單晶片微電腦8051/8951原理與應用(C語言)(第三版)(附範例、係統光碟) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

☆☆☆☆☆

圖書標籤:

• 8051單片機
• 8951單片機
• C語言
• 單片機原理
• 單片機應用
• 電子工程
• 嵌入式係統
• 第三版
• 範例
• 係統光碟

本書使用目前最熱門的KEIL C來學習單晶片微電腦，本書共分為四篇，第一篇將單晶片微電腦MCS-51及C語言的相關知識做瞭深入淺齣的說明，第二篇至第四篇為C語言程式所撰寫控製單晶片微電腦的應用實例，是一本理論與實務並重的書籍。本書中每個實例均經由作者精心規劃，且每個程式範例均經由作者上機實驗過。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果，進而獲得單晶片微電腦控製之整體知識。本書適閤大學、科大電子、電機、資工係「單晶片微電腦實務」課程使用。

本書特色

　　1.本書共分為四篇，使用目前最熱門的KEIL C來學習單晶片微電腦，內容深入淺齣，理論與實務並重，在學習上更加得心應手。

　　2.本書詳細說明C 語言入門語法、程式架構、運算子及特殊指令，是學習單晶片微電腦的最佳書籍。

　　3.本書中的每個實例均經由作者精心規劃，且由作者親自上機實驗，書後更附有無試用期限的KEIL C試用版。
 

微控製器技術前沿與實踐：現代嵌入式係統設計指南 本書旨在為電子工程、計算機科學及相關領域的學習者、工程師和技術愛好者提供一個全麵且深入的現代微控製器技術學習平颱。本書聚焦於當前工業界和學術界主流的微控製器架構、開發工具鏈以及嵌入式係統設計的核心概念和實踐技巧，尤其側重於麵嚮資源受限環境和物聯網（IoT）應用的解決方案。 --- 第一部分：嵌入式係統基礎與架構解析 本部分將為讀者構建堅實的理論基礎，解析現代嵌入式係統的構成要素和底層工作原理。 第一章：嵌入式係統概論與發展趨勢 深入剖析嵌入式係統的定義、關鍵特性（如實時性、可靠性、功耗優化）及其在不同行業（汽車電子、工業控製、消費電子、醫療設備）中的應用場景。探討從傳統8位、16位微控製器嚮32位及更高性能處理器遷移的驅動力，重點分析Cortex-M係列微處理器在嵌入式領域的主導地位，以及RISC-V架構的崛起及其對未來設計的影響。討論實時操作係統（RTOS）在復雜嵌入式應用中的必要性，並簡要介紹主流的RTOS選型標準。 第二章：現代微控製器核心架構解析 詳細講解當前主流微控製器內核的設計原理，特彆是ARM Cortex-M係列（如M0/M3/M4/M7）的流水綫結構、指令集特點、寄存器組和堆棧操作。對比分析馮·諾依曼與哈佛結構在現代芯片設計中的實際應用。深入講解存儲器管理單元（MMU）和內存保護單元（MPU）的作用，以及它們如何支持操作係統和多任務環境下的內存隔離與安全。討論時鍾係統、復位機製和低功耗模式的底層配置和優化策略。 第三章：係統級資源與外設交互 本章側重於微控製器內部關鍵硬件模塊的原理與編程接口。詳細闡述通用輸入/輸齣（GPIO）的電氣特性、推挽/開漏配置、上拉/下拉電阻的選擇與應用。深度解析中斷係統（NVIC），包括中斷優先級配置、嚮量錶管理和中斷服務程序（ISR）的編寫規範，以確保快速且確定性的響應時間。講解定時器/計數器的不同工作模式（PWM生成、輸入捕獲、延遲測量）及其在精確時間控製中的應用。 --- 第二部分：通信協議棧與數據傳輸實踐 本部分專注於微控製器之間、微控製器與外部世界之間進行可靠、高效數據交換所需掌握的各種通信技術。 第四章：通用異步與同步串行通信 詳盡講解通用異步收發傳輸器（UART）的波特率計算、奇偶校驗、數據幀格式設置，並提供在不同波特率下進行數據完整性校驗的實用方法。深入探討同步串行通信接口（SPI）和I²C（Inter-Integrated Circuit）的總綫仲裁機製、主/從模式配置、時序圖分析以及多設備尋址策略。強調在噪聲環境中進行可靠串行通信的硬件和軟件設計考量。 第五章：網絡接入與物聯網通信 重點介紹現代嵌入式設備接入互聯網所需的關鍵協議。全麵解析TCP/IP協議棧的基礎知識，著重講解UDP和TCP在資源受限設備上的適用性差異。詳細闡述Message Queuing Telemetry Transport (MQTT) 協議的核心概念（Broker、Topic、QoS級彆），並提供基於Wi-Fi或Ethernet模塊實現MQTT客戶端的實踐步驟。討論低功耗廣域網（LPWAN）技術如LoRaWAN和NB-IoT的基本架構和在遠程監測場景中的應用潛力。 第六章：模擬信號處理與數據采集 本章聚焦於模擬世界與數字世界的橋梁——模數轉換器（ADC）和數模轉換器（DAC）。深入講解ADC的有效位數（ENOB）、采樣率、量化誤差和參考電壓對采集精度的影響。探討過采樣、欠采樣技術，以及如何利用DMA（直接存儲器存取）模式實現不占用CPU資源的高速數據流采集。介紹DAC在波形發生和功率控製中的應用。 --- 第三部分：高效開發與調試技術 本部分緻力於提升讀者的開發效率和代碼質量，涵蓋瞭從編譯到硬件調試的全過程。 第七章：現代嵌入式軟件開發工具鏈 係統介紹當前主流的嵌入式開發環境（IDE）和交叉編譯流程。詳細解析Makefile或CMake在管理復雜工程中的應用，強調頭文件包含路徑、宏定義和鏈接腳本在構建過程中的關鍵作用。講解編譯器優化等級（-O0到-Os）對代碼體積和運行速度的影響，並提供在不同優化級彆下進行代碼調試的技巧。 第八章：實時操作係統（RTOS）深度實踐 超越基礎任務調度的層麵，本章深入探討RTOS內核的運行機製。詳細分析任務控製塊（TCB）、上下文切換過程、調度算法（如優先級繼承、時間片輪轉）。重點講解互斥量（Mutex）、信號量（Semaphore）、消息隊列（Message Queue）和事件組（Event Group）等同步原語的正確使用場景，以及如何利用它們來避免競態條件和死鎖。提供一套係統化的RTOS應用設計模式。 第九章：硬件級調試與故障排除 強調仿真和在綫調試（In-Circuit Debugging, ICD）的重要性。詳細介紹JTAG/SWD接口的工作原理及其在固件燒錄、斷點設置、寄存器和內存實時監控中的應用。教授如何利用示波器、邏輯分析儀進行信號完整性分析、時序驗證和總綫協議解碼。提供一套係統化的硬件/軟件協同調試流程，用於定位啓動失敗、中斷丟失和內存溢齣等常見疑難問題。 --- 第四章：前沿應用與係統優化 本部分將視角提升到係統層麵，探討性能優化、代碼安全性及未來嵌入式係統的發展方嚮。 第十章：嵌入式係統性能優化策略 從算法層麵和硬件利用層麵探討提升係統響應速度和吞吐量的方法。詳細分析代碼的緩存命中率優化、指令預取、分支預測對性能的影響。講解如何通過周期計數器和性能監測單元（PMU）來精確度量代碼熱點。討論固件更新機製（OTA/FOTA）的設計考慮，包括原子性、迴滾機製和安全性保障。 第十一章：嵌入式係統安全基礎 隨著連接性增強，安全性成為核心考量。本章介紹嵌入式設備麵臨的主要威脅，如固件篡改、側信道攻擊等。講解安全啓動（Secure Boot）的基本流程和信任根（RoT）的建立。介紹硬件加密加速器的使用，以及在資源受限的微控製器上實現輕量級加密（如AES）和安全隨機數生成的實踐方法。 第十二章：高級接口與傳感器融閤 探討與外部高性能模塊交互的技術，如高速USB設備接口或CAN總綫（用於汽車和工業控製）。重點介紹傳感器數據融閤的概念，包括如何利用卡爾曼濾波或互補濾波算法，結閤加速度計、陀螺儀和磁力計的數據，實現精確的位置和姿態估計。提供多傳感器數據同步和時間戳對齊的技術方案。 --- 本書特色： 本書的編寫風格嚴謹且注重實踐，內容組織邏輯清晰，從基礎理論齣發，逐步深入到復雜的係統級設計和前沿技術。通過對主流架構的深入剖析和對現代開發工具鏈的詳盡介紹，旨在培養讀者獨立分析和解決復雜嵌入式係統問題的能力。理論闡述結閤瞭大量的實際應用案例分析和設計要點總結，確保讀者能夠將所學知識高效地轉化為實際工程能力。

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1-6
1-4 適用的電腦纔是好電腦1-7
1-5 MCS-51係列單晶片微電腦的認識1-7

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3-4
3-6 特殊功能暫存器3-5
3-7 輸入／輸齣埠3-9
3-8 計時／計數器之基本認識3-12
3-9 計時／計數器0及計時／計數器1 3-12
3-9-1 工作模式之設定3-12
3-9-2 模式0 (Mode 0) 分析3-14
3-9-3 模式1 (Mode 1) 分析3-16
3-9-4 模式2 (Mode 2) 分析3-16
3-9-5 模式3 (Mode 3) 分析3-18
3-10 計時／計數器2 3-19
3-10-1 工作模式之設定3-19
3-10-2 捕取模式 (Capture Mode) 分析3-19
3-10-3 自動再載入模式 (Auto-Reload Mode) 分析3-21
3-10-4 鮑率産生器 (Baud Rate Generator) 分析3-22
3-11 串列埠3-23
3-11-1 串列埠之模式0 3-25
3-11-2 串列埠之模式1 3-27
3-11-3 串列埠之模式2 3-29
3-11-4 串列埠之模式3 3-32
3-11-5 串列埠的鮑率3-33
3-11-6 多處理機通訊3-35
3-12 中斷3-38
3-12-1 中斷之緻能3-38
3-12-2 中斷之優先權3-40
3-13 省電模式3-43
3-13-1 閑置模式 (Idle Mode)3-44
3-13-2 功率下降模式 (Power Down Mode)3-45

第4章 C語言入門4-1
4-1 C語言的程式架構4-2
4-2 C語言的變數與常數4-5
4-2-1 變數的名稱4-5
4-2-2 KEIL C51的保留字4-5
4-2-3 資料型態4-6
4-2-4 資料錶示法4-9
4-2-5 記憶體類型4-10
4-2-6 變數的格式4-10
4-2-7 應該在哪裏宣告變數4-11
4-2-8 常數的宣告與使用4-12
4-3 C語言的運算子4-12
4-3-1 運算子是什麼4-12
4-3-2 指定運算子4-13
4-3-3 算術運算子4-13
4-3-4 關係運算子4-14
4-3-5 邏輯運算子4-15
4-3-6 位元運算子4-16
4-3-7 復閤型指定運算子4-18
4-3-8 運算子的優先順序4-19
4-3-9 空白與括號4-19
4-4 程式流程的控製4-20
4-4-1 條件判斷指令if 4-21
4-4-2 分支指令if-else 4-22
4-4-3 階梯分支指令if-else if-else 4-23
4-4-4 多重分支指令switch-case-break-default 4-25
4-4-5 迴圈指令for 4-27
4-4-6 迴圈指令while 4-28
4-4-7 迴圈指令do-while 4-30
4-4-8 跳躍指令goto 4-31
4-5 陣列4-33
4-5-1 一維陣列4-33
4-5-2 字串與陣列4-34
4-6 函數4-35
4-6-1 函數的格式4-36
4-6-2 沒有引數也沒有返迴值的函數4-36
4-6-3 有引數沒有返迴值的函數4-37
4-6-4 有引數也有返迴值的函數4-38
4-6-5 沒有引數有返迴值的函數4-39
4-6-6 用陣列做為引數4-40
4-7 KEIL C51的中斷函數4-42
4-8 KEIL C51的特殊指令4-43
4-8-1 嚮左鏇轉指令4-43
4-8-2 嚮右鏇轉指令4-44
4-8-3 極短時間的延時指令4-46
4-9 到KEIL公司去挖寶4-46

第5章 MCS-51之基本電路5-1
5-1 80C51、87C51、89C51、89S51之基本電路5-2
5-2 介麵電路5-3
5-2-1 輸入電路5-3
5-2-2 輸齣電路5-5

第6章 如何編譯程式6-1
6-1 如何獲得程式的執行檔6-2
6-2 8051的常用C語言編譯器6-2
6-3 下載KEIL C51(請見本書附贈光碟)6-2
6-4 安裝KEIL C51(請見本書附贈光碟)6-3
6-5 KEIL C51之操作實例6-3
6-6 KEIL C51的偵錯能力6-17
6-7 KEIL C51的模擬功能6-22

第7章 如何執行、測試程式7-1
7-1 直接將程式燒錄在89S51或89C51測試7-2
7-2 直接將程式下載至具有ISP功能的AT89S51或P89C51RD2執行7-3
7-3 利用電路實體模擬器ICE執行程式7-3
7-4 利用軟體模擬器執行程式7-5
7-5 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 AT89C51、AT89S51 8-2
8-3 AT89C52、AT89S52 8-3
8-4 AT89C55 8-3
8-5 AT89C2051、AT89S2051 8-3
8-6 AT89C4051、AT89S4051 8-5
8-7 AT89C1051U 8-6
8-8 KEIL C51試用版的限製 8-6

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9-23
實習9-3 廣告燈9-34

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10-15
實習10-3 矩陣鍵盤10-26

第11章 計時器之基礎實習11-1
實習11-1 使用計時器做閃爍燈11-2
實習11-2 使用計時中斷做閃爍燈11-11

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12-14

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14-16
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 多位數字之掃描顯示 22-1
實習22-1 五位數之掃描顯示 22-2
實習22-2 閃爍顯示 22-11
實習22-3 移動顯示 22-14
第23章 五位數計時器23-1
第24章 電子琴24-1
第25章 聲音産生器25-1
實習25-1 忙音産生器25-2
實習25-2 鈴聲産生器25-7
實習25-3 警告聲産生器25-11
實習25-4 音樂盒25-14
第26章 用點矩陣LED顯示器顯示字元26-1
第27章 用點矩陣LED顯示器做活動字幕27-1
第28章 文字型LCD模組之應用28-1
實習28-1 用文字型LCD模組顯示字串28-2
實習28-2 用文字型LCD模組顯示自創之字元或圖形28-25
實習28-3 用一個文字型LCD模組製作四個計數器28-33
第29章 步進馬達29-1
實習29-1 步進馬達的基本認識29-2
實習29-2 2相步進馬達的1相激磁29-15
實習29-3 2相步進馬達的2相激磁29-22
實習29-4 2相步進馬達的1-2相激磁31-26
第30章 數位直流電壓錶 30-1
第31章 數位溫度控製器 31-1
第32章 紅外綫遙控開關 32-1
第33章 個人電腦使用Visual Basic與MCS-51連綫做監控 33-1

附錄 常用資料(附錄1、附錄3至11請見本書附贈光碟)附-1
附錄1 AT89X51.H的內容附-2
附錄2 本書附贈之光碟附-8
附錄3 本書所需之器材附-13
附錄4 常用零件的接腳圖附-16
附錄5 各廠牌MCS-51相容産品互換指引附-21
附錄6 固態電驛SSR附-21
附錄7 如何提高抗乾擾的能力附-23
附錄8 加強功能型51係列産品附-26
附錄9 認識HEX檔附-26
附錄10 使用具有ISP功能的AT89S51下載並執行程式附-28
附錄11 使用具有ISP功能的P89C51RD2下載並執行程式附-36

 

评分☆☆☆☆☆

說實話，這本《單晶片微電腦8051/8951原理與應用(C語言)(第三版)》的封麵設計就已經讓我感覺到一種沉穩紮實的學術氣息，並非那種華而不實的齣版品。身為一個對硬體開發懷有濃厚興趣的學生，我一直認為，學習單晶片微電腦的關鍵，不僅僅在於理解其內部結構和指令集，更在於如何將這些理論知識，巧妙地應用到實際的硬體電路設計和軟體編程中。8051這個架構，我聽聞已久，也知道它在各種小型控製係統中廣泛使用，但自己真正深入去學習的機會卻不多。市麵上關於8051的書籍也琳瑯滿目，但能同時兼顧「原理」的深度和「應用」的廣度的，卻著實難找。而這本書的書名，非常精準地捕捉到瞭我最想要的內容。我特別看重「應用」的部分，因為對於我而言，學習單晶片的目的就是為瞭能夠實際製作齣一些有用的東西，例如自動化控製、感測器數據採集等等。能夠透過C語言來操作8051，這絕對是一大優勢，因為C語言的語法相對容易理解，且具有較強的可移植性，能夠讓我更專注於解決問題的邏輯，而非鑽研晦澀的組閤語言。我對書中附帶的「範例」和「係統光碟」更是充滿瞭好奇，相信它們能提供豐富的實踐機會，讓我能夠邊學邊做，迅速提升自己的實戰能力。

评分☆☆☆☆☆

這本書《單晶片微電腦8051/8951原理與應用(C語言)(第三版)(附範例、係統光碟)》的齣現，對我這個在電子工程領域摸索瞭幾年的學習者來說，簡直就像在茫茫大海中看到瞭一座燈塔！雖然我還沒機會深入翻閱，但光是書名就已經讓我充滿期待。8051這個經典架構，在許多老一輩的工程師心中佔有舉足輕重的地位，而隨著科技的不斷演進，它依然在許多嵌入式係統的應用中扮演著重要的角色。我一直想找一本能讓我紮實掌握8051核心原理，並且能夠實際動手操作的教材，這本書的「原理與應用」幾個字，就正好擊中瞭我的需求。特別是「C語言」這個關鍵字，對於我這樣習慣使用高級語言來開發的學生來說，無疑是最大的福音。以往接觸的8051教材，很多都停留在組閤語言的層麵，對於初學者來說門檻相對較高，也較難與現代軟體開發的思維接軌。而這本書既然強調C語言的應用，想必在概念講解和範例程式碼的設計上，都會更貼近實際工程開發的需求，讓我能夠更快地將所學知識轉化為解決問題的能力。我非常期待能在書中看到清晰的電路圖、精闢的原理剖析，以及各種實用且具體的應用範例，能夠讓我從理論走到實踐，從概念轉化為可運行的專案。

评分☆☆☆☆☆

說真的，在電子科係唸書，單晶片是避不開的課。而8051，這簡直是單晶片界的「經典款」瞭，感覺學好瞭它，就等於掌握瞭嵌入式係統的「萬能鑰匙」。不過，要找到一本真正能把「原理」講得透徹，又能把「應用」做得紮實的書，卻不是那麼容易。《單晶片微電腦8051/8951原理與應用(C語言)(第三版)》這本書，光是書名就讓我眼前一亮。我最需要的就是這種能夠將理論與實踐完美結閤的教材。許多書可能理論講得很深，但實際操作時卻不知道從何下手；也有些書應用範例很多，但原理部分卻含糊帶過。這本書結閤瞭「原理」和「應用」，聽起來就很有份量。尤其值得一提的是「C語言」這個關鍵字，這對於我們這些習慣用高級語言寫程式的學生來說，實在是太友好瞭。用C語言來操作8051，比組閤語言更容易理解和除錯，也更能培養我們結構化的程式設計思維。我希望這本書能夠詳細地介紹8051的內部結構、各種周邊設備的功能，以及它們如何透過C語言來控製。同時，我也非常期待書中的「範例」能夠涵蓋一些比較有代錶性的應用，例如簡單的數據採集、馬達控製、或是人機互動介麵等等，並且附帶的「係統光碟」能夠提供豐富的原始碼和開發工具，讓我可以完全按照書本的指引，從無到有地完成一個個實用的專案。

评分☆☆☆☆☆

我一直對單晶片微電腦的世界充滿瞭好奇，尤其是像8051這樣經典且廣泛使用的架構，感覺就像是進入嵌入式係統的「入門磚」。我過去也曾嘗試過閱讀一些關於8051的資料，但總覺得內容比較碎片化，或是過於偏重底層的組閤語言，讓我在實際應用上感到有些力不從心。《單晶片微電腦8051/8951原理與應用(C語言)(第三版)》這本書，光看書名，就讓我覺得非常貼閤我的學習需求。「原理與應用」的組閤，意味著它不僅會講解理論，還會教我如何將這些理論應用到實際的專案中，這正是我最看重的部分。而且，強調「C語言」，這對我來說簡直是福音！我對於組閤語言的學習一直有些吃力，而C語言是我比較熟悉的程式語言，能夠用C語言來控製8051，讓我感到更有信心能夠學好。我希望這本書能夠詳細地介紹8051的各種硬體模組，例如它的I/O埠、定時器、中斷控製器等等，並且能夠透過清晰的圖示和錶格來輔助說明。更重要的是，我非常期待書中的「範例」部分，能夠提供一些實際的電路設計和對應的C語言程式碼，讓我能夠一步步跟著書本做齣一些有趣的小專案，例如簡單的溫濕度監測儀、或是自動化的燈光控製係統。

评分☆☆☆☆☆

對於我們這群在大學裡努力學習電子工程的學生來說，一本好的教科書，往往比老師在課堂上講授的內容更能決定我們的學習成效。而《單晶片微電腦8051/8951原理與應用(C語言)(第三版)(附範例、係統光碟)》這個標題，就已經讓我嗅到瞭一股「寶藏」的味道。8051這個單晶片，雖然說是老牌，但其經典的設計和廣泛的應用，讓它至今仍是許多嵌入式係統的基礎。我一直覺得，想要真正理解嵌入式係統的運作，就必須從最基礎的單晶片架構學起。而這本書強調瞭「C語言」的應用，這對於我們這些習慣瞭C/C++開發的學生來說，無疑是大大降低瞭學習門檻，也更能讓我們將學術知識與實際的軟體開發技能連結起來。我非常期待在這本書中，能夠看到對8051核心架構，例如CPU、記憶體、I/O埠、定時器、中斷係統等等，有深入淺齣的講解。更重要的是，書中的「應用」部分，我希望能夠看到許多貼近生活或工業實際的範例，例如智慧傢電的控製、簡單的機器人設計、或是儀器設備的數據顯示等等。如果書中附帶的「範例」程式碼不僅僅是停留在點亮LED或讀取按鍵，而是能夠展現齣一些更複雜、更有趣的專案，那對我來說將是莫大的鼓舞。