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单片机原理与应用系统设计(第2版)

全面介绍单片机原理、接口技术及应用系统设计方法,实例翔实,具有实战演练功能,配套多媒体课件、案例电路图与代码,是学习单片机技术的理想教材。

作者:马秀丽、周越、王红
定价:49.50
印次:2-1
ISBN:9787302475590
出版日期:2017.09.01
印刷日期:2017.08.08

本书在较全面和详细地介绍MCS51单片机的基本原理、系统结构、内部资源、指令系统、常用接口及其外部扩展、应用系统设计等内容的基础上,增加了丰富且能够实际演示的单片机应用实例、嵌入式操作系统在MCS51单片机系统中应用的方法和实例,目的是强化学习者的单片机软、硬件系统的整体设计意识和设计能力,也为嵌入式技术的学习打下良好基础。 全书共分11章,内容包括单片机技术概述、基本原理、汇编语言程序设计、C语言程序设计、内部资源及应用、基本外部接口技术、通信接口技术、应用系统设计、嵌入式操作系统的应用、便携式单片机学习板的设计和单片机应用系统开发工具。书中相关应用设计案例的编写具有完整性、系统性和工程性。所有案例均给出可实施的系统级设计资料,包括用Protel绘制的硬件电路原理图、Keil μVision环境下调试通过的软件源程序代码以及Proteus环境下的系统仿真实现结果。除个别章外,每章结束备有相关的习题,以便读者及时巩固所学知识。 本书内容全面,概念清晰,结构合理,实例丰富,文字通俗易懂,并配有多媒体教学课件和相关案例,是学习单片机原理与系统设计的理想教材,特别适合作为高等院校电子信息类专业的本科生教材。本书也可作为爱好单片机软、硬件技术和嵌入式技术的初学者及工程设计人员的参考书。

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···························································· 前言Foreword本书的目的是帮助初学者学习使用单片机。首先,作者总结多年的工程实践经验和教学体会,先与读者分享一下学习经验。 1. 分享经验 首先,是做好基础知识的准备。基础知识包括模拟电路、数字电路和C语言知识。在学习单片机之前,应先温习所学过的模拟电路、数字电路以及C语言知识,为学习单片机加强基础。 单片机的硬件电路大多数属于数字电路,如果数字电路基础扎实,对复杂的单片机硬件结构和原理就能容易理解,就能轻松地迈开学习的第一步。因此,如果你觉得单片机很难,那就应该先去重温数字电路,搞清楚触发器、寄存器、门电路、CMOS电路、时序逻辑和时序图、进制转换等基础知识。当你掌握了这些基础知识后再去看单片机的结构和原理,就会大彻大悟,信心倍增。模拟电路是电子技术的基础,主要内容是学习电阻、电容、电感、二极管、三极管、场效应管及放大器等模拟器件的工作原理和在电路中的作用。扎实的模拟电路基础可以让你容易看懂别人设计的电路,也能使你设计的电路更可靠。同时,单片机的学习离不开编程,在所有的程序设计中C语言运用最为广泛。C语言知识并不难,需要掌握的知识就那么几种数据类型和几个控制语句。可别小看这几种数据类型和几个控制语句,用它们可以处理各种形式的数据以及非常复杂的逻辑关系。 扎实的电子技术基础和C语言基础,会让你的单片机学习得心应手。当单片机乖乖地依照你的想法和设计去执行指令,实现预期结果的时候,成就感会让你信心十足地投入到单片机的世界里,未来的单片机专家就是你。 其次,要通过实践积累经验。单片机的学习具有很强的实践性,是一门很注重实际动手操作的技术学科,不动手实践是学不会单片机的。因此,实践才是真正学习单片机的必由之路。 实践中要有一套完整的学习开发工具, 即必须有一台计算机、◆单片机原理与应用系统设计(第2版)前言一套单片机开发板、视频教程和单片机教材。计算机上要安装Keil C51集成开发软件,用来编写和编译程序,并将程序代码下载到单片机上;开发板用来运行单片机程序,验证实际效果;视频教程就是手把手教你单片机开发环境的使用、单片机编程和调试。对于单片机初学者来说,视频教程必须看,否则,即使把教材看了几遍,还是不知道如何下手;单片机教材是理论学习资料,备忘备查。初学者为了节约成本和时间,可以先用Proteus软件仿真调试,熟悉之后,再使用开发板调试程序。 软件编程要注重理论和实践相结合,效果会更好。看到例程题目先试着构思自己的编程思路,然后再看教材或视频教程里的代码,研究别人的编程思路以及与自己思路的差异;接下来是亲自动手编写程序,对有疑问的地方试着按照自己的思路修改程序,比较程序运行效果,领会其中的奥妙。还可以在原有程序基础上改进和拓展,使其功能更强大。此外,自己应该找些项目来做,以巩固所学的知识和积累更多的经验。 在实践中要多与同行虚心交流。在单片机学习过程中,每个人都会遇到无数的问题,如果你向有经验的过来人虚心求教,就会少走许多弯路,节省很多时间。 最后,研究硬件设计,实现产品开发。学习单片机的最终目的是做产品开发,产品即是一个软硬件相结合的控制系统。所以,硬件设计是学习单片机技术的必学内容。当你的单片机编程水平有了相当提高之后,就应该去研究单片机硬件系统设计了。硬件设计包括电路原理设计和电路板(即PCB板)设计。 电路原理设计涉及各种芯片的应用,而芯片的典型应用在芯片数据手册(Datasheet)中都能找到答案。电子技术领域的第一手资料就是Datasheet,而且几乎都是全英文的,从Datasheet里所获得的知识,可能是在教科书、网络文档和课外读物等中很少见到的。虽然有些资料也都是在Datasheet的基础上撰写的,但内容不全面,甚至存在翻译上的遗漏和错误。所以良好的英文阅读能力也是学习单片机技术不可缺少的。PCB板的设计相对简单,只要懂得使用PCB板设计软件Protel或 Altium Designer就没问题了。但要想设计的板子布局美观、布线合理,还需要在实践中不断学习。 具备一定的Keil C51环境下的单片机编程经验、会使用Protel软件或 Altium Designer软件设计硬件电路以及良好的英文阅读能力,你就是遇强则强的单片机高手了。 2. 本书内容 本书第2版增加了工程实践内容。多年来,MCS51系列单片机一直是学习单片机技术的主要教学平台,在嵌入式技术高速发展的大环境下,单片机技术课程已经不再是培养电子工程师课程体系的最终环节,单片机的教学要为后续学习嵌入式系统打下良好基础。因此,本书在编写过程中,除了论述MCS51单片机的基本原理、系统结构、内部资源、指令系统、常用接口及其外部扩展、应用系统设计等内容外,还增加了丰富且能够实际演示的单片机应用实例、嵌入式操作系统在51单片机系统中应用的方法和实例,以及自主设计的便携式单片机学习板的软硬件设计的内容,并在第2版中增加了工程实践案例的设计内容。 3. 本书特色 (1) 强调动手实践。 实践是学好单片机技术的必经之路。本书详细介绍了Keil μVision集成开发环境下进行汇编语言程序和C51程序开发的过程;书中所有案例程序均在Keil μVision环境下调试通过,不是纸上谈兵,而是实战演习。 (2) 强调单片机应用系统的软硬件整体设计。 书中给出了若干完整的单片机应用系统实例。案例的编写具有完整性、系统性和工程性。  所有案例均给出可实施的系统级设计资料,包括完整的可实现电路板布线的硬件电路原理图(并非电路示意图)和完整的Keil μVision环境下调试通过的软件源程序工程代码(并非程序段或伪代码)。  所有案例均给出仿真实现过程和结果,即基于Proteus环境的系统仿真实现结果。  设计有便携式单片机学习板,给出了该学习板的Protel电路原理图设计和PCB版设计资料,便于读者进行工程实践。书中单片机应用系统案例均可在该学习板上硬件实现。 (3) 为嵌入式系统学习打好基础。 嵌入式系统是单片机技术发展的高级阶段,因此学习单片机要做好进一步学习嵌入式系统的知识准备。一方面是加强C语言程序设计能力,另一方面是加强嵌入式操作系统在51单片机系统上应用的内容介绍。此外,本书介绍了嵌入式操作系统在51单片机系统中应用的方法和实例。 (4) 配套资源丰富。 本书配有多媒体资料,其中包含电子课件、所有相关例程源代码、习题解答及编程题的程序源代码,并且在程序的关键部分加以注释,既适合作为教材供教师和学生使用,也适合自学成才。 4. 致谢 本书由沈阳理工大学马秀丽、周越、王红共同编写。本书第1~5章和8.8节由马秀丽编写,第7~10章由周越和王红编写,第6和第11章由周越和马秀丽编写,王红霞参加了附录和部分章节的编写工作。最后由马秀丽审阅并统稿完成。感谢本书所列参考文献的作者,他们的工作给了我们很大的帮助和启发。感谢为本书出版付出辛勤劳动的清华大学出版社的工作人员。感谢读者选用本书。 尽管全体参编人员竭心尽力,但限于自身水平,书中难免会有遗漏,恳请广大读者不吝指正,同时欢迎您对本书内容提供宝贵建议,我们将非常感谢。 编者 2017年5月

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  • 内容全面,概念清晰,由浅入深,循序渐进。本书全面介绍了MCS-51单片机的原理、指令系统、51汇编语言和C51语言编程方法、接口技术、应用系统设计方法,以及嵌入式操作系统在51单片机中的应用方法。

    案例翔实,具有实战演练功能。书中所有例题均在Keil μVision开发环境下调试通过,并给出Proteus仿真环境下的实现结果,不是纸上谈兵,而是实战演习。

    配套资源丰富,包含有电子课件、所有例题的电路图与源代码以及习题解答,而且程序的关键部分标有注释,是学习单片机软硬件设计技术的理想教材和工具。

  • 内容全面,概念清晰,由浅入深,循序渐进。本书全面介绍了MCS-51单片机的原理、指令系统、51汇编语言和C51语言编程方法、接口技术、应用系统设计方法,以及嵌入式操作系统在51单片机中的应用方法。

    案例翔实,具有实战演练功能。书中所有例题均在Keil μVision开发环境下调试通过,并给出Proteus仿真环境下的实现结果,不是纸上谈兵,而是实战演习。

    配套资源丰富,包含有电子课件、所有例题的电路图与源代码以及习题解答,而且程序的关键部分标有注释,是学习单片机软硬件设计技术的理想教材和工具。

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  • ····························································

    目录Contents第1章单片机概述1

    1.1单片机的概念及特点1

    1.1.1单片机的基本概念1

    1.1.2单片机的主要特点2

    1.2单片机的发展历程3

    1.3单片机的种类与应用5

    1.3.1单片机的种类5

    1.3.2单片机的等级9

    1.3.3单片机的应用9

    1.4单片机的选型10

    习题11

    第2章单片机的基本原理12

    2.1MCS51系列单片机简介12

    2.1.1MCS51系列单片机的特点12

    2.1.2MCS51系列单片机的常用芯片简介13

    2.2MCS51系列单片机的结构16

    2.2.1MCS51系列单片机的内部结构16

    2.2.2MCS51系列单片机的CPU17

    2.2.3MCS51系列单片机的存储器分布20

    2.2.4MCS51系列单片机的输入输出接口26

    2.2.5MCS51系列单片机的时钟电路29

    2.2.6MCS51系列单片机的复位电路29

    2.3MCS51系列单片机的引脚功能31

    2.4MCS51系列单片机的时序33

    2.4.1MCS51系列单片机的时序单位33

    2.4.2MCS51系列单片机典型指令的时序34◆单片机原理与应用系统设计(第2版)目录2.5MCS51系列单片机的最小系统36

    2.5.1MCS51系列单片机的最小系统组成36

    2.5.2MCS51系列单片机的节电方式37

    习题38

    第3章单片机汇编语言程序设计40

    3.1MCS51...

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