单片机应用自学通

单片机应用自学通 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:中国电力
作者:孟凤果
出品人:
页数:268
译者:
出版时间:2005-1
价格:16.00元
装帧:
isbn号码:9787508325187
丛书系列:
图书标签:
  • 单片机
  • 嵌入式系统
  • C语言
  • 电子工程
  • 自学教程
  • 入门
  • 实践
  • STC
  • 51单片机
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具体描述

本书以实例为核心,从单片机的基本应用角度出发,通过通俗易懂、重点突出、不断拓宽思路的方法讲述掌握单片机这门应用性技术所需的基础知识和基本技能。

全书共分十一章,主要讲解MCS-51系列单片机基本知识。内容包括:单片机基础知识、总体结构、存储器结构及I/O端口作用、指令系统、程序设计、定时器,计数器及其应用、中断系统、系统扩展、显示器及键盘接口技术、串行口通信、单片机应用系统的开发等。

本书的例题把分析题的思路、方法及程序等都做了详尽的介绍,目的使读者掌握一种分析问题的方法,这是我们学习的根本——学习解决问题的方法,而不是只为学会解答这一个问题。

本书选材由浅入深、循序渐进,文字叙述清楚,可作为自学者用书,也可作为成人教育及工程技术人员的单片机入门教程。

《数字电路基础与实践》 第一章:数字信号与逻辑门 本章旨在为读者构建坚实的数字电路理论基础。我们将从最基本的概念——信号的数字化——入手,详细阐述模拟信号到数字信号的转换过程,包括采样、量化和编码的基本原理。随后,深入探讨数字电路的基石——逻辑门。我们将全面解析基本逻辑门(与门、或门、非门)、通用逻辑门(与非门、或非门、异或门、同或门)的工作特性、布尔代数表达式及其在不同逻辑电路中的应用。重点讲解如何利用卡诺图(Karnaugh Map)和布尔代数化简方法,优化复杂的组合逻辑电路,以实现最小化器件数量和最高效率的目标。此外,还会介绍CMOS和TTL等主流逻辑器件的电气特性、扇入/扇出、噪声容限等关键参数,帮助读者理解不同逻辑家族的优缺点及适用场景。 第二章:组合逻辑电路的设计与实现 本章聚焦于不含记忆元件的组合逻辑电路。我们将系统地介绍如何根据需求规格书(Specification)设计各类实用电路。内容涵盖:多路复用器(MUX)、数据选择器、译码器(Decoder)、编码器(Encoder)的原理、内部结构及应用实例,例如如何利用译码器驱动七段显示器(74LS47驱动器详解)。随后,深入分析加法器(半加器、全加器)和算术逻辑单元(ALU)的构建过程,这是所有算术运算的基础。我们不仅会展示如何用门级电路搭建这些模块,还会引入中规模集成电路(MSI),如74LS181等,说明实际芯片的应用方法。本章的实践部分将指导读者使用面包板和基础逻辑芯片(如74LS00系列)搭建小型加法器和数据选择器,并利用逻辑分析仪观察其波形与时序关系。 第三章:时序逻辑电路与存储元件 时序逻辑电路是构成一切数字系统“记忆”和“状态”的基础。本章从基本存储单元——锁存器(Latch)讲起,详细剖析SR锁存器、D锁存器的异步操作特性及其“锁存”问题。在此基础上,引入同步时序电路的核心——触发器(Flip-Flop),包括主从式JK触发器和边沿触发D触发器的区别与应用。我们将详尽讲解如何通过时钟控制实现对状态的精确控制。随后,系统介绍计数器的设计,包括异步计数器(Ripple Counter)和同步计数器,并探讨如何设计任意模N计数器。接着,深入研究移位寄存器(Shift Register)的功能及其在串并/并串转换、数据延迟应用中的作用。本章理论与实践结合,指导读者使用触发器芯片构建状态机模型(如交通灯控制器)。 第四章:可编程逻辑器件(PLD)导论 随着集成电路技术的发展,通用芯片的应用正逐渐被可编程器件取代。本章将系统介绍可编程逻辑器件的演变和基本结构。首先介绍不可编程器件(如74系列标准芯片)的局限性,然后引入基础的可编程逻辑阵列(PLA)和可编程阵列逻辑(PAL)的结构、编程原理及适用场景。重点讲解通用可编程逻辑器件(CPLD)的内部结构,包括宏单元(Macrocell)、可编程的与/或阵列,以及如何利用硬件描述语言(HDL)的简化形式来描述和综合逻辑功能。本章旨在让读者理解PLD如何替代大量分立元件,提高系统集成度和设计灵活性。 第五章:微处理器与存储器系统基础 本章将目光投向更复杂的数字系统——微处理器(CPU)的工作原理。我们将以经典的8位微处理器结构为例(如Intel 8085或基于Harvard/Von Neumann结构的简化模型),详细解析其核心组件:算术逻辑单元(ALU)、寄存器组、程序计数器(PC)、指令寄存器和时序控制单元的功能。重点阐述指令周期的四个阶段:取指、译码、执行和写回。深入探讨指令集架构(ISA)的基本概念,不同寻址方式的工作流程。在存储器方面,本章会区分静态随机存取存储器(SRAM)和动态随机存取存储器(DRAM)的原理、读写时序,并讲解存储器如何通过地址译码和控制信号与CPU接口,构成完整的存储器系统。 第六章:输入/输出接口与总线结构 任何数字系统都需要与外部世界进行信息交互。本章专注于系统级的I/O接口和通信总线技术。我们将介绍并行I/O和串行I/O的基本差异。详细讲解I/O端口的映射方式(独立I/O与存储器映射I/O)。在总线部分,深入分析CPU、存储器和I/O设备之间数据、地址和控制信号的交互机制,包括总线仲裁、握手协议和同步/异步总线的工作流程。本章还会引入现代常用的串行通信协议基础,如UART(通用异步收发传输器)的帧格式和波特率设置,为后续学习更复杂的通信协议打下基础。 第七章:数字系统设计流程与仿真验证 本章指导读者掌握现代数字电路设计的标准流程。从需求分析、系统架构设计,到逻辑功能的描述。我们将重点介绍硬件描述语言(HDL,如VHDL或Verilog)在数字系统设计中的核心地位,并通过实例演示如何用HDL描述组合逻辑和时序逻辑。强调仿真和验证的重要性,介绍使用EDA工具进行功能仿真和时序仿真的基本操作流程。此外,本章还会初步触及综合(Synthesis)的概念,即如何将HDL代码自动转换为具体的门级网表(Netlist),并解释如何解读综合后的约束和报告。 第八章:中大规模集成电路应用实例详解 本章将理论应用于实践,通过分析和使用当前主流的MSI/LSI芯片,加深读者对前面所学知识的理解。我们将详细剖析74系列逻辑芯片家族中的关键器件,如锁存器(74LS374)、寄存器(74LS173)、数据分配器/选择器(74LS151/157)以及高级计数器(74LS161/163)等。针对每一类芯片,给出其引脚定义、逻辑功能表、推荐工作条件和实际应用电路图,例如如何利用这些标准芯片快速搭建一个简易的8位数据处理模块,并分析其时序约束。 附录A:常用逻辑芯片数据手册速查 本附录提供了74LS系列中最常用、最核心的几类芯片(如基础门电路、加法器、触发器、多路器)的简化电气参数和逻辑功能表,方便读者在设计和调试时快速查阅,是实践操作的必备参考工具。 附录B:布尔代数与逻辑化简工具 收录了常用的布尔代数定理、德摩根定律、吸收律等,并附带了3变量和4变量卡诺图的求解范例,帮助读者巩固逻辑化简技能。

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读后感

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用户评价

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对于我这样的零基础学习者来说,找到一本能够循序渐进、深入浅出的书籍至关重要。《单片机应用自学通》正是这样一本让我受益匪浅的书。它的语言风格非常友好,没有太多晦涩难懂的专业术语,即使遇到不熟悉的词汇,作者也会在后面的内容中进行解释。书中大量的插图和流程图,也让复杂的概念变得生动易懂。 我特别喜欢书中关于“中断”的讲解。在此之前,我对中断的理解仅限于“程序在执行过程中被其他事件打断”,但书中通过讲解中断的优先级、中断服务程序的编写以及如何处理中断嵌套等内容,让我明白了中断在实时系统中的重要性。通过书中提供的按键中断和定时器中断的实例,我学会了如何利用中断来提高程序的响应速度和效率,这对于编写稳定可靠的单片机程序来说至关重要。

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这本书的价值不仅仅在于它传授了多少单片机知识,更在于它激发了我对电子技术更深层次的探索欲望。在学习过程中,我发现书中提供的很多案例,都可以作为进一步研究和拓展的基础。例如,书中关于SPI和I2C通信的讲解,让我对各种传感器和外设模块有了更清晰的认识,我开始尝试连接不同的传感器,并用单片机来读取和处理数据。 我尤其惊喜的是,书中并没有回避一些学习过程中可能遇到的难点。比如,在讲解ADC(模数转换)时,作者详细解释了量化误差、非线性误差等问题,并提供了一些优化方法。这种严谨的态度,让我学到的知识更加扎实,而不是停留在表面的操作层面。通过这本书,我不仅学会了如何编程控制单片机,更学会了如何去思考和设计一个基于单片机的系统。

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我一直对电子技术充满好奇,尤其是那些能够让“死物”活起来的单片机。在接触《单片机应用自学通》之前,我尝试过一些在线课程和零散的资料,但总感觉不成体系,学习起来断断续续,难以深入。直到我偶然翻开这本书,才真正找到了那种“拨开云雾见日出”的顿悟感。这本书的编排逻辑非常清晰,从最基础的硬件原理、指令集,到常用的外设接口,再到实际的应用案例,层层递进,环环相扣。作者并没有直接抛出复杂的代码,而是耐心地讲解了每一个概念背后的原理,让你不仅知其然,更知其所以然。 我尤其欣赏书中对于C语言在单片机开发中的应用讲解。虽然我之前有过C语言基础,但在单片机环境中,它的运用方式和在通用计算机上还是有所区别的。书中通过大量的实例,演示了如何利用C语言来控制GPIO、定时器、中断等核心资源,以及如何进行串口通信、ADC采集等。这些内容都非常实用,而且代码注释详尽,即使是初学者也能轻松理解。更重要的是,作者鼓励读者动手实践,书中提供的配套实验板和开发环境搭建指南,让我在家中也能搭建起自己的开发平台,将书本上的知识转化为实际的成果。

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这本书最大的优点之一,就是它能够让你从“知道”变成“做到”。很多时候,我阅读一些技术书籍,看完之后觉得好像懂了,但真到自己动手时,却发现无从下手。《单片机应用自学通》则不同,它提供的每一个例子,都仿佛是为你量身定制的“起点”。你跟着书本一步步操作,硬件连接、软件编程,最终看到自己的代码让LED闪烁、让屏幕显示文字,那种成就感是无法言喻的。 书中关于“外部中断”的讲解,对我来说是一个重要的转折点。我之前对中断的理解比较片面,但这本书详细介绍了如何配置外部中断源、如何编写中断服务程序,以及如何处理优先级问题。通过书中提供的按键触发中断的实例,我学会了如何让单片机在检测到按键按下时立刻做出响应,而不是像轮询那样浪费CPU资源。这种高效的编程方式,让我对单片机在实时性要求高的场景下的应用有了全新的认识。

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在我看来,《单片机应用自学通》是一本真正能够“自学”的书。它不像一些教材那样,需要老师在旁边进行大量的解释和补充。书中内容的组织和讲解方式,非常适合独立学习者。从最基础的汇编指令,到C语言的嵌入式应用,再到各种常用外设的接口,每一个环节都照顾到了初学者的接受能力。 我印象最深刻的是关于“定时器”和“计数器”的那一部分。这两个概念一开始对我来说有些混淆,但书中通过详细的原理图和实际操作示例,让我彻底理解了它们的工作方式以及在实际应用中的作用,比如如何用定时器实现精确延时,如何用计数器来测量频率。而且,书中还提供了一些实用的技巧,比如如何利用定时器来实现PWM输出,这在很多应用中都非常关键。

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《单片机应用自学通》这本书,可以说是我打开单片机世界大门的一把钥匙。在接触这本书之前,我对单片机的认识非常有限,感觉它是一个非常专业且复杂的领域。但是,这本书用一种非常清晰、易懂的方式,为我展示了单片机的魅力。从最基础的硬件构成,到各种常用的指令和功能,这本书都进行了详细的讲解,而且非常注重理论与实践的结合。 我特别喜欢书中关于“输入/输出端口”(GPIO)的讲解。它详细介绍了如何配置GPIO的输入输出模式,如何控制GPIO的高低电平,以及如何利用GPIO来实现简单的开关控制和LED显示。而且,书中还通过实例演示了如何利用GPIO来读取按键的按下状态,以及如何驱动外部的继电器。这些看似简单的操作,却是我理解单片机控制能力的基础,让我对“万物互联”有了更直观的感受。

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这本书带给我的最大惊喜在于它的实践导向性。很多单片机书籍往往停留在理论层面,或者提供的案例过于简单,难以满足实际项目的需求。《单片机应用自学通》在这方面做得非常出色。书中涵盖了从基础的LED闪烁、按键控制,到稍微复杂一点的LCD显示、键盘输入,再到更高级的电机驱动、通信协议实现等多种应用。而且,每个案例的讲解都非常详细,不仅有硬件连接的说明,更有详细的代码解析,让你能够一步一步跟着做。 我记得在学习PWM(脉冲宽度调制)那一章节时,书中不仅讲解了PWM的原理和配置,还提供了一个用PWM控制舵机转动的例子。通过这个例子,我不仅理解了PWM如何生成不同占空比的脉冲信号,还学会了如何通过改变占空比来精确控制舵机的角度。这种将理论与实践紧密结合的方式,让我对单片机的实际应用有了更直观、更深刻的认识。很多时候,我会在阅读完一章内容后,立刻动手实践书中的案例,这种即时反馈极大地增强了我的学习兴趣和动力。

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《单片机应用自学通》这本书,给我最大的感受就是它的“系统性”和“全面性”。它并没有只专注于某个特定的单片机型号或者某一种应用,而是以一个通用的视角,讲解了单片机开发所需的核心知识和技能。从最基础的硬件架构,到各种常用外设的接口和原理,再到软件开发工具的使用,这本书都进行了详尽的介绍。 我尤其欣赏书中关于“串行通信”(如UART、SPI、I2C)的讲解。这些通信方式是单片机与外部设备进行数据交换的基础。书中不仅详细解释了每种通信协议的工作原理,还提供了大量的实际应用案例,比如如何用UART与电脑进行通信,如何用SPI连接AD/DA转换器,如何用I2C读取温度传感器的数据。这些内容让我对单片机的连接和扩展有了更深入的理解,也为我未来开发更复杂的项目打下了坚实的基础。

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这本书的价值,还在于它能够培养学习者的“独立解决问题”的能力。在学习过程中,难免会遇到各种各样的疑问和困难。但《单片机应用自学通》的讲解风格,总能引导你去思考问题的根源,而不是简单地给出一个答案。比如,在调试程序时,如果遇到问题,我会先尝试去理解书中关于错误排查和调试技巧的介绍,然后结合书中的案例,一步步找出问题所在。 我特别喜欢书中关于“代码优化”的章节。在单片机资源有限的情况下,如何编写出高效、紧凑的代码是至关重要的。书中介绍了一些常用的代码优化技巧,例如如何合理使用寄存器、如何避免不必要的函数调用、如何利用位操作来提高效率等。这些技巧不仅能够让我的程序运行得更快,还能节省宝贵的存储空间,这对于嵌入式开发来说是必不可少的。

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坦白说,我之前对单片机的概念总是有些模糊,总觉得它们是属于高深莫测的“工程领域”。但《单片机应用自学通》这本书,彻底改变了我的看法。它用一种非常亲民的方式,将单片机的世界展现在我面前。我发现,原来那些在智能家居、汽车电子、工业自动化中扮演重要角色的单片机,并没有想象中那么遥不可及。 书中对于单片机内部架构的讲解,例如CPU、内存、I/O端口等,都用非常形象的比喻来解释,让我能够快速建立起对单片机硬件的整体认知。而且,作者在讲解过程中,还会穿插一些关于不同型号单片机的特点和选型建议,这对于我将来选择合适的单片机来做项目非常有帮助。更重要的是,这本书让我培养了一种“解决问题”的思维模式,在遇到具体问题时,知道如何去分析、定位,然后找到相应的解决方案。

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