量表、中断服务程序(ISR)的逐层剖析,以及如何巧妙地利用中断来提高系统响应速度和效率,让我豁然开朗。书中还提供了很多经典的例程,这些例程不仅仅是代码的堆砌,更重要的是,它展示了如何将理论知识转化为实际可运行的程序,这对于初学者来说是弥足珍贵的。而且,作者在讲解过程中,时不时会穿插一些关于实际应用中的注意事项和常见误区,这无疑为我们避免了许多不必要的弯路,让我觉得这本书的实用性非常高。

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这本书让我对单片机开发有了更全面、更深入的理解。我特别关注书中关于功耗管理和低功耗设计的部分。在很多实际应用中,电池供电的设备对功耗的要求非常高,而这本书就提供了很多实用的技巧和策略,例如如何利用单片机的低功耗模式,如何优化程序以减少不必要的能耗,以及如何设计低功耗的外围电路。这对我日后开发便携式设备非常有启发。另外,书中关于实时操作系统(RTOS)在单片机应用中的介绍,虽然篇幅不算特别大,但却点明了如何利用RTOS来管理复杂的嵌入式系统,提高系统的实时性和可靠性。它简单易懂地介绍了任务调度、进程间通信等核心概念,并给出了相应的示例,这让我看到了进一步提升项目复杂度和性能的可能性。这本书不仅仅停留在基础原理的讲解,而是结合了实际应用中的一些高级主题,这让我觉得非常超值。

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这本书的出版,可以说是给了我一个极大的惊喜,也填补了我学习过程中一直存在的知识空白。我特别欣赏书中对各种接口技术,特别是串行通信和并行通信的深入阐述。对于SPI、I2C、UART等常用通信协议,它不再是简单介绍其工作原理,而是详细讲解了它们在不同应用场景下的实现方式,包括硬件电路的设计、软件驱动的编写,甚至还涉及到了通信过程中可能遇到的各种问题及其解决方案。其中关于ADC和DAC的章节,我更是反复阅读了好几遍。书中不仅解释了模数转换和数模转换的基本原理,还详细分析了不同类型ADC/DAC的特点和选择依据,并提供了相应的接口电路和编程示例,这对于我进行数据采集和控制系统的设计非常有帮助。此外,书中对一些经典的外围设备,如LCD显示屏、键盘、定时器/计数器等,都有非常详尽的介绍和应用实例,这让我能够快速上手,将学到的理论知识应用到实际项目中,大大增强了我的实践能力。

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学校指定的教材,下单后收到很快。

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不错不错!!!16个字啊!烦人啊!!

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书蛮好的

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