單片機原理與接口技術(第2版)

李永建 許曉琴 陳中 徐進 陳意槽 潘翔

  • 出版商: 清華大學
  • 出版日期: 2026-07-01
  • 售價: $330
  • 語言: 簡體中文
  • ISBN: 7302720134
  • ISBN-13: 9787302720133
  • 相關分類: 單晶片
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商品描述

本書共四部分,內容層層遞進,構建從理論到實戰的完整知識體系。 理論篇:以經典的MCS-51單片機為核心,系統且詳盡地闡述單片機的硬件架構、C51編程基礎、中斷系統、定時器/計數器及串行通信原理,補充單總線、I2C、SPI等主流系統總線的擴展知識,夯實理論基礎。 項目篇:緊貼市場前沿,選取物聯網、智能家電、超聲波倒車報警等熱門應用場景。通 過數碼管、OLED、矩陣鍵盤、Wi-Fi通信、短信收發、紅外遙控及觸摸屏等技術的綜合應用,精心設計4個綜合項目,深入剖析硬件原理、教學研習方法及核心編程思路。 競賽篇:精選高含金量實戰案例,收錄大學生“挑戰杯”國獎作品《全自動脫纜裝置》《全自動磁粉探傷機》以及前沿科研項目《單片機 AI智慧雲平臺》,旨在拓寬讀者視野,提升創新設計能力。 拓展篇:針對不同模塊進行深度融合,兼顧不同編程水平的學習需求,提供三個功能相似但實現方式層層遞進的案例,供讀者參考與進階。 本書既可作為高等院校“單片機原理及應用”“單片機原理及接口技術”等相關課程的教材,也可供相關工程技術人員及技術愛好者參考使用。

作者簡介

李永建,鹽城工學院副教授、碩導,從事單片機相關教科研工作。發表SCI論文3篇。獲商業聯合會科學技術獎2次、指導"挑戰杯"獲得省二1次、省特2次、國二1次、國一1次,指導機械創新設計大賽獲得國一1次、省一2次,指導學生獲得省優秀畢業設計和卓越工程師聯盟畢業設計國三2次。主編教材2部;獲得授權發明專利13項。

目錄大綱

目錄

理論篇

第1章導論

1.1單片機概述

1.1.1什麼是單片機

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

1.3.1MCS51系列單片機

1.3.2STC系列單片機

1.3.3ESP系列單片機(樂鑫)

1.3.4AVR系列單片機

1.3.5PIC系列單片機

1.3.6MSP430系列單片機

1.3.7基於ARM CortexM核的32位單片機

1.3.8RISCV架構單片機

1.3.9RP2040單片機(樹莓派Pico)

1.3.10單片機選型建議

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

1.5.2Keil C51的基本應用

1.5.3Keil C51軟件仿真

1.6課程配套開發平臺

1.7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

2.1MCS51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並行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

2.4.4MCS51單片機最小系統

習題與思考

第3章C51語言基礎

3.1C51語言概述

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

4.3鍵盤的應用

4.4OLED液晶

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開關中斷和中斷標誌位的清除

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並行通信與串行通信

7.1.2異步通信與同步通信

7.2MCS51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串行口相關寄存器

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

7.4.1RS232標準簡介

7.4.2RS485標準簡介

7.4.3RS422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章系統總線擴展

8.1I2C 總線

8.1.1I2C總線上的數據傳送過程

8.1.2起始信號和停止信號

8.1.3發送一個字節

8.1.4讀取一個字節

8.1.5應答

8.1.6I2C初始化和讀寫流程

8.2SPI總線

8.2.1技術性能

8.2.2SPI接口定義

8.2.3內部工作機制

8.2.4時鐘極性和時鐘相位

8.2.5SPI時序

8.2.6數據傳輸

8.2.7SPI應用

8.3單總線

8.3.1單總線通信原理

8.3.2單總線的信號方式

8.3.3單總線器件DS18B20

習題與思考

項目篇

項目一彩燈語音控制與溫度播報系統

1.1研究內容

1.2系統方案設計

1.2.1方案設計

1.2.2語音控制與識別方案

1.3功能設計

1.4語音芯片配置

1.5軟件設計

1.5.1單總線協議程序設計

1.5.2語音識別與播報功能程序設計

1.5.3主要功能程序設計

1.6系統測試

項目二倒車安全報警系統

2.1研究內容

2.2系統方案設計

2.2.1方案設計

2.2.2測距方案設計

2.3硬件電路設計

2.3.1主控芯片模塊

2.3.2超聲波測距模塊

2.3.3語音模塊

2.3.4獨立按鍵模塊

2.4軟件系統設計

2.4.1主功能模塊設計

2.4.2報警距離的設定原理

2.4.3距離計算與顯示

2.5系統測試

項目三WiFi無線遠程溫度測控系統

3.1方案設計

3.1.1設計內容

3.1.2設計方案

3.1.3系統框架

3.1.4WiFi通信模塊

3.2硬件電路設計

3.2.1WiFi模塊電路接口

3.2.2項目完整電路

3.3軟件設計

3.3.1TCP

3.3.2軟件功能

3.3.3客戶端主程序

3.3.4WiFi通信模塊

3.3.5WiFi通信模塊初始化程序

3.3.6主要功能程序設計

3.4系統測試

項目四九合一多功能綜合控制系統

4.1研究內容

4.2系統方案設計

4.3紅外接收

4.4串口觸摸屏

4.4.1T5L_DGUSII開發體系

4.4.2觸摸屏軟件配置

4.5軟件設計

4.5.1紅外接收程序設計

4.5.2觸摸屏程序設計

4.5.3主要功能程序設計

4.6系統測試

競賽篇

導讀

內容

拓展篇

導讀

內容

一、 指示燈知識

二、 數碼管知識

三、 步進電機知識

四、 超聲波知識

五、 溫度傳感器知識

六、 紅外接收知識

七、 WiFi通信知識

八、 語音識別與輸出技術知識

九、 觸摸屏知識

參考文獻