单片机原理与接口技术(第3版) 9787121090646 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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曹天汉 著

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• 单片机
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• 电子工程
• 计算机硬件
• 第3版
• 9787121090646
• 教材
• 高等教育

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121090646

商品编码：29656900410

包装：平装

出版时间：2009-07-01

基本信息

书名:单片机原理与接口技术(第3版)

：31.00元

售价：21.1元,便宜9.9元,折扣68

作者:曹天汉

出版社：电子工业出版社

出版日期：2009-07-01

ISBN：9787121090646

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.581kg

编辑推荐

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内容提要

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本书分为四部分共12章。部分2章，介绍单片机及单片机芯片的基本硬件结构；第二部分4章，系统地叙述汇编语言指令系统及程序设计的基础、单片机C语言基础、C51程序的基本结构与设计和C51的构造类型数据；第三部分4章，介绍单片机片内的标准外围单元：并行输A./输出口、中断系统、定时器/计数器和串行口的组成及应用方法；第4部分2章，通过各种应用实例阐述单片机的并行扩展技术和串行扩展技术。
本书已在多所高职院校用做教科书，鉴于其知识点叙述上的科学性、可读性和内容上的先进性、实用性，本书也可作为工程技术人员和单片机爱好者的自学用书。

目录

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部分　单片机及其基本组成
第1章　单片机概述
1.1　单片机
1.2　单片机系统
习题1
　第2章　MCS-51单片机的基组成
2.1　概述
　 2.1.1 MCS-51单片机的内部结构框图
　 2.1.2 MCS-51单片机的引脚及片外总线结构
2.2　中央处理器CPU
2.3　振荡器和时钟电路
　 2.3.1　电路组成
　 2.3.2　时序与时序定时单位
2.4　MCS.51单片机的内部存储器
　 2.4.1 MCS.51单片机系统的存储器结构及地址空间
　 2.4.2　MCS.51单片机的内部数据存储器
　 2.4.3　特殊功能寄存器
　 2.4.4　堆栈及其存储特性
　 2.4.5　内部程序存储器
2.5　MCS.51单片机的复位
2.6　单片机的几种工作方式
习题2
第二部分　MCS-51单片机的指令系统及程序设计
　第3章　MCS-51单片机的汇编语言指令系统
3.1　指令格式及常用符号
　3.1.1　指令的汇编语言格式
　 3.1.2　指令编码的格式
　 3.1.3　指令中常用符号
　 3.1.4　指令执行的基本过程
3.2　指令中的寻址方式
3.3　数据传送指令
　 3.3.1　在单片机片内RAM中传送数据的指令
　 3.3.2　读写外部RAM的指令
　 3.3.3　读程序存储器的指令
3.4　算术运算类指令
　 3.4.1　加法指令
　 3.4.2　减法指令
　 3.4.3　乘法指令
　 3.4.4　除法指令
3.5　逻辑运算与移位类指令
3.6　控制转移类指令
　 3.6.1　无条件转移指令
　 3.6.2　条件转移指令
　 3.6.3　调用与返回指令
　 3.6.4　空操作指令
　 3.7　位操作类指令
　 3.8　MCS-51汇编语言的伪指令
　 习题3
　 软件实训1
　第4章　单片机C语言基础
4.1　单片机C语言概述
　4.1.1　C语言的特点
　 4.1.2　单片机C语言——C51
4.2　单片机C51语言基本语法
　 4.2.1 C51的运算量
　 4.2.2 C51的数据类型
　 4.2.3 C51的存储种类和存储器类型
　 4.2.4 C51的运算符和表达式
习题4
　第5章　MCS-51单片机程序设计
5.1　程序设计的基本方法
　 5.1.1　程序设计的步骤
　5.1.2　源程序的编辑、编译和汇编
5.2　程序的基本形式与设计举例
　 5.2.1 汇编语言程序的基本结构与设计举例
　 5.2.2　C51程序的基本结构与设计举例
习题5
　第6章　C51的构造类型数据
6.1　数组
　 6.1.1　数组的引入
　 6.1.2　一维数组
　 6.1.3　二维数组
　 6.1.4　字符数组
　 6.1.5　数组的存储空间
　　……
第三部分　MCS-51单片机的基本功能单元
　第7章　MCS-51单片机的并行输入/输出端口
　第8章　MCS-51单片机的中断系统
第9章　MCS-51单片机的定时/计数器
　第10章　MCS-51单片机的串行口
第四部分　单片机的扩展技术
　第11章　MCS-51单片机的并行扩展技术
　第12章　MCS-51单片机的串行扩展技术
附录A　MCS-51单片机指令汇总
参考文献

作者介绍

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曹天汉，男，浙江杭州人，副教授，先后毕业于宁夏大学物理专业和浙江大学计算机应用专业，多年从事高等职业技术教育教学和教学管理工作，高校教龄25年。主要从事电子技术和单片机系统设计技术的教学和技术开发。

文摘

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序言

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嵌入式系统设计与开发实战指南 概述 本书是一部面向嵌入式系统设计与开发领域的综合性实战指南。它旨在为读者提供一套完整、系统且贴近实际应用的开发框架与方法论。全书内容涵盖了嵌入式系统从硬件选型、软件架构设计到具体功能实现、系统调试与优化的全过程，强调理论与实践的紧密结合，力求帮助读者快速掌握嵌入式系统开发的各项核心技能，并能够独立完成中小型嵌入式项目的开发任务。本书尤其适合计算机科学、电子工程、自动化等相关专业的本科生、研究生，以及有志于投身嵌入式开发领域的在职工程师、技术爱好者。 内容详解 第一部分：嵌入式系统基础理论与硬件选型 本部分将带领读者深入理解嵌入式系统的基本概念、核心组成以及其在现代科技中的广泛应用。我们将从宏观视角解析嵌入式系统与通用计算机系统的区别，强调其“嵌入式”、“专用性”以及“实时性”等关键特征。 嵌入式系统概述：详细阐述嵌入式系统的定义、特点、发展历程及其在消费电子、工业控制、医疗设备、汽车电子、物联网等领域的典型应用案例。通过案例分析，使读者建立起对嵌入式系统强大能力和广阔前景的直观认识。 嵌入式微处理器/微控制器选型：深入剖析各类主流嵌入式处理器（如ARM Cortex-M系列、RISC-V等）的架构、指令集、外设接口特性，以及不同系列处理器在性能、功耗、成本和生态系统方面的差异。本书将提供一套详细的硬件选型策略，指导读者根据项目需求（如处理能力、内存大小、功耗限制、成本预算、开发生态等）选择最合适的处理器平台。我们将重点介绍不同厂商（如STMicroelectronics、NXP、Microchip、Espressif等）的代表性产品线，并提供选型时需要关注的关键技术指标和评估方法。 嵌入式硬件组件详解：系统介绍嵌入式系统中常见的硬件组件，包括存储器（SRAM、DRAM、Flash）、输入/输出设备（传感器、执行器、显示屏、按键）、通信接口（UART、SPI、I2C、USB、Ethernet、Wi-Fi、Bluetooth）、电源管理单元、时钟与定时器等。针对每种组件，我们将详细解释其工作原理、技术参数、连接方式以及在实际电路设计中的注意事项。 PCB设计基础与硬件接口：提供嵌入式系统PCB（Printed Circuit Board）设计的基本原则和实践技巧，包括信号完整性、电源完整性、EMC/EMI设计要点、元器件布局与布线规范等。在此基础上，详细讲解如何设计和实现各种硬件接口，包括GPIO（通用输入输出）、ADC（模数转换）、DAC（数模转换）、PWM（脉冲宽度调制）等，并结合实际电路图进行分析。 第二部分：嵌入式软件开发环境与核心技术 本部分将聚焦于嵌入式软件的开发流程、工具链以及关键技术，帮助读者搭建起高效的开发环境，并掌握嵌入式软件设计与实现的核心方法。 开发工具链的搭建与使用：详尽介绍嵌入式软件开发所需的各类工具，包括交叉编译工具链（如GCC for ARM）、集成开发环境（IDE，如Keil MDK、IAR Embedded Workbench、VS Code with PlatformIO等）、调试器（如J-Link、ST-Link）以及仿真器。本书将提供搭建和配置这些工具的详细步骤，并演示如何利用它们进行代码编译、下载和调试。 嵌入式操作系统（RTOS）的选择与应用：深入讲解实时操作系统（RTOS）在嵌入式系统中的作用和优势，包括任务管理、内存管理、进程间通信（IPC）、中断处理、定时器服务等。我们将对比分析主流RTOS（如FreeRTOS、RT-Thread、Zephyr等）的特点、架构和适用场景，并提供在实际项目中选择和移植RTOS的指导。通过具体示例，展示如何利用RTOS实现多任务并发，提高系统的响应速度和实时性。 驱动程序开发：详细讲解嵌入式驱动程序的开发原理和方法。我们将剖析硬件抽象层（HAL）和底层驱动（Low-Level Driver）的设计思想，重点介绍如何编写面向特定硬件的外设驱动程序，例如串口通信驱动、SPI/I2C设备驱动、ADC/DAC驱动、GPIO驱动等。本书将提供大量代码示例，涵盖常见的驱动程序开发模式和技巧，帮助读者理解如何将底层硬件操作抽象化，为上层应用提供统一的接口。 嵌入式Linux系统开发入门：对于需要更强大功能和丰富资源的嵌入式应用，本书将引入嵌入式Linux系统的开发。内容将涵盖嵌入式Linux系统的基本架构、交叉编译环境的搭建、U-Boot引导加载程序、Linux内核的配置与移植、根文件系统的构建以及用户空间应用程序的开发。我们将重点介绍如何在嵌入式设备上实现网络通信、文件系统访问、多媒体处理等功能。 嵌入式C/C++编程实践：深入探讨在嵌入式环境下进行C/C++编程的最佳实践。内容包括嵌入式C语言的特性（如位操作、指针、内存管理、结构体对齐）、嵌入式C++的优势与挑战、面向对象设计在嵌入式开发中的应用、以及如何编写高效、可靠且资源友好的嵌入式代码。我们将通过大量实例，展示如何优化代码以节省内存和提高执行速度。 第三部分：嵌入式系统应用开发与调试 本部分将聚焦于实际的嵌入式系统应用开发，涵盖从具体功能模块的实现到系统整体的调试与优化，帮助读者将理论知识转化为实际产品。 通信协议与网络通信：详细介绍嵌入式系统中常用的通信协议，包括串行通信（RS-232, RS-485）、USB通信、TCP/IP协议栈、MQTT、CoAP等物联网通信协议。本书将演示如何利用内置硬件或RTOS提供的网络库实现设备间的通信，以及如何与云平台进行数据交互。 用户接口（UI）设计与实现：探讨嵌入式设备的用户接口设计原则，包括命令行界面（CLI）、图形用户界面（GUI）的开发。对于GUI开发，我们将介绍嵌入式GUI库（如LVGL, TouchGFX）的使用，包括控件的创建、事件处理、动画效果等，并提供详细的开发示例。 传感器与执行器数据采集与控制：深入讲解如何利用各种传感器（如温度、湿度、光照、加速度、GPS）采集环境信息，并如何通过执行器（如电机、继电器、LED）对外部环境进行控制。本书将提供实际的硬件连接图和相应的驱动代码，帮助读者理解数据采集和控制流程。 系统调试与故障排除：提供一套系统性的嵌入式系统调试方法论。内容包括使用硬件调试器（如JTAG/SWD）进行单步调试、断点设置、内存查看、变量监视等高级调试技巧。同时，还将介绍日志记录、问题复现、性能分析等故障排除策略，帮助读者快速定位和解决开发过程中遇到的各种问题。 系统优化与性能提升：讲解如何对嵌入式系统进行性能优化，包括代码优化（算法优化、指令集优化）、内存优化（减少内存碎片、使用更紧凑的数据结构）、功耗优化（低功耗模式、睡眠策略）、以及实时性优化（中断响应优化、任务优先级调整）。本书将提供具体的优化案例和度量方法，帮助读者提升嵌入式产品的整体性能和能效。 嵌入式项目案例分析：通过多个精心设计的实际项目案例，将本书前述的理论知识和开发技巧融会贯通。案例将覆盖不同应用领域，例如智能家居设备、工业数据采集模块、便携式医疗监测仪等。每个案例都将详细阐述项目需求分析、硬件选型、软件架构设计、关键模块实现、系统集成与测试等整个开发过程，帮助读者理解如何在真实项目中应用所学知识。 总结 本书力求以清晰的逻辑、详实的讲解、丰富的图示和贴合实际的示例，为读者提供一条从入门到精通的嵌入式系统开发学习路径。通过本书的学习，读者不仅能够掌握嵌入式系统的硬件选型、软件设计、驱动开发、系统集成等核心技术，更能培养出解决复杂嵌入式工程问题的能力，为未来的职业发展奠定坚实的基础。本书的特色在于其高度的实践性，所有理论讲解都将紧密围绕实际开发场景展开，旨在让读者“学以致用”，真正成为一名优秀的嵌入式系统开发者。

评分☆☆☆☆☆

书中大量的插图和例程代码，可以说为这本书增添了无限的生命力。很多技术书籍在图示方面往往敷衍了事，要么是简单的方框图，要么是模糊不清的芯片引脚图，但这本书在这方面投入了巨大的精力。我尤其赞赏那些结构图和流程图的绘制质量，线条清晰，标注明确，很多时候，一张精心设计的图示胜过千言万语的文字描述。当我面对复杂的硬件连接问题时，可以直接参照书中的电路示意图，几乎能立刻定位到问题的关键所在。更值得称道的是配套的代码示例。这些示例代码不仅贴合书本讲解的理论知识，而且在实现上非常简洁高效，几乎是即插即用的典范。这对于我们这些需要快速将理论转化为实践的工程师或学生来说，简直是雪中送炭。我甚至可以想象，如果不是这本书，我可能需要花费额外的时间去搜索和验证这些基础的接口实现代码，而它直接提供了高质量的参考，极大地提升了学习效率。

评分☆☆☆☆☆

从知识体系的广度和深度来看，这本书的覆盖面令人印象深刻。它不仅仅满足于介绍基础的指令集和基础的外设操作，更难能可贵的是，它触及了许多在实际工程中至关重要但常被忽略的“软技能”和高级主题。比如，在讨论功耗管理和实时性优化时，作者没有停留在表面的描述，而是深入分析了不同操作模式对系统性能和能耗的影响机制。这种对系统级思考的培养，是很多初级教材所欠缺的。阅读到涉及底层驱动和系统调优的部分时，我感觉自己仿佛在进行一次系统工程的深度探访，而不是简单的技术学习。它教会了我如何去思考一个嵌入式系统的整体架构，而不是仅仅停留在对单个模块的理解上。这种对知识的全面性把握，使得这本书不仅仅是一本操作手册，更像是一本系统的入门级工程参考指南，能够支撑读者进行更复杂的项目设计和开发。

评分☆☆☆☆☆

这本书的文字表达风格，简直就是技术写作的一股清流。我向来对那种堆砌专业术语、佶屈聱牙的教科书感到头疼，但这本书的行文风格却让我感到意外的亲切。它不是那种高高在上、拒人于千里之外的学术著作，而是像一位经验丰富的老师在面对面指导你。特别是在讲解那些容易混淆的寄存器操作和时序逻辑时，作者总能找到绝佳的比喻或者生动的案例来辅助理解。我记得有一个关于中断处理的章节，如果单纯看定义，我可能需要反复阅读好几遍才能勉强理解其工作流程，但作者通过一个虚拟的“任务调度”场景来描述，瞬间就让那个抽象的过程变得具体可感。这种将深奥原理“翻译”成易于消化的语言的能力，是这本书最宝贵的财富之一。阅读过程中，我几乎没有感觉到因为文字晦涩而产生的阅读障碍，它保持了一种恰到好处的知识密度，既保证了内容的深度，又顾及了读者的接受能力，这在技术类书籍中是相当难得的平衡。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计给我留下了非常深刻的印象，那种简洁又不失专业感的设计风格，让人一眼就能看出这是一本严谨的教材。我最初翻阅这本书的时候，主要是被它的章节布局所吸引。作者似乎非常懂得读者的需求，知识点的组织逻辑清晰得令人赞叹。不像我之前读过的某些技术书籍，内容东拉西扯，让人抓不住重点，这本书的脉络非常清晰，从基础概念的铺陈到复杂应用的深入，每一步都走得稳健而扎实。尤其是关于微控制器内部结构和外部设备接口的那几个章节，简直是梳理得井井有条，对于初学者来说，这种结构上的友好度极大地降低了学习的门槛。我特别欣赏作者在阐述复杂电路原理时，所采用的那种层层递进的叙述方式，它不像有些教材那样一上来就抛出大量的公式和晦涩的术语，而是先用通俗易懂的语言勾勒出宏观的图景，然后再逐步深入到细节的挖掘，这种“先见树木，后见森林”的编排思路，无疑是成功教学的关键。可以说，光是阅读目录和章节安排，就已经能感受到编者在教学设计上的匠心独运了。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧质量和印刷细节也体现了出版社的专业水准，这对于一本经常需要翻阅和学习的工具书来说，是至关重要的使用体验。纸张的质感非常好，即使在长时间的阅读下，眼睛也不会感到过于疲劳，这一点对于深夜学习的读者来说是极大的福音。更不用说，排版上的细节处理得非常到位，公式、代码块和正文的区分度很高，不会出现内容互相干扰的情况。字体选择和字号的搭配也相当合理，使得阅读起来非常流畅。在一些关键的术语和定义上，通常会采用加粗或者斜体的形式进行突出显示，这种细微的排版技巧，在潜移默化中帮助读者巩固了记忆点。总而言之，这是一本从内容到形式都经过精心打磨的作品，它的物理形态本身就传递出一种对知识的尊重和对读者的体贴，让人在捧读时就能感受到其价值所在。