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單片機原理與接口技術

( 簡體 字)
作者:李永建 主編,王福元、陳中、王春娥 編著類別:1. -> 電腦組織與體系結構 -> 單晶片 -> 8051
譯者:
出版社:清華大學出版社單片機原理與接口技術 3dWoo書號: 54786
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NT定價: 295
折扣價: 277

出版日:6/1/2021
頁數:256
光碟數:0
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印刷:黑白印刷語系: ( 簡體 版 )
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ISBN:9787302577119
作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 
(簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證)
作者序:

譯者序:

前言:

隨著社會的發展和科技的進步,人工智能和物聯網等技術越來越受到重視。但無論是人工智能還是物聯網,其核心都是由不同型號的單片機組成的。單片機又稱為MCU(Micro Control Unit),其基本結構是將微型的基本功能部件,如中央處理器(CPU)、存儲器、輸入/輸出接口(I/O)、定時器/計數器、中斷系統等集成在一個半導體芯片上,功能十分強大。
當今國內單片機教材大多基于匯編語言或C語言編寫。匯編語言屬于低級語言,在編寫控制類語句時很有優勢,但不善于完成復雜算法的編程,且代碼可讀性差,學習難度較大。匯編版單片機教材對于單片機原理的介紹非常全面,但往往不重視實踐應用。C語言屬于高級語言,編寫代碼效率高,代碼可讀性強,初學者容易上手。C語言版單片機教材多重視應用和仿真,卻忽視對于單片機工作原理的介紹,比如有些教材把定時器/計數器、串行通信等內容整合在一起,非常不利于初學者學習。單片機是一門實踐性很強的課程,邊學邊做是最好的學習方法,為了強化和鞏固前面的單片機技術,本書精選了多個實踐性強的項目案例。編者認為理論和實踐應該一同重視,希望本書讀者既能打好理論基礎,又能提高單片機的應用能力。
本書理論篇以MCSQ51單片機為基礎,項目篇采用增強型51單片機。在理論篇,全面詳盡地介紹了單片機硬件結構、C51編程基礎、中斷系統、定時器/計數器、串行通信知識,補充了應用場合較多的A/D轉換器、PWM和系統總線擴展知識。在項目篇,以目前市場上流行的物聯網、家電控制、超聲波倒車報警等技術為基礎,應用數碼管、OLED、矩陣鍵盤、MP3播放、WiFi通信、短信收發控制、紅外線遙控、觸摸屏等技術形成5個綜合項目,講解硬件原理、教學和學習方法以及編程主要思路,通過學習和實踐,讓讀者真正掌握具有一定價值的實踐性技術。
本書理論篇主要引用了《STC15F2K60S2使用手冊》內容,并借鑒了以下教材的寶貴經驗: 《單片機原理與應用》(張蘭紅)、《單片機原理及接口技術》(張毅剛)、《基于STC89C52單片機的控制系統設計》(陳中)和《單片機技術及C51程序設計》(唐穎),上述教材讓作者非常受益,在此向相關作者表示衷心感謝。
本書由鹽城工學院李永建、王福元、陳中、王春娥共同編寫。全書由李永建主編并統稿。感謝學生潘翔、尹偉峰、章正來、陳鵬和石崇崇對本書項目案程的貢獻。
本書基于編者長期以來從事單片機軟硬件項目開發、教學實踐,以及指導學生參加各類學科競賽等實踐活動的經驗編寫而成。全書分為兩部分,理論篇介紹單片機工作原理,共9章。第1∼3章為單片機概述、硬件結構和C51語言應用,包括單片機的結構和組成,以及單片機工作原理、C語言的應用等。第4章為單片機I/O口應用——顯示與鍵盤,包括數碼管、OLED、觸摸屏等顯示元件以及獨立/矩陣鍵盤的應用。第5章為單片機中斷系統設計,包括中斷原理、中斷寄存器設置以及中斷應用等。第6章為定時器/計數器應用,包括定時器/計數器工作原理、初始化步驟和各種工作方式的應用等。第7章為串行通信設計,包括串行通信原理、通信協議和基本通信步驟,以及用助手軟件與計算機進行串行通信設計。第8章為A/D轉換器與PWM應用,包括A/D轉換器工作原理和PWM應用方法。第9章為系統總線擴展,包括I2C通信、同步串行SPI通信和單總線通信,著重介紹三種通信工作原理和應用方法。項目篇介紹單片機綜合項目設計,包括格力空調紅外遙控功能設計、公交車GPS報站系統設計、倒車安全報警系統設計、 手機短信定時控制系統和WiFi遠程刷卡控制系統設計等,使得本書既具有堅實的理論基礎,又具有較強的實用性和先進性。
本書得到鹽城工學院自編教材出版基金的資助,得到鹽城工學院教務處和機械工程學院領導和教師的幫助及支持,在此表示衷心感謝!
為了便于教學和資源,本書配套了豐富的教學資源,包括教學大綱、課件、教案、教學進度表、程序源代碼、實驗指導書(掃描前言下方二維碼下載),教學講解、演示視頻(掃描書中二維碼觀看),課堂作業、題庫系統(掃描封底二維碼使用)。
此外,編者可為本書提供技術支持,本書配套有開發板和豐富配件,歡迎加入教師交流群(QQ: 786573054),或通過郵件(郵箱: tupwenyi@163.com),與作者或清華大學出版社聯系。
由于編者水平有限,書中肯定有許多不足之處,衷心希望廣大讀者批評指正。

編者
2021年3月


配套教學資源
內容簡介:

本書理論篇以MCS-51單片機為基礎,項目篇采用增強型51單片機。在理論篇,全面詳盡地介紹單片機硬件結構、C51編程基礎、中斷系統、定時器/計數器、串行通信知識,補充了應用場合較多的A/D轉換器與PWM知識和系統總線擴展知識。在項目篇,以目前市場上流行的物聯網、家電控制、超聲波倒車報警等技術為基礎,應用數碼管、OLED、矩陣鍵盤、MP3播放、WiFi通信、短信收發控制、紅外線遙控、觸摸屏等技術形成5個綜合項目,講解硬件原理、教學和學習方法以及編程主要思路。
本書可作為高等院校“單片機原理”“單片機原理與接口技術”等相關課程的教材,也可供相關工程技術人員、技術愛好者參考使用。
目錄:

第1章概述
1.1單片機概述
1.1.1什么是單片機
1.1.2單片機與微型計算機的關系
1.2單片機的發展狀況
1.3常用的單片機系列
1.3.1MCSQ51系列單片機
1.3.2STC系列單片機
1.3.3AVR系列單片機
1.3.4PIC系列單片機
1.3.5MSP430系列單片機
1.3.6基于ARM核的32位單片機
1.4單片機的應用
1.5單片機應用系統開發過程
1.5.1單片機項目開發流程
1.5.2KeilC51的基本應用
1.5.3KeilC51軟件仿真
1.5.4IAP15F2K61S2芯片硬件仿真
1.6單片機的學習方法
習題與思考
第2章單片機硬件結構與原理
2.1MCSQ51單片機硬件組成
2.2內部存儲器
2.2.1程序存儲器
2.2.2數據存儲器
2.2.3位地址空間
2.3單片機外部引腳
2.3.1電源及外接晶振
2.3.2控制引腳
2.3.3并行I/O口
2.4時鐘電路和復位電路
2.4.1時鐘電路
2.4.2CPU時序
2.4.3復位電路
2.4.4MCSQ51單片機最小系統
習題與思考




第3章C51語言基礎
3.1C51語言基礎
3.1.1數據類型
3.1.2存儲類型
3.1.3存儲模式
3.1.4絕對地址訪問
3.2C51預處理
3.3運算符與表達式
3.4C51語句
3.4.1表達式語句
3.4.2復合語句
3.4.3空語句
3.4.4函數調用語句
3.4.5控制語句
3.5C51函數
3.5.1函數的一般格式
3.5.2中斷函數
3.5.3C51的庫函數
3.5.4本征庫函數和非本征庫函數
3.5.5幾類重要的庫函數
習題與思考
第4章I/O口應用——顯示與鍵盤
4.1發光二極管
4.2數碼管應用
4.2.1單位數碼管
4.2.2四位一體數碼管
4.3OLED液晶
4.4觸摸屏
4.4.1T5L_DGUSⅡ開發體系
4.4.2觸摸屏軟件配置
4.5鍵盤的應用
習題與思考
第5章單片機中斷系統設計
5.1中斷系統概述
5.2中斷優先級含義
5.3中斷源及中斷請求
5.3.1中斷源的中斷入口地址
5.3.2中斷請求
5.4中斷允許控制
5.5中斷優先權管理
5.6中斷響應
5.6.1中斷響應條件
5.6.2中斷現場保護和恢復
5.6.3開關中斷和中斷標志位的清除
5.7C51的中斷函數格式
習題與思考
第6章定時器/計數器
6.1概述
6.2定時器/計數器T0、T1的結構及工作原理
6.2.1定時器/計數器T0、T1的結構
6.2.2控制寄存器TCON
6.2.3控制寄存器TMOD
6.3定時器/計數器T0、T1的4種工作方式
6.4定時器/計數器的初始化
習題與思考
第7章串行通信
7.1概述
7.1.1并行通信與串行通信
7.1.2異步通信與同步通信
7.2MCSQ51單片機串行口
7.2.1串行通信制式
7.2.2波特率
7.2.3串行口結構
7.2.4串口相關寄存器
7.2.5串行通信數據校驗
7.3串行口工作方式和波特率計算
7.4串行通信標準
7.4.1RSQ232標準簡介
7.4.2RSQ485標準簡介
7.4.3RSQ422標準簡介
7.5USB轉串口芯片CH340
7.6串行通信初始化
習題與思考
第8章A/D轉換器與PWM應用
8.1概述
8.2A/D轉換器結構
8.3與A/D轉換相關的寄存器
8.3.1P1口模擬功能寄存器P1ASF
8.3.2控制寄存器ADC_CONTR
8.4A/D轉換器應用
8.5PMW相關寄存器
8.5.1外圍設備切換控制寄存器P_SW1
8.5.2PCA工作模式寄存器CMOD
8.5.3PCA控制寄存器CCON
8.5.4PCA比較/捕獲寄存器CCAPM0、CCAPM1、CCAPM2
8.5.5PCA的16位計數器
8.5.6PCA比較/捕獲寄存器
8.5.7PCA模塊PWM寄存器PCA_PWM0、PCA_PWM1、
PCA_PWM2
8.6PWM的應用
習題與思考
第9章系統總線擴展
9.1I2C總線
9.1.1I2C總線上的數據傳送過程
9.1.2起始信號和停止信號
9.1.3發送一個字節
9.1.4讀取一個字節
9.1.5應答
9.1.6I2C初始化和讀寫流程
9.2SPI總線
9.2.1技術性能
9.2.2SPI接口定義
9.2.3內部工作機制
9.2.4時鐘極性和時鐘相位
9.2.5SPI時序
9.2.6數據傳輸
9.2.7SPI應用
9.3單總線
9.3.1單總線通信原理
9.3.2單總線的信號方式
9.3.3單總線器件DS18B20
習題與思考
項目一格力空調紅外遙控功能設計
1.1方案設計
1.1.1設計內容
1.1.2主要硬件選型
1.2硬件電路設計
1.2.1DS18B20引腳及電路
1.2.2紅外線發射電路設計
1.2.3項目完整電路
1.3軟件設計
1.3.1主函數的設計
1.3.2DS18B20溫度程序的設計
1.3.3格力空調遙控編碼設計
1.3.4OLED顯示代碼設計
1.4實驗驗證
項目二公交車GPS報站系統設計
2.1方案設計
2.1.1設計內容
2.1.2系統框架
2.1.3主要硬件選型
2.2硬件電路設計
2.3軟件設計
2.3.1軟件功能
2.3.2MP3模塊
2.3.3GPS模塊
2.4實驗驗證
項目三倒車安全報警系統設計
3.1研究內容
3.2系統方案設計
3.2.1方案結構
3.2.2測距方案設計
3.3硬件電路設計
3.3.1主控芯片模塊
3.3.2超聲波模塊
3.3.3獨立按鍵模塊
3.4軟件系統設計
3.4.1主功能模塊設計
3.4.2報警距離的設定原理
3.4.3距離計算與顯示
3.5系統測試
項目四手機短信定時控制系統設計
4.1方案設計
4.1.1遠程控制方案
4.1.2設計方案
4.1.3主要硬件選型
4.2硬件電路設計
4.3軟件設計
項目五WiFi遠程刷卡控制系統設計
5.1方案設計
5.1.1設計內容
5.1.2設計方案
5.1.3系統框架
5.1.4主要硬件選型
5.2硬件電路設計
5.2.1WiFi模塊電路
5.2.2RCQ522模塊電路
5.2.3雙MCU通信電路
5.2.4項目完整電路
5.3軟件設計
5.3.1軟件功能
5.3.2客戶端主程序
5.3.3WiFi模塊程序
5.3.4RFID卡檢測程序
5.3.5雙MCU通信程序
5.3.6服務器應用
5.4配置說明
5.4.1服務器的配置
5.4.2客戶端的配置
5.4.3實驗驗證
參考文獻
序: