9787509612828 单片机应用与电子设计竞赛实训 经济管理出版社 佟国香,郝润科 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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佟国香，郝润科 著

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• 经济管理出版社
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出版社： 经济管理出版社

ISBN：9787509612828

商品编码：29525924297

包装：平装

出版时间：2011-03-01

基本信息

书名：单片机应用与电子设计竞赛实训

定价：30.00元

作者：佟国香,郝润科

出版社：经济管理出版社

出版日期：2011-03-01

ISBN：9787509612828

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本书是面向电子设计大赛中单片机应用的实践教材。
以瑞萨电子有限公司的78K0系列单片机为实例，从基础应用到电子设计制作，深入浅出地介绍了以单片机为核心的嵌入式系统开发中的软硬件构成及特点，并用具体案例介绍以MCU为核心的应用产品的软硬件设计、开发、分析及调试。
实践环节分为两个部分：软件模拟和具体产品的制作。通过方案总体认证、系统设计、硬件开发、软件开发、软硬件联机调试等步骤训练学生动手能力及整体设计的能力，具备电子产品应用设计的基本能力，从而为电子设计大赛打下良好的设计基础。本教材也可以作为电子设计爱好者的初学实践参考教材。书中给出了大量的单片机应用实践实例，详细介绍了硬件设计原理和软件程序设计流程，并给出了使用瑞萨电子有限公司的仿真软件SM for78K0系列进行模拟仿真的操作流程，为用户的设计开发提供参考。

目录

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章 基础部分
1.1 电阻
1.1.1 电阻器参数的识别
1.1.2 电阻器的种类
1.1.3 电阻器的检测
1.2　电容
1.2.1 电容参数的识别
1.2.2 电容的种类
1.2.3 电容的检测
1.3 电感
1.3.1 电感参数的识别
1.3.2 常用电感的种类
1.3.3 电感的检测
1.4　二极管
1.4.1 二极管参数的识别
1.4.2　二极管的种类
1.4.3　二极管的检测
1.5 三极管
1.5.1　三极管的参数识别
1.5.2　三极管的种类
1.5.3 三极管的检测
1.6　逻辑电路
1.6.1　基本逻辑电路
1.6.2　存储电路
1.6.3 寄存器
1.6.4　计数器
1.6.5　锁存器
第2章 单片机基础
2.1　单片机的寄存器
2.2　单片机的存储装置
2.3　单片机的指令
2.4　单片机的端口
2.4.1 控制I/O端口的功能寄存器
2.4.2　端口的输入控制
2.4.3 端口的输出控制
2.5　单片机的定时器
2.5.1 定时器的类型
2.5.2　8位定时器/事件计数器50
2.6　单片机内部的A/D转换器
2.6.1　A/D转换器的操作
2.6.2　A/D转换器的应用
2.6.3　使用开发工具进行系统开发
2.7　单片机内部的串行接口
2.7.1　异步串行通讯接口
2.7.2　3线串行通讯接口
2.8 中断
2.9　选项字节
第3章 实验环境
3.1　教学板硬件概述
3.1.1　教学板及附件
3.1.2　NEC AF/SP-1编程器的连接
3.1.3 NEC NTC MINICUBE 78K0的连接
3.1.4　教学板配置图
3.2　系统结构框图
3.3　存储器映射图
3.3.1　存储器组
3.3.2　存储器映射
3.4　I/O映射
第4章　系统开发环境介绍
第5章　实验项目
第6章　电子制作

作者介绍

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文摘

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序言

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《嵌入式系统开发与创新实践》 内容简介： 在快速发展的科技浪潮中，嵌入式系统已成为现代工业、物联网、智能家居、汽车电子等众多领域的核心驱动力。它们以小巧、高效、低功耗的特点，悄无声息地渗透到我们生活的方方面面，塑造着未来的生活方式和产业格局。本书旨在为读者提供一个全面、深入的嵌入式系统开发与创新实践指南，覆盖从基础理论到实际应用的全过程，帮助读者掌握核心技术，培养解决复杂工程问题的能力，并激发创新灵感，在嵌入式领域脱颖而出。 第一章 嵌入式系统概述与发展趋势 本章将带领读者走进嵌入式系统的世界，揭示其定义、特点、组成部分以及在现代科技中的关键作用。我们将深入探讨嵌入式系统的发展历程，从早期的简单控制器到如今高度集成、智能化的解决方案，梳理其演进脉络。同时，本章将重点分析当前嵌入式系统领域的热点技术和发展趋势，例如物联网（IoT）的兴起、人工智能（AI）与嵌入式系统的融合、边缘计算的崛起、低功耗设计的重要性、实时操作系统（RTOS）的应用以及安全性的考量等。通过对这些趋势的深入理解，读者可以更好地把握行业发展方向，为未来的学习和研发打下坚实基础。 第二章 嵌入式微控制器（MCU）基础 微控制器是嵌入式系统的“大脑”，掌握其基础知识是进行嵌入式开发的首要任务。本章将详细介绍微控制器的基本结构，包括CPU核心、存储器（RAM、ROM、Flash）、输入/输出（I/O）端口、定时器/计数器、中断控制器、通信接口（如UART、SPI、I2C、CAN）等。我们将着重讲解不同类型微控制器的架构特点，并以业内主流的ARM Cortex-M系列等为例，阐述其指令集、流水线、中断机制和电源管理等关键技术。此外，本章还将涵盖微控制器的工作原理、复位与启动流程，以及如何通过外部电路对微控制器进行配置和连接。 第三章 嵌入式硬件设计与外设接口 成功的嵌入式系统离不开精心设计的硬件平台。本章将引导读者掌握嵌入式硬件设计的基本原则和方法。我们将从系统整体需求分析出发，讲解如何选择合适的微控制器，以及电源管理、时钟系统、复位电路的设计。重点内容包括各种常用外设的接口技术，如传感器（温度、湿度、光照、加速度计等）、执行器（电机驱动、LED显示、蜂鸣器等）、存储设备（EEPROM、SD卡）、通信模块（Wi-Fi、蓝牙、Zigbee）以及人机交互接口（LCD、触摸屏、按键）的连接与配置。读者将学习到如何阅读硬件原理图，理解信号传输、阻抗匹配、信号完整性等关键概念，并了解PCB（Printed Circuit Board）设计的基本流程和注意事项。 第四章 嵌入式软件开发环境与工具链 高效的软件开发离不开强大的开发环境和完善的工具链。本章将介绍主流的嵌入式软件开发环境，包括集成开发环境（IDE）的选择与配置，如Keil MDK、IAR Embedded Workbench、STM32CubeIDE等。我们将详细讲解编译器、汇编器、链接器的工作原理，以及如何进行代码调试，包括断点设置、单步执行、变量查看、内存监视等。此外，本章还将介绍仿真器（Debugger）和逻辑分析仪等硬件调试工具的使用，以及版本控制系统（如Git）在嵌入式项目开发中的重要性。读者将了解如何搭建一个稳定高效的开发流程，以加速产品迭代和问题排查。 第五章 嵌入式C/C++编程实践 C/C++语言是嵌入式系统开发的主流语言，其高效性和灵活性使其成为不可或缺的选择。本章将深入讲解嵌入式C/C++编程的特有技巧和注意事项。我们将重点关注内存管理，包括指针的使用、栈与堆的区别、内存泄漏的避免以及动态内存分配。此外，本章还将讲解位操作、硬件寄存器访问、中断服务程序的编写、结构体与联合体的使用、宏定义与条件编译等与嵌入式开发紧密相关的编程技术。通过大量的实例演示，读者将学习如何编写出高效、稳定、可移植的嵌入式C/C++代码。 第六章 实时操作系统（RTOS）原理与应用 在许多复杂的嵌入式系统中，传统的裸机编程已难以满足需求，此时实时操作系统（RTOS）就显得尤为重要。本章将深入剖析RTOS的核心概念，包括任务（Task）的管理、任务调度（如优先级调度、时间片轮转调度）、任务间的通信与同步（如信号量、互斥锁、消息队列）、中断处理以及内存管理等。我们将以FreeRTOS、RT-Thread等主流RTOS为例，演示如何在实际项目中应用RTOS，搭建多任务并发的系统。读者将学会如何划分任务、设计任务间的交互机制，从而构建出更具响应性、更易于维护的嵌入式系统。 第七章 嵌入式通信协议与网络 现代嵌入式系统往往需要与其他设备或云端进行通信，因此掌握各种通信协议至关重要。本章将详细介绍嵌入式系统中常用的通信协议，包括串行通信（UART、RS232、RS485）、同步通信（SPI、I2C），以及网络通信协议，如TCP/IP协议栈（Socket编程）、MQTT、HTTP等。我们将讲解这些协议的工作原理、数据帧结构、通信方式以及在嵌入式系统中的实现方法。读者将学习如何通过这些协议实现设备之间的数据交换、远程控制以及与云平台的对接，为构建物联网应用奠定基础。 第八章 嵌入式系统性能优化与功耗管理 在资源受限的嵌入式环境中，性能优化和功耗管理是提升产品竞争力的关键。本章将探讨各种性能优化策略，包括代码优化（算法选择、指令优化、缓存利用）、内存优化（数据结构选择、减少内存碎片）、以及硬件加速的应用。同时，本章将深入讲解嵌入式系统的功耗管理技术，包括低功耗模式（睡眠模式、待机模式）、动态电压频率调整（DVFS）、以及如何通过软件和硬件手段来降低功耗。读者将学会如何平衡性能与功耗的需求，设计出更加高效、节能的嵌入式产品。 第九章 嵌入式系统调试与测试 高质量的嵌入式系统离不开严格的调试与测试。本章将系统介绍嵌入式系统的调试技术，包括硬件调试（JTAG/SWD仿真器）、软件调试（IDE调试工具、printf调试）以及日志记录。我们将讲解如何运用逻辑分析仪、示波器等硬件工具来分析信号和排查硬件问题。在测试方面，本章将涵盖单元测试、集成测试、系统测试以及性能测试的策略和方法，并介绍自动化测试在嵌入式领域的应用。通过本章的学习，读者将能够掌握有效的调试和测试手段，确保嵌入式产品的可靠性和稳定性。 第十章 嵌入式系统安全 随着嵌入式系统在关键基础设施和个人设备中的普及，安全性变得前所未有的重要。本章将深入探讨嵌入式系统的安全威胁，如代码漏洞、数据泄露、侧信道攻击等。我们将介绍嵌入式安全的基本原则，包括加密解密技术（如AES、RSA）、数字签名、安全启动、安全存储以及访问控制等。读者将了解如何在嵌入式系统中实现安全防护措施，保护系统和用户数据的安全，并满足日益严格的安全法规要求。 第十一章 嵌入式系统创新应用与项目实战 本章将通过一系列实际的嵌入式项目案例，将前面章节所学的知识融会贯通。我们将选取一些具有代表性的应用场景，如智能家居控制系统、工业自动化设备、医疗健康监测设备、无人机控制系统等。每个案例都将详细阐述项目需求分析、系统架构设计、硬件选型、软件开发、调试测试以及最终的部署过程。读者将有机会亲手实践，将理论知识转化为实际产品，并在项目过程中学习如何解决实际工程中遇到的挑战，培养独立思考和解决问题的能力。 第十二章 嵌入式系统的前沿技术与未来展望 本章将带领读者放眼未来，探讨嵌入式系统领域的新兴技术和发展方向。我们将深入研究人工智能在嵌入式系统中的应用，如边缘AI、嵌入式机器学习；探讨RISC-V架构的崛起及其对嵌入式领域的影响；分析低功耗广域网（LPWAN）技术在物联网中的应用；以及探讨嵌入式系统与5G、云计算的深度融合。通过对这些前沿技术的介绍，读者将能够保持对行业最新动态的敏锐度，为未来的职业发展和技术创新做好准备。 本书内容丰富，理论与实践相结合，旨在为有志于投身嵌入式系统开发领域的工程师、学生以及技术爱好者提供一本系统、全面、实用的参考书。通过深入学习本书内容，读者将能够掌握嵌入式系统的核心技术，具备独立开发和创新应用的能力，为在快速发展的嵌入式技术领域取得成功奠定坚实基础。

评分☆☆☆☆☆

从一个参赛者的角度来看，这本书对于提升临场应变能力和优化系统性能方面，提供了无价的指导。书中关于电源管理、抗干扰设计以及如何通过软件优化来提升系统稳定性的章节，简直是“实战经验”的精华提炼。很多初学者在设计产品时，往往只关注功能实现，却忽略了在真实环境中长期稳定运行的“健壮性”问题。这本书则非常注重这一点，它用许多竞赛中“翻车”的真实教训来反衬出良好设计习惯的重要性。例如，它详细分析了某些常见的逻辑错误在实际项目中可能导致的灾难性后果，并给出了切实可行的规避措施。这种近乎“血泪史”的经验分享，比单纯的理论讲解更具震撼力和说服力，让我从一开始就养成了严谨、精益求精的工程态度。这本书无疑是为那些渴望在设计竞赛中脱颖而出的人量身定制的精品。

评分☆☆☆☆☆

与其他侧重于某一特定单片机系列的教材相比，这本书展现出了更宏观的视角和更强的通用性。虽然它以实训为导向，但作者并未将篇幅全部集中在某个特定型号的芯片上，而是巧妙地利用主流平台的特性，来阐述通用的嵌入式系统设计原理。这种做法的好处是，读者在学习完这本书后，即便未来接触到性能更强大或架构不同的新一代微控制器，也能迅速抓住其核心的设计思想，而不是仅仅停留在对特定型号的API调用上。我个人认为，这种“授人以渔”的教育理念，是这本书最宝贵的地方。在电子设计竞赛中，我们面对的往往是临时更换硬件平台的情况，这本书提供的思维框架，让我能够从容应对这些突发状况，快速构建稳定的解决方案。它培养的不是代码的搬运工，而是真正的系统设计者。

评分☆☆☆☆☆

这本《单片机应用与电子设计竞赛实训》确实是一本让人爱不释手的书。我记得我第一次翻开它的时候，就被书中那种扎实的理论基础和紧密结合实际的实训案例深深吸引住了。作者在讲解复杂概念时，总能用非常清晰易懂的方式，仿佛手把手地带着你从零开始构建知识体系。特别是关于各种传感器接口和数据处理的部分，讲解得尤为透彻，让我这个初学者也能很快上手。而且，书中还穿插了大量设计竞赛中的典型案例分析，这些案例不仅仅是停留在理论层面，而是详细剖析了从需求分析、硬件选型到软件编程的全过程，这对于我这种准备参加竞赛的学生来说，简直就是一本“秘籍”。我特别喜欢它那种循序渐进的编排方式，每完成一个小模块的实训，都能获得实实在在的成就感，这极大地增强了我继续深入学习的动力。总的来说，它不仅仅是一本技术手册，更像是一位经验丰富的导师在身旁指导，让我对单片机这门技术不再感到畏惧，反而充满了探索的乐趣和信心。它的实用性远超出了我的预期，绝对是电子工程领域入门和进阶的绝佳参考资料。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我接触过不少关于单片机编程和嵌入式系统的书籍，但很多要么是理论过于晦涩难懂，要么就是案例陈旧脱离实际。然而，这本书的出现简直是为我眼前一亮。它最成功的地方在于，完美地平衡了理论深度与实践广度。我尤其欣赏作者在介绍底层寄存器操作和高级编程技巧时的那种游刃有余的感觉。他们不仅教会了我们“怎么做”，更重要的是解释了“为什么这么做”，这才是区分一本好书和普通教材的关键。书中涉及到的外设驱动代码规范性极高，注释详尽且逻辑清晰，即便是需要移植到不同型号单片机上，也能做到举一反三，快速适应。我曾用书中的一个项目作为基础，成功将其扩展成一个更加复杂的物联网小系统，过程中遇到的问题，回翻这本书，总能找到关键的思路和解决方案。这种深度和广度的结合，使得它不仅适合新手入门，对于有一定经验的工程师来说，也是一本提升工程素养的宝典。阅读体验极其流畅，完全没有那种枯燥乏味的感觉。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和排版也值得称赞。要知道，技术书籍如果排版混乱，即使内容再好，阅读起来也会大打折扣。这本《单片机应用与电子设计竞赛实训》在视觉上做到了极佳的平衡——图表清晰、代码块格式统一，重点信息（如关键电路图的关键节点、易错的编程逻辑）都有着明确的标注和强调。我常常在深夜学习时，因为排版清晰而减少了阅读疲劳。更让我感到惊喜的是，书中对一些容易混淆的概念，比如中断服务程序的优先级和实时性处理，配上了生动的流程图进行对比分析，这比单纯的文字描述效率高太多了。通过这些图示，我才真正理解了为什么在特定的竞赛场景下，必须采用某种特定的时序控制方案。这种对细节的把控，体现了编者深厚的教学经验和对读者学习路径的充分考量。它不仅仅是知识的堆砌，更是一种高效的学习方法的传授。