Using the MCS-51 Microcontroller

Using the MCS-51 Microcontroller pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:OUP USA
作者:Han-Way Huang
出品人:
页数:480
译者:
出版时间:2000-01-13
价格:GBP 50.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9780195125139
丛书系列:
图书标签:
  • MCS-51
  • Microcontroller
  • Embedded Systems
  • 8051
  • Programming
  • Electronics
  • Digital Systems
  • Hardware
  • Engineering
  • Technical
  • Computer Science
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具体描述

In this book, the author provides a comprehensive treatment of the MCS-51 microcontroller. Huang covers the full spectrum of I/O functions of the MCS-52 variants; by progresively developing topics, starting with the simple and moving to the complex, he strikes a balanced introduction to the theoretical topics and the design and implementation issues of the MCS-51 microcontroller. The book starts wit the MCS-51 CPU architecture and programming model and then progresses toward every I/O function. In each I/O function, the author first presents the general issue and then details the specifics of the MCS-51. Numerous design examples and exercises illustrate the concepts presented and helps readers grasp the key concepts and learn the applications. The book is an ideal introduction to microcontroller and microprocessor based design, while containing enough rigour and depth to provide in depth knowledge of the MCS-51 microcontroller. It is intended as a textbook for a first course on microprocessors or microcontrollers, but is also suitable for anyone who needs to learn about the MCS-51 microcontroller. It includes a supplemental CD and will also have a solutions manual available only to adopters of the text.

深入探索现代嵌入式系统设计与应用 聚焦前沿:基于ARM Cortex-M系列微控制器的系统实现 本书全面、深入地探讨了现代嵌入式系统设计中的核心技术与实践,特别侧重于当前工业界和学术界应用最为广泛的 ARM Cortex-M系列微控制器。我们摒弃了对过时或特定架构的冗余介绍,将全部篇幅集中于构建高效、可靠且面向未来的嵌入式解决方案所需的关键知识体系。 全书结构严谨,内容覆盖从底层硬件接口到高层软件架构的完整设计流程,旨在培养读者独立完成复杂嵌入式项目开发的能力。 --- 第一部分:Cortex-M微控制器基础与架构解析 (约300字) 本部分奠定了坚实的理论基础,深入剖析了Cortex-M内核的内部结构和工作原理,这是理解现代嵌入式性能优势的关键。 章节聚焦: 1. Cortex-M家族概览与选型策略: 详细比较了M0/M0+/M3/M4/M7内核在性能、功耗、资源占用方面的差异,指导工程师如何根据应用需求(如物联网边缘节点、高性能控制单元)进行恰当的器件选择。 2. 汇编语言与寄存器级操作: 虽然高级语言是主流,但对汇编语言(特别是Thumb-2指令集)的理解是进行底层优化和调试的必要技能。本章细致讲解了寄存器组、堆栈操作,以及如何通过汇编嵌入代码来控制关键硬件资源。 3. 内存映射与总线结构(AHB/APB): 深入分析ARMv7-M架构下的内存保护单元(MPU)配置、启动序列(Startup Code)的执行流程,以及通过AMBA总线协议实现高速外设访问的机制。 --- 第二部分:高效能实时操作系统(RTOS)实践 (约450字) 在嵌入式系统复杂度日益增长的今天,实时操作系统的引入是管理并发任务和保证系统确定性的核心手段。本部分聚焦于 FreeRTOS 及其他主流RTOS的移植、配置与高级应用。 章节聚焦: 1. RTOS核心概念与内核机制: 详细阐述了任务调度(抢占式、协作式)、上下文切换的实现细节、时钟节拍中断处理,以及系统节拍的校准方法。 2. 任务间通信与同步机制(IPC): 详尽介绍了使用信号量(Semaphore)、消息队列(Queue)、事件组(Event Group)和互斥锁(Mutex)来安全地管理共享资源,避免竞态条件和死锁。特别强调了“优先级反转”问题的识别与解决方案。 3. 内存管理策略: 对比分析了Heap管理方案(如v1、v2分配器),以及如何在资源受限的嵌入式环境中设计静态或动态内存分配策略,确保内存碎片化最小化。 4. 低功耗模式与电源管理: 如何在RTOS中集成Tickless Idle模式,实现深度睡眠(Sleep Mode)和唤醒机制,延长电池供电设备的寿命。 --- 第三部分:高级外设驱动与接口设计 (约500字) 本部分是工程实践的核心,详细讲解了如何利用Cortex-M的丰富片上资源,并结合现代通信标准构建功能模块。 章节聚焦: 1. 定时器、PWM与捕获/比较单元: 不仅限于基础的定时功能,更侧重于如何配置高级控制定时器(如互补输出、刹车输入)来实现电机控制(FOC)、精密波形生成等应用。 2. 模数转换(ADC)与数模转换(DAC): 深入探讨了多通道扫描模式、序列触发、DMA协同工作以实现高速数据采集。讲解了如何对ADC结果进行校准和滤波(如卡尔曼滤波的嵌入式实现)。 3. 通用异步收发器(UART/USART)的高级应用: 实现了中断驱动、DMA传输模式的UART驱动,并针对RS-485、LIN总线等工业标准进行了接口封装。 4. 串行通信协议栈实现: 全面覆盖 SPI、I2C 的主/从模式配置,重点在于总线仲裁、错误恢复机制的设计。同时,对 CAN/CAN FD 协议的硬件抽象层(HAL)实现进行了详尽的步骤指导。 --- 第四部分:固件更新、调试与工具链 (约250字) 成功的嵌入式项目离不开健壮的调试流程和可靠的固件部署机制。 章节聚焦: 1. JTAG/SWD调试接口详解: 如何利用OpenOCD配合GDB进行断点设置、单步执行、内存/寄存器查看。重点剖析了Cortex-M的断点硬件实现机制。 2. 嵌入式编译与链接: 深入解析GCC工具链中 `.ld` 链接脚本的编写,如何精确控制代码段、数据段在RAM和Flash中的布局,为OTA(Over-The-Air)更新奠定基础。 3. Bootloader与OTA机制: 设计安全可靠的双备份(Dual Bank)固件更新机制,包括校验和验证、启动区切换逻辑的软件实现,确保设备在更新失败时仍能恢复工作。 4. 日志与错误报告系统: 建立分级日志系统(Debug, Info, Warning, Error),结合硬件看门狗(Watchdog Timer)的配置,提高产品在现场运行的稳定性。 --- 总结 本书致力于提供一套面向现代嵌入式工程的、可直接应用于实际产品的知识框架。通过对Cortex-M核心、RTOS调度和关键通信接口的深度剖析,读者将获得构建下一代智能设备的坚实技术基础。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的编写角度非常新颖,它并没有仅仅从技术层面去讲解 MCS-51,而是更侧重于如何将 MCS-51 应用于实际的创新项目中。我尤其喜欢书中关于如何利用 MCS-51 结合传感器实现智能家居控制的案例,作者从传感器原理到无线通信,再到用户界面设计,都进行了详细的阐述。我记得其中一个项目是关于如何用 MCS-51 控制一个温湿度传感器,并将数据通过蓝牙传输到手机,这个项目让我学到了很多关于物联网和嵌入式系统结合的知识。这本书还提供了一些关于如何优化嵌入式系统的功耗和可靠性的建议,这对于我进行一些需要长时间运行和高可靠性的项目来说,非常有价值。此外,书中还涉及了一些关于嵌入式系统开发的未来趋势的讨论,这让我对这个领域的发展有了更清晰的认识。总而言之,这本书是一本非常具有启发性的 MCS-51 教材,它不仅教授了我技术知识,更重要的是,它激发了我利用 MCS-51 创造更多可能性的热情。

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老实说,在我翻开这本书之前,我对 MCS-51 单片机的印象还停留在“古老”、“过时”的阶段。然而,《Using the MCS-51 Microcontroller》彻底颠覆了我的认知。它不仅仅是一本技术手册,更像是一位经验丰富的导师,带领你一步步走进 MCS-51 的世界,并让你领略到它的魅力所在。我尤其欣赏书中对于不同应用场景的深入剖析,例如在数据采集、通信协议实现、甚至是一些简单的控制算法等方面,都给出了非常实用的指导。我印象深刻的是关于如何利用 MCS-51 实现串行通信的部分,作者详细讲解了 UART 的工作原理,以及如何在 C 语言和汇编语言中进行相应的编程,并提供了多个实用的通信协议栈的实现示例。这对于我这个在通信领域初学者来说,简直是如获至宝。书中的代码不仅仅是功能实现,更充满了优化和可读性的考量,让我学到了很多编写高质量嵌入式代码的经验。此外,作者在介绍每个新概念时,都会先回顾相关的硬件特性,然后再引出软件实现,这种系统性的讲解方式,让我能够从根本上理解 MCS-51 的工作机制,而不是仅仅停留在“怎么用”的层面。

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这本书的内容覆盖面非常广,从最基础的单片机体系结构到高级的应用开发,都有涉及。我尤其喜欢书中关于不同通信接口的讲解,例如 SPI、I2C 等,作者不仅详细介绍了它们的接口协议,还提供了相应的驱动程序和应用示例。这对于我进行跨设备通信和数据传输的项目来说,非常有帮助。我记得其中一个项目是关于如何用 MCS-51 控制一个 LCD 显示屏,作者从显示屏的控制原理到具体的接口电路设计,再到 C 语言驱动程序的编写,都进行了详尽的讲解。通过完成这个项目,我不仅掌握了 MCS-51 的驱动能力,更学会了如何阅读和理解复杂的外设数据手册。这本书还提供了一些关于嵌入式系统调试的技巧,比如如何使用仿真器、逻辑分析仪等工具,这对于我提高调试效率至关重要。总而言之,这本书是一本非常全面的 MCS-51 参考手册,它能够帮助我在各种嵌入式开发场景中解决实际问题。

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我一直对 MCS-51 单片机在工业自动化领域的应用非常感兴趣,而《Using the MCS-51 Microcontroller》这本书在这方面提供了非常深入的探讨。书中不仅介绍了 MCS-51 在各种工业控制场景中的应用,还提供了许多实用的案例和代码示例。我印象深刻的是书中关于如何利用 MCS-51 实现 PID 控制算法的讲解,作者详细分析了 PID 控制的原理,并提供了在 MCS-51 上实现的具体代码。这对于我进行一些需要精确控制的工业项目来说,非常有价值。此外,书中还涉及了一些关于数据采集和处理的技术,比如如何利用 ADC 对传感器数据进行采集,以及如何对数据进行滤波和分析。这些内容都非常有深度,能够帮助我更好地理解和应用 MCS-51 在工业领域的强大功能。这本书不仅让我掌握了 MCS-51 的技术知识,更重要的是,它激发了我对工业自动化领域的浓厚兴趣,让我愿意投入更多的时间和精力去探索这个充满挑战和机遇的领域。

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这本书真的让我眼前一亮,尤其是在我花了大量时间试图理解 MCS-51 系列单片机的各个细枝末节之后。作为一名刚刚接触嵌入式系统开发的学生,我之前阅读过的资料往往要么过于理论化,导致实践起来困难重重,要么过于浅显,无法深入到实际问题的解决。而《Using the MCS-51 Microcontroller》则巧妙地找到了一个平衡点。它不仅仅是罗列枯燥的指令集和寄存器,而是通过大量的实际案例,将那些抽象的概念变得生动形象。我记得其中有一个章节是关于如何用 MCS-51 控制一个步进电机,原本以为这会是一个非常复杂的技术活,但书中的讲解思路清晰,代码示例也详尽易懂,让我很快就掌握了其中的原理,并成功在我的项目中实现了精确的电机控制。更让我惊喜的是,作者并没有止步于基础功能的演示,而是进一步探讨了如何优化代码,提高效率,甚至还涉及了一些常见的调试技巧。这种由浅入深、循序渐进的教学方式,极大地降低了学习门槛,让我对 MCS-51 单片机的应用充满了信心。这本书为我打开了嵌入式世界的大门,让我不再畏惧复杂的硬件交互,而是充满了探索的热情。

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我是一名在校的电子工程专业学生,在学习过程中,我们接触过许多不同的微控制器,但 MCS-51 系列单片机凭借其稳定性和广泛的应用基础,仍然是我们课程的重点。在选择学习资料时,我尝试了市面上许多不同的书籍,但很多都显得过于理论化,或者更新迭代太快,无法提供一个扎实的基础。直到我遇到了《Using the MCS-51 Microcontroller》,我才找到了真正适合我的那本书。这本书的优点在于它能够将复杂的概念拆解成易于理解的部分,并且通过大量的实践性例子来巩固学习效果。我记得有一章是关于定时器和计数器的高级应用,书中详细讲解了如何利用定时器实现PWM信号的生成,用于控制LED的亮度或者电机的转速,并且还提供了不同精度和模式的实现方法。这对于我设计自己的课程项目来说,提供了非常大的帮助。这本书的语言风格也十分亲切,不像一些技术书籍那样生硬,它更像是一位耐心友好的老师在和你交流。通过阅读这本书,我不仅掌握了 MCS-51 的基本指令和工作原理,更学会了如何将这些知识应用到实际的工程项目中,培养了独立解决问题的能力。

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作为一名在嵌入式领域工作了几年时间的工程师,我一直在寻找一本能够系统性地梳理 MCS-51 系列单片机知识,并提供大量实用技巧的书籍。《Using the MCS-51 Microcontroller》完全满足了我的需求。它并没有停留在介绍基本指令和寄存器的层面,而是更深入地探讨了 MCS-51 在实际应用中的各种挑战和解决方案。我特别喜欢书中关于内存管理和中断处理的章节,作者通过详细的分析,解释了如何有效地利用内部和外部RAM,以及如何设计高效的中断服务程序,避免了常见的陷阱。这本书还提供了一些关于功耗优化和低功耗设计的建议,这对于我目前正在进行的一些低功耗设备开发项目来说,非常有参考价值。此外,书中还涉及了一些高级主题,比如如何将 MCS-51 与其他外设进行接口,以及一些常用的通信协议的实现方法。这些内容都非常有深度,能够帮助我不断提升自己的技术能力。总而言之,这本书是一本值得反复阅读的经典之作,它为我提供了一个坚实的理论基础和丰富的实践经验,让我在面对复杂的嵌入式系统开发项目时,能够更加游刃有余。

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对于我来说,学习 MCS-51 单片机最大的挑战在于如何将理论知识转化为实际的应用。而《Using the MCS-51 Microcontroller》这本书在这方面做得非常出色。它不仅仅是介绍了基础概念,更是通过大量的项目实例,展示了如何将这些概念应用到实际的工程问题中。我印象深刻的是书中关于如何设计一个简单的数字示波器的部分,作者从原理讲解到硬件搭建,再到软件编程,都给出了非常详细的指导。这个项目让我对 MCS-51 的数据采集和处理能力有了更深入的了解。这本书的另一个优点在于它提供了多种解决问题的思路,而不是仅仅给出一种标准答案。这让我学会了如何根据不同的需求和资源,选择最适合的解决方案。此外,书中还涉及了一些关于嵌入式系统安全性方面的讨论,这对于我来说是一个全新的领域,让我对如何保护嵌入式系统免受攻击有了初步的认识。总而言之,这本书是一本集理论与实践于一体的优秀教材,它为我打开了通往更广阔的嵌入式世界的大门。

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这本书的编写风格非常独特,它并没有采用那种一本正经、枯燥乏味的讲解方式,而是通过一种非常生动、有趣的笔触,将 MCS-51 单片机的技术细节娓娓道来。我尤其欣赏书中对于汇编语言和 C 语言混合编程的讲解,作者通过大量的实例,展示了如何巧妙地结合两种语言的优势,实现高效的代码。我记得其中有一个章节是关于如何用汇编语言优化关键的计算部分,然后用 C 语言处理整体的逻辑流程,这种方法让我学到了很多实用的技巧。此外,书中还讨论了如何使用不同的开发工具链,以及如何进行代码的调试和性能分析。这些内容对于我这样一个希望提升开发效率的工程师来说,非常有价值。这本书就像一位经验丰富的导师,不仅传授了 MCS-51 的知识,更重要的是,它激发了我对嵌入式开发的热情,让我愿意投入更多的时间和精力去探索这个领域。我还会将这本书推荐给我的同事们,我相信他们也会从中受益匪浅。

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这本书对于理解 MCS-51 的底层工作原理至关重要。作者在讲解每一个指令和寄存器时,都会深入分析其在硬件层面的实现,以及它对系统整体性能的影响。我尤其欣赏书中关于时序和并行处理的讲解,作者通过详细的时序图和流程图,清晰地展示了 MCS-51 在执行不同指令时的内部操作,这让我能够更准确地预测和控制程序的行为。我记得其中有一个章节是关于如何利用 MCS-51 实现多任务的模拟,作者通过巧妙的定时器和中断设计,模拟了多个任务的并行执行,这让我对实时操作系统的基本原理有了更深刻的理解。此外,书中还提供了关于如何进行性能优化的具体方法,比如如何选择合适的指令,如何避免不必要的延时,以及如何优化代码结构等等。这些建议对于我来说,都是非常宝贵的经验。通过阅读这本书,我不仅掌握了 MCS-51 的使用方法,更重要的是,我学会了如何从更深层次去理解和优化嵌入式系统。

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