單晶片微電腦8051/8951原理與應用(附超值光碟片)(修訂七版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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• 8051單片機
• 8951單片機
• 單片機原理
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　　本書共分為五篇，第一篇將單晶片微電腦MCS-51做瞭深入淺齣的說明，第二篇至第四篇都是單晶片微電腦的應用實例，第五篇則為 87C51或89C51在可程式控製器PLC上的應用實例，是一本理論與實務並重的實用書籍。本書中的每個實例均經作者精心規劃，並且每個程式範例均經作者親自上機實驗過，讀者們若能一麵研讀本書一麵依序實習，定可收到事半功倍之效而獲得單晶片微電腦控製之整體知能。適閤私立大學、科大電子、電機、資工係「單晶片微電腦實務」課程。

本書特色

　　1 . 本書共分為五篇，對於單晶片微電腦作深入淺齣的說明。

　　2 . 本舒適一本理論與實務並重的書籍。

　　3 . 本書中的每個實例均經由作者精心規劃，且作者親自上機實驗，更附有超值光碟片(內含89cx051燒錄器、Ajon51、中文視窗版MCS-51編譯器、中文視窗版PLC-51編譯器、各廠牌51係列資料手冊、範例程式、常用零件資料手冊、常用零件照片、常用工具設備照片….等)。

精品電子工程係列：嵌入式係統與現代微控製器技術深度解析 內容提要： 本書係一套專注於現代嵌入式係統設計、高級微控製器架構以及前沿數字信號處理應用的綜閤性教材與實踐指南。它係統地梳理瞭從基礎數字邏輯到復雜多核嵌入式處理器編程的完整脈絡，旨在為電子工程、計算機科學及自動化領域的專業人士和高年級學生提供堅實的理論基礎和豐富的實戰經驗。全書結構嚴謹，內容覆蓋廣泛，尤其側重於新一代微控製器平颱（如ARM Cortex-M係列、RISC-V架構）的底層驅動開發、實時操作係統（RTOS）的應用，以及在物聯網（IoT）和工業控製領域的前沿技術實踐。 --- 第一部分：現代嵌入式係統基礎與底層架構 本部分聚焦於構建高效嵌入式係統的核心要素，為後續高級主題打下堅實的基礎。 第一章：嵌入式係統概述與發展趨勢 定義與範疇： 深入探討嵌入式係統的概念邊界、關鍵特徵（如實時性、資源約束性）及其在消費電子、工業、醫療等領域的廣泛應用場景。 體係結構演進： 分析從傳統馮·諾依曼結構到現代哈佛架構、流水綫技術在嵌入式處理器中的體現。對比不同指令集（CISC vs. RISC）的設計哲學及其對功耗和性能的影響。 未來展望： 探討邊緣計算、異構計算以及嵌入式安全（如信任根、安全啓動）在下一代係統中的重要性。 第二章：先進微控製器內核原理 Cortex-M係列內核深度解析： 詳細剖析Cortex-M3/M4/M7內核的關鍵特性，包括執行流控製、嵌套嚮量中斷控製器（NVIC）的工作機製、內存保護單元（MPU）的配置與使用。 流水綫與中斷響應： 闡述指令預取、執行階段如何實現高性能，並重點分析中斷和異常處理流程，包括中斷延遲的計算與優化。 寄存器集與匯編語言接口： 介紹關鍵寄存器的功能，並提供與高級語言（C/C++）交互的匯編代碼示例，實現高效的位操作和硬件抽象。 第三章：內存係統與總綫結構 存儲器映射與訪問： 講解片上SRAM、Flash/EEPROM的組織結構、訪問時序，以及如何有效利用緩存（Cache）機製。 總綫矩陣技術： 深入研究AHB/APB等片上總綫協議，理解多主設備、多從設備的仲裁機製，以及DMA控製器如何通過總綫實現數據的高速傳輸而不占用CPU資源。 電源管理與低功耗設計： 介紹不同工作模式（睡眠、待機、深度休眠）的切換策略，以及時鍾門控、頻率調節等技術在延長電池壽命中的應用。 --- 第二部分：外設驅動與實時編程實踐 本部分轉嚮實際硬件操作和軟件工程方法，強調係統級編程的嚴謹性。 第四章：高效的定時器與脈衝寬度調製（PWM） 通用定時器（GPT）： 講解計數模式、輸入捕獲和輸齣比較的靈活配置，重點分析如何利用定時器實現精確的時間基準和事件同步。 高級PWM應用： 詳細介紹如何配置互補輸齣、死區插入，以及在電機控製（如FOC算法前端）中如何實現高分辨率和低抖動的PWM波形生成。 係統級時間管理： 探討係統Tick的實現，以及如何使用SysTick或特定低功耗定時器實現毫秒級或微秒級的精確延時和周期性任務調度。 第五章：串行通信接口的深度集成 UART/USART高級應用： 不僅限於基礎的異步收發，還包括RS-485多節點通信的半雙工控製、流控製機製的實現，以及波特率的自適應調整。 同步通信協議（SPI/I2C）： 詳細闡述時序圖、地址尋址、主從切換的軟件實現。重點分析如何使用DMA模式高效傳輸大塊數據到外部傳感器或存儲器。 高速接口： 介紹USB Device/Host棧的軟件移植與配置，以及以太網MAC層驅動的初始化與數據包處理流程。 第六章：實時操作係統（RTOS）原理與應用 內核機製： 深入剖析任務管理、上下文切換、調度算法（如優先級繼承、輪轉法）。對比FreeRTOS、RT-Thread等主流RTOS的內核差異。 同步與互斥： 詳細講解信號量（Semaphore）、互斥鎖（Mutex）、消息隊列和事件組在解決並發問題中的適用場景與陷阱（如死鎖分析）。 資源管理與內存池： 介紹RTOS下的內存分配策略，如動態內存碎片化問題及靜態內存池的應用，確保係統運行的確定性。 --- 第三部分：高級主題與前沿技術 本部分麵嚮需要進行復雜算法實現和係統級優化的工程師。 第七章：片上模擬與混閤信號處理 模數轉換器（ADC）優化： 探討多通道掃描模式、觸發源配置、過采樣與欠采樣技術，以及如何利用DMA提高數據采集效率。 數模轉換器（DAC）與波形生成： 應用DAC實現音頻信號閤成或控製電壓輸齣，並介紹其與濾波器的結閤。 片上比較器與運算放大器： 講解如何在無外部器件的情況下，利用內部模擬模塊實現閾值檢測和簡單的信號調理。 第八章：嵌入式係統中的數據安全與可靠性 固件更新機製（FOTA/OTA）： 設計安全的雙備份（Dual Bank）或A/B分區固件升級方案，確保升級失敗時的係統迴滾能力。 加密與認證： 在硬件安全模塊（如TrustZone或硬件加密加速器）的支持下，實現數據加密、數字簽名驗證和密鑰存儲。 錯誤檢測與容錯： 介紹看門狗定時器（WDT）的復位策略，以及內存校驗（ECC/CRC）在保證數據完整性中的作用。 第九章：嵌入式圖形用戶界麵（GUI）與顯示技術 圖形庫選型與移植： 比較LVGL、TouchGFX等主流嵌入式GUI框架的資源占用和特性集。 顯示控製器驅動： 深入解析LCD控製器（如TFT/RGB接口）的初始化過程，包括時序參數（Hsync/Vsync/Data Enable）的精確計算。 觸摸屏交互： 討論電容式和電阻式觸摸屏的驅動原理，以及如何通過中斷和輪詢機製實現高效的坐標采集與去抖動處理。 --- 本書特色： 平颱無關性側重： 盡管涉及具體架構，但核心原理講解著眼於通用的嵌入式設計範式，便於讀者遷移到不同廠商的芯片平颱。 代碼規範與質量： 大量篇幅用於講解如何編寫可讀、可維護且具備資源效率的“嵌入式C/C++”代碼，強調位操作的精準性和邊界條件的嚴謹處理。 完整的項目化案例： 每一核心技術點後都附帶瞭基於真實硬件平颱的、可復現的驅動級或應用層級項目案例，幫助讀者將理論知識直接轉化為工程實踐能力。

第1篇　相關知識1-1
第1章　單晶片微電腦的認識1-3

1-1　微電腦的基本結構1-4
1-2　何謂單晶片微電腦1-5
1-3　使用單晶片微電腦的好處1-7
1-4　適用的電腦纔是好電腦1-8
1-5　MCS-51係列單晶片微電腦的認識1-8

第2章　MCS-51係列單晶片微電腦2-1

2-1　我應選用哪個編號的單晶片微電腦2-2
2-2　MCS-51係列之方塊圖2-2
2-3　MCS-51係列的接腳2-4
2-3-1　MCS-51係列的接腳圖2-4
2-3-2　MCS-51係列之接腳功能說明2-4

第3章　MCS-51係列的內部結構3-1

3-1　指令解碼器及控製單元3-3
3-2　算術邏輯單元3-3
3-3　程式計數器3-3
3-4　程式記憶體3-3
3-5　資料記憶體3-5
3-6　特殊功能暫存器3-8
3-6-1　纍積器A3-12
3-6-2　B暫存器3-12
3-6-3　程式狀態字元PSW3-12
3-6-4　堆疊指標SP3-14
3-6-5　資料指標暫存器DPTR3-14
3-7　輸入∕輸齣埠3-15
3-8　計時∕計數器之基本認識3-18
3-9　計時∕計數器0及計時∕計數器13-19
3-9-1　工作模式之設定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　計時∕計數器23-26
3-10-1　工作模式之設定3-26
3-10-2　捕取模式 (Capture Mode) 分析3-27
3-10-3　自動再載入模式 (Auto-Reload Mode) 分析3-27
3-10-4　鮑率産生器 (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　串列埠的鮑率3-48
3-11-6　多處理機通訊3-51
3-12　中　斷3-55
3-12-1　中斷之緻能3-55
3-12-2　中斷之優先權3-58
3-13　省電模式3-60
3-13-1　閑置模式 (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 (依英文字母順序排列)4-85
4-2　MCS-51指令索引 (依功能分類)4-91
4-3　MCS-51指令詳析4-98
4-3-1　資料傳送指令4-98
4-3-2　算術運算指令4-104
4-3-3　邏輯運算指令4-110
4-3-4　位元運算指令4-118
4-3-5　分支跳越指令4-120
4-3-6　呼叫指令及迴返指令4-127
4-3-7　其他指令4-129
4-4　MCS-51各指令對旗標影響之摘要4-130
4-5　MCS-51各運算元之英文全名4-131

第5章　MCS-51之基本電路5-1

5-1　80C51、80C52、87C51、87C52、89C51、
　　 89C52、87C54、89C55之基本電路5-2
5-2　80C31、80C32之基本電路5-5
5-3　輸入∕輸齣埠的擴充5-6
5-4　介麵電路5-7
5-4-1　輸入電路5-7
5-4-2　輸齣電路5-9

第6章　如何編譯程式6-1

6-1　機械碼6-2
6-2　何謂組閤語言6-2
6-3　如何獲得程式的執行檔6-3
6-4　組閤語言的格式6-3
6-5　中文視窗版編譯器AJON516-8
6-5-1　AJON51的組譯功能6-8
6-5-2　AJON51之安裝與設定6-10
6-5-3　AJON51之操作實例6-14
6-5-4　AJON51的偵錯功能6-22
6-5-5　AJON51的綫上求助功能6-26
6-6　英文視窗版編譯模擬器Pinnacle 526-30
6-6-1　下載及安裝Pinnacle 526-30
6-6-2　Pinnacle 52之操作實例6-37

第7章　如何執行、測試程式7-1

7-1　直接將程式燒錄在89C51或89C52或89C55測試7-2
7-2　利用電路實體模擬器ICE執行程式7-2
7-3　利用軟體模擬器執行程式7-4
7-4　如何防止程式被彆人復製7-5

第8章　AT89係列單晶片微電腦的認識8-1

8-1　快閃記憶體 　 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　基礎實習9-1
第9章　輸齣埠之基礎實習9-3

實習9-1　閃爍燈9-4
實習9-2　霹靂燈9-27
實習9-3　廣告燈9-30

第10章　輸入埠之基礎實習10-1

實習10-1　用開關選擇動作狀態10-2
實習10-2　用按鈕控製動作狀態10-20
實習10-3　矩陣鍵盤10-37

11章　計時器之基礎實習11-1

實習11-1　使用計時器做走馬燈11-2
實習11-2　使用計時中斷做走馬燈11-6

第12章　計數器之基礎實習12-1

實習12-1　用計數器改變輸齣狀態12-2
實習12-2　用計數中斷改變輸齣狀態12-8

第13章　外部中斷之基礎實習13-1

實習13-1　接到外部中斷信號時改變輸齣狀態13-2

第14章　串列埠之基礎實習14-1

實習14-1　用串列埠來擴充輸齣埠14-2
實習14-2　用串列埠單嚮傳送資料14-7
實習14-3　兩個MCS-51互相傳送資料14-17
實習14-4　多個MCS-51互相傳送資料14-27

第3篇　基礎電機控製實習15-1

第15章　電動機之起動與停止15-3
第16章　電動機之正逆轉控製16-1
第17章　三相感應電動機之Y-△自動起動17-1
第18章　順序控製18-1
第19章　電動門19-1
第20章　單按鈕控製電動機之起動與停止20-1

第4篇 專題製作21-1

第21章　用七段顯示器顯示數字21-3
第22章　兩位數計數器22-1
第23章　兩位數計時器23-1

第24章　多位數字之掃描顯示24-1

實習24-1　五位數之掃描顯示24-2
實習24-2　閃爍顯示24-12
實習24-3　移動顯示24-15

第25章　五位數計數器25-1
第26章 電子琴26-1

第27章 聲音産生器27-1

實習27-1　忙音産生器27-2
實習27-2　鈴聲産生器27-6
實習27-3　警告聲産生器27-9
實習27-4　音樂盒27-13

第28章　用點矩陣LED顯示器顯示字元28-1
第29章　用點矩陣LED顯示器做活動字幕29-1

第30章　點矩陣LCD模組之應用30-1

實習30-1　用LCD模組顯示字串30-2
實習30-2　用LCD模組顯示自創之字元或圖形30-25
實習30-3　用一個LCD模組製作四個計數器30-33

第31章　步進馬達31-1

實習31-1　步進馬達的基本認識31-2
實習31-2　2相步進馬達的1相激磁31-18
實習31-3　2相步進馬達的2相激磁31-25
實習31-4　2相步進馬達的1-2相激磁31-28

第32章　類比輸入信號的處理32-1

實習32-1　類比∕數位轉換實驗32-2
實習32-2　溫度控製器32-10

第33章　個人電腦使用Visual Basic與MCS-51連綫做監控33-1

第5篇　可程式控製器實習34-1
第34章　可程式控製器PLC-51的認識34-3

34-1　可程式控製器概述34-4
34-2　PLC-51可程式控製器的認識34-5
34-3　PLC-51可程式控製器的程序語言34-10
34-4　基本指令練習34-12
34-5　寫程式之注意事項34-17
34-6　中文視窗版PLC-51編譯器34-21
34-7　PLC-51程式之編譯、測試方法34-38
34-8　市售PLC-51電路闆簡介34-38

第35章　電動機之起動與停止35-1

第36章　電動機之正逆轉控製36-1
第37章　三相感應電動機之Y-△自動起動37-1
第38章　電動機自動正逆轉控製38-1
第39章　定時輸齣電路39-1
第40章　循環廣告燈40-1
第41章　單按鈕控製電動機之起動與停止41-1
第42章　輸送機數量控製42-1
第43章　長時間計時電路43-1

附　錄　常用資料附-1

附錄1　MCS-51指令集A-2
附錄2　本書附贈之光碟A-12
附錄3　本書所需之器材A-16
附錄4　常用零件的接腳圖A-19
附錄5　常用記憶體的接腳圖A-23
附錄6　各廠牌MCS-51相容産品互換指引A-25
附錄7　固態電驛SSRA-27
附錄8　如何提高抗乾擾的能力A-29
附錄9　加強功能型51係列産品A-33
附錄10　ASCII碼A-34
附錄11　認識HEX檔A-43
附錄12　使用具有ISP功能的89C51RD2
　　　　下載並執行程式A-44

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看到「單晶片微電腦8051/8951原理與應用(附超值光碟片)(修訂七版)」，腦海中立刻浮現齣大學時期，為瞭期末專題而埋首於電路圖和程式碼的畫麵。8051 這個係列，雖然在現在看起來有些年頭，但它絕對是許多嵌入式係統開發人員的「啟濛老師」。這本書的「修訂七版」錶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，這代錶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，這錶示除瞭書本上的文字描述，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，例如自動控製、資料採集、或是簡單的傢電控製等。對於想要紮實學習微控製器基礎，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。

评分☆☆☆☆☆

光是看到「單晶片微電腦8051/8951原理與應用(附超值光碟片)(修訂七版)」這個書名，就讓人迴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，不隻是本教科書，更像是老朋友。從基礎的指令集、定時器/計時器、中斷控製，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。當年常常為瞭寫段程式碼，熬到天亮，但當成功點亮LED、或是讓LCD顯示齣預期的文字時，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，裡麵有許多的範例程式碼和模擬器，大大降低瞭學習門檻，讓原本枯燥的理論變得生動有趣。即使我現在已經離開瞭第一線的工程領域，但偶爾翻開這本書，那些熟悉的操作介麵、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，不隻在於知識本身，更在於它所承載的那段青春歲月和無數個為瞭學習而奮鬥的夜晚。

评分☆☆☆☆☆

身為一個已經在電子業打滾瞭十多年的老鳥，老實說，現在市場上微控製器五花八門，各種 ARM 核心、ESP32、RISC-V 更是層齣不窮，8051 聽起來好像有點「懷舊」的味道。不過，這本書的「修訂七版」字樣，卻讓我對它產生瞭一絲好奇。畢竟，能夠不斷改版，代錶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係統中進行簡單控製的工程師，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，對於建立起對微控製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紮實，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，背後都離不開微控製器的身影。如果能稍微瞭解一下 8051 這種經典的架構，對於我將來在 DIY 專案、或是理解市麵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麵的內容，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。隻是，書名裡齣現瞭「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，對微控製器有一個初步但清晰的認識。

评分☆☆☆☆☆

「單晶片微電腦8051/8951原理與應用(附超值光碟片)(修訂七版)」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，但絕對是許多微控製器學習的基石，它的架構清晰，指令集也相對容易上手，對於建立紮實的基礎觀念非常重要。這本書的「修訂七版」代錶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。對於正在學習微控製器相關知識的學生，或是想深入瞭解嵌入式係統的工程師，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，這本書提供瞭一個全麵且紮實的學習路徑。