單片機原理與接口技術(第3版) 9787121090646 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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曹天漢 著

圖書標籤:

• 單片機
• 原理
• 接口技術
• 嵌入式係統
• 電子工程
• 計算機硬件
• 第3版
• 9787121090646
• 教材
• 高等教育

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齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121090646

商品編碼：29656900410

包裝：平裝

齣版時間：2009-07-01

基本信息

書名:單片機原理與接口技術(第3版)

：31.00元

售價：21.1元,便宜9.9元,摺扣68

作者:曹天漢

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2009-07-01

ISBN：9787121090646

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.581kg

編輯推薦

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內容提要

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本書分為四部分共12章。部分2章，介紹單片機及單片機芯片的基本硬件結構；第二部分4章，係統地敘述匯編語言指令係統及程序設計的基礎、單片機C語言基礎、C51程序的基本結構與設計和C51的構造類型數據；第三部分4章，介紹單片機片內的標準外圍單元：並行輸A./輸齣口、中斷係統、定時器/計數器和串行口的組成及應用方法；第4部分2章，通過各種應用實例闡述單片機的並行擴展技術和串行擴展技術。
本書已在多所高職院校用做教科書，鑒於其知識點敘述上的科學性、可讀性和內容上的先進性、實用性，本書也可作為工程技術人員和單片機愛好者的自學用書。

目錄

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部分　單片機及其基本組成
第1章　單片機概述
1.1　單片機
1.2　單片機係統
習題1
　第2章　MCS-51單片機的基組成
2.1　概述
　 2.1.1 MCS-51單片機的內部結構框圖
　 2.1.2 MCS-51單片機的引腳及片外總綫結構
2.2　中央處理器CPU
2.3　振蕩器和時鍾電路
　 2.3.1　電路組成
　 2.3.2　時序與時序定時單位
2.4　MCS.51單片機的內部存儲器
　 2.4.1 MCS.51單片機係統的存儲器結構及地址空間
　 2.4.2　MCS.51單片機的內部數據存儲器
　 2.4.3　特殊功能寄存器
　 2.4.4　堆棧及其存儲特性
　 2.4.5　內部程序存儲器
2.5　MCS.51單片機的復位
2.6　單片機的幾種工作方式
習題2
第二部分　MCS-51單片機的指令係統及程序設計
　第3章　MCS-51單片機的匯編語言指令係統
3.1　指令格式及常用符號
　3.1.1　指令的匯編語言格式
　 3.1.2　指令編碼的格式
　 3.1.3　指令中常用符號
　 3.1.4　指令執行的基本過程
3.2　指令中的尋址方式
3.3　數據傳送指令
　 3.3.1　在單片機片內RAM中傳送數據的指令
　 3.3.2　讀寫外部RAM的指令
　 3.3.3　讀程序存儲器的指令
3.4　算術運算類指令
　 3.4.1　加法指令
　 3.4.2　減法指令
　 3.4.3　乘法指令
　 3.4.4　除法指令
3.5　邏輯運算與移位類指令
3.6　控製轉移類指令
　 3.6.1　無條件轉移指令
　 3.6.2　條件轉移指令
　 3.6.3　調用與返迴指令
　 3.6.4　空操作指令
　 3.7　位操作類指令
　 3.8　MCS-51匯編語言的僞指令
　 習題3
　 軟件實訓1
　第4章　單片機C語言基礎
4.1　單片機C語言概述
　4.1.1　C語言的特點
　 4.1.2　單片機C語言——C51
4.2　單片機C51語言基本語法
　 4.2.1 C51的運算量
　 4.2.2 C51的數據類型
　 4.2.3 C51的存儲種類和存儲器類型
　 4.2.4 C51的運算符和錶達式
習題4
　第5章　MCS-51單片機程序設計
5.1　程序設計的基本方法
　 5.1.1　程序設計的步驟
　5.1.2　源程序的編輯、編譯和匯編
5.2　程序的基本形式與設計舉例
　 5.2.1 匯編語言程序的基本結構與設計舉例
　 5.2.2　C51程序的基本結構與設計舉例
習題5
　第6章　C51的構造類型數據
6.1　數組
　 6.1.1　數組的引入
　 6.1.2　一維數組
　 6.1.3　二維數組
　 6.1.4　字符數組
　 6.1.5　數組的存儲空間
　　……
第三部分　MCS-51單片機的基本功能單元
　第7章　MCS-51單片機的並行輸入/輸齣端口
　第8章　MCS-51單片機的中斷係統
第9章　MCS-51單片機的定時/計數器
　第10章　MCS-51單片機的串行口
第四部分　單片機的擴展技術
　第11章　MCS-51單片機的並行擴展技術
　第12章　MCS-51單片機的串行擴展技術
附錄A　MCS-51單片機指令匯總
參考文獻

作者介紹

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曹天漢，男，浙江杭州人，副教授，先後畢業於寜夏大學物理專業和浙江大學計算機應用專業，多年從事高等職業技術教育教學和教學管理工作，高校教齡25年。主要從事電子技術和單片機係統設計技術的教學和技術開發。

文摘

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序言

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嵌入式係統設計與開發實戰指南 概述 本書是一部麵嚮嵌入式係統設計與開發領域的綜閤性實戰指南。它旨在為讀者提供一套完整、係統且貼近實際應用的開發框架與方法論。全書內容涵蓋瞭嵌入式係統從硬件選型、軟件架構設計到具體功能實現、係統調試與優化的全過程，強調理論與實踐的緊密結閤，力求幫助讀者快速掌握嵌入式係統開發的各項核心技能，並能夠獨立完成中小型嵌入式項目的開發任務。本書尤其適閤計算機科學、電子工程、自動化等相關專業的本科生、研究生，以及有誌於投身嵌入式開發領域的在職工程師、技術愛好者。 內容詳解 第一部分：嵌入式係統基礎理論與硬件選型 本部分將帶領讀者深入理解嵌入式係統的基本概念、核心組成以及其在現代科技中的廣泛應用。我們將從宏觀視角解析嵌入式係統與通用計算機係統的區彆，強調其“嵌入式”、“專用性”以及“實時性”等關鍵特徵。 嵌入式係統概述：詳細闡述嵌入式係統的定義、特點、發展曆程及其在消費電子、工業控製、醫療設備、汽車電子、物聯網等領域的典型應用案例。通過案例分析，使讀者建立起對嵌入式係統強大能力和廣闊前景的直觀認識。 嵌入式微處理器/微控製器選型：深入剖析各類主流嵌入式處理器（如ARM Cortex-M係列、RISC-V等）的架構、指令集、外設接口特性，以及不同係列處理器在性能、功耗、成本和生態係統方麵的差異。本書將提供一套詳細的硬件選型策略，指導讀者根據項目需求（如處理能力、內存大小、功耗限製、成本預算、開發生態等）選擇最閤適的處理器平颱。我們將重點介紹不同廠商（如STMicroelectronics、NXP、Microchip、Espressif等）的代錶性産品綫，並提供選型時需要關注的關鍵技術指標和評估方法。 嵌入式硬件組件詳解：係統介紹嵌入式係統中常見的硬件組件，包括存儲器（SRAM、DRAM、Flash）、輸入/輸齣設備（傳感器、執行器、顯示屏、按鍵）、通信接口（UART、SPI、I2C、USB、Ethernet、Wi-Fi、Bluetooth）、電源管理單元、時鍾與定時器等。針對每種組件，我們將詳細解釋其工作原理、技術參數、連接方式以及在實際電路設計中的注意事項。 PCB設計基礎與硬件接口：提供嵌入式係統PCB（Printed Circuit Board）設計的基本原則和實踐技巧，包括信號完整性、電源完整性、EMC/EMI設計要點、元器件布局與布綫規範等。在此基礎上，詳細講解如何設計和實現各種硬件接口，包括GPIO（通用輸入輸齣）、ADC（模數轉換）、DAC（數模轉換）、PWM（脈衝寬度調製）等，並結閤實際電路圖進行分析。 第二部分：嵌入式軟件開發環境與核心技術 本部分將聚焦於嵌入式軟件的開發流程、工具鏈以及關鍵技術，幫助讀者搭建起高效的開發環境，並掌握嵌入式軟件設計與實現的核心方法。 開發工具鏈的搭建與使用：詳盡介紹嵌入式軟件開發所需的各類工具，包括交叉編譯工具鏈（如GCC for ARM）、集成開發環境（IDE，如Keil MDK、IAR Embedded Workbench、VS Code with PlatformIO等）、調試器（如J-Link、ST-Link）以及仿真器。本書將提供搭建和配置這些工具的詳細步驟，並演示如何利用它們進行代碼編譯、下載和調試。 嵌入式操作係統（RTOS）的選擇與應用：深入講解實時操作係統（RTOS）在嵌入式係統中的作用和優勢，包括任務管理、內存管理、進程間通信（IPC）、中斷處理、定時器服務等。我們將對比分析主流RTOS（如FreeRTOS、RT-Thread、Zephyr等）的特點、架構和適用場景，並提供在實際項目中選擇和移植RTOS的指導。通過具體示例，展示如何利用RTOS實現多任務並發，提高係統的響應速度和實時性。 驅動程序開發：詳細講解嵌入式驅動程序的開發原理和方法。我們將剖析硬件抽象層（HAL）和底層驅動（Low-Level Driver）的設計思想，重點介紹如何編寫麵嚮特定硬件的外設驅動程序，例如串口通信驅動、SPI/I2C設備驅動、ADC/DAC驅動、GPIO驅動等。本書將提供大量代碼示例，涵蓋常見的驅動程序開發模式和技巧，幫助讀者理解如何將底層硬件操作抽象化，為上層應用提供統一的接口。 嵌入式Linux係統開發入門：對於需要更強大功能和豐富資源的嵌入式應用，本書將引入嵌入式Linux係統的開發。內容將涵蓋嵌入式Linux係統的基本架構、交叉編譯環境的搭建、U-Boot引導加載程序、Linux內核的配置與移植、根文件係統的構建以及用戶空間應用程序的開發。我們將重點介紹如何在嵌入式設備上實現網絡通信、文件係統訪問、多媒體處理等功能。 嵌入式C/C++編程實踐：深入探討在嵌入式環境下進行C/C++編程的最佳實踐。內容包括嵌入式C語言的特性（如位操作、指針、內存管理、結構體對齊）、嵌入式C++的優勢與挑戰、麵嚮對象設計在嵌入式開發中的應用、以及如何編寫高效、可靠且資源友好的嵌入式代碼。我們將通過大量實例，展示如何優化代碼以節省內存和提高執行速度。 第三部分：嵌入式係統應用開發與調試 本部分將聚焦於實際的嵌入式係統應用開發，涵蓋從具體功能模塊的實現到係統整體的調試與優化，幫助讀者將理論知識轉化為實際産品。 通信協議與網絡通信：詳細介紹嵌入式係統中常用的通信協議，包括串行通信（RS-232, RS-485）、USB通信、TCP/IP協議棧、MQTT、CoAP等物聯網通信協議。本書將演示如何利用內置硬件或RTOS提供的網絡庫實現設備間的通信，以及如何與雲平颱進行數據交互。 用戶接口（UI）設計與實現：探討嵌入式設備的用戶接口設計原則，包括命令行界麵（CLI）、圖形用戶界麵（GUI）的開發。對於GUI開發，我們將介紹嵌入式GUI庫（如LVGL, TouchGFX）的使用，包括控件的創建、事件處理、動畫效果等，並提供詳細的開發示例。 傳感器與執行器數據采集與控製：深入講解如何利用各種傳感器（如溫度、濕度、光照、加速度、GPS）采集環境信息，並如何通過執行器（如電機、繼電器、LED）對外部環境進行控製。本書將提供實際的硬件連接圖和相應的驅動代碼，幫助讀者理解數據采集和控製流程。 係統調試與故障排除：提供一套係統性的嵌入式係統調試方法論。內容包括使用硬件調試器（如JTAG/SWD）進行單步調試、斷點設置、內存查看、變量監視等高級調試技巧。同時，還將介紹日誌記錄、問題復現、性能分析等故障排除策略，幫助讀者快速定位和解決開發過程中遇到的各種問題。 係統優化與性能提升：講解如何對嵌入式係統進行性能優化，包括代碼優化（算法優化、指令集優化）、內存優化（減少內存碎片、使用更緊湊的數據結構）、功耗優化（低功耗模式、睡眠策略）、以及實時性優化（中斷響應優化、任務優先級調整）。本書將提供具體的優化案例和度量方法，幫助讀者提升嵌入式産品的整體性能和能效。 嵌入式項目案例分析：通過多個精心設計的實際項目案例，將本書前述的理論知識和開發技巧融會貫通。案例將覆蓋不同應用領域，例如智能傢居設備、工業數據采集模塊、便攜式醫療監測儀等。每個案例都將詳細闡述項目需求分析、硬件選型、軟件架構設計、關鍵模塊實現、係統集成與測試等整個開發過程，幫助讀者理解如何在真實項目中應用所學知識。 總結 本書力求以清晰的邏輯、詳實的講解、豐富的圖示和貼閤實際的示例，為讀者提供一條從入門到精通的嵌入式係統開發學習路徑。通過本書的學習，讀者不僅能夠掌握嵌入式係統的硬件選型、軟件設計、驅動開發、係統集成等核心技術，更能培養齣解決復雜嵌入式工程問題的能力，為未來的職業發展奠定堅實的基礎。本書的特色在於其高度的實踐性，所有理論講解都將緊密圍繞實際開發場景展開，旨在讓讀者“學以緻用”，真正成為一名優秀的嵌入式係統開發者。

評分☆☆☆☆☆

書中大量的插圖和例程代碼，可以說為這本書增添瞭無限的生命力。很多技術書籍在圖示方麵往往敷衍瞭事，要麼是簡單的方框圖，要麼是模糊不清的芯片引腳圖，但這本書在這方麵投入瞭巨大的精力。我尤其贊賞那些結構圖和流程圖的繪製質量，綫條清晰，標注明確，很多時候，一張精心設計的圖示勝過韆言萬語的文字描述。當我麵對復雜的硬件連接問題時，可以直接參照書中的電路示意圖，幾乎能立刻定位到問題的關鍵所在。更值得稱道的是配套的代碼示例。這些示例代碼不僅貼閤書本講解的理論知識，而且在實現上非常簡潔高效，幾乎是即插即用的典範。這對於我們這些需要快速將理論轉化為實踐的工程師或學生來說，簡直是雪中送炭。我甚至可以想象，如果不是這本書，我可能需要花費額外的時間去搜索和驗證這些基礎的接口實現代碼，而它直接提供瞭高質量的參考，極大地提升瞭學習效率。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀質量和印刷細節也體現瞭齣版社的專業水準，這對於一本經常需要翻閱和學習的工具書來說，是至關重要的使用體驗。紙張的質感非常好，即使在長時間的閱讀下，眼睛也不會感到過於疲勞，這一點對於深夜學習的讀者來說是極大的福音。更不用說，排版上的細節處理得非常到位，公式、代碼塊和正文的區分度很高，不會齣現內容互相乾擾的情況。字體選擇和字號的搭配也相當閤理，使得閱讀起來非常流暢。在一些關鍵的術語和定義上，通常會采用加粗或者斜體的形式進行突齣顯示，這種細微的排版技巧，在潛移默化中幫助讀者鞏固瞭記憶點。總而言之，這是一本從內容到形式都經過精心打磨的作品，它的物理形態本身就傳遞齣一種對知識的尊重和對讀者的體貼，讓人在捧讀時就能感受到其價值所在。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計給我留下瞭非常深刻的印象，那種簡潔又不失專業感的設計風格，讓人一眼就能看齣這是一本嚴謹的教材。我最初翻閱這本書的時候，主要是被它的章節布局所吸引。作者似乎非常懂得讀者的需求，知識點的組織邏輯清晰得令人贊嘆。不像我之前讀過的某些技術書籍，內容東拉西扯，讓人抓不住重點，這本書的脈絡非常清晰，從基礎概念的鋪陳到復雜應用的深入，每一步都走得穩健而紮實。尤其是關於微控製器內部結構和外部設備接口的那幾個章節，簡直是梳理得井井有條，對於初學者來說，這種結構上的友好度極大地降低瞭學習的門檻。我特彆欣賞作者在闡述復雜電路原理時，所采用的那種層層遞進的敘述方式，它不像有些教材那樣一上來就拋齣大量的公式和晦澀的術語，而是先用通俗易懂的語言勾勒齣宏觀的圖景，然後再逐步深入到細節的挖掘，這種“先見樹木，後見森林”的編排思路，無疑是成功教學的關鍵。可以說，光是閱讀目錄和章節安排，就已經能感受到編者在教學設計上的匠心獨運瞭。

評分☆☆☆☆☆

從知識體係的廣度和深度來看，這本書的覆蓋麵令人印象深刻。它不僅僅滿足於介紹基礎的指令集和基礎的外設操作，更難能可貴的是，它觸及瞭許多在實際工程中至關重要但常被忽略的“軟技能”和高級主題。比如，在討論功耗管理和實時性優化時，作者沒有停留在錶麵的描述，而是深入分析瞭不同操作模式對係統性能和能耗的影響機製。這種對係統級思考的培養，是很多初級教材所欠缺的。閱讀到涉及底層驅動和係統調優的部分時，我感覺自己仿佛在進行一次係統工程的深度探訪，而不是簡單的技術學習。它教會瞭我如何去思考一個嵌入式係統的整體架構，而不是僅僅停留在對單個模塊的理解上。這種對知識的全麵性把握，使得這本書不僅僅是一本操作手冊，更像是一本係統的入門級工程參考指南，能夠支撐讀者進行更復雜的項目設計和開發。

評分☆☆☆☆☆

這本書的文字錶達風格，簡直就是技術寫作的一股清流。我嚮來對那種堆砌專業術語、佶屈聱牙的教科書感到頭疼，但這本書的行文風格卻讓我感到意外的親切。它不是那種高高在上、拒人於韆裏之外的學術著作，而是像一位經驗豐富的老師在麵對麵指導你。特彆是在講解那些容易混淆的寄存器操作和時序邏輯時，作者總能找到絕佳的比喻或者生動的案例來輔助理解。我記得有一個關於中斷處理的章節，如果單純看定義，我可能需要反復閱讀好幾遍纔能勉強理解其工作流程，但作者通過一個虛擬的“任務調度”場景來描述，瞬間就讓那個抽象的過程變得具體可感。這種將深奧原理“翻譯”成易於消化的語言的能力，是這本書最寶貴的財富之一。閱讀過程中，我幾乎沒有感覺到因為文字晦澀而産生的閱讀障礙，它保持瞭一種恰到好處的知識密度，既保證瞭內容的深度，又顧及瞭讀者的接受能力，這在技術類書籍中是相當難得的平衡。