单片机原理及接口技术

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页数:280
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出版时间:2008-8
价格:32.50元
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isbn号码:9787508458069
丛书系列:
图书标签:
  • 单片机
  • 原理
  • 接口技术
  • 嵌入式系统
  • 电子工程
  • 微控制器
  • C51
  • 汇编语言
  • 硬件设计
  • 实践应用
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具体描述

《高等学校"十一五"精品规划教材•单片机原理及接口技术》详细地介绍了MCS-51单片机的硬件结构、指令系统,从应用的角度介绍汇编语言程序设计、单片机与各种硬件接口设计、各种常用的数据运算和处理程序、接口驱动程序以及单片机应用系统的设计,《高等学校"十一五"精品规划教材•单片机原理及接口技术》突出了选取内容的实用性、典型性。内容包括单片机组成结构与工作原理、指令系统与程序设计、单片机内部器件、外部功能扩展与接口技术、应用系统的设计及C51入门简介。《高等学校"十一五"精品规划教材•单片机原理及接口技术》具有较丰富的实例,深入浅出,阐述清晰。

《高等学校"十一五"精品规划教材•单片机原理及接口技术》可作为工科院校本科生单片机课程的教材以及毕业设计工作的参考书,也可供从事自动控制、计算机、电子及机电一体化等各类MCS-51单片机应用的工程技术人员参考。

《嵌入式系统设计与实践》 本书深入浅出地介绍了现代嵌入式系统的设计理念、关键技术以及实际应用。内容涵盖了从基础理论到高级工程实践的全过程,旨在为读者构建坚实的嵌入式系统知识体系,并提供动手实践的指导。 第一部分:嵌入式系统基础 嵌入式系统概述:本章将从宏观角度解读嵌入式系统的定义、特点、应用领域以及其在现代科技发展中的重要地位。我们将探讨嵌入式系统与通用计算机系统的本质区别,以及嵌入式系统对实时性、可靠性、功耗和成本的要求。通过丰富的案例分析,读者将对嵌入式系统的广阔天地有一个初步而深刻的认识。 微处理器与微控制器选型:深入分析不同类型微处理器(如ARM、MIPS)和微控制器(如AVR、PIC、STM32系列)的架构、性能特点、指令集、存储器接口和外设集成度。重点介绍如何根据应用需求(如性能、功耗、成本、开发生态)进行合理的芯片选型,并提供实际选型的考虑因素和流程。 嵌入式操作系统(RTOS):详细阐述实时操作系统的概念、核心功能(任务管理、内存管理、同步与通信、中断处理)以及常见RTOS(如FreeRTOS、RT-Thread、VxWorks)的特点和优势。本章将带领读者理解RTOS在多任务并发、资源调度和系统稳定性方面的重要作用,并通过实例演示如何使用RTOS来构建高效可靠的嵌入式应用。 嵌入式软件开发流程:梳理典型的嵌入式软件开发生命周期,包括需求分析、架构设计、编码实现、编译链接、调试测试和部署维护。介绍交叉编译环境的搭建与使用,讲解链接脚本的作用,并重点探讨嵌入式软件调试的关键技术,如仿真器、逻辑分析仪的使用,以及内存调试、断点调试等方法。 第二部分:嵌入式系统核心技术 处理器架构与汇编语言:深入剖析ARM Cortex-M系列等主流嵌入式处理器的高性能架构,包括流水线、缓存、MMU/MPU等概念。同时,介绍嵌入式汇编语言的基础语法、指令格式、寻址方式,以及如何利用汇编语言进行底层硬件控制、性能优化和系统初始化。 嵌入式接口技术: 串行通信接口:详述UART(通用异步收发传输器)的工作原理、通信协议(波特率、数据位、校验位、停止位)及在嵌入式系统中的应用,如与PC、传感器、模块通信。介绍SPI(串行外设接口)和I2C(集成电路总线)的通信机制、主从模式、数据传输方式,以及它们在连接多个外设时的优势。 并行通信接口:讲解GPIO(通用输入输出)的配置与控制,如何通过GPIO实现LED点亮、按键检测等基本功能。介绍并口(Centronics)在老式设备连接中的应用,以及USB(通用串行总线)的基本协议、传输模式(控制传输、批量传输、中断传输、同步传输)和在嵌入式设备中的应用场景。 网络通信接口:深入探讨Ethernet(以太网)的物理层和数据链路层协议,TCP/IP协议栈在嵌入式系统中的实现和应用,如HTTP、FTP、MQTT等协议。介绍Wi-Fi、Bluetooth等无线通信技术及其在嵌入式设备中的集成和开发。 存储器接口:分析SRAM、DRAM、Flash(NOR Flash, NAND Flash)等存储器的结构、读写时序和接口特性。讲解如何通过存储器控制器连接外部存储器,以及内存映射和地址分配机制。 嵌入式系统驱动程序设计:讲解驱动程序的基本概念、编写原则和层级结构。重点介绍如何根据硬件数据手册编写通用的设备驱动,包括中断处理、DMA(直接内存访问)的使用,以及与操作系统内核的交互。 嵌入式系统调试与优化:提供系统性的嵌入式软件调试策略,包括逻辑分析仪、示波器、JTAG/SWD调试器等硬件调试工具的使用。讲解性能瓶颈分析、代码优化(时间效率、空间效率)和功耗管理技巧,确保嵌入式系统的高效稳定运行。 第三部分:嵌入式系统综合应用与实例 嵌入式系统硬件平台搭建:指导读者如何根据项目需求选择和配置核心板、扩展板、电源模块、显示模块、输入模块等硬件组件,并进行实际的硬件连接与测试。 嵌入式系统软件开发实战:提供多个基于主流嵌入式平台(如STM32系列微控制器)的综合开发案例,涵盖: 物联网(IoT)设备开发:设计并实现一个简单的传感器数据采集和上传到云平台的终端设备,涉及传感器数据读取、Wi-Fi/MQTT通信等。 人机交互界面设计:开发带有图形用户界面的嵌入式应用,使用GUI库(如LVGL、TouchGFX)实现菜单、按钮、进度条等交互元素。 嵌入式系统安全:探讨嵌入式系统面临的安全威胁,以及加密算法、安全启动、固件更新等安全机制的实现。 嵌入式系统产品化与生命周期管理:介绍嵌入式系统从原型开发到量产的转化过程,包括PCB设计考虑、生产测试、固件烧录、产品认证和后期维护等。 本书旨在通过理论讲解与实践相结合的方式,帮助读者掌握嵌入式系统设计与开发的核心技能,能够独立完成复杂的嵌入式项目。无论是初学者还是有经验的开发者,都能从中获得有价值的知识和指导。

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目录信息

读后感

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用户评价

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这本书为我打开了一个全新的视角,让我看到了许多日常生活中被忽视的“幕后英雄”。在接触这本书之前,我从未想过那些看似简单的家电,比如电饭煲、空调遥控器,甚至是汽车里的某些功能,都可能由单片机在背后默默工作。我被书中关于单片机“工作原理”的介绍所吸引,它就像一个微型的“指挥中心”,接收外部的指令,然后根据这些指令来控制各种执行部件。我理解了单片机是如何通过“时序控制”来完成任务的,比如在某个时刻打开某个开关,在另一个时刻关闭某个电机。书中关于“数据总线”和“地址总线”的解释让我明白了单片机内部信息传递的“通道”,它们就像高速公路,保证了数据能够快速准确地到达目的地。而“IO端口”的详细介绍,更是让我看到了单片机与外部世界的“连接点”,无论是读取传感器的数值,还是控制LED的亮灭,都离不开这些端口。我特别喜欢书中关于“定时器/计数器”的讲解,它们能够为单片机提供精确的时间信号,这对于许多需要精确计时的应用来说至关重要。这本书的叙述风格非常注重实践应用,它通过大量的例子来展示单片机的强大功能,这让我觉得学习过程既有理论深度,又不失实践指导意义。我感觉自己不再是被动地使用电子产品,而是开始能够理解它们是如何工作的,甚至有可能去参与创造它们。

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这本书带来的不仅仅是知识,更是一种全新的思维方式。在阅读之前,我总觉得电子设备是神秘而难以接近的,但这本书让我看到了隐藏在这些设备背后的逻辑和秩序。我被书中对于单片机“处理能力”的描述所打动。它并非追求强大的计算能力,而是专注于高效、精准地完成特定的控制任务。我理解了单片机是如何通过“时钟信号”来同步自己的工作,就像一个有条不紊的指挥家,精确地控制着每一个“乐章”。书中关于“内存”的解释也让我受益匪浅,它让我明白了单片机是如何存储和读取数据的,无论是程序指令还是运行过程中产生的临时数据。而“I/O口”的讲解,更是将单片机与现实世界的联系具体化。它就像单片机伸出的“手”和“耳朵”,能够接收外部的信号,也能控制外部的器件。我特别喜欢书中对“并行”和“串行”通信方式的对比,让我了解到数据传输的不同策略,以及它们各自的优缺点。这本书没有回避技术细节,但它处理的方式非常巧妙,总能在关键时刻给出清晰的解释,让你既能理解其“为什么”,也能明白其“怎么做”。我感觉自己不再是那个对电子世界一无所知的小白,而是开始具备了“理解”电子设备运作的能力,这是一种令人兴奋的转变。

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我一直对那些能够自主运行、能够根据环境变化做出反应的“智能”设备充满好奇,而这本书恰好为我揭示了其中的奥秘。它并没有直接教授如何设计复杂的系统,而是聚焦于单片机这个“大脑”如何被赋予“生命”。我被书中关于单片机“执行流程”的描述所吸引。它就像一个精密运转的钟表,按照预设的指令一步步执行任务。我理解了单片机是如何通过“指令周期”来工作的,每一次执行都需要一定的时间,而这些时间的精确掌握,是保证系统稳定运行的关键。书中关于“寄存器”的介绍让我眼前一亮,这些小小的存储单元,承载着单片机工作时所需的各种信息,它们之间的配合,是完成复杂任务的基础。而“中断控制”的部分,更是让我看到了单片机应对“意外”的能力,它能够在不打断当前主要任务的情况下,优先处理更紧急的事件。我特别欣赏书中关于“端口配置”的讲解,它让单片机的每一个“触角”都能被灵活地定义,无论是作为输入还是输出,都能根据实际需求进行设置。这本书的叙述方式非常逻辑化,它将复杂的单片机结构拆解成易于理解的部分,然后再将这些部分有机地组合起来,展现出单片机强大的功能。我感觉自己仿佛在学习一门新的语言,而这门语言能够让我与电子世界进行更深层次的交流。

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这本书为我打开了一个关于“互联互通”的新世界,让我看到了单片机如何成为各种智能设备之间的“桥梁”。在我接触这本书之前,我从未想过,那些分散的电子元件,竟然可以通过一个“中枢”来实现协同工作。我被书中关于单片机“通信协议”的描述所吸引,它就像一个“通用的语言”,让不同的设备能够相互理解和交流。我理解了单片机是如何通过“UART”、“SPI”、“I2C”等协议来与外部设备进行高效通信的,这些协议为数据的交换提供了标准化的途径。书中关于“网络接口”的讲解,更是让我看到了单片机如何连接到更广阔的网络世界,实现远程控制和数据采集。我特别喜欢书中关于“嵌入式系统”的讨论,它让我明白了单片机不仅仅是独立的芯片,更是构建复杂嵌入式系统的核心部件,能够赋予产品更强大的功能和更高的智能化水平。这本书的叙述风格非常前瞻性,它不仅介绍了单片机的基本原理,还展望了它在物联网、人工智能等领域的应用前景,让我对未来的技术发展充满了期待。我感觉自己不再是那个对“互联互通”概念模糊的人,而是开始能够理解单片机在其中扮演的关键角色。

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这本书的深度和广度都让我感到惊喜,它不仅详尽地介绍了单片机的基本原理,还深入探讨了与它相关的各种接口技术。在我阅读之前,我总觉得单片机的使用似乎局限于一些特定的领域,但这本书却让我看到了它的普适性和无限的可能性。我被书中关于单片机“时钟系统”的介绍所吸引,它就像单片机工作的“心跳”,保证了所有操作都按照精确的时间节奏进行。我理解了单片机是如何通过“复位电路”来保证启动时的稳定性的,这对于任何电子设备的可靠运行都至关重要。书中关于“指令流水线”的讲解,更是让我看到了单片机在执行指令时的效率优化,它能够在短时间内完成大量的计算和控制任务。我特别欣赏书中关于“中断向量表”的讨论,它让单片机在处理多个中断请求时能够有条不紊,优先处理更紧急的任务,这体现了其强大的响应能力。这本书的叙述风格非常专业而又不失启发性,它能够在保证技术严谨性的同时,引导读者思考更深层次的问题,让我感觉自己不仅仅是在学习知识,更是在培养一种解决问题的能力。我感觉自己不再是那个对单片机操作感到困惑的人,而是开始能够理解它作为“控制大脑”的复杂而精密的运作机制。

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我一直对那些能让普通物体变得“智能”的技术感到好奇,而这本书恰恰满足了我这份好奇心。它并非直接教授如何编写复杂的程序,而是从更基础的层面,向我展示了“智能”是如何诞生的。我被书中关于单片机如何作为“控制核心”的描述深深吸引。它就像一个微型的电脑,但它的能力更加集中,更加专注于特定的任务。这本书巧妙地解释了单片机是如何与各种外部设备进行“沟通”的,这种沟通不是通过语言,而是通过电信号。我读到关于“中断”的章节时,简直惊为天人,它让单片机能够对突发事件做出快速响应,就像一个人在做一件事情的同时,也能听到有人叫自己名字一样。而“时序”的概念,更是让我理解了单片机工作的“节奏”,一切都必须在精确的时间点上发生,否则就会出现混乱。书中对于不同类型接口的介绍,让我了解到原来单片机可以通过多种方式与外界连接,无论是简单的GPIO(通用输入输出)口,还是更复杂的通信协议,都为它提供了广阔的“触角”。特别是那些关于传感器接口的讨论,让我看到了单片机如何“感知”环境,比如测量温度、湿度、光照等等。这种感知能力,正是实现“智能化”的基础。这本书的叙述方式非常具有引导性,它不是一股脑地抛出知识点,而是层层递进,让你在理解一个概念后,自然而然地去接受下一个。我感觉自己仿佛在构建一个电子世界的“神经系统”,而单片机就是其中的核心节点。

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这本书真是让我大开眼界,简直是打开了新世界的大门。在翻开它之前,我对单片机的了解仅限于“一种小芯片”这个模糊的概念,完全不知道它能做什么,更别提怎么用了。但是,这本书的描述,特别是关于它如何连接现实世界,如何通过各种“接口”与外部设备进行“交流”的部分,让我感觉自己仿佛置身于一个神奇的电子乐园。它并没有直接告诉我枯燥的代码指令,而是从宏观的角度,把单片机描绘成一个能够感知、思考、并作出反应的“小大脑”。通过对“原理”的细致阐述,我开始理解单片机内部的运作机制,比如它是如何执行指令的,又是如何处理数据的。而“接口技术”的部分,更是让我看到了单片机的无限可能。它不仅仅是电路板上的一个元件,更是连接各种传感器的桥梁,是控制电机、LED灯、显示屏的“指挥官”。书里那些关于如何让单片机“读懂”温度传感器的变化,如何让它“指挥”电机转动的例子,都让我跃跃欲试,渴望亲自去实践。这本书的语言风格非常友善,即使是初学者也能轻松理解,它避免了过于晦涩的技术术语,而是用通俗易懂的比喻和类比来解释复杂的概念。我特别喜欢它对于“输入”和“输出”的讲解,让我明白了单片机是如何接收外界的信息,又是如何将自己的“意图”传递出去的。总而言之,这本书不仅仅是一本技术书籍,更像是一位耐心的老师,引导我一步步走进单片机的奇妙世界,让我对这个领域产生了浓厚的兴趣和探索的欲望。

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这本书以其详尽的阐述,让我对单片机的内部结构和外部连接有了全新的认识。在翻阅这本书之前,我一直认为单片机就是一个独立的“黑盒子”,但它所描绘的内部工作流程,让我明白了它并非孤立存在,而是通过各种“接口”与其他电子元件紧密协作。我被书中关于单片机“处理单元”的介绍所吸引,它就像一个微型的“CPU”,负责执行各种计算和逻辑判断。我理解了单片机是如何通过“总线”来传输数据的,这些“总线”就像单片机内部的“神经网络”,连接着各个功能模块。书中关于“并行接口”和“串行接口”的对比,让我了解了数据传输的不同模式,以及它们在不同场景下的适用性。我特别欣赏书中关于“模拟信号处理”的讲解,它让我明白单片机并非只能处理数字信号,还能通过ADC(模数转换器)来“读取”现实世界中的模拟信息,这为它连接物理世界提供了更广阔的空间。这本书的叙述风格非常注重理论与实践的结合,它不仅解释了“为什么”这样设计,还提供了“如何”实现的方法,让我感觉自己在学习过程中收获了扎实的知识基础。我感觉自己不再是那个对单片机感到神秘莫测的人,而是开始能够理解它作为“控制核心”的强大作用。

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这本书让我深刻体会到了“控制”的艺术,以及如何通过一个微小的芯片来掌控复杂的物理过程。在我阅读之前,我总觉得让机器按照指令精确地运行是一件非常困难的事情。但是,这本书却让我看到了单片机是如何通过精密的“时序”和“逻辑”来实现这一切的。我被书中关于单片机“指令执行”的描述所吸引,它就像一个高效的执行者,能够快速准确地完成预设的每一步操作。我理解了单片机是如何通过“中断”机制来响应外部事件的,这使得它能够灵活地处理突发情况,而不会影响当前的正常工作。书中关于“端口映射”的讲解,让我明白了如何将单片机的内部信号与外部的物理信号进行一一对应,这是实现人机交互和设备控制的基础。我特别喜欢书中关于“接口电路设计”的讨论,它不仅仅停留在理论层面,而是提供了许多实用的设计思路和方法,让我能够将单片机真正地“连接”到现实世界。这本书的叙述方式非常注重细节,它能够深入到单片机工作的每一个层面,让你对整个工作机制有一个全面的了解。我感觉自己不再是那个对电子控制感到束手无几的人,而是开始具备了理解和实现各种控制系统的信心。

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这本书带来的不仅仅是技术知识,更是一种对“自动化”和“智能化”实现的深刻洞察。在阅读之前,我对于如何让物理世界中的设备按照我的意愿来运作,感到模糊而无从下手。这本书却以单片机为核心,为我描绘了一幅清晰的蓝图。我被书中关于单片机“工作流程”的描述所吸引,它就像一个微型的大脑,接收来自四面八方的“信息”,然后进行分析、决策,并发出“指令”。我理解了单片机是如何通过“指令集”来执行任务的,每一个指令都对应着一个具体的操作。书中关于“存储器”的详细解析,让我明白了单片机是如何存储程序代码和数据的,无论是RAM还是ROM,都扮演着至关重要的角色。而“并行通信”和“串行通信”的对比,则让我了解了数据传输的不同方式,以及它们在实际应用中的优劣势。我特别欣赏书中关于“输入/输出接口”的讲解,它让我看到了单片机如何与传感器、执行器等外部设备进行交互,这种交互是实现自动化和智能化的关键。这本书的语言风格非常严谨而又不失生动,它能够在保证技术准确性的前提下,用易于理解的方式来解释复杂的概念,让我感觉自己像是在和一位经验丰富的工程师对话。我感觉自己不再是那个对自动化技术感到迷茫的人,而是开始具备了理解和构建自动化系统的基本能力。

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