MCS-51系列单片机应用及接口技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:人民邮电出版社

作者:徐建军

出品人:

页数:346

译者:

出版时间:2003-6

价格:32.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787115110107

丛书系列:

图书标签:

• MCS-51
• 单片机
• 应用
• 接口技术
• 嵌入式系统
• 电子工程
• 微控制器
• C51
• 硬件设计
• 实践教程

《ARM Cortex-M3微控制器原理与实践》 本书是一本深入探讨ARM Cortex-M3微控制器架构、编程模型、外设接口及其在嵌入式系统设计中应用的专业技术书籍。旨在为读者提供全面、系统的学习资源，帮助工程师和开发者掌握基于ARM Cortex-M3的嵌入式系统开发技能，从原理到实践，全面掌握这一主流嵌入式处理器的应用。 核心内容概述： 第一部分：ARM Cortex-M3微控制器基础 ARM处理器架构概览： 详细介绍ARM处理器家族的发展历程，重点阐述Cortex-M系列在嵌入式领域的重要地位。在此基础上，深入剖析Cortex-M3微处理器的核心特性，包括其32位RISC指令集、流水线技术、Thumb-2指令集的高效性以及低功耗设计。 Cortex-M3处理器内部结构： 详细解读Cortex-M3的内部架构，包括其核心寄存器集（通用寄存器、特殊功能寄存器、状态寄存器等）、程序计数器（PC）、栈指针（SP）、链接寄存器（LR）和程序状态寄存器（PSR）的详细功能和使用。 存储器系统： 阐述Cortex-M3的存储器映射，包括代码区、数据区、堆栈区、外设寄存器区等，以及总线接口（AHB-Lite）的特点和工作方式。 中断与异常处理： 深入讲解Cortex-M3的嵌套向量中断控制器（NVIC），包括中断优先级、中断向量表、中断使能/禁用、中断挂起与恢复等机制。详细阐述异常类型（如重置、NMI、硬故障、总线故障、用法故障、SVCall、调试异常、PendSV、SysTick）的产生、处理流程以及如何通过软件进行配置和管理。 Thumb-2指令集： 详细介绍Thumb-2指令集，解释其如何结合Thumb和ARM指令的优点，实现代码密度和执行效率的双重提升。通过大量实例，展示常用指令的使用方法，包括数据传输、算术运算、逻辑运算、跳转、子程序调用等。 低功耗模式： 介绍Cortex-M3提供的多种低功耗运行模式，如Sleep模式、Deep Sleep模式、Stop模式、Standby模式等，以及如何通过软件控制微处理器的功耗状态，以满足不同应用场景的节能需求。 第二部分：ARM Cortex-M3微控制器外设接口技术 通用输入/输出（GPIO）： 详细介绍GPIO端口的配置，包括引脚模式（输入、输出、复用功能、模拟模式）、输出类型（推挽、开漏）、上拉/下拉电阻的使能，以及如何通过GPIO实现数字信号的输入与输出。 通用异步收发传输器（UART）： 深入讲解UART的工作原理，包括波特率生成、数据位、停止位、校验位的配置。详细阐述UART的发送与接收流程，以及如何通过中断或DMA方式进行高效数据传输。 串行外设接口（SPI）： 详细介绍SPI接口的主从模式、时钟极性（CPOL）与相位（CPHA）配置，以及数据传输方向。阐述SPI在连接传感器、存储器等外围设备中的应用。 I²C（Inter-Integrated Circuit）接口： 详细讲解I²C总线协议，包括主设备、从设备、SCL（时钟线）和SDA（数据线）的作用。阐述I²C的地址寻址、读写操作、应答机制，以及如何在多主设备总线环境下进行通信。 模数转换器（ADC）： 详细介绍ADC的工作原理，包括采样、量化、编码过程。重点讲解ADC的分辨率、采样速率、转换模式（单次转换、连续转换、扫描转换），以及如何配置ADC的触发源、通道选择等参数，实现模拟信号的数字化。 数模转换器（DAC）： 介绍DAC的工作原理，将数字信号转换为模拟电压输出。阐述DAC的分辨率、转换速率、输出范围，以及如何配置DAC的输出模式。 定时器/计数器： 详细介绍定时器/计数器的工作模式，包括向上计数、向下计数、向上/向下计数。讲解定时器的预分频器、自动重装载值（ARR）、比较匹配（Capture/Compare）功能，以及如何利用定时器实现延时、脉冲生成、PWM输出、事件捕捉等功能。 脉冲宽度调制（PWM）生成器： 深入讲解PWM信号的生成原理，包括周期、占空比的控制。阐述如何通过定时器或专用PWM模块实现不同频率和占空比的PWM输出，用于电机控制、LED亮度调节等。 DMA（Direct Memory Access）控制器： 详细介绍DMA控制器的工作原理，阐述DMA如何实现CPU与外设之间、存储器与外设之间、存储器与存储器之间的高效数据传输，无需CPU干预，显著提高系统性能。讲解DMA的传输模式、通道配置、优先级等。 看门狗定时器（WDT）： 介绍看门狗定时器的作用，以及在系统异常时如何通过看门狗复位系统，提高系统的可靠性。 第三部分：ARM Cortex-M3嵌入式系统开发实践 开发环境搭建： 指导读者如何选择和配置主流的ARM开发工具链，如Keil MDK、IAR Embedded Workbench、GCC for ARM等，以及常用的调试工具（如J-Link、ST-Link）的使用。 底层驱动程序编写： 教授如何为各种外设编写高效、可靠的底层驱动程序，包括寄存器级操作、中断服务程序（ISR）的编写、DMA传输的实现。 RTOS（实时操作系统）应用： 介绍嵌入式系统中常用的实时操作系统，如FreeRTOS、RT-Thread等，讲解任务管理、信号量、互斥锁、消息队列等核心概念，以及如何在Cortex-M3平台上移植和使用RTOS，构建多任务实时应用。 项目开发实例： 提供多个基于ARM Cortex-M3微控制器的实际项目开发案例，涵盖数据采集与处理、通信控制、人机交互等领域。通过这些实例，读者可以学习如何将所学的理论知识应用于实际工程问题，掌握从硬件选型、软件设计到系统调试的完整流程。例如： 温湿度传感器数据采集与显示 基于UART的远程通信模块 使用SPI接口的SD卡文件系统 基于I²C接口的OLED显示屏驱动 多路ADC数据并行采集与分析 PWM控制直流电机转速 利用RTOS实现多任务并发控制 本书特点： 理论与实践紧密结合： 既深入剖析Cortex-M3微控制器的内部原理，又提供了大量实用的开发技巧和项目实例，帮助读者将理论知识转化为实际的开发能力。 内容全面详实： 覆盖了Cortex-M3微控制器从基础架构到主流外设接口的方方面面，以及嵌入式系统开发的各个环节。 语言通俗易懂： 采用清晰、简洁的语言，辅以大量的图表和代码示例，降低了学习难度，适合不同层次的读者。 注重工程应用： 强调实际工程开发中的常见问题与解决方案，帮助读者快速掌握在实际项目中应用Cortex-M3微控制器的关键技术。 无论您是嵌入式系统初学者，还是有一定经验的工程师，希望掌握ARM Cortex-M3微控制器核心技术，《ARM Cortex-M3微控制器原理与实践》都将是您宝贵的学习伙伴。

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我是一名刚刚开始接触嵌入式开发的学生，对于像MCS-51这样的微控制器，最初感觉有些陌生和畏惧。但是，《MCS-51系列单片机应用及接口技术》这本书，以其非常系统化和循序渐进的教学方式，让我迅速掌握了单片机的基本原理和开发技巧。这本书的结构设计非常合理，从单片机的宏观介绍，到微观的指令系统、内部结构，再到具体的编程实践，层层递进，非常符合学习的规律。我特别喜欢书中关于C语言在单片机开发中的应用章节，作者通过大量生动的代码示例，清晰地展示了如何使用C语言来控制硬件，例如如何通过C语言控制LED亮灭、如何读取按键输入、如何驱动数码管显示数字等等。这些例子都非常贴近实际应用，让我在学习过程中充满了成就感。此外，书中对中断系统的讲解也非常到位，我通过学习和实践，理解了中断在提高程序效率和响应速度方面的重要作用，并且学会了如何编写中断服务程序。对于初学者来说，这本书提供了非常完整的学习路径，从理论到实践，面面俱到，让我能够快速入门，并且对单片机开发产生浓厚的兴趣。

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我是一名对电子工程领域充满热情的自学者，尤其对微控制器和嵌入式系统开发情有独钟。《MCS-51系列单片机应用及接口技术》这本书，可以说是为我量身打造的学习资料。它以一种非常清晰、有条理的方式，逐步引导我走进MCS-51单片机的世界。本书的讲解深入浅出，对于单片机最核心的概念，如CPU结构、存储器组织、指令系统等，都进行了详尽的阐述，并且配合大量的图示和表格，使得这些抽象的概念变得易于理解。在接口技术方面，本书的讲解更是细致入微，几乎涵盖了所有常用的外围接口，包括但不限于：GPIO的灵活配置，定时器/计数器的多种工作模式，串行通信（UART, SPI, I2C）的原理和应用，以及中断系统的详细介绍和编程技巧。我尤其喜欢书中对驱动各种外部设备的实例讲解，比如如何通过SPI接口驱动OLED显示屏，如何利用I2C接口连接温度传感器，以及如何编写程序实现ADC的数据采集。这些实际的例子，不仅让我学到了具体的编程方法，更重要的是，让我体会到了单片机与外部世界互动的乐趣。这本书为我的嵌入式学习之路打下了坚实的基础，也让我对未来的学习充满了信心。

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我是一名电子爱好者，平日里喜欢摆弄各种电子元件，制作一些小发明。自从接触了单片机，我就像是打开了新世界的大门。《MCS-51系列单片机应用及接口技术》这本书，可以说是我学习单片机过程中遇到的最得力的帮手。在学习这本书之前，我尝试过一些其他的单片机入门书籍，但很多都显得枯燥乏味，或者理论性太强，难以理解。这本书却恰恰相反，它用非常生动活泼的语言，将原本枯燥的技术知识变得引人入胜。书中的讲解非常细致，从最基础的编程语言（C语言和汇编语言）的应用，到各种硬件接口（如LED、按键、数码管、显示屏、传感器等）的连接和控制，都讲得明明白白。我尤其喜欢书中对各种接口的原理和使用方法的详细解释，比如，当我学习如何驱动一个LCD显示屏时，书中不仅提供了详细的接线图，还解释了LCD的控制时序，以及如何编写程序来显示文字和图形。书中的每一个实验例程都非常实用，我跟着书上的步骤，很快就搭建起了自己的实验平台，并成功实现了各种功能，比如流水灯、矩阵键盘扫描、定时报警等。这种亲手操作的成就感，是任何理论知识都无法比拟的。这本书真正让我体会到了单片机的乐趣，也激发了我继续深入学习的动力。

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这本《MCS-51系列单片机应用及接口技术》真是我近期学习单片机领域的一大收获。我是一名初学者，一直对单片机充满好奇，但又觉得无从下手。市面上关于单片机的书籍不少，但很多都过于理论化，或者涉及的硬件过于前沿，让我这种零基础的读者望而却步。然而，这本书的出现彻底改变了我的看法。它以一种非常平易近人的方式，循序渐进地介绍了MCS-51系列单片机的方方面面。从最初的单片机概述，到各个核心部件的工作原理，再到具体的指令集和编程技巧，作者都讲解得清晰透彻。尤其让我印象深刻的是，书中不仅讲解了理论知识，还穿插了大量的实例，每一个例子都配有详细的代码和实验步骤，让我能够亲手搭建电路、编写程序，并看到实际的运行效果。这种“边学边做”的学习模式，极大地增强了我的学习兴趣和信心。我不再是孤军奋战，而是像有一个经验丰富的老师在旁边指导一样。我尤其喜欢书中关于中断系统的讲解，以前觉得中断是个很抽象的概念，但通过书中图文并茂的解释和具体的应用场景，我才真正理解了它的重要性和实现方法。总而言之，这本书为我打开了单片机世界的大门，让我从一个对单片机一无所知的人，变成了一个能够独立完成简单单片机项目的小开发者。

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在我的职业生涯中，我曾多次接触过基于MCS-51系列单片机的项目，也阅读过不少相关的技术资料，但《MCS-51系列单片机应用及接口技术》这本书给我带来的启发是前所未有的。它没有流于表面地介绍指令和寄存器，而是深入挖掘了MCS-51系列单片机在实际应用中的强大潜力和灵活性。书中对定时器/计数器高级功能的探索，例如PWM输出在电机调速和LED亮度控制中的应用，以及如何利用其定时功能实现高精度延时和周期性事件触发，都让我耳目一新。另外，对于中断系统的精细讲解，不仅涵盖了中断优先级、中断向量等核心概念，还特别强调了中断响应机制的优化和异常处理的策略，这对于开发实时性要求高的嵌入式系统至关重要。我特别喜欢书中关于外部中断的实例，比如如何利用外部中断来实现按钮的精确检测，避免按键抖动对系统造成干扰。这本书的另一个亮点在于其对各种外围接口的深度解析，例如，如何利用SPI接口与外部存储器或传感器进行高速数据交换，如何通过I2C接口实现与LCD显示屏或EEPROM的低成本通信。书中提供的代码示例，都是经过实际项目验证的，具有很高的参考价值。这本书不仅让我对MCS-51有了更深刻的认识，也为我解决许多实际工程难题提供了宝贵的思路和方法。

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在多年的电子产品开发生涯中，我见证了微控制器技术的飞速发展，也接触过各种不同系列的微控制器。MCS-51系列单片机作为一种经典而强大的微控制器架构，其应用仍然非常广泛。《MCS-51系列单片机应用及接口技术》这本书，无疑为我提供了一个深入了解和掌握这一平台的绝佳途径。本书在对MCS-51系列单片机内部架构的讲解上，非常细致和专业，包括其精简指令集（RISC）的设计思想、中断处理机制的优化、以及各种特殊功能寄存器（SFR）的用途和配置方法。尤其是在接口技术方面，本书的讲解尤为深入和全面，涵盖了多种常用的外部设备接口，例如I/O端口的配置、定时器/计数器的灵活运用（包括PWM信号的生成）、串行通信接口（UART、SPI、I2C）的原理和实际应用，以及ADC/DAC接口的集成和数据转换过程。书中提供的丰富实例，都紧密结合实际应用场景，从简单的LED控制到复杂的通信协议实现，都给出了详细的代码和电路连接方案，这极大地提升了本书的实用价值。我尤其欣赏书中对低功耗模式和电源管理策略的探讨，这对于开发便携式和电池供电设备至关重要。这本书不仅是学习MCS-51的指南，更是一本解决实际工程问题的参考手册。

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作为一名计算机科学专业的学生，我对硬件接口技术一直抱有浓厚的兴趣，尤其是在学习了数字逻辑和计算机体系结构之后，更加渴望了解微处理器是如何与外部世界交互的。《MCS-51系列单片机应用及接口技术》这本书，以其严谨的逻辑和丰富的实践性，极大地满足了我的求知欲。书中对MCS-51系列单片机核心架构的阐述，包括其内部总线结构、存储器映射、以及指令执行流程，都进行了非常详细的介绍，这让我对单片机的内部运作有了更深入的理解。更令我赞叹的是，本书在接口技术方面的讲解，不仅限于简单的IO端口控制，而是涵盖了诸如并行通信、串行通信（UART, SPI, I2C）以及中断系统等多种重要的通信协议和机制。作者通过生动的比喻和清晰的图示，将这些复杂的概念变得易于理解，并提供了大量基于AT89S52等常见MCS-51芯片的实验例程，这些例程不仅代码简洁高效，而且都经过了实际验证，可以直接在开发板上运行，这对于巩固学习效果起到了至关重要的作用。通过动手实践这些实验，我不仅掌握了如何编写C语言和汇编语言程序来控制硬件，更重要的是，我学会了如何根据不同的应用需求，选择合适的接口和通信方式，并进行有效的调试。这本书为我学习嵌入式系统开发打下了坚实的基础。

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对于我这样一个在嵌入式开发领域摸爬滚打多年的工程师来说，寻找一本能够真正提升技术深度和广度的书籍一直是个挑战。很多市面上的书籍要么停留在基础概念的复述，要么就直接跳跃到一些非常高端的、脱离实际的项目。而《MCS-51系列单片机应用及接口技术》这本书，恰恰填补了这个空白。它并没有简单地罗列MCS-51的寄存器和指令，而是深入剖析了其架构设计理念，以及如何巧妙地利用这些特性来解决实际工程问题。书中关于I/O端口的扩展、定时器/计数器的灵活运用、串行通信的原理与实现，甚至是ADC/DAC接口的集成，都提供了非常实用和具有指导意义的解决方案。我尤其欣赏作者在讲解过程中，对不同应用场景下接口技术的选择和权衡给出的建议。例如，在讨论ADC接口时，书中不仅介绍了不同类型的ADC，还分析了它们在精度、速度和成本方面的差异，并结合具体的实例说明了如何根据项目需求进行最优选择。此外，书中对于MCS-51系列单片机在实际产品中的应用案例分析也非常到位，这些案例涵盖了工业控制、家电智能化、仪器仪表等多个领域，让我看到了理论知识如何转化为实际生产力。这本书不仅仅是一本技术手册，更像是一位经验丰富的老兵在分享他在实战中的智慧和心得，对于想要在单片机领域深耕的开发者来说，绝对是一本不可多得的宝典。

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作为一名嵌入式系统工程师，我深知掌握一款经典且广泛应用的单片机平台的重要性。MCS-51系列单片机因其成熟稳定、易于学习的特性，在许多领域依然占据着重要地位。《MCS-51系列单片机应用及接口技术》这本书，以其全面而深入的讲解，为我提供了宝贵的知识财富。本书在对MCS-51架构的剖析上，不仅仅停留在指令集的介绍，而是深入到时序控制、堆栈操作、以及特殊功能寄存器（SFR）的详解，这有助于开发者更透彻地理解单片机的内部工作机制。在接口技术方面，本书的涵盖范围非常广阔，从基础的IO口配置、中断源管理，到更复杂的定时器/计数器应用（如脉冲宽度调制PWM、事件计数），再到串行通信协议（UART、SPI、I2C）的详细解析和实例演示，都做得非常出色。我尤其欣赏书中关于如何设计和实现高效的串行通信接口的章节，它不仅介绍了通信协议的原理，还探讨了数据帧的构建、校验位的计算以及错误处理机制，这对于构建可靠的通信系统至关重要。此外，书中还对ADC/DAC接口的集成和应用进行了详尽的阐述，这对于需要进行模拟量采集和控制的项目非常有帮助。这本书为我提供了许多实用的工程技巧和优化思路，使我在实际项目中能够更游刃有余。

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在我看来，一本优秀的单片机教材，不仅要讲清楚理论知识，更要注重实践能力的培养。《MCS-51系列单片机应用及接口技术》这本书，在这两个方面都做得非常出色。它不仅对MCS-51系列单片机的内部架构、指令集、以及各种寄存器的功能进行了详尽的介绍，更重要的是，它提供了大量贴近实际应用的接口技术讲解和实例。例如，书中对中断系统的阐述非常到位，详细讲解了中断的优先级、中断向量以及中断服务程序的编写方法，并通过实例展示了如何利用外部中断实现精确的按键触发，避免了软件延时带来的不确定性。此外，书中对定时器/计数器的高级应用也进行了深入的挖掘，例如如何利用定时器生成PWM信号来控制舵机或LED亮度，如何利用其计数功能实现脉冲测量和频率计数。在串行通信方面，本书不仅讲解了UART、SPI、I2C等常用协议的原理，还提供了详细的驱动程序和通信示例，这对于构建多模块的嵌入式系统非常关键。我特别欣赏书中对ADC/DAC接口的应用分析，它不仅解释了数模转换和模数转换的原理，还提供了实际的采样和输出代码，这对于需要进行模拟信号处理的项目非常有价值。这本书为我提供了丰富的工程经验和解决实际问题的思路。

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