51單片機應用與實踐叢書：51單片機應用從零開始 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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楊欣 等 著

圖書標籤:

• 51單片機
• 單片機應用
• 嵌入式係統
• 電子製作
• DIY
• 從零開始
• 實踐
• 教程
• C語言
• 硬件開發

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302162476

版次：1

商品編碼：10079266

品牌：清華大學

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2008-01-01

用紙：膠版紙

頁數：442

正文語種：中文

編輯推薦

　　《51單片機應用與實踐叢書?51單片機應用從零開始》豐富的附錄可以作為讀者對單片機學習和應用中的參考內容。《51單片機應用與實踐叢書?51單片機應用從零開始》盡可能降低理論學習的枯燥性，力求闡述得平實、通俗、易懂，適閤作為電類本科學生的參考用書及高職高專學生的單片機應用技術教材，也可作為無綫電愛好者學習單片機的入門讀本。

內容簡介

　　8051單片機不僅是國內用得最多的單片機之一，同時也是最適閤初學者入門學習的一款單片機。一旦用戶對它的應用蔔手之後，即能開發電子玩具、對講機、報警器、自動燈、數字鎖等小型電子係統，以及洗衣機、電冰箱、空調機等傢用電器。但關鍵的問題在於初學者往往不知道從何入手和更有效地掌握單片機的基本原理及應用的基礎知識。
　　本書在分析初學者認知規律的基礎上，結閤國內重點大學一綫教師的教學經驗以及藉鑒國外經典教材的寫作手法，對51單片機的應用基礎知識進行係統而翔實的介紹。讀者學習每一章之後，“實例點撥”環節除瞭可以鞏固所學的內容外，還開闢瞭單片機應用的視野；再加上“器件介紹”環節，又充實瞭對單片機從基礎到應用所需要的知識。本書豐富的附錄可以作為讀者對單片機學習和應用中的參考內容。
　　本書盡可能降低理論學習的枯燥性，力求闡述得平實、通俗、易懂，適閤作為電類本科學生的參考用書及高職高專學生的單片機應用技術教材，也可作為無綫電愛好者學習單片機的入門讀本。

內頁插圖

目錄

第1章 身邊的單片機
1.1 單片機在哪裏
1.2 單片機是什麼樣子的
1.3 單片機如何控製其他器件
1.4 如何使用單片機
1.5 有哪些單片機
1.6 實例點撥——電子萬年曆

第2章 第一個單片機係統
2.1　什麼是單片機係統
2.2　如何控製一個發光二極管
2.3　單片機係統開發過程
2.4　實例點撥——閃爍5次的發光二極管

第3章 一開始遇到的問題
3.1　uVision軟件的使用
3.2　開發的綫索小與軟件仿真方法
3.3　單片機最簡（小）係統分析
3.4　實例點撥——流水燈

第4章 單片機的“觸角”——I／O口
4.1　解讀AT89S51.的I/O口
4.2　I/O口作輸入端口使用——流水控製燈
4.3　七段數碼管的控製——秒錶
4.4　小鍵盤的控製
4.5　實例點撥——計時提醒器
第5章 解剖單片機——觀察存儲器
第6章 探尋單片機內部——存儲器組織
第7章 單片機“起舞”——指令的執行
第8章 給單片機下命令——指令暢談
第9章 對第四維的測量——定時，計數器
第10章 與外界的溝通——串行口通信
第11章 程序設計的魅力——中斷控製

附錄1 51單片機指令集
附錄2 指令的執行代碼錶
附錄3 使用實驗闆、仿真機和編程器開發單片機係統
附錄4 AT89S51單片機的DC特性
附錄5 AT89S51單片機的AC特性
附錄6 ASCII碼錶
附錄7 常見封裝形式
附錄8 如何使用器件手冊
附錄9 數製轉換
附錄10 自製下載綫(ATMEL官方並口型)
附錄11 下載綫軟件(ATMEL MCU ISP)的使用
附錄12 單片機係統開發的電源解決方案
附錄13 基礎邏輯門及常用數字電路芯片
附錄14 AT89S51單片機特殊功能寄存器一覽錶
附錄15 硬件消除開關抖動的方法
附錄16 51單片機比較錶-
附錄17 常用低容量存儲器器件錶(RAM、ROM)
附錄18 51單片機匯編程序保留字
附錄19 快速掌握單片機的助手——STK 0707型單片機學習闆
參考文獻

前言/序言

《嵌入式係統原理與實戰：STM32微控製器入門指南》 內容梗概： 本書是一本麵嚮初學者的嵌入式係統開發指南，以目前廣泛應用的STM32係列微控製器為核心，係統地介紹瞭嵌入式係統的基本原理、硬件組成、軟件開發流程以及實際應用案例。全書內容由淺入深，理論與實踐相結閤，旨在幫助讀者快速掌握嵌入式係統開發的核心技能，並具備獨立解決實際問題的能力。 詳細內容介紹： 第一部分：嵌入式係統基礎理論 第一章：嵌入式係統概述 1.1 什麼是嵌入式係統？ 詳細闡述嵌入式係統的定義、特點（如專用性、實時性、集成化、微型化等）及其在現代科技中的廣泛應用領域，例如消費電子、工業控製、醫療設備、汽車電子、物聯網等。 對比分析通用計算機與嵌入式係統的異同點。 1.2 嵌入式係統的基本組成 深入剖析嵌入式係統的三大核心要素：硬件（微處理器、存儲器、外圍設備）、軟件（固件、操作係統、應用軟件）以及支撐這些軟硬件協同工作的中間件。 介紹不同類型的嵌入式處理器，重點介紹ARM Cortex-M係列在嵌入式領域的優勢。 1.3 嵌入式係統開發流程 梳理從需求分析、係統設計、硬件選型、軟件開發、集成調試到最終産品部署的完整嵌入式係統開發流程。 講解開發過程中常用的方法論和工程管理原則。 第二章：微處理器與微控製器核心概念 2.1 CPU架構與工作原理 介紹RISC與CISC指令集架構的區彆，並重點講解ARM Cortex-M係列微處理器采用的RISC架構及其優勢。 深入解析CPU的工作流程：取指令、譯碼、執行、寫迴。 講解CPU的寄存器、程序計數器（PC）、棧指針（SP）等關鍵概念。 2.2 存儲器係統 詳述不同類型的存儲器：RAM（SRAM, DRAM）、ROM（Flash Memory, EEPROM）以及它們的特性和在嵌入式係統中的作用。 講解存儲器的尋址方式、總綫接口以及與CPU的交互機製。 2.3 總綫與通信接口 介紹係統總綫（地址總綫、數據總綫、控製總綫）的功能和作用。 講解常用的嵌入式通信接口，如UART、SPI、I2C，並闡述它們的工作原理和應用場景。 2.4 中斷係統 深入理解中斷的概念，包括中斷源、中斷嚮量錶、中斷服務程序（ISR）和中斷優先級。 講解CPU如何響應中斷，以及中斷在實時係統中的重要性。 2.5 定時器與計數器 介紹定時器和計數器的基本工作原理，包括預分頻器、重載寄存器、計數器等。 講解它們在産生定時信號、測量時間間隔、産生PWM信號等方麵的應用。 第二部分：STM32微控製器硬件平颱詳解 第三章：STM32微控製器架構與選型 3.1 STM32係列概覽 介紹STMicroelectronics公司及其STM32微控製器的發展曆程和産品綫（如STM32F0, F1, F3, F4, F7, H7等係列）。 分析不同係列STM32在性能、功耗、外設資源等方麵的特點和適用範圍。 3.2 STM32核心架構 重點講解STM32微控製器基於ARM Cortex-M（如Cortex-M3, Cortex-M4, Cortex-M7）的內核結構，包括指令集、流水綫、中斷控製器（NVIC）、調試接口等。 深入介紹STM32特有的係統架構，如總綫矩陣、DMA控製器、時鍾樹、電源管理單元（PMU）等。 3.3 STM32開發闆介紹 以一款主流的STM32開發闆（例如STM32F103係列或STM32F4xx係列）為例，詳細介紹其硬件組成，包括核心MCU、電源模塊、調試接口（SWD/JTAG）、晶振、復位電路、用戶按鍵、LED指示燈、擴展接口（GPIO、ADC、DAC、UART、SPI、I2C、CAN、USB、Ethernet等）。 指導讀者如何連接開發闆、安裝驅動。 第四章：STM32 GPIO口配置與應用 4.1 GPIO硬件結構 詳細解析STM32的GPIO（通用輸入輸齣）端口的內部結構，包括端口配置寄存器（MODER, OTYPER, OSPEEDR, PUPDR）、輸入數據寄存器（IDR）、輸齣數據寄存器（ODR）、位設置/清除寄存器（BSRR）。 講解GPIO的復用功能，如何配置IO口工作在推挽輸齣、開漏輸齣、上拉/下拉輸入等模式。 4.2 GPIO配置與控製 通過實例演示如何使用HAL庫或標準外設庫（SPL）來配置STM32的GPIO口，實現輸入（按鍵檢測）和輸齣（LED閃爍）功能。 講解GPIO的位操作和字節操作，以及如何通過直接訪問寄存器進行更底層的控製。 4.3 GPIO中斷 介紹如何配置GPIO外部中斷，並編寫中斷服務程序來響應外部事件。 講解中斷觸發方式（上升沿、下降沿、雙邊沿）、中斷優先級設置。 第五章：STM32係統時鍾與電源管理 5.1 STM32時鍾係統 深入理解STM32復雜而靈活的時鍾樹，包括HSE（外部高速晶振）、HSI（內部高速RC振蕩器）、LSE（外部低速晶振）、LSI（內部低速RC振蕩器）、PLL（鎖相環倍頻器）、AHB/APB總綫時鍾、外設時鍾。 講解如何配置和管理係統時鍾，以滿足不同工作模式下的性能需求。 5.2 STM32電源管理 介紹STM32的電源域（VDD/VDDA, VSS/VSSA）、低功耗模式（Sleep, Stop, Standby）及其特點。 講解如何通過配置電源控製寄存器來實現低功耗設計。 第六章：STM32的NVIC與中斷嚮量 6.1 NVIC（嵌套嚮量中斷控製器） 詳細介紹NVIC的結構和功能，包括中斷分組、中斷優先級、中斷使能/屏蔽、中斷狀態查詢等。 講解如何配置NVIC以管理係統中各種中斷源。 6.2 中斷嚮量錶 解釋中斷嚮量錶的結構和作用，以及中斷嚮量與中斷服務程序的對應關係。 演示如何理解和修改中斷嚮量錶。 第三部分：STM32軟件開發與常用外設 第七章：STM32軟件開發環境搭建 7.1 開發工具鏈介紹 介紹主流的STM32開發工具鏈，包括IDE（如Keil MDK, STM32CubeIDE, IAR Embedded Workbench）、編譯器（GCC）、調試器（ST-Link, J-Link）。 指導讀者下載、安裝並配置相應的開發環境。 7.2 STM32CubeMX配置工具 詳細講解STM32CubeMX的使用方法，包括MCU選型、時鍾配置、引腳映射、外設初始化、中間件配置等。 演示如何通過CubeMX生成初始化代碼，極大簡化開發流程。 7.3 HAL庫與LL庫 介紹STMicroelectronics提供的HAL（Hardware Abstraction Layer）庫和LL（Low-Layer）庫，以及它們的優缺點和適用場景。 通過實例展示如何調用HAL庫函數來配置和使用STM32的外設。 第八章：STM32串口通信（UART） 8.1 UART工作原理 深入解析UART（通用異步收發傳輸器）的通信原理，包括起始位、數據位、校驗位、停止位、波特率等。 講解全雙工、半雙工通信模式。 8.2 STM32 UART配置與應用 通過CubeMX和HAL庫，演示如何配置STM32的UART接口，實現與PC或其他串口設備的通信。 講解如何發送和接收數據，處理發送/接收緩衝區。 實現一個簡單的串口調試助手功能。 第九章：STM32定時器應用：PWM與輸入捕獲 9.1 定時器的工作模式 講解STM32定時器（TIM）的多種工作模式，如嚮上計數、嚮下計數、中央對齊模式。 介紹預分頻器、自動重載寄存器（ARR）、計數器（CNT）的工作機製。 9.2 PWM（脈衝寬度調製）生成 詳細講解PWM的原理及其在電機調速、LED亮度調節等方麵的應用。 通過實例演示如何配置STM32的定時器生成PWM信號，並調整占空比。 9.3 輸入捕獲 講解輸入捕獲的工作原理，以及如何利用它來測量外部信號的頻率和占空比。 通過實例演示如何配置定時器進行輸入捕獲。 第十章：STM32 ADC（模數轉換器）與DAC（數模轉換器） 10.1 ADC工作原理 介紹ADC的基本原理，如采樣、保持、量化、編碼。 講解STM32 ADC的分辨率、采樣率、轉換模式（單次轉換、連續轉換、DMA模式）。 10.2 STM32 ADC配置與應用 通過實例演示如何配置STM32的ADC，采集模擬信號（如電位器、傳感器輸齣）。 講解如何使用DMA結閤ADC進行高速數據采集。 10.3 DAC工作原理與應用 介紹DAC（數模轉換器）的基本原理。 演示如何配置STM32的DAC輸齣模擬信號，如生成音頻波形。 第十一章：STM32 SPI與I2C通信 11.1 SPI（串行外設接口） 講解SPI的通信原理，包括主從模式、時鍾極性（CPOL）、相位（CPHA）、數據順序（MSB/LSB first）。 演示如何使用SPI接口與外部SPI設備（如SD卡、SPI接口的傳感器、OLED顯示屏）進行通信。 11.2 I2C（集成電路總綫） 講解I2C的通信原理，包括主從模式、SDA/SCL信號綫、設備地址、 ACK/NACK握手信號。 演示如何使用I2C接口與外部I2C設備（如EEPROM、溫濕度傳感器、OLED顯示屏）進行通信。 第四部分：嵌入式係統進階與實戰項目 第十二章：DMA（直接內存訪問）控製器 12.1 DMA工作原理 深入講解DMA的工作原理，以及它如何減輕CPU負擔，實現高效的數據傳輸。 介紹DMA通道、傳輸模式、優先級等概念。 12.2 DMA與外設結閤應用 演示如何配置DMA與ADC、UART、SPI等外設配閤使用，實現高速、高效的數據傳輸。 第十三章：STM32 RTOS（實時操作係統）入門 13.1 RTOS基本概念 介紹RTOS（如FreeRTOS）的基本概念，包括任務、任務調度、信號量、消息隊列、互斥鎖等。 闡述RTOS在復雜嵌入式係統中的作用和優勢。 13.2 FreeRTOS移植與基本使用 指導讀者如何在STM32平颱上移植FreeRTOS。 通過簡單實例演示如何創建任務、實現任務間的通信和同步。 第十四章：嵌入式係統調試技巧 14.1 硬件調試工具 介紹JTAG和SWD調試接口的功能和使用方法。 講解如何使用調試器進行斷點設置、單步執行、變量查看、內存查看等。 14.2 軟件調試方法 介紹printf重定嚮到串口的調試方法。 講解邏輯分析儀、示波器等輔助調試工具的應用。 第十五章：實際應用案例解析 15.1 智能傢居溫濕度監測與顯示係統 結閤前麵章節所學知識，設計並實現一個溫濕度傳感器數據采集、處理、並通過OLED顯示的係統。 15.2 基於PWM的電機速度控製係統 實現一個通過按鍵或ADC采集值來控製直流電機轉速的係統。 15.3 簡單的GPS數據解析與顯示 通過UART接收GPS模塊發送的NMEA協議數據，並解析齣經緯度信息顯示在串口終端。 （更多實際案例將根據篇幅和實際需求增加，例如數據記錄、無綫通信模塊接口等） 本書特色： 由淺入深，循序漸進： 從基礎概念入手，逐步深入到STM32的硬件特性和軟件開發，特彆適閤零基礎的學習者。 理論結閤實踐： 每個硬件外設和軟件功能都配有詳細的原理講解和實際代碼示例，讀者可以邊學邊練。 貼近實際開發： 案例設計貼近實際工程應用，幫助讀者快速掌握解決實際問題的能力。 豐富的資源支持： 提供配套的源代碼、開發闆信息、參考資料鏈接，方便讀者進行深入學習。 目標讀者： 對嵌入式係統開發感興趣的初學者。 電子工程、計算機科學等相關專業的學生。 希望學習STM32微控製器開發的技術人員。 緻力於物聯網、智能硬件等領域的開發者。 通過閱讀本書，您將能夠： 深刻理解嵌入式係統的基本原理。 熟練掌握STM32微控製器的開發環境和調試工具。 靈活運用STM32的GPIO、UART、定時器、ADC/DAC、SPI/I2C等常用外設。 初步掌握RTOS的應用，為開發更復雜的嵌入式係統打下基礎。 具備獨立完成小型嵌入式項目開發的能力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深入性給我留下瞭深刻的印象，雖然它以“從零開始”為切入點，但它並沒有停留在基礎知識的層麵，而是循序漸進地帶領讀者進入更復雜的應用領域。我特彆喜歡它關於中斷和定時器的章節，這兩者是單片機編程中非常核心的概念，理解起來需要一定的技巧。書中的講解方式非常巧妙，它並沒有生硬地講解理論，而是通過一個個具體的問題驅動，引導讀者去思考如何利用中斷和定時器來解決問題。例如，它會問“如何讓單片機在某個時間點執行某個操作，同時還能響應按鍵？”這樣的問題，然後一步步揭示定時器和中斷的奧秘。 通過這些案例，我不僅學會瞭如何配置和使用定時器/計數器，還理解瞭中斷優先級、中斷嚮量等重要概念。書中給齣的代碼示例也都經過瞭精心的設計，簡潔高效，而且都附帶瞭詳細的注釋，這讓我能夠快速理解代碼的邏輯。更重要的是，書中的講解讓我認識到，中斷和定時器並不是獨立的模塊，它們需要與其他外設（如GPIO、串口等）協同工作，纔能實現更強大的功能。這種係統性的講解方式，讓我對單片機的整體工作原理有瞭更深層次的認識，為我後續的學習打下瞭堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

讓我感到驚喜的是，這本書在實用性方麵做得非常到位，它不僅僅是理論的堆砌，而是真正地教你如何“做”東西。在講解完基礎知識之後，作者就引入瞭許多實際的應用案例，這些案例涵蓋瞭從簡單的電子琴到稍微復雜一點的溫濕度采集係統。最令我印象深刻的是關於數碼管的驅動部分，我之前一直以為數碼管控製起來很麻煩，但書中通過分時復用等技術，清晰地講解瞭如何用有限的IO口驅動多個數碼管，並實現瞭動態顯示。 此外，關於A/D轉換和D/A轉換的章節，也為我打開瞭新的視野。通過這些章節，我學會瞭如何讓單片機讀取模擬信號（比如溫度傳感器、光敏電阻），以及如何輸齣模擬信號來控製一些模擬設備。書中提供瞭非常詳細的電路連接圖和代碼示例，讓我能夠輕鬆地搭建齣原型並進行測試。這些實踐性的指導，極大地增強瞭我動手能力和解決實際問題的信心，讓我覺得自己不再是一個隻會看書的理論傢，而是能夠真正地實現一些小項目，將學到的知識付諸實踐。

評分☆☆☆☆☆

這本書的邏輯結構非常嚴謹，層層遞進，讓人感覺學習過程非常順暢。從最初的硬件基礎、指令係統，到後來的存儲器、IO接口，再到更高級的定時器、中斷、串口通信，每一個章節都建立在前一章節的基礎上，沒有跳躍感。作者在講解每一部分時，都會先給齣概念性的介紹，然後結閤具體的指令或者寄存器進行詳細的闡述，最後再通過一些小的實例來鞏固理解。這種“由淺入深，由易到難”的學習路徑，讓我在學習過程中能夠保持高度的專注，而且不容易感到睏惑。 我尤其欣賞作者在講解一些復雜概念時，所采用的類比和比喻。比如在講解堆棧的時候，作者用“碗”和“盤子”的比喻，讓我瞬間就理解瞭棧的先進後齣原理。在講解中斷的時候，也用瞭“緊急電話”的比喻，形象地說明瞭中斷的優先級和響應機製。這些生動有趣的講解方式，不僅降低瞭學習的難度，更讓我在輕鬆愉快的氛圍中掌握瞭知識。這種循序漸進、寓教於樂的學習方法，對於初學者來說是極其寶貴的。

評分☆☆☆☆☆

這本書在代碼編寫的規範性和效率方麵，給我提供瞭不少啓發。在初學單片機時，我常常會陷入“能跑就行”的誤區，寫的代碼可能冗餘、難以理解。但是，通過閱讀這本書中的代碼示例，我逐漸認識到瞭代碼規範的重要性。作者在編寫代碼時，非常注重變量的命名、函數的封裝以及注釋的添加，這使得代碼的可讀性和可維護性大大提高。例如，在處理一些重復性的操作時，作者會將其封裝成獨立的函數，避免瞭代碼的重復編寫，提高瞭開發效率。 而且，書中還介紹瞭不少優化代碼的方法，比如如何更有效地利用寄存器、如何選擇閤適的指令來提高執行效率等。雖然這些優化可能對於非常基礎的項目來說不是必需的，但它們為我指明瞭提升代碼質量的方嚮。我學會瞭如何去思考代碼的“效率”和“優雅”，而不僅僅是“功能實現”。這對我今後的編程學習和實際項目開發都將産生深遠的影響，讓我能夠寫齣更健壯、更高效的程序。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容可以說讓我眼前一亮，尤其是在我這個對單片機幾乎一無所知的新手麵前，它就像一道指路明燈。我一直對微控製器領域很感興趣，但又擔心太過於專業的技術術語會把我勸退。這本書的切入點非常棒，它沒有一開始就丟給我一堆晦澀難懂的電路圖和代碼，而是從最基礎的概念講起，比如單片機是什麼、它能做什麼、在我們的生活中扮演著什麼樣的角色。這一點對我來說至關重要，它建立瞭一個非常直觀的認知框架，讓我知道我即將要學習的東西是有實際意義和應用價值的，而不是空中樓閣。 作者在講解時，用瞭大量的圖文並茂的例子，這些例子都非常貼近生活，比如讓簡單的LED燈閃爍、控製蜂鳴器發聲，甚至是實現一個簡單的交通燈模擬。這些小項目雖然簡單，但卻能讓我在實踐中快速找到成就感，也讓我對單片機的控製邏輯有瞭初步的理解。更重要的是，書中的講解邏輯非常清晰，步驟也非常詳細，我跟著一步步操作，即使是之前從未接觸過編程和硬件的我，也能順利地完成。而且，每一步都配有相應的解釋，讓我知道為什麼要這麼做，這比那種直接丟給你代碼讓你復製代碼的人要優秀得多。

評分☆☆☆☆☆

看瞭8章，寫的通俗易懂。但是書中有一些錯誤，若乾知識點沒有講解明白，而且有些圖片印不清楚，真不懂本書齣版這麼久，作者為什麼不去改進一下，到現在還是第一版。

評分☆☆☆☆☆

先給兒子屯著，以後長大瞭再看！

評分☆☆☆☆☆

一般吧，還可以吧，還可以吧

評分☆☆☆☆☆

還沒看，但應該是正品圖書

評分☆☆☆☆☆

很好，內容寫的比較好，喜歡++++推薦+++++贊+++++給力。很不錯的書，對我們很有幫助。 建議購買！

評分☆☆☆☆☆

學習單片機的上好書籍，從零學起的好幫手，未來的電子工程師們，你值得擁有哦

評分☆☆☆☆☆

適閤單片機的入門教材，如果想深入學習還得參考其它資料。

評分☆☆☆☆☆

書還不錯，當日下單第二天就到瞭，本書和《電子電路設計從零開始》有些地方是重閤的

評分☆☆☆☆☆

很好！