单片机原理及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:林毓梁 编

出品人:

页数:174

译者:

出版时间:2009-2

价格:19.00元

装帧:

isbn号码:9787111258636

丛书系列:

图书标签:

• 单片机
• 嵌入式系统
• 原理与应用
• 电子技术
• 微控制器
• C51
• 汇编语言
• 硬件设计
• 实践教程
• 电子工程

《单片机原理及应用》 本书旨在为读者提供一个全面而深入的单片机技术学习平台。不同于市面上许多仅侧重于某一特定型号单片机的教材，本书以通用的单片机设计理念和核心原理为出发点，力求让读者掌握一通百通的知识体系。 第一部分：单片机体系结构与核心原理 本部分将从最基础的层面解析单片机。我们将深入剖析单片机的内部结构，包括： CPU（中央处理器）：详解其指令集、工作原理、寄存器组织、时序控制以及中断处理机制。读者将理解CPU如何执行程序，如何与外围设备交互，以及高效处理突发事件的关键。 存储器：区分和阐述程序存储器（ROM/Flash）和数据存储器（RAM）的功能、读写方式以及寻址方式。我们将探讨不同存储器类型的优缺点，以及它们在嵌入式系统中的应用场景。 I/O端口：详细讲解输入/输出端口的功能、配置模式（输入、输出、双向）、电平标准以及电气特性。我们将重点介绍如何通过I/O端口实现与外部世界的连接，如LED点亮、按键检测等。 定时器/计数器：深入理解定时器/计数器的工作原理，包括计数模式、定时模式、分频器设置以及溢出中断。读者将学会利用定时器实现精确延时、周期性事件触发以及脉冲宽度测量等功能。 中断系统：系统地讲解中断的产生、向量地址、中断优先级、中断响应流程以及中断服务程序的编写。我们将强调中断在提高系统效率和实时性方面的重要性。 串行通信接口（UART）：详细介绍UART的工作原理，包括波特率设置、数据位、停止位、校验位以及收发模式。读者将掌握如何通过UART实现单片机与其他设备（如PC、其他单片机、传感器）的数据交换。 并行通信接口（SPI, I2C等）：介绍SPI和I2C等常用并行通信协议的特点、通信时序和主从模式。读者将了解如何在多设备通信环境中选择合适的通信方式。 第二部分：单片机指令系统与程序设计 在掌握了单片机硬件基础后，本部分将聚焦于软件开发。 指令系统：我们将系统地讲解指令集的构成，包括数据传输指令、算术运算指令、逻辑运算指令、转移指令、位操作指令等。我们将分析每条指令的功能、寻址方式和执行效果，帮助读者理解低级程序的运作方式。 汇编语言编程：引导读者学习汇编语言，理解汇编语言与机器码的对应关系。通过大量的实例，读者将学会编写简单的汇编程序，锻炼对硬件的直接控制能力，并体会汇编语言在效率和资源利用上的优势。 高级语言编程（C语言）：重点介绍使用C语言进行单片机开发。我们将讲解C语言在嵌入式系统中的应用特点，包括数据类型、运算符、控制结构、函数、指针等。本书将强调如何利用C语言的高级抽象能力，编写出结构清晰、易于维护的程序。 交叉编译与调试：介绍交叉编译的概念，以及如何使用Keil、IAR等集成开发环境（IDE）进行代码编写、编译、链接和下载。我们将讲解常用的调试技巧，包括单步执行、断点设置、变量监视以及程序逻辑分析。 第三部分：典型外围接口与应用电路设计 本部分将带领读者实践单片机与各类常用外围设备的接口技术。 键盘接口：讲解矩阵键盘的扫描原理和按键消抖技术，以及如何通过I/O口读取按键输入。 显示接口：介绍数码管（段码/位选）、LCD（字符型/图形点阵）的驱动原理和显示控制。读者将学会如何将数据以直观的方式呈现给用户。 传感器接口：涵盖模拟信号采集（ADC）、数字传感器（如温湿度、光照、距离传感器）的接口方法。我们将讲解如何读取传感器数据，并进行数据预处理和分析。 执行器控制：详细介绍如何通过单片机控制电机（直流电机、步进电机）、继电器、伺服电机等执行器。读者将学习到PWM（脉冲宽度调制）技术在电机调速中的应用。 通信接口应用：深入讲解UART、SPI、I2C在实际通信场景中的应用，例如与GPS模块、蓝牙模块、Wi-Fi模块、RFID读写器进行通信。 存储设备接口：介绍EEPROM、Flash等外部存储器的接口方式，以及如何实现数据的持久化存储。 第四部分：嵌入式系统设计与实例分析 本部分将进一步提升读者的系统设计能力，并结合实际项目进行深入讲解。 嵌入式系统概述：介绍嵌入式系统的基本概念、组成部分（硬件、软件、中间件）以及其特点（实时性、可靠性、低功耗等）。 实时操作系统（RTOS）基础：简要介绍RTOS的概念，包括任务管理、进程间通信、内存管理等，为读者理解更复杂的嵌入式系统打下基础。 典型应用实例：通过一系列精心设计的实际应用案例，巩固和深化读者对前面章节所学知识的理解。这些案例可能包括： 智能家居控制系统：结合传感器、执行器和通信模块，实现灯光、家电的远程控制和自动化。 数据采集与记录系统：利用ADC和存储器，设计一个能够长时间采集和记录环境数据的设备。 简单机器人控制：通过步进电机和舵机，实现基础的运动控制和路径规划。 工业自动化监控节点：利用串行通信和I/O扩展，构建一个能够监测和控制生产线上设备的小型节点。 嵌入式系统开发流程：梳理从需求分析、系统设计、硬件选型、软件开发、测试到产品集成的完整开发流程。 本书力求做到原理清晰，实践性强，理论与实际相结合。通过循序渐进的讲解和丰富的实例，期望读者能够扎实掌握单片机技术，并具备独立设计和开发各类嵌入式应用系统的能力，为未来在嵌入式开发、物联网、机器人等领域打下坚实的基础。

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坦白说，我原本对这类技术手册类的书籍抱有“晦涩难懂”的刻板印象，但这本书的行文风格却出乎意料的平易近人，像是一位经验丰富的前辈在手把手地指导你。它没有上来就抛出复杂的数学模型或者一堆令人望而生畏的缩写，而是从最基础的逻辑门、晶体管的工作原理娓娓道来，逻辑衔接极其自然。举个例子，在讲解中断服务程序的嵌套时，作者用了一个非常生活化的比喻来解释堆栈的压入和弹出过程，一下子就将抽象的概念具象化了。阅读过程中，作者总是能预判到读者可能会在哪里产生困惑，并在相应的位置设置了“思考点”或“注意”栏目，这些小小的提示，往往能起到画龙点睛的作用，让人茅塞顿开，非常贴心。

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这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，封面采用了深邃的宝蓝色调，搭配着银色的立体浮雕字体，初见之下便有一种专业而又沉稳的气质扑面而来。内页纸张的选择也很考究，不是那种廉价的、反光的纸张，而是略带哑光的米白色，长时间阅读下来对眼睛的负担明显减轻了不少。装订工艺也相当扎实，即便是频繁翻阅查找特定章节，书脊也没有出现任何松动的迹象。我特别欣赏的是，书中对关键概念的图示处理，那些电路图和时序图的绘制精确到了每一个细节，线条的粗细、元件的标注都遵循了行业标准，看得出编者在排版和视觉呈现上投入了极大的心力，这对于我们这些需要对照原理图进行实践操作的学习者来说，简直是福音，极大地提升了学习的效率和体验。光是捧着这本书，就能感受到一种对知识的尊重感。

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这本书的深度和广度，远超出了我预期的入门级教材范畴。我原本只是想找一本能快速掌握基础指令集的读物，没想到它竟然深入探讨了许多前沿的优化技巧。比如，在讲解存储器管理时，它不仅限于讲解SFR（特殊功能寄存器）的读写，还花了相当大的篇幅去剖析了如何利用片上RAM的Bank切换机制来实现高效的数据访问，甚至提到了不同位宽数据在总线上的对齐问题，这些内容即便是资深工程师在进行嵌入式系统优化时也常常需要参考。这种既能立足于基础，又能兼顾到性能调优的结构设计，使得这本书的生命周期被极大地延长了，它不再是学完即弃的工具书，而更像是一本可以伴随职业生涯成长的技术参考典籍。

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从实战应用的角度来看，这本书的案例设计简直是教科书级别的典范。很多技术书的例程往往是孤立的、为演示功能而演示的，读完后让人感觉脱离实际。然而，这本书中的每一个应用实例，无论是交通灯控制系统、简易数字示波器接口，还是后期的PID算法实现，都构建在一个相对完整的系统框架之下。作者非常严谨地展示了从硬件选型、最小系统搭建、底层驱动编写，直到上层应用逻辑实现的完整闭环。特别是它对实时性要求的强调，以及如何通过定时器和外部中断来精确控制时间片，这些都是在真实工业控制场景中至关重要的技能点。我甚至可以直接将书中的代码骨架移植到我的项目中，稍微修改参数就能跑起来，极大地缩短了我的原型开发周期。

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这本书的编译和排版质量，简直是技术书籍中的一股清流。我深知理工科书籍在校对上的难度，但这本书的勘误率低得令人惊喜。更难得的是，书中大量的程序代码块被格式化得非常规范，缩进和注释体系自成一体，形成了一种独特的“作者风格”，让人在阅读代码逻辑时不容易被视觉噪音干扰。此外，随书附带的在线资源链接也维护得相当及时，我尝试访问了几次，发现配套的实验代码和开发环境配置指南都是可以正常下载和使用的，这在很多出版社出版的技术书籍中是极其罕见的“烂尾”现象。整体而言，这不仅是一本学习资料，更是一份高质量的、经过严格质量控制的工程文档，体现了作者和出版方对技术严谨性的不懈追求。

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