51单片机应用与实践丛书：51单片机应用从零开始 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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杨欣 等 著

图书标签:

• 51单片机
• 单片机应用
• 嵌入式系统
• 电子制作
• DIY
• 从零开始
• 实践
• 教程
• C语言
• 硬件开发

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302162476

版次：1

商品编码：10079266

品牌：清华大学

包装：平装

开本：16开

出版时间：2008-01-01

用纸：胶版纸

页数：442

正文语种：中文

编辑推荐

　　《51单片机应用与实践丛书?51单片机应用从零开始》丰富的附录可以作为读者对单片机学习和应用中的参考内容。《51单片机应用与实践丛书?51单片机应用从零开始》尽可能降低理论学习的枯燥性，力求阐述得平实、通俗、易懂，适合作为电类本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入门读本。

内容简介

　　8051单片机不仅是国内用得最多的单片机之一，同时也是最适合初学者入门学习的一款单片机。一旦用户对它的应用卜手之后，即能开发电子玩具、对讲机、报警器、自动灯、数字锁等小型电子系统，以及洗衣机、电冰箱、空调机等家用电器。但关键的问题在于初学者往往不知道从何入手和更有效地掌握单片机的基本原理及应用的基础知识。
　　本书在分析初学者认知规律的基础上，结合国内重点大学一线教师的教学经验以及借鉴国外经典教材的写作手法，对51单片机的应用基础知识进行系统而翔实的介绍。读者学习每一章之后，“实例点拨”环节除了可以巩固所学的内容外，还开辟了单片机应用的视野；再加上“器件介绍”环节，又充实了对单片机从基础到应用所需要的知识。本书丰富的附录可以作为读者对单片机学习和应用中的参考内容。
　　本书尽可能降低理论学习的枯燥性，力求阐述得平实、通俗、易懂，适合作为电类本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入门读本。

内页插图

目录

第1章 身边的单片机
1.1 单片机在哪里
1.2 单片机是什么样子的
1.3 单片机如何控制其他器件
1.4 如何使用单片机
1.5 有哪些单片机
1.6 实例点拨——电子万年历

第2章 第一个单片机系统
2.1　什么是单片机系统
2.2　如何控制一个发光二极管
2.3　单片机系统开发过程
2.4　实例点拨——闪烁5次的发光二极管

第3章 一开始遇到的问题
3.1　uVision软件的使用
3.2　开发的线索小与软件仿真方法
3.3　单片机最简（小）系统分析
3.4　实例点拨——流水灯

第4章 单片机的“触角”——I／O口
4.1　解读AT89S51.的I/O口
4.2　I/O口作输入端口使用——流水控制灯
4.3　七段数码管的控制——秒表
4.4　小键盘的控制
4.5　实例点拨——计时提醒器
第5章 解剖单片机——观察存储器
第6章 探寻单片机内部——存储器组织
第7章 单片机“起舞”——指令的执行
第8章 给单片机下命令——指令畅谈
第9章 对第四维的测量——定时，计数器
第10章 与外界的沟通——串行口通信
第11章 程序设计的魅力——中断控制

附录1 51单片机指令集
附录2 指令的执行代码表
附录3 使用实验板、仿真机和编程器开发单片机系统
附录4 AT89S51单片机的DC特性
附录5 AT89S51单片机的AC特性
附录6 ASCII码表
附录7 常见封装形式
附录8 如何使用器件手册
附录9 数制转换
附录10 自制下载线(ATMEL官方并口型)
附录11 下载线软件(ATMEL MCU ISP)的使用
附录12 单片机系统开发的电源解决方案
附录13 基础逻辑门及常用数字电路芯片
附录14 AT89S51单片机特殊功能寄存器一览表
附录15 硬件消除开关抖动的方法
附录16 51单片机比较表-
附录17 常用低容量存储器器件表(RAM、ROM)
附录18 51单片机汇编程序保留字
附录19 快速掌握单片机的助手——STK 0707型单片机学习板
参考文献

前言/序言

《嵌入式系统原理与实战：STM32微控制器入门指南》 内容梗概： 本书是一本面向初学者的嵌入式系统开发指南，以目前广泛应用的STM32系列微控制器为核心，系统地介绍了嵌入式系统的基本原理、硬件组成、软件开发流程以及实际应用案例。全书内容由浅入深，理论与实践相结合，旨在帮助读者快速掌握嵌入式系统开发的核心技能，并具备独立解决实际问题的能力。 详细内容介绍： 第一部分：嵌入式系统基础理论 第一章：嵌入式系统概述 1.1 什么是嵌入式系统？ 详细阐述嵌入式系统的定义、特点（如专用性、实时性、集成化、微型化等）及其在现代科技中的广泛应用领域，例如消费电子、工业控制、医疗设备、汽车电子、物联网等。 对比分析通用计算机与嵌入式系统的异同点。 1.2 嵌入式系统的基本组成 深入剖析嵌入式系统的三大核心要素：硬件（微处理器、存储器、外围设备）、软件（固件、操作系统、应用软件）以及支撑这些软硬件协同工作的中间件。 介绍不同类型的嵌入式处理器，重点介绍ARM Cortex-M系列在嵌入式领域的优势。 1.3 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、集成调试到最终产品部署的完整嵌入式系统开发流程。 讲解开发过程中常用的方法论和工程管理原则。 第二章：微处理器与微控制器核心概念 2.1 CPU架构与工作原理 介绍RISC与CISC指令集架构的区别，并重点讲解ARM Cortex-M系列微处理器采用的RISC架构及其优势。 深入解析CPU的工作流程：取指令、译码、执行、写回。 讲解CPU的寄存器、程序计数器（PC）、栈指针（SP）等关键概念。 2.2 存储器系统 详述不同类型的存储器：RAM（SRAM, DRAM）、ROM（Flash Memory, EEPROM）以及它们的特性和在嵌入式系统中的作用。 讲解存储器的寻址方式、总线接口以及与CPU的交互机制。 2.3 总线与通信接口 介绍系统总线（地址总线、数据总线、控制总线）的功能和作用。 讲解常用的嵌入式通信接口，如UART、SPI、I2C，并阐述它们的工作原理和应用场景。 2.4 中断系统 深入理解中断的概念，包括中断源、中断向量表、中断服务程序（ISR）和中断优先级。 讲解CPU如何响应中断，以及中断在实时系统中的重要性。 2.5 定时器与计数器 介绍定时器和计数器的基本工作原理，包括预分频器、重载寄存器、计数器等。 讲解它们在产生定时信号、测量时间间隔、产生PWM信号等方面的应用。 第二部分：STM32微控制器硬件平台详解 第三章：STM32微控制器架构与选型 3.1 STM32系列概览 介绍STMicroelectronics公司及其STM32微控制器的发展历程和产品线（如STM32F0, F1, F3, F4, F7, H7等系列）。 分析不同系列STM32在性能、功耗、外设资源等方面的特点和适用范围。 3.2 STM32核心架构 重点讲解STM32微控制器基于ARM Cortex-M（如Cortex-M3, Cortex-M4, Cortex-M7）的内核结构，包括指令集、流水线、中断控制器（NVIC）、调试接口等。 深入介绍STM32特有的系统架构，如总线矩阵、DMA控制器、时钟树、电源管理单元（PMU）等。 3.3 STM32开发板介绍 以一款主流的STM32开发板（例如STM32F103系列或STM32F4xx系列）为例，详细介绍其硬件组成，包括核心MCU、电源模块、调试接口（SWD/JTAG）、晶振、复位电路、用户按键、LED指示灯、扩展接口（GPIO、ADC、DAC、UART、SPI、I2C、CAN、USB、Ethernet等）。 指导读者如何连接开发板、安装驱动。 第四章：STM32 GPIO口配置与应用 4.1 GPIO硬件结构 详细解析STM32的GPIO（通用输入输出）端口的内部结构，包括端口配置寄存器（MODER, OTYPER, OSPEEDR, PUPDR）、输入数据寄存器（IDR）、输出数据寄存器（ODR）、位设置/清除寄存器（BSRR）。 讲解GPIO的复用功能，如何配置IO口工作在推挽输出、开漏输出、上拉/下拉输入等模式。 4.2 GPIO配置与控制 通过实例演示如何使用HAL库或标准外设库（SPL）来配置STM32的GPIO口，实现输入（按键检测）和输出（LED闪烁）功能。 讲解GPIO的位操作和字节操作，以及如何通过直接访问寄存器进行更底层的控制。 4.3 GPIO中断 介绍如何配置GPIO外部中断，并编写中断服务程序来响应外部事件。 讲解中断触发方式（上升沿、下降沿、双边沿）、中断优先级设置。 第五章：STM32系统时钟与电源管理 5.1 STM32时钟系统 深入理解STM32复杂而灵活的时钟树，包括HSE（外部高速晶振）、HSI（内部高速RC振荡器）、LSE（外部低速晶振）、LSI（内部低速RC振荡器）、PLL（锁相环倍频器）、AHB/APB总线时钟、外设时钟。 讲解如何配置和管理系统时钟，以满足不同工作模式下的性能需求。 5.2 STM32电源管理 介绍STM32的电源域（VDD/VDDA, VSS/VSSA）、低功耗模式（Sleep, Stop, Standby）及其特点。 讲解如何通过配置电源控制寄存器来实现低功耗设计。 第六章：STM32的NVIC与中断向量 6.1 NVIC（嵌套向量中断控制器） 详细介绍NVIC的结构和功能，包括中断分组、中断优先级、中断使能/屏蔽、中断状态查询等。 讲解如何配置NVIC以管理系统中各种中断源。 6.2 中断向量表 解释中断向量表的结构和作用，以及中断向量与中断服务程序的对应关系。 演示如何理解和修改中断向量表。 第三部分：STM32软件开发与常用外设 第七章：STM32软件开发环境搭建 7.1 开发工具链介绍 介绍主流的STM32开发工具链，包括IDE（如Keil MDK, STM32CubeIDE, IAR Embedded Workbench）、编译器（GCC）、调试器（ST-Link, J-Link）。 指导读者下载、安装并配置相应的开发环境。 7.2 STM32CubeMX配置工具 详细讲解STM32CubeMX的使用方法，包括MCU选型、时钟配置、引脚映射、外设初始化、中间件配置等。 演示如何通过CubeMX生成初始化代码，极大简化开发流程。 7.3 HAL库与LL库 介绍STMicroelectronics提供的HAL（Hardware Abstraction Layer）库和LL（Low-Layer）库，以及它们的优缺点和适用场景。 通过实例展示如何调用HAL库函数来配置和使用STM32的外设。 第八章：STM32串口通信（UART） 8.1 UART工作原理 深入解析UART（通用异步收发传输器）的通信原理，包括起始位、数据位、校验位、停止位、波特率等。 讲解全双工、半双工通信模式。 8.2 STM32 UART配置与应用 通过CubeMX和HAL库，演示如何配置STM32的UART接口，实现与PC或其他串口设备的通信。 讲解如何发送和接收数据，处理发送/接收缓冲区。 实现一个简单的串口调试助手功能。 第九章：STM32定时器应用：PWM与输入捕获 9.1 定时器的工作模式 讲解STM32定时器（TIM）的多种工作模式，如向上计数、向下计数、中央对齐模式。 介绍预分频器、自动重载寄存器（ARR）、计数器（CNT）的工作机制。 9.2 PWM（脉冲宽度调制）生成 详细讲解PWM的原理及其在电机调速、LED亮度调节等方面的应用。 通过实例演示如何配置STM32的定时器生成PWM信号，并调整占空比。 9.3 输入捕获 讲解输入捕获的工作原理，以及如何利用它来测量外部信号的频率和占空比。 通过实例演示如何配置定时器进行输入捕获。 第十章：STM32 ADC（模数转换器）与DAC（数模转换器） 10.1 ADC工作原理 介绍ADC的基本原理，如采样、保持、量化、编码。 讲解STM32 ADC的分辨率、采样率、转换模式（单次转换、连续转换、DMA模式）。 10.2 STM32 ADC配置与应用 通过实例演示如何配置STM32的ADC，采集模拟信号（如电位器、传感器输出）。 讲解如何使用DMA结合ADC进行高速数据采集。 10.3 DAC工作原理与应用 介绍DAC（数模转换器）的基本原理。 演示如何配置STM32的DAC输出模拟信号，如生成音频波形。 第十一章：STM32 SPI与I2C通信 11.1 SPI（串行外设接口） 讲解SPI的通信原理，包括主从模式、时钟极性（CPOL）、相位（CPHA）、数据顺序（MSB/LSB first）。 演示如何使用SPI接口与外部SPI设备（如SD卡、SPI接口的传感器、OLED显示屏）进行通信。 11.2 I2C（集成电路总线） 讲解I2C的通信原理，包括主从模式、SDA/SCL信号线、设备地址、 ACK/NACK握手信号。 演示如何使用I2C接口与外部I2C设备（如EEPROM、温湿度传感器、OLED显示屏）进行通信。 第四部分：嵌入式系统进阶与实战项目 第十二章：DMA（直接内存访问）控制器 12.1 DMA工作原理 深入讲解DMA的工作原理，以及它如何减轻CPU负担，实现高效的数据传输。 介绍DMA通道、传输模式、优先级等概念。 12.2 DMA与外设结合应用 演示如何配置DMA与ADC、UART、SPI等外设配合使用，实现高速、高效的数据传输。 第十三章：STM32 RTOS（实时操作系统）入门 13.1 RTOS基本概念 介绍RTOS（如FreeRTOS）的基本概念，包括任务、任务调度、信号量、消息队列、互斥锁等。 阐述RTOS在复杂嵌入式系统中的作用和优势。 13.2 FreeRTOS移植与基本使用 指导读者如何在STM32平台上移植FreeRTOS。 通过简单实例演示如何创建任务、实现任务间的通信和同步。 第十四章：嵌入式系统调试技巧 14.1 硬件调试工具 介绍JTAG和SWD调试接口的功能和使用方法。 讲解如何使用调试器进行断点设置、单步执行、变量查看、内存查看等。 14.2 软件调试方法 介绍printf重定向到串口的调试方法。 讲解逻辑分析仪、示波器等辅助调试工具的应用。 第十五章：实际应用案例解析 15.1 智能家居温湿度监测与显示系统 结合前面章节所学知识，设计并实现一个温湿度传感器数据采集、处理、并通过OLED显示的系统。 15.2 基于PWM的电机速度控制系统 实现一个通过按键或ADC采集值来控制直流电机转速的系统。 15.3 简单的GPS数据解析与显示 通过UART接收GPS模块发送的NMEA协议数据，并解析出经纬度信息显示在串口终端。 （更多实际案例将根据篇幅和实际需求增加，例如数据记录、无线通信模块接口等） 本书特色： 由浅入深，循序渐进： 从基础概念入手，逐步深入到STM32的硬件特性和软件开发，特别适合零基础的学习者。 理论结合实践： 每个硬件外设和软件功能都配有详细的原理讲解和实际代码示例，读者可以边学边练。 贴近实际开发： 案例设计贴近实际工程应用，帮助读者快速掌握解决实际问题的能力。 丰富的资源支持： 提供配套的源代码、开发板信息、参考资料链接，方便读者进行深入学习。 目标读者： 对嵌入式系统开发感兴趣的初学者。 电子工程、计算机科学等相关专业的学生。 希望学习STM32微控制器开发的技术人员。 致力于物联网、智能硬件等领域的开发者。 通过阅读本书，您将能够： 深刻理解嵌入式系统的基本原理。 熟练掌握STM32微控制器的开发环境和调试工具。 灵活运用STM32的GPIO、UART、定时器、ADC/DAC、SPI/I2C等常用外设。 初步掌握RTOS的应用，为开发更复杂的嵌入式系统打下基础。 具备独立完成小型嵌入式项目开发的能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容可以说让我眼前一亮，尤其是在我这个对单片机几乎一无所知的新手面前，它就像一道指路明灯。我一直对微控制器领域很感兴趣，但又担心太过于专业的技术术语会把我劝退。这本书的切入点非常棒，它没有一开始就丢给我一堆晦涩难懂的电路图和代码，而是从最基础的概念讲起，比如单片机是什么、它能做什么、在我们的生活中扮演着什么样的角色。这一点对我来说至关重要，它建立了一个非常直观的认知框架，让我知道我即将要学习的东西是有实际意义和应用价值的，而不是空中楼阁。 作者在讲解时，用了大量的图文并茂的例子，这些例子都非常贴近生活，比如让简单的LED灯闪烁、控制蜂鸣器发声，甚至是实现一个简单的交通灯模拟。这些小项目虽然简单，但却能让我在实践中快速找到成就感，也让我对单片机的控制逻辑有了初步的理解。更重要的是，书中的讲解逻辑非常清晰，步骤也非常详细，我跟着一步步操作，即使是之前从未接触过编程和硬件的我，也能顺利地完成。而且，每一步都配有相应的解释，让我知道为什么要这么做，这比那种直接丢给你代码让你复制代码的人要优秀得多。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深入性给我留下了深刻的印象，虽然它以“从零开始”为切入点，但它并没有停留在基础知识的层面，而是循序渐进地带领读者进入更复杂的应用领域。我特别喜欢它关于中断和定时器的章节，这两者是单片机编程中非常核心的概念，理解起来需要一定的技巧。书中的讲解方式非常巧妙，它并没有生硬地讲解理论，而是通过一个个具体的问题驱动，引导读者去思考如何利用中断和定时器来解决问题。例如，它会问“如何让单片机在某个时间点执行某个操作，同时还能响应按键？”这样的问题，然后一步步揭示定时器和中断的奥秘。 通过这些案例，我不仅学会了如何配置和使用定时器/计数器，还理解了中断优先级、中断向量等重要概念。书中给出的代码示例也都经过了精心的设计，简洁高效，而且都附带了详细的注释，这让我能够快速理解代码的逻辑。更重要的是，书中的讲解让我认识到，中断和定时器并不是独立的模块，它们需要与其他外设（如GPIO、串口等）协同工作，才能实现更强大的功能。这种系统性的讲解方式，让我对单片机的整体工作原理有了更深层次的认识，为我后续的学习打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

让我感到惊喜的是，这本书在实用性方面做得非常到位，它不仅仅是理论的堆砌，而是真正地教你如何“做”东西。在讲解完基础知识之后，作者就引入了许多实际的应用案例，这些案例涵盖了从简单的电子琴到稍微复杂一点的温湿度采集系统。最令我印象深刻的是关于数码管的驱动部分，我之前一直以为数码管控制起来很麻烦，但书中通过分时复用等技术，清晰地讲解了如何用有限的IO口驱动多个数码管，并实现了动态显示。 此外，关于A/D转换和D/A转换的章节，也为我打开了新的视野。通过这些章节，我学会了如何让单片机读取模拟信号（比如温度传感器、光敏电阻），以及如何输出模拟信号来控制一些模拟设备。书中提供了非常详细的电路连接图和代码示例，让我能够轻松地搭建出原型并进行测试。这些实践性的指导，极大地增强了我动手能力和解决实际问题的信心，让我觉得自己不再是一个只会看书的理论家，而是能够真正地实现一些小项目，将学到的知识付诸实践。

评分☆☆☆☆☆

这本书在代码编写的规范性和效率方面，给我提供了不少启发。在初学单片机时，我常常会陷入“能跑就行”的误区，写的代码可能冗余、难以理解。但是，通过阅读这本书中的代码示例，我逐渐认识到了代码规范的重要性。作者在编写代码时，非常注重变量的命名、函数的封装以及注释的添加，这使得代码的可读性和可维护性大大提高。例如，在处理一些重复性的操作时，作者会将其封装成独立的函数，避免了代码的重复编写，提高了开发效率。 而且，书中还介绍了不少优化代码的方法，比如如何更有效地利用寄存器、如何选择合适的指令来提高执行效率等。虽然这些优化可能对于非常基础的项目来说不是必需的，但它们为我指明了提升代码质量的方向。我学会了如何去思考代码的“效率”和“优雅”，而不仅仅是“功能实现”。这对我今后的编程学习和实际项目开发都将产生深远的影响，让我能够写出更健壮、更高效的程序。

评分☆☆☆☆☆

这本书的逻辑结构非常严谨，层层递进，让人感觉学习过程非常顺畅。从最初的硬件基础、指令系统，到后来的存储器、IO接口，再到更高级的定时器、中断、串口通信，每一个章节都建立在前一章节的基础上，没有跳跃感。作者在讲解每一部分时，都会先给出概念性的介绍，然后结合具体的指令或者寄存器进行详细的阐述，最后再通过一些小的实例来巩固理解。这种“由浅入深，由易到难”的学习路径，让我在学习过程中能够保持高度的专注，而且不容易感到困惑。 我尤其欣赏作者在讲解一些复杂概念时，所采用的类比和比喻。比如在讲解堆栈的时候，作者用“碗”和“盘子”的比喻，让我瞬间就理解了栈的先进后出原理。在讲解中断的时候，也用了“紧急电话”的比喻，形象地说明了中断的优先级和响应机制。这些生动有趣的讲解方式，不仅降低了学习的难度，更让我在轻松愉快的氛围中掌握了知识。这种循序渐进、寓教于乐的学习方法，对于初学者来说是极其宝贵的。

评分☆☆☆☆☆

很不错的一本书，都是写很基础的内容，从基础入手，对单片机有初步认识的不宜入手，适合完全新手

评分☆☆☆☆☆

附录11 附录13 硬件消除开关抖动的方法 附录17 51单片机汇编程序保留字 　　本书k在分析初学者认知规律的基础n上，结合国内p重点大学一线教rr师的教学经验s以及借鉴国外u经典教材的写作v手法，对51x单片机的应用基础知识进行系统而翔实的介绍。读者学习每一章之后，“实例点拨”环节除了可以巩固所学的内容外，还开辟了单片机应用的视野；再加上“器件介绍”环节，又充实了对单片机从基础到应用所需要的知识。本书丰富的附录可以作为读者对单片机学习和应用中的参考内容。

评分☆☆☆☆☆

讲得不错的，挺好的。

评分☆☆☆☆☆

真正的适合于初学者。

评分☆☆☆☆☆

这书是我半年前在图书馆里看到的，功能很强大。书很好，京东的包装太简陋了，就用一层塑料口袋包一下，到的时候袋子都破得差不多了，书脊那里都被弄破了

评分☆☆☆☆☆

好书简明易懂…不错了

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好书，写得通俗易懂！

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还没看，冲着杨欣买的

评分☆☆☆☆☆

很好很给力，书的内容很好