具体描述
《51单片微型机原理和接口教程》共分3篇12章。第1篇共有7章的内容，包含了51系列单片机的结构原理，汇编语言程序设计。第2篇共有4章的内容，包含了51系列单片机的扩展应用方式，常用接口芯片与单片机的连接和应用，单片机应用系统的设计。第3篇只有1章，包含了C51语言程序设计的基础内容，将读者引入单片机学习的新境界。
《51单片微型机原理和接口教程》在每一章内都穿插了一些实验，全书共穿插了十八个实验，使教师可以在实验室里，一边讲课，一边做实验。学生自学时也可以看看书，动动手。
《51单片微型机原理和接口教程》在编写的文字上力求通俗、口语化，经常用设问的方式引导学生，增加其自学的兴趣。
《51单片微型机原理和接口教程》可以作为普通高等学校机械设计制造及其自动化、电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程等相关专业单片机课程的教材，也可以供从事单片机设计与研究的科研人员参考。
《嵌入式系统硬件设计与实现》 本书旨在为读者提供一套全面、深入的嵌入式系统硬件设计知识体系，涵盖从基础元器件选择到复杂系统集成调试的全过程。本书强调理论与实践的结合，通过大量实例解析和代码示例，帮助读者快速掌握嵌入式硬件设计的核心技能。 第一部分：嵌入式系统基础 本部分将为读者构建扎实的嵌入式系统理论基础。 嵌入式系统概述： 深入探讨嵌入式系统的定义、特点、发展历程及其在各行业的广泛应用，例如工业自动化、消费电子、医疗设备、汽车电子等。我们将分析嵌入式系统相对于通用计算机的优势与劣势，并介绍其在现代科技发展中的关键作用。 微控制器（MCU）基础： 详细介绍微控制器的基本结构，包括CPU核心、存储器（RAM、ROM、Flash）、输入/输出（I/O）端口、定时器/计数器、中断控制器、串行通信接口（UART、SPI、I2C）以及模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）等关键模块的功能和工作原理。我们将重点讲解不同类型MCU的架构差异，以及如何根据项目需求选择合适的MCU。 外围设备接口： 深入剖析各种常用外围设备的接口原理和通信协议。这包括但不限于： 传感器接口： 介绍模拟传感器（如温度传感器、光敏电阻）和数字传感器（如陀螺仪、加速度计、气压计）的接口方式，讲解信号调理、采样和数据读取的注意事项。 执行器接口： 讲解如何驱动电机（直流电机、步进电机、伺服电机）、继电器、LED等执行器，涉及PWM控制、H桥驱动、光耦隔离等技术。 显示器接口： 介绍LCD（字符型、图形点阵型）和OLED显示屏的接口原理，包括驱动方式、时序控制和显示内容更新。 存储器接口： 讲解外部存储器（如SRAM、SDRAM、Flash）的接口方式，包括内存映射、总线控制和读写时序。 通信接口： 详细介绍常用通信协议，如UART、SPI、I2C、CAN、USB、Ethernet等，阐述其通信原理、数据帧格式、握手机制和错误处理。 第二部分：硬件设计流程与方法 本部分将引导读者掌握完整的硬件设计流程和实用的设计方法。 系统需求分析与方案设计： 强调从项目需求出发，进行系统功能分解，并基于需求进行初步的硬件选型和方案设计。我们将讨论功耗、成本、体积、性能等设计约束对方案选择的影响。 原理图设计： 详细讲解原理图绘制的规范和技巧，包括元器件符号的选用、连接线的绘制、电源和地线的处理、信号线的标识以及文档的编写。我们将使用专业的EDA（Electronic Design Automation）软件（如Altium Designer, KiCad）进行实例演示。 PCB布局与布线： 深入探讨PCB（Printed Circuit Board）设计中的关键要素，包括元器件的放置、电源和地的规划、信号线的布线原则（如走线宽度、阻抗匹配、串扰抑制、地线完整性），以及多层板的设计考虑。我们将讨论高频信号和敏感信号的布线策略。 电源设计： 详细介绍各种电源转换电路，如线性稳压器、开关稳压器（DC-DC转换器）的工作原理和选型，以及电源滤波、去耦和抗干扰设计。 硬件调试与测试： 介绍常用的硬件调试工具，如示波器、逻辑分析仪、频谱分析仪、万用表等，并讲解如何利用这些工具对电路进行功能验证、性能测试和故障诊断。我们将重点介绍上电时序、时钟稳定性和信号完整性等关键调试点。 EMC/EMI设计： 讲解电磁兼容性（EMC）和电磁干扰（EMI）的基本原理，以及在硬件设计中如何采取措施来提高产品的EMC/EMI性能，如滤波、屏蔽、接地、布局优化等。 第三部分：高级硬件设计技术与案例 本部分将涵盖更高级的硬件设计技术，并结合实际项目案例进行深入剖析。 高频电路设计： 介绍高频信号的特性，包括传输线理论、阻抗匹配、回流路径、信号衰减和反射等，以及在高速PCB设计中如何处理高频信号。 低功耗设计： 探讨在电池供电的嵌入式系统中如何实现低功耗设计，包括MCU的低功耗模式、外围器件的选择、电源管理技术以及软件层面的功耗优化。 嵌入式系统集成与联调： 讲解硬件与软件的协同开发过程，包括固件移植、驱动程序开发、系统集成和联合调试。 项目案例分析： 通过多个实际项目案例，如智能家居控制器、工业数据采集终端、便携式医疗设备等，详细展示硬件设计、PCB布局、调试测试的全过程，并总结设计中的经验和教训。 本书特点： 体系完整： 从基础概念到高级技术，覆盖嵌入式硬件设计的各个方面。 注重实践： 大量实例解析和代码示例，帮助读者将理论知识转化为实际操作能力。 工具导向： 重点介绍和演示了主流的EDA软件和调试工具。 前沿性： 涵盖了当前嵌入式硬件设计领域的热点技术和发展趋势。 条理清晰： 内容组织结构合理，语言通俗易懂，适合不同层次的读者。 无论您是想进入嵌入式开发领域的新手，还是希望深化硬件设计技能的工程师，《嵌入式系统硬件设计与实现》都将是您不可或缺的参考指南。通过本书的学习，您将能够独立完成高质量的嵌入式硬件系统设计。
作者简介
目录信息
基础篇 1 单片机基础知识 1.1 引言 1.1.1 计算机 1.1.2 微型机 1.1.3 单片机与嵌入式计算机 1.2 常用数制和码制 1.2.1 常用的数制及其转换 1.2.2 常用的码制 实验一、认识补码 1.3 单片机内部结构概述 1.3.1 中央处理器CPU概述 1.3.2 存储器概述 1.3.3 输入/输出接口概述 1.4 单片机产品概述 1.4.1 单片机产品的类型 1.4.2 单片机产品的应用 1.5 本章小结 习题1 2 MCS-51系列单片机系统基本组成 2.1 总体结构 2.1.1 内部结构 2.1.2 外部引脚 2.2 CPU特性 2.3 存储器组织 2.3.1 程序存储器 2.3.2 数据存储器 2.3.3 特殊功能寄存器 2.3.4 外部数据存储器和I/O接口 2.4 I/O接口 2.4.1 P1口 2.4.2 P3口 2.4.3 P2口 2.4.4 P0口 实验二、认识P0～P3口 2.5 时钟和时钟电路 2.6 复位和复位电路 2.7 本章小结 习题2 3 MCS-51系列指令系统 3.1 指令格式和寻址方式 3.1.1 立即寻址方式 3.1.2 直接寻址方式 3.1.3 寄存器寻址方式 3.1.4 寄存器间接寻址方式 3.1.5 变址寻址方式 3.1.6 相对寻址方式 3.1.7 位寻址方式 3.2 数据传送类指令 3.2.1 内部数据传送指令 3.2.2 内外数据传送指令 3.2.3 查表指令 实验三、寻址方式和堆栈的认识 3.3 数据处理类指令 3.3.1 算术运算指令 3.3.2 逻辑运算指令 3.3.3 移位指令 3.4 位操作类指令 3.4.1 位变量传送指令 3.4.2 位变量设置指令 3.4.3 位变量逻辑运算指令 3.5 程序转移类指令 3.5.1 无条件转移指令 3.5.2 有条件转移指令 3.5.3 调用和返回子程序指令 实验四、转移类指令和位操作类指令的认识 3.6 CPU执行指令的时序 3.7 本章小结 习题3 ……扩展、接口和应用篇C51篇附录 51系列单片机指令表参考文献
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