单片机原理与应用

单片机原理与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:电子
作者:刘华东 主编
出品人:
页数:207
译者:
出版时间:2005-12
价格:17.00元
装帧:
isbn号码:9787505390782
丛书系列:
图书标签:
  • 单片机
  • 原理
  • 应用
  • 嵌入式系统
  • 电子工程
  • 微控制器
  • C语言
  • 汇编语言
  • 硬件设计
  • 实践教程
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具体描述

《智能时代的设计蓝图:物联网与嵌入式系统探索》 本书并非一部关于单片机原理与应用的教材,而是旨在为读者勾勒出智能时代不可或缺的两大基石——物联网(IoT)与嵌入式系统——的宏观图景与深度解析。我们将从一个全新的视角出发,审视这两个概念如何相互赋能,驱动着我们周围世界的智能化变革。 第一部分:物联网——连接万物的网络神经 物联网,顾名思义,是将物理世界中的各种对象通过网络连接起来,实现数据采集、信息传输和智能控制的系统。本部分将深入剖析物联网的“是什么”、“为什么”以及“如何构建”。 物联网的定义与演进: 我们将追溯物联网概念的起源,从M2M(Machine-to-Machine)通信到如今万物互联的宏大愿景,理解其发展历程和核心驱动力。 物联网的关键技术栈: 感知层: 聚焦于物联网的“眼睛”和“耳朵”。我们将详细介绍各类传感器(如温度、湿度、压力、光照、运动传感器等)的工作原理、选型考量以及数据采集的挑战。同时,还会探讨RFID、NFC、二维码等标识技术在物体识别与追踪中的应用。 网络层: 探讨连接“身体”的通信方式。从低功耗广域网(LPWAN,如LoRa, NB-IoT)到短距离通信(如Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee),我们将分析不同通信协议的特性、适用场景及优缺点,以及网络架构的设计原则,如星型、网状拓扑等。 平台层/应用层: 聚焦于“大脑”与“思想”。我们将深入讲解物联网平台的关键功能,包括设备管理、数据存储与处理、分析与可视化、以及与云服务的集成。同时,会介绍MQTT、CoAP等轻量级通信协议在物联网中的应用,以及数据安全与隐私保护的重要性。 物联网的应用场景与行业影响: 我们将通过丰富的案例,展示物联网在智慧家居、智慧农业、智能交通、工业自动化、智慧医疗等领域的实际应用,以及这些应用如何深刻改变我们的生活和工作方式。我们将探讨物联网带来的效率提升、成本节约以及全新的商业模式。 第二部分:嵌入式系统——智能设备的“内核” 嵌入式系统是实现物联网设备“智能”的关键。它们是专用于特定功能的计算系统,通常集成在其他产品中,提供数据处理、控制和通信能力。本部分将深入探讨嵌入式系统的设计、开发与优化。 嵌入式系统的基本构成与特性: 硬件平台: 微处理器与微控制器(MCU): 不同于通用计算机的CPU,我们将详细介绍嵌入式系统中常用的微处理器和微控制器架构(如ARM Cortex-M系列、RISC-V等),以及它们在功耗、性能、成本上的权衡。 存储器: 探讨RAM、ROM、Flash等不同类型存储器的作用、特点及在嵌入式系统中的配置。 外设接口: 介绍GPIO、ADC、DAC、UART、SPI、I2C等嵌入式系统中常见的接口及其工作原理,以及如何用于与传感器、执行器和其他外部设备进行通信。 软件系统: 裸机开发与实时操作系统(RTOS): 对比分析直接操控硬件的裸机开发方式与使用RTOS(如FreeRTOS, RT-Thread)进行任务调度、资源管理的优势与劣势。我们将深入理解RTOS在多任务并发、实时性保证方面的作用。 嵌入式Linux: 探讨嵌入式Linux在资源需求较高、功能复杂的嵌入式系统中的应用,以及其开发环境、构建系统(如Buildroot, Yocto)和关键组件。 驱动程序与中间件: 介绍设备驱动程序的作用,以及如何编写和移植,确保硬件能够被上层软件正确调用。探讨各种中间件(如通信协议栈、文件系统)在简化开发中的作用。 嵌入式系统的开发流程与工具链: 硬件选型与原理图设计: 讨论如何在项目需求下选择合适的微控制器、传感器、电源管理芯片等,并进行基本的原理图设计。 软件开发环境: 介绍常用的集成开发环境(IDE,如Keil MDK, IAR Embedded Workbench, VS Code with extensions)和交叉编译工具链。 调试技术: 讲解使用JTAG/SWD调试器、逻辑分析仪、示波器等工具进行硬件和软件调试的方法。 嵌入式系统的测试与优化: 探讨单元测试、集成测试在嵌入式开发中的重要性,以及如何对嵌入式系统的性能、功耗和稳定性进行优化。 嵌入式系统在物联网中的角色: 我们将清晰地展示嵌入式系统如何成为物联网设备的“大脑”,负责数据的采集、预处理、本地决策以及与云端或网关的通信。探讨“边缘计算”的概念,即在设备端进行部分数据分析和处理,以减少延迟和网络负担。 第三部分:物联网与嵌入式系统的融合与未来 最后,我们将探讨物联网与嵌入式系统这两大技术如何深度融合,共同塑造智能时代的未来。 从“设备”到“智能服务”: 阐述如何通过物联网平台和嵌入式设备的协同工作,将简单的电子设备升级为提供智能化服务的解决方案。 挑战与机遇: 分析物联网与嵌入式系统发展过程中面临的安全性、隐私性、标准化、功耗管理等挑战,并展望未来的发展趋势,如人工智能在嵌入式系统中的应用(AIoT)、5G与边缘计算的结合、以及更广泛的互联互通。 学习路径与职业发展: 为有志于投身于这一领域的读者提供学习建议和职业发展方向的指引。 本书将以清晰的逻辑、丰富的图示和生动的案例,帮助读者建立对物联网与嵌入式系统全面而深入的理解,为参与和创造智能化的未来提供坚实的基础。

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目录信息

读后感

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用户评价

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我一直对电子世界充满好奇,而《单片机原理与应用》这本书恰恰满足了我的求知欲。它就像一位循循善诱的老师,一步步带领我走进单片机的奇妙世界。从最基础的二进制、十六进制转换,到单片机的内部结构,如CPU、存储器、I/O端口等,这本书都进行了详尽而清晰的讲解。我尤其喜欢书中对指令系统的介绍,作者不仅列出了指令的助记符,还解释了指令的执行过程和对寄存器的影响,这让我对CPU的工作原理有了更直观的认识。更让我惊喜的是,书中提供了大量的实践项目,从简单的LED闪烁,到实现一个小型计算器,再到控制步进电机,每一个项目都配有详细的硬件连接图和源代码,并且作者还对代码中的关键部分进行了深入的讲解。我跟着书中的步骤,一步步地完成了几个项目,看着自己亲手编写的代码让硬件动起来,那种成就感是无与伦比的!这本书不仅让我掌握了单片机的基本原理和应用技术,更重要的是,它培养了我独立思考和解决问题的能力。我学会了如何分析电路图,如何阅读数据手册,如何利用调试工具来查找和解决程序中的bug。

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《单片机原理与应用》这本书为我打开了嵌入式开发的新世界。作为一名对电子产品充满热情但缺乏专业背景的学习者,我一直渴望能够亲手制作一些有趣的小玩意。这本书的出现,恰好满足了我的这一愿望。它从最基础的概念讲起,比如数制、逻辑运算,然后逐步深入到单片机的核心原理,如CPU的工作原理、指令集、存储器组织等。我特别喜欢书中对各种外围设备讲解的细致程度,例如定时器/计数器、中断系统、ADC、DAC等,都配有清晰的原理图和代码示例,让我能够轻松理解它们的功能和使用方法。书中提供的实践案例也非常吸引人,比如如何制作一个简易的时钟,如何实现一个声音报警器,等等。我跟着书中的步骤,成功地实现了几个项目,从最初的摸索到后来的熟练掌握,整个过程充满了乐趣和成就感。这本书不仅让我学到了单片机的知识,更培养了我解决实际问题的能力,让我学会了如何分析需求,如何设计电路,如何编写程序,如何进行调试。它是我迈入嵌入式开发领域的第一块重要的基石。

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这本《单片机原理与应用》绝对是我近几年读到的最令人惊喜的技术书籍之一。我是一名普通的爱好者,对电子世界充满了好奇,也一直想深入了解单片机的奥秘,但市面上很多书籍要么过于晦涩难懂,要么内容过于陈旧,让人望而却步。然而,当我翻开这本书时,就被它由浅入深的讲解方式深深吸引住了。作者没有上来就抛出一堆复杂的公式和指令,而是从最基础的数制转换、逻辑门开始,一步一步地构建起读者的知识体系。每一个概念都配有生动形象的比喻和清晰的图示,让我这个初学者也能轻松理解。更重要的是,书中提供的实践项目非常接地气,从简单的LED闪烁到更复杂的温湿度传感器数据采集,都详细讲解了硬件连接、程序编写以及调试过程。我跟着书中的步骤,一步步搭建了自己的第一个单片机小系统,那种从零开始创造出能够运行的电子设备的感觉,真的是太棒了!这本书不仅仅是知识的传递,更重要的是它激发了我对单片机开发的更大热情,让我看到了无限的可能性。它让我明白,原来那些看似高深的电子技术,只要掌握了正确的方法和工具,每个人都可以去尝试和实现。我特别喜欢书中对于硬件接口的讲解,比如GPIO、UART、SPI等,作者不仅列出了它们的原理,还结合实际应用场景,比如如何通过GPIO控制继电器,如何通过UART和电脑进行通信,这些都让我受益匪浅。而且,书中的代码风格也很规范,注释详细,方便我理解和学习。

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我对《单片机原理与应用》这本书的评价是:这是一本真正能够“带你入门,让你精通”的优质教材。我之前尝试过其他一些关于单片机的书籍,但很多都止步于理论介绍,或者案例过于简单,无法满足我对进阶知识的需求。然而,这本书从最基础的二进制、十六进制概念讲起,循序渐进地介绍了单片机的架构、指令系统、存储器组织等核心内容。然后,它巧妙地过渡到了各种重要的外设接口,例如GPIO、定时器/计数器、中断系统、UART、SPI、I2C等,并且为每一个接口都提供了详细的原理解释和实操代码示例。我特别喜欢书中对定时器和中断的讲解,这部分内容常常是初学者感到困惑的地方,但作者通过清晰的逻辑梳理和生动的比喻,让我豁然开朗。通过书中提供的例程,我学会了如何配置定时器来产生精确的延时,如何利用中断响应外部事件,甚至是如何实现一个简单的PWM信号来控制LED的亮度。这本书不仅仅是理论的堆砌,更注重培养读者的动手能力和解决问题的能力。书中的项目设计都考虑到了实际应用中的各种细节,例如功耗管理、抗干扰等方面,这些都是在学校课堂上难以学到的宝贵经验。可以说,这本书为我打开了通往嵌入式开发世界的大门,让我对未来的学习和实践充满了信心。

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这本《单片机原理与应用》简直是我学习单片机过程中的“神助攻”!我是一名刚刚毕业的大学生,对嵌入式开发充满了热情,但又苦于缺乏系统的指导。在众多教材中,我选择了这本书,事实证明这是一个多么明智的选择。它不像某些书籍那样,充斥着晦涩难懂的术语和复杂的公式,而是以一种非常友好的方式,将单片机的世界展现在我面前。书中对单片机核心架构的讲解,比如CPU的工作流程、指令的执行过程,都做得非常透彻,让我对“计算机是如何工作的”有了更深层次的理解。更重要的是,它还详细介绍了各种外围设备,如ADC、DAC、PWM、串口通信等,并提供了大量的实际应用案例。我最喜欢的是书中的实践环节,从最简单的点亮LED,到实现一个简单的数码管显示,再到控制电机转动,每一个例子都循序渐进,让我能够一步步地建立起自信。书中的代码示例清晰易懂,注释也十分到位,我跟着书中的代码,很快就能够实现各种功能。这本书不仅教我“做什么”,更教我“怎么做”,让我掌握了调试的技巧,学会了如何分析和解决问题。它让我明白了,单片机开发并非高不可攀,只要有耐心和正确的方法,任何人都可以成为一名优秀的嵌入式开发者。

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《单片机原理与应用》这本书为我提供了一个系统而全面的学习框架。在阅读之前,我对单片机的理解比较零散,仅仅停留在一些零星的概念和应用。但这本书通过循序渐进的讲解,让我对单片机的整体有了清晰的认识。它首先从最基础的数制和逻辑门开始,然后逐步深入到单片机的核心组成部分,如CPU、内存、I/O接口等,并详细阐述了它们的工作原理。我特别欣赏书中对指令系统的讲解,作者通过大量的指令示例,清晰地解释了指令的功能、寻址方式以及执行过程,让我对汇编语言编程有了更深刻的理解。此外,书中对各种外围接口的介绍也非常详尽,包括定时器/计数器、中断控制器、ADC、DAC、PWM等,并结合实际应用场景,给出了详细的配置方法和代码示例。我跟着书中提供的实践项目,成功地实现了一个简单的数码管显示器,并能够控制其显示数字。这种从理论到实践的完整体验,让我对单片机的学习充满了动力。这本书不仅提升了我的技术能力,更培养了我独立解决问题的能力。

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在我接触《单片机原理与应用》这本书之前,我对单片机的认识仅仅停留在“控制小电器的东西”,缺乏一个系统性的概念。这本书彻底改变了我的认知。它不仅详细讲解了单片机的基本原理,如其内部结构、指令集、时序控制等,还深入浅出地介绍了各种常用的外围接口,如GPIO、UART、SPI、I2C等。我尤其被书中关于中断的讲解所吸引,作者用非常形象的比喻,将中断机制的原理阐述得淋漓尽致,让我彻底理解了单片机如何响应外部事件。而且,这本书不仅仅停留在理论层面,还提供了大量贴近实际应用的案例,例如如何利用ADC采集模拟信号,如何通过PWM控制电机速度,如何实现与上位机的串口通信等。我跟着书中的例子,成功地搭建了一个简单的温湿度监测系统,并通过串口将数据发送到电脑上显示。这种从理论学习到实践操作的完整体验,让我对单片机开发充满了成就感。这本书还注重培养读者的编程习惯和调试能力,书中提供的代码风格规范,逻辑清晰,并且有详细的注释,让我能够快速理解代码的含义,并且学会如何进行代码调试。可以说,这本书是一本不可多得的单片机入门与进阶的宝典。

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在阅读《单片机原理与应用》的过程中,我最大的感受就是它的“实用性”和“系统性”完美结合。作为一名有一定电子基础但缺乏单片机实操经验的工程师,我一直觉得理论知识和实际应用之间存在一道难以逾越的鸿沟。而这本书恰恰弥补了这一点。它不仅深入剖析了单片机的核心原理,比如CPU的结构、指令集、中断机制等,更重要的是,它将这些原理与具体的应用场景紧密地联系起来。书中对各种外围接口的讲解,如ADC、DAC、定时器、PWM等,都充满了实际操作的指导。例如,在讲解ADC时,作者不仅解释了模数转换的原理,还演示了如何使用ADC读取模拟信号(如电位器或光敏电阻的输出),并将其转换为数字量进行处理。这对于我来说,是直接可以套用到项目中的宝贵经验。而且,书中还包含了一些非常经典的案例分析,比如如何构建一个简单的数字温度计,如何实现一个步进电机控制器等,这些案例都非常贴近实际工程需求,让我能够快速掌握将理论知识转化为实际产品的方法。书中的代码示例也同样出色,不仅仅是简单的功能实现,更包含了良好的编程习惯和优化思路,让我学到如何写出更高效、更易于维护的单片机程序。它让我深刻体会到,学习单片机不仅仅是掌握指令,更是要理解其背后的设计理念和应用逻辑。

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我一直对计算机底层是如何工作的充满好奇,而《单片机原理与应用》这本书无疑为我解答了许多疑问。它不仅仅是一本关于单片机的技术手册,更像是一次深入计算机内部的探险之旅。书中对单片机核心架构的讲解,从CPU的流水线设计到存储器的工作原理,都做了非常细致的阐述。我特别喜欢书中对指令系统的分析,作者不仅仅列出了指令码,还详细解释了每条指令的执行过程,以及它对CPU寄存器和标志位的影响,这让我对“程序是如何被执行”有了更深刻的理解。在介绍外围设备方面,这本书也做得非常出色,例如对UART、SPI、I2C等通信接口的讲解,都配有详细的时序图和实际应用案例,让我能够轻松掌握这些通信协议的精髓。书中提供的实践项目也非常有价值,我跟着书中的例子,学会了如何使用ADC采集模拟信号,如何利用PWM控制LED的亮度,以及如何实现一个简单的串口通信。这些实践让我将理论知识转化为实际能力,也极大地增强了我学习单片机的信心。这本书无疑是我在单片机领域学习道路上的重要指引。

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《单片机原理与应用》这本书给我带来的最直接感受就是“化繁为简”。我是一名从事多年嵌入式软件开发的工程师,在工作中接触过各种单片机,但总是觉得对底层原理的理解不够深入,尤其是当遇到一些复杂的应用场景时,总是会感到力不从心。当我读了这本书后,我才真正地理解了单片机的核心设计理念和工作机制。书中对CPU内部结构、指令流水线、存储器访问原理等内容的讲解,都非常透彻,让我对单片机的性能有了更深层次的认识。同时,书中对各种外围接口的详细介绍,也极大地拓宽了我的视野。例如,在讲解SPI和I2C协议时,作者不仅给出了协议的详细时序图,还结合实际的传感器应用,演示了如何进行通信,这对于我处理各种外设通信问题提供了极大的帮助。我尤其喜欢书中对中断向量表的讲解,让我能够理解中断是如何工作的,以及如何更有效地利用中断来提高程序效率。这本书不仅是技术的传授,更是一种思维方式的引导,它让我学会如何从底层去分析问题,如何去优化代码,如何去设计更鲁棒的系统。

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