51单片机应用实例详解

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出版者:清华大学
作者:杨欣//王玉凤//刘湘黔//张延强
出品人:
页数:532
译者:
出版时间:2010-5
价格:49.80元
装帧:
isbn号码:9787302221494
丛书系列:
图书标签:
  • 单片机
  • 嵌入式
  • 计算机技术
  • 应用
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  • 实例教程
  • 微控制器
  • 单片机
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具体描述

如果不是为了应付考试,那单片机的学习更应该强调系统的应用。《51单片机应用实例详解》是《51单片机应用从零开始》的姊妹书,既可作为其“续集”以扩展学习单片机基础知识之后的系统应用,也可独立成册作为单片机从基础学习到系统应用的帮手。51系列单片机不仅是国内用得最多的单片机之一,同时也是最适合上手学习单片机系统开发的一款单片机。《51单片机应用实例详解》主要以51系列单片机为核心控制器,从广度和深度上对其系统应用进行了梳理,通过《51单片机应用实例详解》的学习和实践,可以顺利完成多任务、多功能单片机系统的设计及开发,能对日常生活、生产中的一些测控系统进行自主设计及实施。书中丰富的实例及全面的应用讲解将能极大地开阔单片机系统设计者的思路,并为其设计提供蓝图和模块。

《51单片机应用实例详解》在选材时,结合国内外重点大学一线教师的教学经验,并借鉴国外经典教材的写作手法,对51单片机的应用系统及局部知识进行了详实的介绍。除了每章中大量的单片机系统模块及有机系统的介绍外,“实例点拨”环节还展示了许多相对完整的单片机系统实例供读者学习、开发时参考。在多角度、多方面的实例化讲解中,读者既掌握了单片机系统开发的基本技能,还开阔了单片机流行应用的视野。

《51单片机应用实例详解》秉承《51单片机应用从零开始》一书语言生动风趣及讲解循序渐进的特点,在顾及实用性、技术性的同时,最大程度地提高了可读性,力求阐述得平实、通俗、易懂。《51单片机应用实例详解》适合作为电类本科、专科学生的参考用书及高职高专学生的单片机应用技术教材,也可作为无线电爱好者学习单片机的参考书。

探索嵌入式系统的广阔天地:微控制器编程与系统设计精要 本书聚焦于现代嵌入式系统设计的前沿领域,深入剖析了构建高性能、低功耗智能设备所需的核心技术与实践方法。 --- 第一部分:嵌入式系统基础架构与原理剖析 (约 350 字) 本部分旨在为读者构建坚实的理论基石,理解当代嵌入式系统的底层运作机制。我们将从微处理器(MPU)与微控制器(MCU)的架构差异入手,详细阐述冯·诺依曼与哈佛架构在实际应用中的性能取舍。 重点内容包括:ARM Cortex-M系列内核的流水线设计、中断处理机制(NVIC)的高效性,以及内存管理单元(MPU)在实时操作系统(RTOS)环境下的关键作用。此外,我们还将深入探讨系统级时钟树的配置与管理,解析低功耗模式(如睡眠、停止模式)的功耗优化原理,并介绍如何利用看门狗定时器(WDT)和电源管理集成电路(PMIC)确保系统运行的鲁棒性。读者将学习如何根据应用需求,精确选择合适的处理器核心、总线结构(如AHB/APB)及存储器配置,为后续的复杂系统设计打下坚实基础。 第二部分:实时操作系统(RTOS)的深度集成与应用 (约 450 字) 在构建复杂的、需要多任务并发处理的嵌入式系统中,实时操作系统的选择与优化至关重要。本部分将以FreeRTOS和Zephyr作为核心案例,而非仅仅停留在概念介绍层面。 首先,我们将详细解析任务调度算法,对比固定优先级抢占式与动态优先级轮转调度的适用场景。随后,重点深入讲解信号量、互斥锁(Mutex)以及消息队列这三大同步原语的设计与陷阱。我们将通过实际代码演示,剖析如何避免优先级反转、死锁等经典并发问题,并介绍使用事件组(Event Groups)进行高效事件通知的技巧。 对于资源受限的设备,内存池(Memory Pool)的管理策略和栈溢出检测机制是保证系统稳定性的关键。本书将提供一套完整的RTOS移植与性能调优流程,包括如何配置上下文切换时间、优化中断延迟,并利用内核感知工具进行实时性能分析,确保系统满足严格的实时性要求。 第三部分:现代通信协议栈的嵌入式实现 (约 400 字) 现代物联网(IoT)设备离不开可靠、高效的通信能力。本章全面覆盖了从传统到前沿的通信技术在嵌入式平台上的实现细节。 在有线通信方面,我们将详述工业级Ethernet(如TCP/IP协议栈的精简与裁剪)、CAN总线的错误帧检测与恢复机制,以及RS-485/Modbus的半双工通信策略。 在无线连接方面,本书的重点在于低功耗广域网(LPWAN)与Mesh网络。我们将深入分析LoRa/NB-IoT的空中接口协议、数据包结构和功耗管理策略。对于局域网应用,则会详细解读Bluetooth Low Energy (BLE) 5.x的GATT服务构建、Advertising扩展包的使用,以及如何设计高效的周期性广播机制。每一项协议的讲解都将结合实际硬件驱动的编写,侧重于如何高效管理无线电的唤醒与休眠周期,以达到最高的能效比。 第四部分:系统级安全与数据完整性防护 (约 300 字) 随着嵌入式系统日益接入互联网,安全防护已成为不可或缺的一环。本部分聚焦于硬件信任根(Root of Trust)的建立与应用。 我们将探讨如何利用MCU内置的安全功能,如真随机数生成器(TRNG)和硬件加密加速器(AES/SHA)来保护敏感数据。重点介绍安全启动(Secure Boot)流程,确保系统只加载经过授权的固件。此外,本书还将讲解固件空中下载(OTA)的安全更新机制,包括加密签名验证、回滚保护(Rollback Protection)的设计,以及如何在内存中安全地存储和管理加密密钥(如使用OTP或eFuse)。最后,讨论针对侧信道攻击(Side-Channel Attacks)的初步防御措施。 --- 本书旨在为具备一定电子电路和C语言基础的工程师和高级学生提供一套全面、深入且面向工程实践的嵌入式系统设计蓝图,帮助读者跨越从“点亮LED”到“构建工业级智能终端”的鸿沟。

作者简介

目录信息

第1章 大转折——从学习单片机到应用单片机 1 1.1 如何利用单片机 1 1.2 哪些工具可以帮助我们 4 1.3 调试乃成功之母 13 1.4 实例点拨——无线鼠标 15第2章 时刻准备着——扫除基础知识障碍 21 2.1 AT89S51单片机满足需要吗 22 2.2 管脚描述 25 2.3 工作时序问题 32 2.4 存储器组织 33 2.5 汇编语言 43 2.6 寻址方式与指令概述 45 2.7 定时/计数器 48 2.8 串行口通信 59 2.9 中断 65 2.10 实例点拨——啤酒装瓶系统中的单片机 69第3章 系统的“脸蛋”——显示器 72 3.1 电子时钟的“脸蛋”——多位七段数码管 73 3.2 大屏幕的秘密——发光二极管点阵 88 3.3 计算器的“脸蛋”——段式液晶屏 97 3.4 “Hello,world!”——字符液晶屏 101 3.5 图形的显示——点阵液晶屏 108 3.6 绚丽的世界——彩色液晶屏 123 3.7 系统应用——中文液晶屏显示系统 125第4章 从收录机到CD唱机——模拟与数字之间的转换 132 4.1 从数字温度计中学习模拟与数字的转换 134 4.2 单片机与A/D 139 4.3 单片机与D/A 144 4.4 如何选择A/D与D/A器件 149 4.5 系统应用——空调温度控制系统 151第5章 凝固的数据——扩展存储器 156 5.1 透过电子密码锁观察片外存储器 157 5.2 半导体存储器的种类 161 5.3 单片机与片外程序存储器的接口 163 5.4 单片机与片外数据存储器的接口 167 5.5 存储器的地址解码 173 5.6 典型片外存储器的扩展接口电路 178 5.7 系统应用——串行片外存储器扩展实例( 接口) 184第6章 触角的延伸——输入技术 199 6.1 常用开关 200 6.2 I/O口作为输入端口 202 6.3 I/O口的使用 206 6.4 使用8255扩充更多的I/O口 210 6.5 键盘 218 6.6 传感器与单片机 225 6.7 输入信号的调理 245 6.8 实例点拨——指纹安保系统 250第7章 触角的延伸——输出技术 265 7.1 为控制电机准备 266 7.2 直流电机的控制 271 7.3 步进电机的控制 277 7.4 开集电极输出结构 283 7.5 逻辑家族及逻辑电平 288 7.6 通用输出技术 293 7.7 实例点拨——量程的自动转换 300第8章 信息沟通无极限——通信技术 308 8.1 串行通信的魅力 309 8.2 两个单片机之间的沟通 314 8.3 多个单片机之间的沟通 323 8.4 单片机与计算机的沟通 331 8.5 单片机的无线通信 354 8.5.1 利用红外线检测物体 355 8.5.2 利用红外线传输数据 373 8.5.3 单片机与蓝牙通信 377 8.6 实例点拨——射频识别(RFID)系统 384 8.6.1 射频标签的秘密 385 8.6.2 射频识别系统规划 387 8.6.3 射频识别系统设计 388第9章 启发设计的灵感——完整系统实例点拨 389 9.1 生理参数监护仪 391 9.1.1 心率的测量原理 392 9.1.2 系统规划与设计 394 9.2 电子器件测试仪 420 9.2.1 系统功能说明 421 9.2.2 电子器件测试仪软件设计 422 9.3 电话远程遥控器 435 9.3.1 电话线利用有道 436 9.3.2 电话远程遥控器设计 438 9.4 你准备好了吗 444参考文献 446附录A 51单片机指令集及用法示例 450附录B 指令的执行代码表 472附录C 中文字型码表 479附录D 51单片机USB口下载线 483附录E 基础逻辑门及常用数字电路芯片 484附录F μVision3支持的单片机 488附录G 51单片机伪指令 497附录H 51单片机比较表 500附录I ASCII码表 502附录J 常见封装形式 506附录K 常见芯片生产商 509附录L 指纹传感器SM630通信协议 511附录M 常用低容量存储器器件表(RAM、ROM) 516附录N 希腊字母表 518附录O 电阻阻值读取方法和色环定义 519附录P 用于重定位和连接模块的指令介绍 521附录Q AT89S51单片机特殊功能寄存器一览表 523附录R 51单片机汇编程序保留字 530
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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拿到这本《51单片机应用实例详解》的瞬间,我被它沉甸甸的厚度所吸引,更重要的是封面设计简洁大气,隐约透出技术书籍应有的严谨与专业。我是一名刚刚接触单片机领域的在校学生,在各种教程和论坛中摸索前进,常常感到信息碎片化,缺乏系统性的指引。在同学的推荐下,我入手了这本书,满怀期待地翻开了第一页。这本书的内容,如同一位经验丰富的老工程师,将原本抽象复杂的单片机原理和应用,通过一个个生动鲜活的实例,抽丝剥茧般地展现在我面前。它不仅仅是理论的堆砌,更是实战的结晶。从基础的LED闪烁,到复杂的数据采集与控制,再到通信协议的应用,书中详尽的步骤、清晰的代码注释,以及关键部分的原理讲解,都让我茅塞顿开。尤其令我印象深刻的是,书中对于每一个实例的电路设计都有非常详细的图示,并标注了元器件的型号和连接方式,这对于初学者来说简直是福音。我尝试跟着书中的讲解,一步步搭建电路,编写代码,调试运行。当第一个程序成功点亮LED时,那种成就感是难以言喻的。这本书的优点还在于它循序渐进的难度设置,不会让初学者望而却步,又能逐渐挑战更高级的应用,有效地培养了我的学习兴趣和独立解决问题的能力。我常常在深夜里,伴着台灯的光晕,沉浸在书中那一行行代码和原理图之中,感觉自己仿佛置身于一个充满无限可能的技术世界。

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《51单片机应用实例详解》这本书,可以说是为我量身定做的。我是一名业余爱好者,对电子技术有着浓厚的兴趣,但缺乏系统的学习途径。市面上有很多单片机书籍,但大多要么过于理论化,要么代码晦涩难懂。这本书则恰恰相反,它以极其平易近人的语言,将复杂的概念拆解开来,并通过一系列贴近实际生活的应用实例,让我能够理解并掌握。我印象最深刻的是书中关于“报警系统”的实例。通过这个实例,我不仅学会了如何使用按键输入,如何驱动蜂鸣器发声,还学习了如何利用定时器实现延时报警,以及如何配合红外传感器构建一个简单的入侵检测系统。这个项目完成后,我感觉自己仿佛掌握了一项新的技能,可以用在很多实际场景中。书中对代码的组织和注释也非常到位,每一段代码都有清晰的解释,让我能够快速理解其功能和逻辑。而且,书中还提供了多种实现方案,并对比了它们的优劣,这让我能够从不同的角度去思考问题,培养了我的分析能力。这本书的另一大亮点是它对元器件的选择和替代性提供了建议,这对于资源有限的业余爱好者来说,是非常实用的。我通过这本书,学会了如何在有限的条件下,最大化地实现我的创意。

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作为一名对DIY和创客文化有着浓厚兴趣的电子爱好者,《51单片机应用实例详解》这本书,简直就是我的“宝藏”。它没有用枯燥的理论术语轰炸我的大脑,而是用一个个充满趣味和实际应用的项目,引导我进入单片机的世界。我特别喜欢书中关于“机器人小车”的章节。通过学习,我学会了如何驱动直流电机,如何使用L298N电机驱动模块,如何通过红外传感器实现避障功能,以及如何利用遥控器进行控制。这个过程让我体会到了从硬件设计到软件编程,再到最终实现的完整过程。书中对每个硬件模块的讲解都非常清晰,并且提供了详细的接线图和注意事项。我按照书中的指导,组装了一个可以自主避障的机器人小车,当它成功地在桌面上绕过障碍物时,那种兴奋感是难以言喻的。这本书还鼓励读者进行二次开发和创新,我在此基础上,为我的机器人小车添加了一个摄像头,并尝试通过Wi-Fi模块将实时画面传输到电脑上,这让我感受到了将现实世界与数字世界连接的奇妙。这本书,让我从一个单纯的电子爱好者,变成了一个能够独立设计和实现电子项目的创客。

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我对《51单片机应用实例详解》的评价,可以用“惊喜连连”来形容。我之前对单片机的认知,大多来自一些零散的网络文章和博客,感觉像是拼凑起来的零碎知识,缺乏系统性和连贯性。这本书的出现,彻底改变了我的看法。它就像一张巨大的全景图,将51单片机的整个应用生态系统,以一种极其清晰和易懂的方式呈现出来。书中对于各种外设的讲解,比如LCD1602、DS18B20温度传感器、各种通信接口(UART、SPI、I2C)等,都配有非常详尽的接口说明、时序图以及对应的应用代码。我尤其喜欢书中对SPI通信的应用实例,通过驱动一个SPI接口的Flash存储器,我不仅学会了SPI协议的原理,还掌握了如何进行数据读写操作,这对于我后续开发需要存储大量数据的项目至关重要。书中还包含了一些比较进阶的应用,比如利用定时器实现PWM波控制舵机,这对于学习电机控制非常有帮助。我尝试着按照书中的步骤,自己搭建了一个简单的PWM发生器,成功地让舵机按照预设的角度转动,那种感觉既兴奋又成就感满满。这本书的语言风格也十分亲切,没有那种高高在上的学术腔调,更多的是一种经验分享的平实感。作者在讲解过程中,常常会穿插一些实用的技巧和注意事项,这些都是我在其他地方难以找到的宝贵经验。总体而言,这本书是我的单片机学习之路上的一个重要里程碑。

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自从我拿到《51单片机应用实例详解》这本书,我的学习状态就进入了一种“停不下来”的节奏。这本书的内容深度和广度都非常令我满意。它不仅仅讲解了51单片机的基本架构和指令集,更重要的是,通过大量的应用实例,将这些知识转化为实实在在的功能。例如,书中关于“数据记录器”的章节,我学会了如何使用EEPROM存储器来记录传感器的数据,并能通过串口将记录的数据上传到电脑进行分析。这个过程涉及到了存储器的读写时序、数据打包和传输等多个方面,书中都进行了非常详细的说明。我尝试着根据书中的指导,制作了一个简单的环境监测仪,它能够记录温度和湿度数据,并定时通过蓝牙模块发送到我的手机上。这个项目让我对嵌入式系统有了更深的理解,也让我看到了单片机在物联网领域的巨大潜力。书中还包含了一些关于电源管理和低功耗设计的讨论,这对于我以后设计需要长时间工作的便携式设备非常有帮助。而且,书中提供的代码,不仅仅是功能性的,还注重了代码的鲁棒性和可维护性,这对于我养成良好的编程习惯至关重要。这本书,无疑是我单片机学习道路上的一盏明灯。

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我原本以为,学习单片机就是背诵各种寄存器和指令,枯燥乏味。直到我遇到了《51单片机应用实例详解》,我才发现,原来单片机也可以如此有趣和充满创造力。这本书的魅力在于它对“实例”的极致追求。它没有停留在理论的象牙塔里,而是将理论知识巧妙地融入到一个个具体、可操作的项目中。我最喜欢的部分是关于“智能家居”系列的应用实例。通过书中详细的讲解,我学会了如何利用红外传感器检测人体活动,如何通过继电器控制灯光和风扇,甚至还尝试用MAX232芯片与电脑进行串口通信,实现远程控制。这个过程让我感觉,自己不仅仅是在学习技术,更是在创造一种更便捷的生活方式。书中对每个实例的电路图都画得非常清晰,而且还提供了PCB打样的参考文件,这对于我这样的动手能力不强的初学者来说,简直是太友好了。我根据书中的提示,购买了相应的元器件,自己动手焊接电路板,当看到自己亲手制作的系统能够正常工作时,那种成就感是无与伦比的。这本书还鼓励读者进行创新,例如在某个实例的基础上,我尝试添加了LCD显示屏,用于显示传感器采集到的数据,这让我体会到了“站在巨人的肩膀上”的乐趣。这本书,真正点燃了我对嵌入式开发的热情。

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作为一名在嵌入式开发领域摸爬滚打多年的老兵,我接触过无数与单片机相关的书籍,但《51单片机应用实例详解》这本书,给我带来了一种久违的亲切感和深入感。这本书并非那种泛泛而谈的理论教材,也不是那种只提供简单Demo的代码集。它真正做到了“详解”,将51单片机的强大功能,通过一系列精心设计的应用实例,展现得淋漓尽致。我特别欣赏书中对每一个实例的剖析深度。它不会仅仅停留在“怎么做”,而是深入到“为什么这么做”,以及“这样做有什么优缺点”。例如,在介绍ADC数据采集时,书中不仅提供了采集代码,还详细解释了采样定理、量化误差等概念,并对比了不同采样频率对数据精度的影响。这种理论与实践相结合的讲解方式,对于我们这些希望在技术上更进一步的开发者来说,是非常宝贵的。书中提供的代码,无论是清晰的结构、严谨的逻辑,还是良好的注释,都体现了作者深厚的功底和对读者的负责态度。我曾尝试将书中的某些模块移植到我自己的项目中,发现其代码的可读性和可复用性都非常高,大大节省了我的开发时间。此外,书中对于一些易出错的环节,例如中断的优先级设置、定时器的模式选择等,都进行了特别的强调和讲解,并且提供了相应的调试技巧,这对于避免踩坑非常有帮助。这本书,在我看来,不仅仅是一本技术书籍,更是一位良师益友,能够指引我们在复杂的单片机世界中,找到更有效、更深入的学习路径。

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从大学毕业工作以来,我一直对嵌入式开发抱有浓厚的兴趣,但由于工作原因,一直没有机会深入学习。《51单片机应用实例详解》这本书,成为了我重拾编程热情和技能的“引路人”。它以一种非常系统和深入的方式,为我展示了51单片机的强大功能和广泛应用。我特别欣赏书中对“通信协议”的深入讲解。例如,关于I2C通信,书中不仅详细介绍了I2C协议的工作原理、主从设备的角色,还提供了驱动STC15系列单片机与外部I2C EEPROM进行数据读写的实例。这个实例让我明白了如何进行低层协议的封装和应用,以及如何处理 ACK/NACK 信号。我尝试着将学到的I2C通信知识应用到我的一个项目中,用于读取外部传感器的数值,并且取得了圆满成功。书中对各种通信协议的讲解,都非常细致,并且提供了清晰的时序图和对应的代码实现,这对于理解和掌握这些协议至关重要。此外,书中还探讨了一些关于嵌入式系统开发的最佳实践,例如代码的模块化、错误处理机制以及内存管理等,这些都让我受益匪浅。这本书,不仅仅是一本技术书籍,更是一本关于如何构建可靠、高效嵌入式系统的“秘籍”。

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作为一名在自动化设备领域工作的工程师,我深知稳定可靠的嵌入式系统的重要性。《51单片机应用实例详解》这本书,给了我一种“触类旁通”的感受。虽然书中的实例大多基于51单片机,但我发现,其中蕴含的设计思路、问题解决策略,以及代码编写规范,对于我接触的其他类型的微控制器,同样具有极高的参考价值。我特别欣赏书中在调试部分所花费的篇幅。作者详细介绍了如何利用仿真器进行代码调试,如何分析寄存器状态,如何捕获中断,以及如何通过逻辑分析仪分析信号时序。这些调试技巧,对于确保嵌入式系统的稳定性和可靠性至关重要。我曾经遇到过一个棘手的通信问题,通过书中介绍的逻辑分析仪抓包和时序分析方法,我很快就定位到了问题所在,并成功解决了它。此外,书中在进行一些关键的硬件设计时,比如电源滤波、晶振的选型和布局等,都给出了非常详细的指导和解释。这些细节虽然看似微小,但在实际项目中却能起到决定性的作用。这本书的作者似乎能够预见到我们在实际开发中可能遇到的各种坑,并提前为我们做好铺垫。通过学习这本书,我不仅巩固了51单片机的知识,更重要的是,我的工程设计和问题排查能力也得到了显著提升。

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《51单片机应用实例详解》这本书,给我带来了前所未有的学习体验。我一直对嵌入式系统充满好奇,但苦于没有合适的入门途径。许多教程要么过于晦涩,要么内容陈旧,而这本书则以一种非常现代化的视角,系统地介绍了51单片机的应用。我尤其喜欢书中关于“数据可视化”的实例。通过这个实例,我学会了如何利用MAX7219驱动的LED点阵屏,显示各种图形和文字,甚至还可以绘制简单的波形图。这让我看到了单片机不仅仅是控制,更能够实现丰富多彩的交互体验。书中对LED点阵屏的驱动原理、字模提取以及刷新机制都进行了非常详细的讲解,让我能够理解其背后的逻辑。我根据书中的指导,尝试制作了一个能够显示实时天气数据的点阵屏,当我看到屏幕上跳动着温度和湿度信息时,那种成就感是无与伦比的。这本书的另一个优点是它提供了大量的代码示例,并且这些代码都经过了严格的测试,可以直接拿来使用,或者作为修改和扩展的基础。我发现,通过学习这本书,我的编程能力和问题解决能力都得到了极大的提升。

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2012年看过,哎……

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很好的一套书

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很早前就读完的一本书,忘了标记,算是单片机入门了

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2012年看过,哎……

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很好的一套书

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