单晶片微电脑8051/8951原理与应用(附超值光碟片)(修订七版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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　　本书共分为五篇，第一篇将单晶片微电脑MCS-51做了深入浅出的说明，第二篇至第四篇都是单晶片微电脑的应用实例，第五篇则为 87C51或89C51在可程式控制器PLC上的应用实例，是一本理论与实务并重的实用书籍。本书中的每个实例均经作者精心规划，并且每个程式范例均经作者亲自上机实验过，读者们若能一面研读本书一面依序实习，定可收到事半功倍之效而获得单晶片微电脑控制之整体知能。适合私立大学、科大电子、电机、资工系「单晶片微电脑实务」课程。

本书特色

　　1 . 本书共分为五篇，对于单晶片微电脑作深入浅出的说明。

　　2 . 本舒适一本理论与实务并重的书籍。

　　3 . 本书中的每个实例均经由作者精心规划，且作者亲自上机实验，更附有超值光碟片(内含89cx051烧录器、Ajon51、中文视窗版MCS-51编译器、中文视窗版PLC-51编译器、各厂牌51系列资料手册、范例程式、常用零件资料手册、常用零件照片、常用工具设备照片….等)。

精品电子工程系列：嵌入式系统与现代微控制器技术深度解析 内容提要： 本书系一套专注于现代嵌入式系统设计、高级微控制器架构以及前沿数字信号处理应用的综合性教材与实践指南。它系统地梳理了从基础数字逻辑到复杂多核嵌入式处理器编程的完整脉络，旨在为电子工程、计算机科学及自动化领域的专业人士和高年级学生提供坚实的理论基础和丰富的实战经验。全书结构严谨，内容覆盖广泛，尤其侧重于新一代微控制器平台（如ARM Cortex-M系列、RISC-V架构）的底层驱动开发、实时操作系统（RTOS）的应用，以及在物联网（IoT）和工业控制领域的前沿技术实践。 --- 第一部分：现代嵌入式系统基础与底层架构 本部分聚焦于构建高效嵌入式系统的核心要素，为后续高级主题打下坚实的基础。 第一章：嵌入式系统概述与发展趋势 定义与范畴： 深入探讨嵌入式系统的概念边界、关键特征（如实时性、资源约束性）及其在消费电子、工业、医疗等领域的广泛应用场景。 体系结构演进： 分析从传统冯·诺依曼结构到现代哈佛架构、流水线技术在嵌入式处理器中的体现。对比不同指令集（CISC vs. RISC）的设计哲学及其对功耗和性能的影响。 未来展望： 探讨边缘计算、异构计算以及嵌入式安全（如信任根、安全启动）在下一代系统中的重要性。 第二章：先进微控制器内核原理 Cortex-M系列内核深度解析： 详细剖析Cortex-M3/M4/M7内核的关键特性，包括执行流控制、嵌套向量中断控制器（NVIC）的工作机制、内存保护单元（MPU）的配置与使用。 流水线与中断响应： 阐述指令预取、执行阶段如何实现高性能，并重点分析中断和异常处理流程，包括中断延迟的计算与优化。 寄存器集与汇编语言接口： 介绍关键寄存器的功能，并提供与高级语言（C/C++）交互的汇编代码示例，实现高效的位操作和硬件抽象。 第三章：内存系统与总线结构 存储器映射与访问： 讲解片上SRAM、Flash/EEPROM的组织结构、访问时序，以及如何有效利用缓存（Cache）机制。 总线矩阵技术： 深入研究AHB/APB等片上总线协议，理解多主设备、多从设备的仲裁机制，以及DMA控制器如何通过总线实现数据的高速传输而不占用CPU资源。 电源管理与低功耗设计： 介绍不同工作模式（睡眠、待机、深度休眠）的切换策略，以及时钟门控、频率调节等技术在延长电池寿命中的应用。 --- 第二部分：外设驱动与实时编程实践 本部分转向实际硬件操作和软件工程方法，强调系统级编程的严谨性。 第四章：高效的定时器与脉冲宽度调制（PWM） 通用定时器（GPT）： 讲解计数模式、输入捕获和输出比较的灵活配置，重点分析如何利用定时器实现精确的时间基准和事件同步。 高级PWM应用： 详细介绍如何配置互补输出、死区插入，以及在电机控制（如FOC算法前端）中如何实现高分辨率和低抖动的PWM波形生成。 系统级时间管理： 探讨系统Tick的实现，以及如何使用SysTick或特定低功耗定时器实现毫秒级或微秒级的精确延时和周期性任务调度。 第五章：串行通信接口的深度集成 UART/USART高级应用： 不仅限于基础的异步收发，还包括RS-485多节点通信的半双工控制、流控制机制的实现，以及波特率的自适应调整。 同步通信协议（SPI/I2C）： 详细阐述时序图、地址寻址、主从切换的软件实现。重点分析如何使用DMA模式高效传输大块数据到外部传感器或存储器。 高速接口： 介绍USB Device/Host栈的软件移植与配置，以及以太网MAC层驱动的初始化与数据包处理流程。 第六章：实时操作系统（RTOS）原理与应用 内核机制： 深入剖析任务管理、上下文切换、调度算法（如优先级继承、轮转法）。对比FreeRTOS、RT-Thread等主流RTOS的内核差异。 同步与互斥： 详细讲解信号量（Semaphore）、互斥锁（Mutex）、消息队列和事件组在解决并发问题中的适用场景与陷阱（如死锁分析）。 资源管理与内存池： 介绍RTOS下的内存分配策略，如动态内存碎片化问题及静态内存池的应用，确保系统运行的确定性。 --- 第三部分：高级主题与前沿技术 本部分面向需要进行复杂算法实现和系统级优化的工程师。 第七章：片上模拟与混合信号处理 模数转换器（ADC）优化： 探讨多通道扫描模式、触发源配置、过采样与欠采样技术，以及如何利用DMA提高数据采集效率。 数模转换器（DAC）与波形生成： 应用DAC实现音频信号合成或控制电压输出，并介绍其与滤波器的结合。 片上比较器与运算放大器： 讲解如何在无外部器件的情况下，利用内部模拟模块实现阈值检测和简单的信号调理。 第八章：嵌入式系统中的数据安全与可靠性 固件更新机制（FOTA/OTA）： 设计安全的双备份（Dual Bank）或A/B分区固件升级方案，确保升级失败时的系统回滚能力。 加密与认证： 在硬件安全模块（如TrustZone或硬件加密加速器）的支持下，实现数据加密、数字签名验证和密钥存储。 错误检测与容错： 介绍看门狗定时器（WDT）的复位策略，以及内存校验（ECC/CRC）在保证数据完整性中的作用。 第九章：嵌入式图形用户界面（GUI）与显示技术 图形库选型与移植： 比较LVGL、TouchGFX等主流嵌入式GUI框架的资源占用和特性集。 显示控制器驱动： 深入解析LCD控制器（如TFT/RGB接口）的初始化过程，包括时序参数（Hsync/Vsync/Data Enable）的精确计算。 触摸屏交互： 讨论电容式和电阻式触摸屏的驱动原理，以及如何通过中断和轮询机制实现高效的坐标采集与去抖动处理。 --- 本书特色： 平台无关性侧重： 尽管涉及具体架构，但核心原理讲解着眼于通用的嵌入式设计范式，便于读者迁移到不同厂商的芯片平台。 代码规范与质量： 大量篇幅用于讲解如何编写可读、可维护且具备资源效率的“嵌入式C/C++”代码，强调位操作的精准性和边界条件的严谨处理。 完整的项目化案例： 每一核心技术点后都附带了基于真实硬件平台的、可复现的驱动级或应用层级项目案例，帮助读者将理论知识直接转化为工程实践能力。

第1篇　相关知识1-1
第1章　单晶片微电脑的认识1-3

1-1　微电脑的基本结构1-4
1-2　何谓单晶片微电脑1-5
1-3　使用单晶片微电脑的好处1-7
1-4　适用的电脑才是好电脑1-8
1-5　MCS-51系列单晶片微电脑的认识1-8

第2章　MCS-51系列单晶片微电脑2-1

2-1　我应选用哪个编号的单晶片微电脑2-2
2-2　MCS-51系列之方块图2-2
2-3　MCS-51系列的接脚2-4
2-3-1　MCS-51系列的接脚图2-4
2-3-2　MCS-51系列之接脚功能说明2-4

第3章　MCS-51系列的内部结构3-1

3-1　指令解码器及控制单元3-3
3-2　算术逻辑单元3-3
3-3　程式计数器3-3
3-4　程式记忆体3-3
3-5　资料记忆体3-5
3-6　特殊功能暂存器3-8
3-6-1　累积器A3-12
3-6-2　B暂存器3-12
3-6-3　程式状态字元PSW3-12
3-6-4　堆叠指标SP3-14
3-6-5　资料指标暂存器DPTR3-14
3-7　输入∕输出埠3-15
3-8　计时∕计数器之基本认识3-18
3-9　计时∕计数器0及计时∕计数器13-19
3-9-1　工作模式之设定3-19
3-9-2　模式0 (Mode 0) 分析3-19
3-9-3　模式1 (Mode 1) 分析3-23
3-9-4　模式2 (Mode 2) 分析3-23
3-9-5　模式3 (Mode 3) 分析3-25
3-10　计时∕计数器23-26
3-10-1　工作模式之设定3-26
3-10-2　捕取模式 (Capture Mode) 分析3-27
3-10-3　自动再载入模式 (Auto-Reload Mode) 分析3-27
3-10-4　鲍率产生器 (Baud Rate Generator) 分析3-29
3-11　串列埠3-31
3-11-1　串列埠之模式03-31
3-11-2　串列埠之模式13-38
3-11-3　串列埠之模式23-43
3-11-4　串列埠之模式33-47
3-11-5　串列埠的鲍率3-48
3-11-6　多处理机通讯3-51
3-12　中　断3-55
3-12-1　中断之致能3-55
3-12-2　中断之优先权3-58
3-13　省电模式3-60
3-13-1　闲置模式 (Idle Mode)3-61
3-13-2　功率下降模式 (Power Down Mode)3-62

第4章　MCS-51指令集4-83

4-1　MCS-51指令索引 (依英文字母顺序排列)4-85
4-2　MCS-51指令索引 (依功能分类)4-91
4-3　MCS-51指令详析4-98
4-3-1　资料传送指令4-98
4-3-2　算术运算指令4-104
4-3-3　逻辑运算指令4-110
4-3-4　位元运算指令4-118
4-3-5　分支跳越指令4-120
4-3-6　唿叫指令及回返指令4-127
4-3-7　其他指令4-129
4-4　MCS-51各指令对旗标影响之摘要4-130
4-5　MCS-51各运算元之英文全名4-131

第5章　MCS-51之基本电路5-1

5-1　80C51、80C52、87C51、87C52、89C51、
　　 89C52、87C54、89C55之基本电路5-2
5-2　80C31、80C32之基本电路5-5
5-3　输入∕输出埠的扩充5-6
5-4　介面电路5-7
5-4-1　输入电路5-7
5-4-2　输出电路5-9

第6章　如何编译程式6-1

6-1　机械码6-2
6-2　何谓组合语言6-2
6-3　如何获得程式的执行档6-3
6-4　组合语言的格式6-3
6-5　中文视窗版编译器AJON516-8
6-5-1　AJON51的组译功能6-8
6-5-2　AJON51之安装与设定6-10
6-5-3　AJON51之操作实例6-14
6-5-4　AJON51的侦错功能6-22
6-5-5　AJON51的线上求助功能6-26
6-6　英文视窗版编译模拟器Pinnacle 526-30
6-6-1　下载及安装Pinnacle 526-30
6-6-2　Pinnacle 52之操作实例6-37

第7章　如何执行、测试程式7-1

7-1　直接将程式烧录在89C51或89C52或89C55测试7-2
7-2　利用电路实体模拟器ICE执行程式7-2
7-3　利用软体模拟器执行程式7-4
7-4　如何防止程式被别人复制7-5

第8章　AT89系列单晶片微电脑的认识8-1

8-1　快闪记忆体 　 Flash Memory8-2
8-2　AT89C518-2
8-3　AT89C528-3
8-4　AT89C558-3
8-5　AT89C20518-3
8-6　AT89C40518-5
8-7　AT89C1051U8-6

第2篇　基础实习9-1
第9章　输出埠之基础实习9-3

实习9-1　闪烁灯9-4
实习9-2　霹雳灯9-27
实习9-3　广告灯9-30

第10章　输入埠之基础实习10-1

实习10-1　用开关选择动作状态10-2
实习10-2　用按钮控制动作状态10-20
实习10-3　矩阵键盘10-37

11章　计时器之基础实习11-1

实习11-1　使用计时器做走马灯11-2
实习11-2　使用计时中断做走马灯11-6

第12章　计数器之基础实习12-1

实习12-1　用计数器改变输出状态12-2
实习12-2　用计数中断改变输出状态12-8

第13章　外部中断之基础实习13-1

实习13-1　接到外部中断信号时改变输出状态13-2

第14章　串列埠之基础实习14-1

实习14-1　用串列埠来扩充输出埠14-2
实习14-2　用串列埠单向传送资料14-7
实习14-3　两个MCS-51互相传送资料14-17
实习14-4　多个MCS-51互相传送资料14-27

第3篇　基础电机控制实习15-1

第15章　电动机之起动与停止15-3
第16章　电动机之正逆转控制16-1
第17章　三相感应电动机之Y-△自动起动17-1
第18章　顺序控制18-1
第19章　电动门19-1
第20章　单按钮控制电动机之起动与停止20-1

第4篇 专题制作21-1

第21章　用七段显示器显示数字21-3
第22章　两位数计数器22-1
第23章　两位数计时器23-1

第24章　多位数字之扫描显示24-1

实习24-1　五位数之扫描显示24-2
实习24-2　闪烁显示24-12
实习24-3　移动显示24-15

第25章　五位数计数器25-1
第26章 电子琴26-1

第27章 声音产生器27-1

实习27-1　忙音产生器27-2
实习27-2　铃声产生器27-6
实习27-3　警告声产生器27-9
实习27-4　音乐盒27-13

第28章　用点矩阵LED显示器显示字元28-1
第29章　用点矩阵LED显示器做活动字幕29-1

第30章　点矩阵LCD模组之应用30-1

实习30-1　用LCD模组显示字串30-2
实习30-2　用LCD模组显示自创之字元或图形30-25
实习30-3　用一个LCD模组制作四个计数器30-33

第31章　步进马达31-1

实习31-1　步进马达的基本认识31-2
实习31-2　2相步进马达的1相激磁31-18
实习31-3　2相步进马达的2相激磁31-25
实习31-4　2相步进马达的1-2相激磁31-28

第32章　类比输入信号的处理32-1

实习32-1　类比∕数位转换实验32-2
实习32-2　温度控制器32-10

第33章　个人电脑使用Visual Basic与MCS-51连线做监控33-1

第5篇　可程式控制器实习34-1
第34章　可程式控制器PLC-51的认识34-3

34-1　可程式控制器概述34-4
34-2　PLC-51可程式控制器的认识34-5
34-3　PLC-51可程式控制器的程序语言34-10
34-4　基本指令练习34-12
34-5　写程式之注意事项34-17
34-6　中文视窗版PLC-51编译器34-21
34-7　PLC-51程式之编译、测试方法34-38
34-8　市售PLC-51电路板简介34-38

第35章　电动机之起动与停止35-1

第36章　电动机之正逆转控制36-1
第37章　三相感应电动机之Y-△自动起动37-1
第38章　电动机自动正逆转控制38-1
第39章　定时输出电路39-1
第40章　循环广告灯40-1
第41章　单按钮控制电动机之起动与停止41-1
第42章　输送机数量控制42-1
第43章　长时间计时电路43-1

附　录　常用资料附-1

附录1　MCS-51指令集A-2
附录2　本书附赠之光碟A-12
附录3　本书所需之器材A-16
附录4　常用零件的接脚图A-19
附录5　常用记忆体的接脚图A-23
附录6　各厂牌MCS-51相容产品互换指引A-25
附录7　固态电驿SSRA-27
附录8　如何提高抗干扰的能力A-29
附录9　加强功能型51系列产品A-33
附录10　ASCII码A-34
附录11　认识HEX档A-43
附录12　使用具有ISP功能的89C51RD2
　　　　下载并执行程式A-44

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光是看到「单晶片微电脑8051/8951原理与应用(附超值光碟片)(修订七版)」这个书名，就让人回憶起當年在大學實驗室埋頭苦幹的日子。那時候，8051絕對是課程的靈魂人物，沒有它，很多實驗根本無從下手。這本書，對我來說，不只是本教科書，更像是老朋友。從基礎的指令集、定時器/計時器、中斷控制，到進階的序列通訊、外部記憶體擴充，每個章節都像是按部就班的武功秘籍，一點一點地引導我們進入微控世界的殿堂。當年常常為了寫段程式碼，熬到天亮，但當成功點亮LED、或是讓LCD顯示出預期的文字時，那種成就感是現在很難再體會到的。尤其是書裡附的超值光碟，裡面有許多的範例程式碼和模擬器，大大降低了學習門檻，讓原本枯燥的理論變得生動有趣。即使我現在已經離開了第一線的工程領域，但偶爾翻開這本書，那些熟悉的操作介面、經典的應用案例，還是能勾起我滿滿的學習熱情。這本書的價值，不只在於知識本身，更在於它所承載的那段青春歲月和無數個為了學習而奮鬥的夜晚。

评分☆☆☆☆☆

「單晶片微電腦8051/8951原理與應用(附超值光碟片)(修订七版)」這個書名，讓我想起以前大學時，學長姐們總是推薦的幾本經典教材。8051 雖然不是最新技術，但絕對是許多微控制器學習的基石，它的架構清晰，指令集也相對容易上手，對於建立扎實的基礎觀念非常重要。這本書的「修订七版」代表著它已經經過多次的驗證和修正，內容的編排和準確性應該有很高的保證。而「附超值光碟片」這個選項，在現今的數位學習時代，更是大大加分。想像一下，光碟片裡可能包含豐富的範例程式碼、實用的開發工具、甚至是模擬器，這能夠讓讀者在理論學習之外，立刻動手實踐，將抽象的概念轉化為具體的成果。對於正在學習微控制器相關知識的學生，或是想深入了解嵌入式系統的工程師，這本書絕對是值得考慮的。特別是對於那些希望能夠快速掌握 8051 核心知識，並將其實際應用於各種專案的讀者，這本書提供了一個全面且紮實的學習路徑。

评分☆☆☆☆☆

身為一個已經在電子業打滾了十多年的老鳥，老實說，現在市場上微控制器五花八門，各種 ARM 核心、ESP32、RISC-V 更是層出不窮，8051 聽起來好像有點「懷舊」的味道。不過，這本書的「修订七版」字樣，卻讓我對它產生了一絲好奇。畢竟，能夠不斷改版，代表著它一定有其獨特的生命力，或者說，在某些基礎教育或特定領域，它仍然扮演著不可或缺的角色。想像一下，對於剛踏入這個領域的學生，或是需要在一些嵌入式系統中進行簡單控制的工程師，8051 依然是一個非常好的入門點。它的架構相對單純，指令集也容易理解，對於建立起對微控制器基本運作的認知非常有幫助。而書中提到的「應用」，更是關鍵。理論學得再好，如果不能實際應用，那終究是紙上談兵。這本書的強項，就在於它能將枯燥的原理，透過實際的電路設計、程式編寫，轉化為一個個可運行的專案。光碟片裡的範例，肯定能讓讀者在實際操作中，加深對原理的理解，並培養解決實際問題的能力。對於那些尋找穩定、可靠、且容易上手的學習資源的人來說，這本書或許依然是個不錯的選擇。

评分☆☆☆☆☆

這本書名聽起來非常扎實，一看就知道是那種「硬底子」的技術叢書。對於像我這種對電學和程式設計有點興趣，但又不是專業背景的讀者來說，可能會有些卻步。不過，看到「原理與應用」以及「附超值光碟片」，我還是覺得可以挑戰一下。畢竟，現在有很多新的電子產品，背後都離不開微控制器的身影。如果能稍微了解一下 8051 這種經典的架構，對於我將來在 DIY 專案、或是理解市面上某些產品的運作原理，應該會有很大的幫助。我特別期待光碟片裡面的內容，如果能有一些實際操作的教學影片，或是互動式的模擬軟體，那對於我這種「動手做」的學習者來說，絕對是福音。只是，書名裡出現了「8051/8951」，不知道這兩者在功能上有什麼主要差異？書中會不會詳細解釋，並提供不同應用的範例？我比較擔心的是，如果理論部分講得太過艱澀，而應用部分又太過簡略，那對於我這種入門者來說，會比較難入門。希望這本書能平衡好理論與實踐的比例，讓像我這樣的讀者，也能透過它，對微控制器有一個初步但清晰的認識。

评分☆☆☆☆☆

看到「單晶片微電腦8051/8951原理與應用(附超值光碟片)(修订七版)」，腦海中立刻浮現出大學時期，為了期末專題而埋首於電路圖和程式碼的畫面。8051 這個系列，雖然在現在看起來有些年頭，但它絕對是許多嵌入式系統開發人員的「啟蒙老師」。這本書的「修订七版」表示它的內容已經不斷更新，更能反映現今的學習需求。我特別看重「原理與應用」這幾個字，這代表著它不僅僅是理論的堆砌，更能將抽象的概念，轉化為實際可行的解決方案。而「附超值光碟片」更是讓人眼睛一亮，這表示除了書本上的文字描述，讀者還可以透過光碟片，獲得實際的程式範例、開發工具，甚至是模擬的環境，這對於動手能力較強的學習者來說，無疑是個極大的誘惑。我猜想，這本書應該會從最基本的 8051 架構、指令集介紹起，逐步深入到定時器、中斷、序列通訊等核心功能，並提供許多不同領域的應用案例，例如自動控制、資料採集、或是簡單的家電控制等。對於想要紮實學習微控制器基礎，並將其應用於實際專案的讀者來說，這本書應該是一個非常不錯的選擇。