單片機電子産品設計(應用電子技術專業) 張溪 9787040256437 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張溪 著

圖書標籤:

• 單片機
• 電子産品設計
• 應用電子技術
• 嵌入式係統
• 電子工程
• 電路設計
• 實踐應用
• 張溪
• 高等教育
• 教材

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齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040256437

商品編碼：29578982277

包裝：平裝

齣版時間：2008-12-01

基本信息

書名：單片機電子産品設計(應用電子技術專業)

定價：21.20元

作者：張溪

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2008-12-01

ISBN：9787040256437

字數：340000

頁碼：217

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.400kg

編輯推薦

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內容提要

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　　本書以目前應用廣泛的MCS-51係列單片機應用技術為主綫，係統介紹瞭其內部結構、功能、指令係統、定時器/計數器、中斷係統等相關基礎知識。本書結閤單片機應用項目，從單片機典型單元電路分析和外圍設備的應用入手，到後應用項目設計的完成，每步都精心設計，內容從易到難。本書根據高職高專教育的特點，融入瞭大量源自生産實踐的綜閤項目設計實例，注重“做中學、學中做”，其目的在於拓寬學生的知識麵和提高學生綜閤開發單片機産品的能力，為後續課程的學習、畢業設計及畢業後工作提供良好的模擬訓練。本書適用於高職高專、成人教育及在職工程技術人員學習和參考，也可供大學生參加電子設計競賽時參考或自學。

目錄

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章 MCS-51係列單片機基本知識
1.1 什麼是單片機
1.2 單片微型計算機及單片微型計算機係統
1.2.1 微型計算機
1.2.2 微型計算機係統
1.2.3 單片微型計算機
1.2.4 單片機應用係統及組成
1.3 MCS-51係列單片機分類
1.4 MCS-51係列單片機的內部結構及引腳
1.4.1 MCS-51係列單片機的內部組成
1.4.2 MCS-51係列單片機的引腳
1.5 MCS-51係列單片機的內部數據存儲器
1.5.1 內部數據存儲器低128單元
1.5.2 內部數據存儲器高128單元
1.6 MCS-51係列單片機的內部程序存儲器
第2章 MCS-51係列單片機的I/O接口部件
2.1 P0口
2.2 P1口
2.3 P2口
2.4 P3口
2.5 P0、P1、P2、P3口作為I/O接口使用實例
2.5.1 驅動LED實例
2.5.2 驅動繼電器實例
2.5.3 光電耦閤器件的接口電路
2.6 單片機小係統
2.7 係統的擴展
2.7.1 RAM擴展
2.7.2 I/O接口擴展
2.8 MCS-51係列單片機教學實驗電路闆
2.8.1 實驗電路闆簡介
2.8.2 實驗項目
第3章 MCS-51係列單片機指令係統
3.1 指令係統的基本概念
3.1.1 指令的基本格式
3.1.2 MCS-51係列單片機指令係統中的常用符號說明
3.1.3 MCS-51係列單片機指令係統的分類
3.1.4 尋址方式
3.2 MCS-51係列單片機指令係統
3.2.1 數據傳送類指令
3.2.2 算術運算類指令
3.2.3 邏輯運算及移位指令
3.2.4 位操作類指令
3.2.5 控製轉移類指令
第4章 匯編語言程序設計與仿真
4.1 僞指令
4.2 匯編語言程序設計
4.2.1 簡單程序設計
4.2.2 分支程序設計
4.2.3 循環程序設計
4.2.4 查錶程序設計
4.2.5 散轉程序設計
4.2.6 子程序設計
4.3 匯編語言程序的仿真與調試
4.4 匯編語言程序的結構
第5章 中斷係統及定時器/計數器
5.1 8051單片機的中斷係統
5.1.1 中斷概述
5.1.2 中斷源和中斷控製器
5.1.3 中斷處理流程
5.1.4 中斷優先控製和中斷嵌套
5.1.5 中斷係統的應用
5.2 8051單片機的定時器/計數器
5.2.1 定時方法概述
5.2.2 8051單片機的定時器/計數器的結構和工作原理
5.2.3 定時器/計數器的控製寄存器
5.2.4 定時器/計數器工作方式
5.2.5 定時器/計數器的應用
第6章 串行接口與通信基礎
6.1 串行通信基本知識
6.1.1 數據通信的基本概念
6.1.2 串行通信的方嚮
6.1.3 串行通信的同步方式
6.1.4 串行通信硬件電路
6.1.5 串行通信主要寄存器與設置
6.2 串行通信的應用
第7章 STC89C52單片機主要擴展部件的應用
7.1 STC89C52單片機定時器/計數器2的操作
7.1.1 捕獲模式
7.1.2 自動重裝模式(遞增/遞減計數器)
7.1.3 波特率發生器模式
7.1.4 波特率公式匯總
7.1.5 定時器/計數器2的設置
7.1.6 可編程時鍾輸齣
7.2 STC89C52單片機的ISP/IAP應用
第8章 串行RAM接口技術
第9章 MCS-51係列單片機人機交互設計
9.1 鍵盤接口技術
9.1.1 按鍵的機械特性
9.1.2 按鍵電路與程序設計
9.2 顯示器接口技術
9.2.1 LED數碼管顯示技術
9.2.2 LCD液晶顯示技術
0章 城市交道口交通燈控製係統
10.1 交通燈控製規則
10.1.1 4種通行方式
10.1.2 功能要求
10.1.3 控製狀態分解
10.2 項目要求
10.3 方案設計
10.3.1 方案一的實現
10.3.2 方案二的實現
10.4 設計總結報告
10.5 項目完成評價標準
1章 水溫控製係統的設計
11.1 項目要求
11.2 設計方案
11.2.1 傳感器檢測電路設計
11.2.2 A/D轉換器電路設計
11.2.3 單片機控製電路設計
11.2.4 加熱控製電路設計
11.2.5 電源電路設計
11.3 設計方案二
11.3.1 傳感器檢測電路設計
11.3.2 單片機控製與顯示電路設計
11.3.3 加熱控製電路設計
11.3.4 電源電路設計
11.4 設計總結報告
11.5 項目完成評價標準
2章 汽車倒車雷達係統的設計
12.1 項目要求
12.2 方案論證
12.3 超聲波傳感器檢測電路
12.3.1 T/R-40-××係列通用型超聲波發射/接收傳感器
12.3.2 超聲波發射電路
12.3.3 超聲波檢測接收電路
12.4 單片機控製電路
12.5 電源電路
12.6 控製程序設計
12.7 設計總結報告及項目評價標準
3章 萬年曆的設計
13.1 項目要求
13.2 方案論證
13.3 係統硬件電路的設計
13.3.1 時鍾電路設計
13.3.2 顯示電路設計
13.4 程序設計
13.4.1 係統主程序
13.4.2 時間調整程序
13.5 調試及性能分析
13.6 控製源程序清單
13.7 設計總結報告及項目評價標準
附錄1 MCS-51係列單片機匯編指令錶
附錄2 ASCII編碼錶
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《嵌入式係統原理與實踐：基於ARM Cortex-M內核的開發》 內容簡介： 本書深入剖析瞭現代嵌入式係統設計中的核心原理與關鍵技術，重點聚焦於目前廣泛應用的ARM Cortex-M係列微控製器。全書力求理論與實踐相結閤，旨在幫助讀者建立紮實的嵌入式係統基礎，並掌握從硬件選型、軟件開發到係統調試的全流程設計能力。 第一篇 嵌入式係統基礎 本篇將引領讀者進入嵌入式係統的奇妙世界，從宏觀視角理解其概念、構成和發展曆程。 第一章 嵌入式係統概述： 詳細介紹嵌入式係統的定義、特點（如實時性、嵌入性、可靠性、低功耗等），並闡述其在國民經濟和社會生活中的重要地位和應用領域（如消費電子、工業控製、醫療設備、汽車電子、物聯網等）。我們將探討嵌入式係統與通用計算機係統的區彆，以及其獨特的軟硬件協同設計模式。 第二章 微控製器架構與工作原理： 深入解析微控製器的基本組成，包括CPU（中央處理器）、存儲器（RAM、ROM、Flash）、I/O端口、定時器/計數器、中斷控製器、通信接口（UART、SPI、I2C等）以及ADC/DAC等外設。我們將重點介紹RISC（精簡指令集計算）和CISC（復雜指令集計算）的區彆，並為後續介紹ARM Cortex-M架構打下基礎。 第三章 C語言在嵌入式開發中的應用： 強調C語言作為嵌入式開發主流語言的地位，重點講解C語言在嵌入式係統中的特性和應用技巧，如指針、位操作、內存管理、數據結構等。我們將通過實際案例，展示如何利用C語言高效地控製硬件和實現算法。 第四章 匯編語言基礎與ARM指令集入門： 簡要介紹匯編語言的概念和作用，並初步接觸ARMv7-M架構下的常用指令集。這部分內容旨在讓讀者瞭解底層硬件如何被驅動，以及匯編語言在調試和性能優化中的作用，但本書的重點將放在高級語言開發上。 第二篇 ARM Cortex-M微控製器開發 本篇將是本書的核心，重點介紹ARM Cortex-M係列微控製器的體係結構、開發環境和核心應用。 第五章 ARM Cortex-M係列微控製器架構詳解： 詳細剖析ARM Cortex-M係列（如Cortex-M0, Cortex-M3, Cortex-M4, Cortex-M7等）的獨特設計理念和核心功能。我們將重點講解其流水綫技術、分支預測、Thumb-2指令集（兼具RISC的性能和CISC的代碼密度）、嵌套嚮量中斷控製器（NVIC）的高效中斷處理機製，以及內存保護單元（MPU）和浮點處理單元（FPU）等高級特性。 第六章 嵌入式開發工具鏈與集成開發環境（IDE）： 介紹主流的嵌入式開發工具鏈，包括交叉編譯器（如GCC for ARM）、調試器（如GDB）和仿真器。重點講解兩種常用的集成開發環境（IDE）：Keil MDK（Microcontroller Development Kit）和IAR Embedded Workbench。我們將演示如何在IDE中創建項目、配置芯片、編寫代碼、編譯鏈接、下載程序以及進行硬件仿真和調試。 第七章 GPIO（通用輸入輸齣）端口編程： 講解GPIO端口的配置和使用，包括輸入模式（上拉、下拉、浮空）、輸齣模式（推挽、開漏）以及復用功能。我們將通過點亮LED、讀取按鍵狀態等實例，幫助讀者掌握GPIO的基本操作。 第八章 中斷係統與事件驅動編程： 深入理解ARM Cortex-M的NVIC中斷控製器，學習如何配置外部中斷、定時器中斷、串口中斷等。我們將重點講解中斷優先級、中斷嚮量錶、中斷服務程序（ISR）的設計，以及如何利用中斷實現高效的事件驅動編程，避免輪詢造成的資源浪費。 第九章 定時器/計數器應用： 介紹通用定時器/計數器的原理，包括計數模式、定時模式、 PWM（脈衝寬度調製）生成等。我們將演示如何利用定時器實現精確延時、周期性任務調度以及舵機控製等應用。 第十章 ADC（模數轉換器）與DAC（數模轉換器）接口： 講解ADC的采樣原理、分辨率、轉換速率，以及常見的采樣模式（單次轉換、連續轉換）。我們將演示如何通過ADC讀取模擬傳感器（如溫度傳感器、光敏電阻）的信號。介紹DAC的原理和應用，如生成音頻信號、模擬電壓輸齣等。 第十一章 串口通信（UART）協議與應用： 詳細講解UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）通信協議，包括波特率、數據位、停止位、校驗位等參數的設置。我們將演示如何利用UART實現單片機與PC、其他單片機或藍牙模塊之間的通信。 第十二章 SPI（串行外設接口）與I2C（集成電路互聯）總綫： 深入理解SPI和I2C總綫的通信原理、主從模式、時序以及硬件接口。我們將講解如何利用SPI與外部存儲器、傳感器（如SPI接口的LCD、ADC）通信，以及如何利用I2C與EEPROM、OLED顯示屏等設備進行數據交互。 第十三章 實時操作係統（RTOS）入門： 簡要介紹實時操作係統（RTOS）的概念、作用以及優點，如任務調度、資源管理、任務間通信等。我們將介紹一個主流的嵌入式RTOS（如FreeRTOS），並通過簡單的示例，演示如何在RTOS環境下進行多任務開發，以及如何利用信號量、消息隊列等機製實現任務同步和通信。 第三篇 嵌入式係統設計與實踐 本篇將引導讀者將前兩篇所學的知識融會貫通，通過實際項目的設計與實現，提升嵌入式係統設計能力。 第十四章 嵌入式係統硬件選型與設計考量： 探討在進行嵌入式産品設計時，如何根據項目需求選擇閤適的微控製器、存儲器、外圍芯片以及電源管理方案。我們將分析功耗、成本、性能、可靠性等關鍵因素對硬件選型和整體係統設計的影響。 第十五章 嵌入式軟件架構設計： 介紹常見的嵌入式軟件架構模式，如裸機程序、簡單的多任務模型、基於RTOS的架構等。我們將討論如何根據項目復雜度選擇閤適的軟件架構，以及如何進行模塊化設計，提高代碼的可讀性、可維護性和可重用性。 第十六章 嵌入式係統調試與測試： 深入講解嵌入式係統調試的常用方法和技巧，包括硬件調試（JTAG/SWD接口）、軟件調試（斷點、單步執行、查看變量、內存查看）、日誌輸齣以及邏輯分析儀等工具的使用。我們將強調單元測試、集成測試和係統測試在保證産品質量中的重要性。 第十七章 典型嵌入式應用案例分析： 案例一：智能傢居溫濕度監測與控製係統： 結閤DHT11/DHT22溫濕度傳感器、LCD顯示屏和WiFi模塊，設計一個能夠實時監測環境溫濕度並可遠程控製（通過手機APP或Web界麵）的智能傢居節點。 案例二：便攜式數據采集與存儲設備： 利用ADC采集模擬信號（如電池電壓），並使用SD卡模塊將采集到的數據進行存儲，實現一個簡單的便攜式數據記錄儀。 案例三：基於ARM Cortex-M的運動控製器： 演示如何利用定時器生成PWM信號，精確控製直流電機或步進電機的轉速和位置，為更復雜的運動控製係統打下基礎。 第十八章 嵌入式係統電源管理與低功耗設計： 探討嵌入式係統在低功耗設計方麵的重要性，介紹各種低功耗模式（如睡眠模式、深度睡眠模式）以及如何通過優化軟件和硬件來降低功耗。 第十九章 嵌入式産品開發流程與未來趨勢： 總結嵌入式産品從概念到量産的完整開發流程，包括需求分析、原型設計、軟硬件開發、測試驗證、生産製造等環節。展望嵌入式係統在人工智能、物聯網、邊緣計算等領域的未來發展趨勢，以及開發者需要掌握的新技術和新理念。 本書內容豐富，循序漸進，配以大量的實例和代碼演示，旨在為讀者提供一個全麵、深入的學習平颱，使其能夠自信地參與到各種嵌入式電子産品的設計與開發中。

評分☆☆☆☆☆

我注意到這本書的裝幀似乎是比較經典的膠訂，希望它能經受住我這種“愛摺騰”的讀者的反復翻閱和對照查找。對於電子設計類的書籍，內容的時效性是一個隱性的挑戰。我希望《單片機電子産品設計》在涉及到的具體芯片型號或者開發闆選型上，能夠選取那些生命周期較長、資料豐富的主流係列，這樣可以保證學生在後續的學習和項目製作中，不至於因為手冊難找或者資料過舊而卡殼。此外，我對書中關於通信協議部分的內容非常感興趣，比如串行通信（UART）、I2C或者SPI的講解深度如何。一個優秀的教材應該教會我們如何“讀懂”數據手冊，而不是直接把手冊的內容搬運過來。如果張溪老師能在這些協議的底層時序圖上多花筆墨，並結閤實際的示波器抓波形圖來佐證，那無疑會大大提升這本書的實戰價值。我個人更傾嚮於那種能讓我理解“為什麼這麼設計”的書，而不是隻告訴我“應該這麼做”的書。

評分☆☆☆☆☆

這本書的紙張質感摸起來還算不錯，能夠承受一定的標記和批注。從整體上看，它似乎定位於一本全麵覆蓋應用電子技術專業核心技能的參考書。我個人特彆看重的是，這本書在講解嵌入式係統軟件設計時，是否強調瞭代碼的規範性和可維護性。很多初學者在做設計時，往往隻追求“功能跑起來”，而忽略瞭程序結構是否清晰、變量命名是否規範等工程實踐中的重要細節。如果書中能通過一些“反麵教材”或者“優化對比”的方式，潛移默化地教會我們如何寫齣健壯的代碼，那這本書的價值就遠遠超齣瞭單純的技術傳授範疇。我期待它不僅僅是一本教會我“如何點亮LED”的書，更是一本能指引我邁嚮“如何設計一個可靠的電子係統”的嚮導。這種對工程素養的強調，是區分普通參考書和優秀教材的關鍵所在。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版風格繼承瞭國內教材一貫的嚴謹作風，字體選擇和行距都比較適中，閱讀起來不會感到特彆吃力。我比較欣賞的是它對概念的定義力求精確，這對於打下堅實的理論基礎非常重要。不過，從我快速瀏覽的幾個章節來看，似乎在趣味性上略有欠缺，可能更偏嚮於服務於考試和標準化的教學流程。我個人更希望在講解一些核心模塊，比如定時器、中斷服務程序這些關鍵功能時，能穿插一些實際生活中的經典應用案例，這樣能讓抽象的電子概念變得更形象、更容易被接受。例如，講解中斷時，可以拿智能傢居中的某個傳感器響應機製做個深入剖析，而不是停留在原理框圖上。如果作者能巧妙地融閤一些工程思維的培養，比如如何進行簡單的係統級故障排查思路，那就更具有指導價值瞭。目前的觀感是教科書屬性很強，學術性毋庸置疑，但麵嚮“應用”二字的生動性有待在深入閱讀中去驗證。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的第一印象是體係結構完整，脈絡清晰，從基礎的I/O控製到更復雜的外部中斷和數據采集，似乎層層遞進，符閤認知規律。但作為一本麵嚮應用的書籍，我非常關注其配套資源的支持情況。在數字時代，一本優秀的教材往往需要有配套的在綫資源，比如課件、例程代碼的源碼包，甚至是配套的視頻講解鏈接。如果這本書能提供一個方便獲取且維護良好的代碼庫，讓讀者可以輕鬆下載到與書本內容完全對應的工程文件，那將是極大的加分項。否則，我們自己手動敲代碼時難免會遇到編譯錯誤或細微的邏輯偏差，而無法對照標準答案進行調試，學習效率會大打摺扣。另外，我也很期待書中對一些常見外設的驅動庫函數進行深入剖析，比如LCD顯示、EEPROM讀寫等，看看作者是如何封裝這些底層操作，以實現模塊化的應用開發思維的培養。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計很樸實，一看就是那種腳踏實地、注重內容的教材風格。拿到手裏感覺分量挺沉的，翻開扉頁，作者的名字“張溪”映入眼簾，感覺是一位在教學一綫摸爬滾打瞭許久的老師傅。雖然我還沒完全深入閱讀，但從目錄的編排和章節的標題來看，它似乎在力求構建一個從基礎理論到實際應用之間的堅實橋梁。我比較關注的是它在實驗環節的設計是否足夠貼閤當前産業界的實際需求，畢竟理論知識再紮實，如果脫離瞭動手實踐的檢驗，對於應用電子技術專業的學生來說，效果總會打摺扣。我期待這本書能在講解微控製器（MCU）的底層寄存器操作時，能用一些清晰的流程圖和代碼示例來輔助理解，而不是僅僅堆砌晦澀的文字描述。特彆是對於那些初次接觸嵌入式係統的學習者，清晰的邏輯引導至關重要。另外，書中如果能包含一些現代主流開發工具的使用介紹，比如某個流行的IDE或者調試助手，那就更好瞭，畢竟工具的選擇和熟練度直接關係到未來的工作效率。總而言之，初步印象是紮實、嚴謹，希望能帶來實在的收獲。