8051/8951理论与实务应用(第三版)(附范例光碟) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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本书以8051单晶片专题制作的心得与相关实务经验来介绍给读者。书中每一个实习项目的电路与相关程式，都是经由作者的实际测试过，读者在实习上也一定可以完成。内容共有十二章，第一章至第三章介绍了8051单晶片的架构、工作原理、指令系统和使用组合语言的软体设计流程。第四章至第十二章详细地说明了8051单晶片的功能，每一章节均有提供实习项目，所以本书对读者具有启发与引导的作用。

嵌入式系统设计与实践：从基础到前沿 本书旨在为电子工程、自动化、计算机科学等相关专业学生及工程技术人员提供一套全面且深入的嵌入式系统设计与实践教程。全书内容涵盖了从微控制器基础理论到复杂系统集成的全过程，强调理论与实践的紧密结合，力求帮助读者快速掌握现代嵌入式系统的开发技能。 第一部分：嵌入式系统基础与微控制器原理 本部分将打下坚实的理论基础，深入剖析嵌入式系统的核心构成与工作机制。 第一章：嵌入式系统概述 详细阐述嵌入式系统的定义、发展历程、关键特性（如实时性、低功耗、可靠性）及其在工业控制、消费电子、医疗设备等领域的广泛应用。本章会对比传统计算机系统与嵌入式系统的架构差异，介绍嵌入式系统的软硬件组成要素，并探讨面向特定应用的系统级设计方法论。 第二章：微控制器（MCU）体系结构深度解析 聚焦于当前主流的微控制器架构，例如基于ARM Cortex-M系列（如STM32系列）的内核结构。内容涵盖CPU的流水线设计、特权级别、指令集架构（RISC/CISC对比），以及存储器组织（Flash、SRAM、寄存器组）。重点讲解内存保护单元（MPU）在保证系统安全性和实时性中的作用。 第三章：汇编语言与底层编程 虽然高级语言在嵌入式开发中占据主导地位，但理解汇编语言对于性能优化和底层硬件交互至关重要。本章将以主流MCU的汇编语言为例，讲解指令的格式、寻址模式、堆栈操作以及中断服务程序的编写。强调如何利用汇编代码优化关键算法的执行效率。 第四章：中断、定时器与实时操作系统（RTOS）基础 中断是嵌入式系统实现实时响应的关键机制。本章详细介绍中断控制器（NVIC）的工作原理、中断向量表、中断优先级管理和嵌套机制。接着深入讲解通用定时器、输入捕获（Input Capture）和输出比较（Output Compare）模块的应用，包括PWM信号的生成与测量。最后，引入实时操作系统的概念，对比裸机编程与RTOS环境的优劣，并初步介绍任务调度、信号量和消息队列等基本同步机制。 第二部分：核心硬件接口与驱动程序开发 本部分侧重于如何通过软件驱动底层外设，实现MCU与外部世界的有效通信。 第五章：串行通信协议栈 全面覆盖嵌入式系统中常见的串行通信接口及其协议： UART/USART： 异步通信的原理、波特率计算、数据帧结构、错误校验。 SPI（Serial Peripheral Interface）： 主从模式配置、时钟极性和相位（CPOL/CPHA）的匹配、数据传输的实现。 I2C（Inter-Integrated Circuit）： 总线仲裁机制、地址寻址方式、读写操作的时序图解。 CAN（Controller Area Network）： 汽车电子和工业控制中的应用，讲解CAN帧格式、仲裁机制和错误检测。 第六章：模数转换（ADC）与数模转换（DAC） 深入探讨高性能模数转换器的原理，包括采样定理、量化误差、参考电压的选择。讲解ADC的单次/连续转换模式、多通道扫描、DMA（直接存储器存取）在数据采集中的高效应用，以实现CPU的解放。DAC的应用则侧重于波形生成和电压输出控制。 第七章：内存管理与外部设备接口 系统级应用往往需要扩展存储器。本章介绍外部Flash（如NOR/NAND Flash）的接口协议（如SPI Flash），以及SDRAM/DDR的初始化和访问时序。此外，还将详细讲解GPIO端口的配置，如推挽/开漏输出、上下拉电阻的选择，以及如何驱动LED、继电器和蜂鸣器等基本执行元件。 第八章：显示技术与人机交互 针对嵌入式产品的人机界面（HMI）设计，本章重点介绍： 字符型与图形点阵LCD： 控制器原理（如HD44780、ST7789），显示缓存的管理。 TFT/触摸屏集成： SPI/并行接口驱动彩色屏幕，触摸屏（电阻式/电容式）的坐标转换与去抖动算法。 输入设备驱动： 键盘矩阵扫描、编码器接口的实现。 第三部分：高级嵌入式软件设计与应用开发 本部分将视角提升到系统软件层面，讨论如何构建健壮、可维护的嵌入式应用。 第九章：嵌入式C语言的精进与编程规范 强调在资源受限环境下编写高效C代码的技巧。内容包括：volatile关键字的正确使用、位操作（Bit Manipulation）的高效实现、结构体对齐与内存效率、函数指针的应用、以及代码的模块化设计原则。同时，引入MISRA C等行业编码规范。 第十～十二章：实时操作系统（RTOS）深入应用 （如果本书涉及RTOS，则这部分是核心） 任务管理与调度： 深入分析抢占式、协作式调度的区别，优先级反转问题及解决方案（如优先级继承/天花板协议）。 进程间通信（IPC）： 详细讲解消息队列、信号量、互斥锁（Mutex）、事件组等同步和通信机制，并给出实际应用场景的选型指导。 系统服务与资源管理： 内存池（Heap Management）在RTOS中的实现与碎片化问题，以及如何使用系统Tick进行时间管理和延迟任务的实现。 第十三章：调试、测试与固件升级（FOTA） 高效的调试手段是项目成功的保障。本章介绍使用JTAG/SWD接口进行硬件调试的流程，断点设置、寄存器查看、内存观察。软件层面，讲解断言（Assertion）、看门狗（Watchdog Timer）的应用，以及如何设计可靠的固件空中升级（FOTA）机制，包括数据校验、分块存储和回滚机制。 第十四章：嵌入式系统的可靠性与功耗优化 探讨嵌入式产品在实际部署中面临的可靠性挑战。内容包括电磁兼容性（EMC）基础知识、电源管理策略（如时钟门控、低功耗模式的选择与唤醒源配置）。针对电池供电设备，详细分析不同睡眠模式下的电流消耗分析方法与优化实例。 附录 常用寄存器地址速查表 常见通信协议时序图示例 嵌入式系统设计工具链介绍（编译器、仿真器、调试器） 本书通过大量的概念解析、清晰的流程图以及理论与实践相结合的章节设计，确保读者不仅理解“如何做”，更能明白“为什么这样做”。

1章　8051的结构与原理
1-1　8051的内部结构
1-2　8051单晶片的接脚
1-3　8051的记忆体结构
1-4　8051的基本电路

2章　8051的指令集
2-1　组合语言的格式
2-2　8051的定址模式
2-3　8051的指令

3章　8051程式设计发展过程
3-1　8051程式的发展流程
3-2　组译器与连接器的使用说明
3-3　模拟器的使用说明
3-4　烧录器的使用说明

4章　基本I/O控制实习
4-1　延迟时间副程式
4-2　LED闪烁的实习
4-3　LED旋转的实习
4-4　使用表格于LED旋转的实习
4-5　DIP开关控制LED旋转速度的实习

5章　计时∕计数器(Timer/Counter)
5-1　Timer的控制暂存器
5-2　Timer的模式设定
5-3　Timer0做计时器的实习
5-4　Timer0做计数器的实习

6章　8051的中断
6-1　8051的中断暂存器
6-2　8051的中断优先权结构
6-3　一个外部中断的实习
6-4　两个外部中断的实习
6-5　Timer0内部中断实习一
6-6　Timer0内部中断实习二

7章　LCD模组
7-1　前　言
7-2　文字型LCM的内部结构
7-3　文字型LCM的指令说明
7-4　文字型LCM驱动副程式
7-5　文字型LCM显示的实习
7-6　DG-12864绘图型LCM的内部结构
7-7　DG-12864绘图型LCM的指令说明
7-8　DG-12864绘图型LCM显示的实习

8章　七段显示器与键盘的扫描
8-1　七段显示器的解码实习一
8-2　七段显示器的解码实习二
8-3　七段显示器的扫描实习
8-4　键盘扫描的工作原理
8-5　键盘扫描的实习

9章　8051的串列埠
9-1　资料传输的简介
9-2　8051的串列传输
9-3　串列埠模式
9-4　串列埠的鲍率设定
9-5　PC的串列传输
9-6　8250晶片介绍
9-7　RS-232C的规格
9-8　PC与8051串列埠的连接
9-9　串列埠的实习

10章　步进马达的控制
10-1　步进马达的原理
10-2　步进马达的驱动电路
10-3　步进马达转动的实习

11章　数位至类比转换介面(DAC)
11-1　数位至类比转换器
11-2　产生三角波的实习
11-3　产生正弦波的实习

12章　类比转数位的介面(ADC)
12-1　ADC的转换方式
12-2　ADC的特性
12-3　ADC0804的介绍
12-4　ADC0804的操作时序
12-5　数位电压表的实习

附　录
附录A　ASCII 对照表
附录B　AT89C51资料

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我一开始买这本书是有点冲动消费，毕竟市面上关于8051的书籍也不少。但拿到手之后，真的觉得物超所值。它不只是一本枯燥的教科书，更像是一位经验丰富的老师在手把手教你。从基础的端口控制，到更复杂的ADC/DAC接口，再到一些进阶的应用，它都安排得井井有条。最重要的是，它附带的光碟里有大量的范例代码，而且这些代码都写得非常规范，注释也很详细，我经常直接拿来参考、修改，大大节省了我从零开始编写代码的时间。

评分☆☆☆☆☆

这本书真的是我8051学习路上的“神助攻”！我之前在学校学过一些基础，但总觉得理论和实践脱节。这本书的“理论与实务应用”这个副标题绝对不是空穴来风。它不仅把理论知识讲得清清楚楚，更重要的是，它把这些理论如何转化为实际可用的代码和电路设计，都一一呈现出来。附带的光碟简直是宝藏，里面的每一个范例都经过精心设计，可以让我快速理解并模仿。我现在用它来指导我的课程设计，效率提升了不止一点半点。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我买过不少技术书籍，但真正能让我有“茅塞顿开”感觉的不多。这本书绝对是其中之一。它的内容编排非常合理，从基础概念出发，循序渐进地引导读者进入更复杂的议题。我尤其喜欢它在讲解一些容易混淆的概念时，会用图表或者流程图来辅助说明，这对我这种视觉型学习者来说太友好了。而且，它在介绍8951系列芯片时，也充分考虑了它们在实际应用中的一些特性，这一点比很多只讲通用8051的书籍要专业得多。

评分☆☆☆☆☆

这本书实在太让人惊艳了！我之前对8051微控制器真的没什么概念，学起来总觉得雾里看花。但翻开这本《8051/8951理论与实务应用(第三版)》后，感觉像是找到了救星一样。它的理论部分讲解得非常透彻，把一些抽象的概念，像是指令集、中断、定时器这些，用很直观的方式解释清楚。我特别喜欢它在讲解每个理论知识点之后，都会立刻跟上一个实际的例子，让你立刻就能体会到这个理论是怎么应用在实际中的。

评分☆☆☆☆☆

我最欣赏这本《8051/8951理论与实务应用(第三版)》的地方在于它的实用性。很多坊间的书可能只讲理论，或者只给一些简单的小例子，真正到了自己动手做项目的时候，还是会卡住。这本书在这方面做得非常出色，它提供的范例不只是玩具级别的，很多都贴近实际工程应用，像是简单的LED闪烁控制，到更复杂的电机驱动、传感器数据采集，甚至是一些通信协议的实现，都有涉及。我照着书里的例子，很快就完成了我第一个小型的嵌入式系统原型，成就感爆棚！