单片机原理与应用及C51程序设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:清华大学

作者:谢维成

出品人:

页数:301

译者:

出版时间:2006-8

价格:28.00元

装帧:

isbn号码:9787302133490

丛书系列:

图书标签:

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好的，这是一份针对“单片机原理与应用及C51程序设计”之外的、详细且内容丰富的图书简介。 --- 书名：嵌入式系统设计基础与ARM Cortex-M微控制器实践 图书简介 引言：迈向现代嵌入式系统的核心 随着物联网（IoT）、人工智能（AI）和工业自动化（Industry 4.0）的快速发展，现代嵌入式系统已不再局限于传统的8位或16位微控制器。基于高性能、低功耗的32位ARM Cortex-M内核的微控制器，已成为驱动新一代智能硬件的基石。本书旨在为读者提供一个全面、深入且高度实用的学习路径，从基础理论到前沿应用，系统地掌握嵌入式系统设计与ARM Cortex-M架构的精髓。本书的编写风格注重实践性、工程思维的培养，旨在帮助读者快速成长为具备现代嵌入式系统开发能力的工程师。 第一部分：嵌入式系统与ARM架构理论基础 本部分着重于构建坚实的理论基础，为后续的实践开发奠定根基。 第一章：嵌入式系统概述与发展趋势 深入探讨嵌入式系统的定义、分类（如实时性、功耗、功能性）及其在消费电子、医疗、汽车电子和工业控制中的广泛应用。对比分析8/16位微控制器与32位ARM架构的优势与劣势，预测未来嵌入式系统在边缘计算和低功耗无线通信领域的发展方向。 第二章：Cortex-M内核架构详解 这是本书的核心理论章节。详细剖析ARM Cortex-M系列（重点关注M0/M3/M4）的内部结构，包括处理器流水线、寄存器组、程序状态寄存器（PSR）的设计。深入讲解内存系统：内存映射（Memory Map）、总线结构（如AHB/APB）以及如何高效地访问外部存储器和片上资源。 第三章：中断与异常处理机制 全面解析Cortex-M的NVIC（嵌套向量中断控制器）。详细阐述中断向量表、优先级设置、抢占（Preemption）与子优先级（Sub-priority）的实现，以及如何编写高效、无抖动的实时中断服务程序（ISR）。探讨系统调用（SVC）和调试监视点（Debug Monitor）等特殊异常的原理与应用。 第四章：C语言在嵌入式系统中的高级应用 虽然本书不聚焦于C51，但C语言作为嵌入式开发的通用语言，其在32位环境中的应用至关重要。重点讲解volatile、const关键字的精确用法，位操作（Bit-banding）的高效实现，结构体对齐（Alignment）对存储效率的影响，以及如何使用指针和内存管理（Heap/Stack）来优化资源受限的应用。 第二部分：STM32平台硬核实践 本部分选取目前市场上应用最广泛的STM32系列（基于Cortex-M4/M7）作为主要开发平台，通过大量的实例代码和硬件实验，将理论转化为实际的工程能力。 第五章：STM32开发环境搭建与启动流程 指导读者配置专业的嵌入式集成开发环境（IDE，如Keil MDK或STM32CubeIDE）。详细解析STM32芯片的启动过程，包括上电复位（POR）、时钟树配置（RCC）、Flash/SRAM的初始化，以及如何理解和修改启动代码（Startup Code）。 第六章：GPIO与基本人机交互外设编程 系统学习通用输入输出（GPIO）的模式配置（推挽、开漏、复用功能）。实战演练LED点亮/熄灭、按键去抖动处理。深入讲解定时器（TIM）的基本结构，实现精确的周期性中断和输入捕获功能，为PWM波形生成和编码器接口打下基础。 第七章：串行通信协议的精通 全面覆盖嵌入式系统中最常用的三种异步/同步通信接口： UART/USART： 掌握波特率计算、数据帧格式配置，实现PC与MCU之间可靠的数据收发。 SPI： 深入讲解主从模式、时钟极性与相位（CPOL/CPHA）的组合，实战驱动SPI接口的OLED显示屏和外部Flash存储器。 I2C： 掌握总线仲裁、7位/10位地址模式，实现对EEPROM和传感器芯片（如温度/湿度传感器）的读写。 第八章：模数转换（ADC）与数模转换（DAC） 详述ADC的采样原理，包括采样定理、量化误差。重点讲解STM32的多通道扫描模式、注入模式以及DMA（直接内存访问）配合ADC实现高速数据采集，极大提升CPU效率。DAC在生成模拟信号波形中的应用。 第九章：DMA控制器的高效数据传输 DMA是32位MCU性能提升的关键。系统讲解DMA的通道、请求、优先级配置，以及循环模式。通过实例演示如何利用DMA在内存之间、或在外设（如ADC、SPI）与内存之间进行零拷贝（Zero-Copy）数据传输，释放CPU资源。 第三部分：实时操作系统（RTOS）与高级应用 本部分将读者带入多任务环境，学习如何使用RTOS管理复杂系统，并涉及系统级调试和固件升级技术。 第十章：实时操作系统（RTOS）内核机制 引入嵌入式实时操作系统的概念。详细对比分析FreeRTOS的内核特性。深入剖析任务管理（创建、删除、状态切换）、上下文切换的原理、调度策略（抢占式、时间片）。 第十一章：FreeRTOS的同步与通信原语 重点讲解RTOS中最关键的互斥与同步机制：信号量（Semaphore）、互斥锁（Mutex）的使用场景与陷阱（如死锁问题）。实现消息队列（Queue）和事件组（Event Group）进行跨任务数据通信，确保系统稳定运行。 第十二章：系统调试、诊断与固件空中升级（OTA） 讲解JTAG/SWD调试接口的使用，断点设置、内存观察与寄存器监视。介绍如何利用内部看门狗（WDT）保证系统健壮性。最后，探讨现代嵌入式系统中至关重要的FOTA（Firmware Over The Air）机制的基本架构和实现思路，为开发联网设备做准备。 总结与展望 本书的特点在于其深度与广度兼备。它不仅教授“如何操作寄存器”，更侧重于“如何理解底层硬件与软件交互的机制”，并引导读者掌握在资源受限环境下进行高效、可靠编程的工程方法。完成本书的学习后，读者将能独立设计、开发和调试基于Cortex-M微控制器的复杂嵌入式产品原型。

评分☆☆☆☆☆

我本想通过这本书学习单片机的原理和编程，目前看完了这本书的前两章，它们介绍了单片机的原理。大量的单片机书都讲了这些原理，而这本书的这部分编写的不好。 首先它讲的比较简单，不够细致。而且，由于语言表述的问题，很多原理和运作方式没有讲清楚。这一点比较要命，因为...

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

这本《单片机原理与应用及C51程序设计》是我在学习单片机过程中遇到的第一本“大部头”。一开始拿到手，厚实的装帧和密密麻麻的文字就让我有些望而却步，但怀揣着对微控制器世界的憧憬，我还是硬着头皮翻开了第一页。书中的内容，从最基础的数电模电概念讲起，循序渐进地介绍了单片机的硬件结构、指令系统、中断机制、定时器/计数器、串行通信等等，每个章节都配有详细的原理阐述和大量的C51程序示例。我尤其喜欢它在讲解硬件时，会将抽象的电路图与实际的芯片引脚一一对应，并且还会附带一些原理图的解析，这让我这个初学者能够清晰地理解数据是如何在芯片内部流动和处理的。举个例子，在讲到定时器的时候，它不仅详细解释了定时器的各种工作模式，还提供了利用定时器实现LED闪烁、按键消抖等常见应用的完整代码，并且对每一行代码都做了详尽的注释。这就像是有一位经验丰富的老师在我身边手把手地教学，让我能够快速地理解并上手实践。虽然书中的一些高级章节，比如涉及RTOS（实时操作系统）的部分，我还在努力消化中，但总体而言，这本书为我打下了非常坚实的基础，让我对单片机的学习充满了信心，也对未来的项目开发有了更清晰的思路。我常常会翻阅其中的附录，里面包含了许多常用的函数库和寄存器说明，这些信息在实际编程过程中简直是救命稻草。而且，书本的纸张质量也很好，排版清晰，即使长时间阅读也不会感到疲劳，这对于一本技术书籍来说，是非常重要的加分项。我还会时不时地查阅书中的一些经典案例，比如使用ADC采集模拟信号，或者通过SPI/I2C协议与外部传感器通信，这些都是我在实际项目中经常会遇到的问题，而这本书恰好提供了最权威和最详细的解决方案。

评分☆☆☆☆☆

在我看来，《单片机原理与应用及C51程序设计》这本书是一本“硬核”的进阶指南。如果你已经对单片机有了一定的了解，想进一步提升自己的技能，那么这本书绝对能满足你的需求。它不仅仅是停留在“会用”的层面，而是深入讲解了单片机工作的“为什么”。例如，在讲解CPU的内部结构时，它会详细介绍ALU（算术逻辑单元）、寄存器组、程序计数器（PC）、指令译码器等核心部件的功能和协作方式，让我对CPU的工作流程有了更深刻的理解。在学习C51语言时，它会结合单片机的内存模型（如idata、pdata、xdata等）来讲解变量的存储和访问，这对于编写高效、可靠的C51程序至关重要。书中大量的示例程序，都不仅仅是简单地实现功能，而是蕴含着很多优化技巧和设计思想。比如，在实现一个复杂功能时，它会先分析不同的实现方案，然后给出最优化的一种，并解释原因。我最近在学习书中关于定时器/计数器的高级应用，比如如何利用定时器实现PWM（脉冲宽度调制）信号的输出，用于控制舵机或者LED的亮度。这本书对PWM的原理讲解非常透彻，并且给出了完整的C51程序，让我能够快速上手。即使有些章节内容比较抽象，但通过书中提供的详细图示和逐步推导，我都能慢慢理解。这本书的深度和广度都达到了一个相当高的水平，让我能够在学习过程中不断突破自己的瓶颈，对单片机技术的掌握也越来越精炼。

评分☆☆☆☆☆

我必须说，《单片机原理与应用及C51程序设计》这本书绝对是“干货满满”。它没有任何废话，直接切入主题，从最核心的原理讲到最实用的编程技巧。我之前对单片机也算有所了解，但总觉得缺少系统性的知识。这本书的出现，彻底改变了我的学习方式。它在讲解原理的时候，逻辑非常严谨，比如在讲解CPU的工作原理时，它会详细描述指令周期的各个阶段，包括取指令、指令译码、执行指令等，让我对CPU如何一步步执行程序有了清晰的认识。在C51程序设计方面，它提供的代码示例非常贴近实际应用，并且都附带了详尽的注释和解释。我特别喜欢书中关于定时器/计数器的高级应用，它不仅介绍了定时器的工作模式，还讲解了如何利用定时器来实现精确的时间测量、脉冲发生器等功能，这在很多实际项目中都非常有价值。我最近在学习书中关于串行通信的章节，它详细讲解了UART、SPI、I2C等通信协议的原理和C51实现，并且提供了非常实用的代码范例，让我能够轻松地将单片机与其他设备连接起来。这本书的内容深度和广度都非常惊人，我可以想象，即使是有经验的工程师，也能从中学到不少东西。我常常会把它当作一本参考书，遇到问题时，就会翻阅其中的相关章节，总能找到有用的信息。

评分☆☆☆☆☆

读完《单片机原理与应用及C51程序设计》这本书，我最大的感受就是“启发”。它不仅仅是教授知识，更是引导我去思考，去探索。书中的讲解思路非常清晰，从最基础的电子元器件知识，到单片机的内部架构，再到C51语言的编程技巧，每一步都走得很扎实，让我能够理解单片机是如何工作的。我特别喜欢书中关于中断系统的讲解，它不仅解释了中断的基本原理，还深入剖析了中断的优先级、中断向量、中断服务程序的编写等关键技术，让我能够理解如何利用中断来提高系统的响应速度和效率。在C51程序设计方面，书中提供的代码示例非常具有实践意义，并且都附带了详细的注释和解释。我最近在学习书中关于通信协议的章节，它详细讲解了UART、SPI、I2C等通信协议的原理和C51实现，让我能够轻松地将单片机与其他设备进行数据交互。这本书的内容非常全面，涵盖了单片机开发的各个方面，我相信，无论你是初学者还是有一定经验的开发者，都能从中受益匪浅。它给了我很多新的思路和启发，让我对单片机技术的未来发展充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

拿到《单片机原理与应用及C51程序设计》这本书，我第一感觉就是“专业”。它不像一些普及读物那样，用过于简单的语言来讲解，而是直接切入单片机核心技术，从数字电路基础开始，逐步深入到单片机的内部架构、指令系统、各种硬件外设（如定时器、中断、ADC、DAC、串口等），以及C51语言的精髓。我之前尝试过其他单片机书籍，但往往在讲到某些核心概念时，就含糊带过，让我感到困惑。而这本书，对每一个细节都进行了深入的剖析，让我能够理解其背后的原理。例如，在讲解中断向量表的时候，它不仅给出了表格，还解释了每个中断源对应的向量地址是如何确定的，以及中断发生时CPU是如何跳转到中断服务程序的。这让我对中断的处理流程有了非常清晰的认识。在C51程序设计部分，书中提供了大量贴近实际应用的程序范例，并且对代码中的每一个函数、每一个语句都进行了详细的注释和解释，让我能够快速地理解并掌握如何运用C51语言来控制单片机硬件。我特别喜欢书中关于串行通信的部分，它详细讲解了UART的各种工作模式、波特率的设置、数据的发送和接收流程，并且提供了串口通信的完整程序，这让我能够轻松地实现单片机与PC或其他设备之间的数据交互。这本书的专业性体现在其严谨的逻辑、详实的讲解以及丰富的实践案例，它绝对是单片机爱好者和初学者不容错过的一本经典教材。

评分☆☆☆☆☆

这本书《单片机原理与应用及C51程序设计》给我的最大感受是“系统性”。它不像市面上那些零散的教程，而是提供了一个完整的知识体系。从最底层的硬件原理，到中层的单片机指令和外设，再到上层的C51程序设计，各个环节都衔接得非常紧密。我喜欢它在讲解硬件的时候，会从最基础的逻辑门电路讲起，然后过渡到组合逻辑和时序逻辑，最终引申到单片机内部的CPU、存储器等核心部件。这种由浅入深的讲解方式，让我能够构建起一个完整的知识框架。在学习C51语言的时候，它也非常注重与硬件的结合，比如在讲解指针的时候，就会结合寄存器的地址来讲解，让我明白指针在嵌入式开发中的实际意义。书中的案例也是一个接一个地递进，从简单的LED闪烁，到按键输入检测，再到复杂的LCD显示、ADC数据采集、UART通信等，每一个案例都像是在为我们搭建一个更复杂的系统打下基础。我特别欣赏书中关于中断处理的讲解，它不仅讲解了中断的基本原理，还详细分析了不同中断源的优先级、中断向量表的使用，以及如何编写高效的中断服务程序，这对于开发实时性要求高的嵌入式系统至关重要。这本书的内容非常扎实，每一页都充满了干货，虽然有时候需要花费大量的时间去理解和消化，但每一次的学习都让我感觉自己的单片机技术又上了一个台阶。

评分☆☆☆☆☆

这本《单片机原理与应用及C51程序设计》简直是为我量身打造的。我一直对嵌入式系统很感兴趣，但苦于没有好的入门资料。市面上有很多单片机相关的书籍，但要么过于理论化，要么过于浅显，难以满足我深入学习的需求。这本书的出现，恰好填补了我的空白。它在讲解原理部分，内容详实，逻辑清晰，能够让我理解单片机的“为什么”和“怎么做”。比如，在讲到存储器组织的时候，它不仅介绍了ROM、RAM、EEPROM的结构和功能，还详细讲解了它们在单片机系统中的作用以及访问方式，这让我对单片机的内存管理有了更深刻的认识。而在C51程序设计方面，它提供了大量实用的代码案例，从简单的LED控制到复杂的通信协议实现，应有尽有。我尤其喜欢它在讲解每个程序时，都会先分析需求，然后给出设计思路，最后给出详细的代码和解释。这种“从需求到实现”的过程，非常有条理，让我能够更好地掌握程序的设计方法。我最近在学习书中的ADC部分，它详细讲解了不同型号单片机ADC的原理和使用方法，并且提供了很多采样程序，让我能够轻松地将模拟信号转换为数字信号。虽然我还没有完全掌握书中的所有内容，但每次翻阅这本书，我都能学到新的知识，解决实际问题。这本书的内容非常接地气，不像某些教材那样死板，它更注重于实际应用，这对于想要将单片机技术应用于实际项目开发的读者来说，是非常宝贵的。

评分☆☆☆☆☆

在我眼中，《单片机原理与应用及C51程序设计》这本书是一本“全能型”的学习宝典。它不仅涵盖了单片机原理的方方面面，从硬件到软件，从基础到进阶，而且还提供了大量的C51程序设计实例。我尤其欣赏它在讲解硬件原理的时候，会结合实际的电路图和芯片引脚，让我能够更直观地理解各个部件是如何工作的。比如，在讲解定时器/计数器的时候，它会详细介绍各种工作模式，并且提供用不同模式实现不同功能的程序代码，让我能够灵活运用定时器来完成各种计时和计数任务。在C51程序设计方面，书中的代码示例非常丰富，而且都贴近实际应用，从简单的LED控制到复杂的通信协议实现，应有尽有。我特别喜欢书中关于ADC（模数转换器）的讲解，它不仅详细介绍了ADC的原理，还提供了用C51程序读取ADC数据的实例，让我能够轻松地将模拟信号转换为数字信号。这本书的内容非常扎实，每一页都充满了知识点，我常常把它当作一本参考书，遇到问题时，就会翻阅其中的相关章节，总能找到有用的信息。这本书的出版，无疑为单片机学习者提供了一本非常宝贵的教材。

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本《单片机原理与应用及C51程序设计》带给我的冲击是相当大的。我之前对单片机只有一些模糊的概念，知道它很“小”，能做很多事情，但具体是什么，怎么做，完全没有概念。拿到这本书后，我才发现事情并没有我想象的那么简单，但也并没有那么遥不可及。书本的结构安排非常合理，从最基础的数字电路、模拟电路知识铺垫，到单片机的内部结构、指令集，再到各种外设接口的详细讲解，每一步都走得很扎实。我尤其欣赏它在讲解C51语言的时候，并不是孤立地讲语言特性，而是紧密结合单片机的硬件资源来讲解，比如如何通过寄存器来控制LED的亮灭，如何使用定时器来实现精确延时，如何配置串行口进行通信等等。这种“软硬结合”的讲解方式，让我能够更直观地理解编程的实际意义，而不是仅仅停留在抽象的代码层面。书中的代码示例非常丰富，而且都经过了实际的验证，这一点对于初学者来说至关重要，可以避免走很多弯路。我印象特别深的是关于中断系统的讲解，书中不仅详细解释了中断的优先级、向量表等概念，还通过多个具体的例子，例如外部中断、定时器中断等，来演示如何编写中断服务函数，如何处理中断请求。这让我深刻理解了中断在提高系统效率和响应速度方面的重要性。虽然书本内容很多，有时会觉得信息量有点大，但我会坚持一点一点地啃，遇到不懂的地方，就反复阅读，并尝试着去调试书中的代码，通过实际操作来加深理解。这本书的厚度也足以证明其内容的深度和广度，我相信只要我能够认真学习，一定能掌握单片机的核心技术。

评分☆☆☆☆☆

这本《单片机原理与应用及C51程序设计》简直是我在单片机学习道路上的“灯塔”。它不仅提供了扎实的理论基础，更重要的是，它教会了我如何将理论转化为实际的应用。书中的讲解非常细致，无论是CPU的内部结构，还是各种外设的工作原理，都讲解得非常透彻。我印象深刻的是关于ADC（模数转换器）的章节，它详细讲解了不同ADC的转换原理、采样方法以及如何通过C51程序来读取转换结果，并且提供了多个实用的应用案例，比如温度传感器的数据采集。这让我能够轻松地将模拟世界的信号转化为数字世界可处理的数据。在C51程序设计方面，书中的代码示例非常规范、严谨，而且都经过了充分的测试。我尤其喜欢它在讲解定时器/计数器的时候，不仅介绍了基本用法，还讲解了如何利用定时器实现PWM（脉冲宽度调制）信号的生成，这对于控制电机、LED亮度等应用至关重要。这本书的内容非常丰富，涵盖了单片机开发中的绝大部分核心技术，我相信只要认真学习，一定能够成为一名合格的单片机工程师。它就像一本百科全书，我随时都可以从中找到我需要的知识。

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介绍简单，不容易理解。

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