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單片機原理與介面技術(微課視頻版電腦新形態實用教材)

  • 作者：編者:熊方//楊建文//李雲雪|責編:趙佳霓
  • 出版社：清華大學
  • ISBN：9787302720652
  • 出版日期：2026/07/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：303
人民幣：RMB 59.8 元      售價：元
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內容大鋼
    本書系統闡述單片機技術及其在各個領域的應用，以STC單片機為例，全面介紹單片機的發展、重要性、基本結構、工作原理及開發環境。內容涵蓋單片機架構、軟體開發環境搭建、C51語言編程基礎，以及並行I/O介面、外部中斷、定時器/計數器、串列介面等核心功能模塊的原理與應用。本書通過豐富的實踐案例，如LED閃爍、數碼管顯示、鍵盤掃描、步進電機控制等，深入淺出地講解單片機在工業控制、智能家居、汽車電子等領域的具體應用。
    本書還詳細介紹了模數轉換器、增強型PWM發生器的工作原理及應用，以及數字溫度感測器DS18B20、PCF8591 ADC/DAC、AT24C04 EEPROM等常用介面電路的使用方法。此外，針對汽車電子領域，本書探討了汽車晶元的基礎知識、應用實例及未來發展趨勢，包括車載網路通信介面技術（如CAN、LIN、FlexRay、MOST）及車載乙太網等。
    本書內容豐富、結構清晰，注重理論與實踐相結合，既適合作為高等院校電子信息工程、自動化、電腦科學與技術等相關專業的教材，也可供從事單片機開發工作的工程師作為參考用書。通過本書的學習，讀者能夠系統掌握單片機技術，提升在嵌入式系統開發領域的實踐能力。
作者介紹
編者:熊方//楊建文//李雲雪|責編:趙佳霓
    熊方，吉利學院智能科技學院副教授，從事高校教學工作20余年，專註電腦編程語言、嵌入式單片機開發，注重理論與實踐結合，積極推動應用型人才培養。主持完成教育廳人文項目1項、校級重點科研項目1項、課程改革項目1項，並深化教學創新與產學融合。發表論文涵蓋中文核心、EI會議及普刊等多類型，其中嵌入式系統研究成果如《基於單片機可TCP遠程控制的接近報警系統》已應用於金融、工業安全等領域。指導學生參與藍橋杯單片機設計與開發大賽，獲國家級二等獎1項、省級獎項多項。獲省級教學大賽三等獎、校級教學成果獎三等獎，並多次獲評校級「優秀黨員」「優秀教師」。
目錄
第1章  STC單片機概述（12min）
  1.1  STC單片機發展歷史
  1.2  STC單片機命名規則及封裝
    1.2.1  命名規則
    1.2.2  封裝類型
    l.2.3  引腳定義
  1.3  嵌入式技術概述
  練習題
第2章  STC單片機架構（53min）
  2.1  8051微控制器的內部架構
  2.2  STC15W4K32S4系列單片機內部架構
  2.3  STC單片機CPU內核功能單元
    2.3.1  控制器
    2.3.2  運算器
    2.3.3  特殊功能寄存器
  2.4  STC單片機存儲器結構和地址空間
    2.4.1  程序Flash存儲器
    2.4.2  數據Flash存儲器
    2.4.3  內部數據RAM存儲器
    2.4.4  外部數據存儲器
  2.5  STC單片機時鐘系統
    2.5.1  主時鐘與系統時鐘
    2.5.2  主時鐘對外輸出控制
  2.6  STC單片機複位系統
  2.7  STC單片機電源管理模式
    2.7.1  低速模式
    2.7.2  空閑模式
    2.7.3  掉電模式
  練習題
第3章  STC單片機開發環境（12min）
  3.1  Keil μVision集成開發環境介紹
    3.1.1  軟體功能概述
    3.1.2  軟體的下載
    3.1.3  軟體的安裝
    3.1.4  導入STC單片機元件庫
  3.2  Keil μVision軟體開發流程介紹
    3.2.1  明確軟體需求
    3.2.2  創建設計工程
    3.2.3  編寫程序代碼
    3.2.4  C編譯器對C語言的處理
  3.3  Keil μVision基本開發流程的實現
    3.3.1  建立新的工程
    3.3.2  添加新的C語言文件
    3.3.3  編譯C程序
    3.3.4  將程序下載到目標系統
    3.3.5  硬體在線調試
  3.4  Proteus模擬軟體
    3.4.1  Proteus 8.15模擬軟體介紹
    3.4.2  Proteus 8.15基本操作
  3.5  本書所用硬體資源

    3.5.1  STC單片機實驗箱
    3.5.2  藍橋杯實訓平台CT107D
  練習題
第4章  C51語言編程基礎（10min）
  4.1  編程語言C
    4.1.1  C51語言簡介
    4.1.2  C51語言與標準C語言的比較
  4.2  C51語言程序設計基礎
    4.2.1  C51語言中的數據類型
    4.2.2  C51語言中的存儲類型
    4.2.3  C51語言的特殊功能寄存器及位變數定義
    4.2.4  C51語言的絕對地址訪問
  練習題
第5章  STC單片機並行I/O介面及應用（47min）
  5.1  STC單片機的I/O驅動原理
    5.1.1  准雙向口（弱上拉）輸出配置
    5.1.2  強推挽輸出配置
    5.1.3  高阻輸入
    5.1.4  開漏輸出
    5.1.5  一種典型三極體控制電路
    5.1.6  典型發光二極體控制電路
  5.2  與I/O介面有關的特殊功能寄存器及其地址聲明
    5.2.1  與I/O介面有關的特殊功能寄存器
    5.2.2  程序中的地址聲明
  5.3  I/O介面流水燈控制
  5.4  數碼管顯示與介面技術
    5.4.1  數碼管
    5.4.2  靜態顯示
    5.4.3  動態顯示
  5.5  鍵盤與介面設計
    5.5.1  獨立式按鍵
    5.5.2  矩陣式按鍵
  5.6  LED點陣屏顯示
    5.6.1  顯示原理
    5.6.2  顯示驅動
  5.7  步進電機控制
    5.7.1  步進電機工作方式
    5.7.2  步進電機驅動電路
  練習題
第6章  STC單片機外部中斷原理及應用（17min）
  6.1  外部中斷概述
    6.1.1  中斷的基本概念
    6.1.2  STC單片機外部中斷的特點
    6.1.3  外部中斷的應用場景
  6.2  STC單片機外部中斷相關寄存器
    6.2.1  中斷允許控制寄存器
    6.2.2  中斷優先順序控制寄存器
    6.2.3  定時器/計數器控制寄存器
    6.2.4  其他相關寄存器（增強型STC單片機）
  6.3  STC單片機外部中斷的工作原理

  6.4  STC單片機外部中斷實踐
  練習題
第7章  STC單片機定時器和計數器的原理及應用（21min）
  7.1  定時器/計數器概述
    7.1.1  定時器與計數器的基本概念
    7.1.2  STC單片機定時器/計數器的特點
    7.1.3  定時器/計數器的應用場景
  7.2  STC單片機定時器/計數器的結構與工作原理
    7.2.1  定時器/計數器的基本結構
    7.2.2  定時模式工作原理
    7.2.3  計數模式工作原理
    7.2.4  定時器/計數器的工作模式
  7.3  STC單片機定時器/計數器相關寄存器
    7.3.1  定時器模式寄存器（TMOD）
    7.3.2  定時器控制寄存器（TCON）
  7.4  STC單片機定時器/計數器實踐
  練習題
第8章  STC單片機的串列介面及應用（72min）
  8.1  RS-232簡介
    8.1.1  RS-232傳輸特點
    8.1.2  RS-232數據傳輸格式
    8.1.3  RS-232電氣標準
    8.1.4  RS-232參數設置
    8.1.5  RS-232連接器
  8.2  串列通信基礎
    8.2.1  串列通信的概念與分類
    8.2.2  串列通信的速率與同步方式
    8.2.3  STC單片機串列通信的特點
  8.3  STC單片機串列介面的硬體結構
    8.3.1  串列介面的組成
    8.3.2  串列介面的引腳
  8.4  STC單片機串列介面的相關寄存器
    8.4.1  串列控制寄存器（SCON）
    8.4.2  電源控制寄存器（PCON）
    8.4.3  串列數據緩衝器（SBUF）
  8.5  串列介面1的工作模式
    8.5.1  工作模式0（同步移位寄存器模式）
    8.5.2  工作模式1（8位非同步通信模式）
    8.5.3  工作模式2（9位非同步通信模式）
    8.5.4  工作模式3（9位非同步通信模式，波特率可變）
  8.6  STC單片機的串列介面實踐
  8.7  STC單片機同步串列介面技術
    8.7.1  SPI模塊結構及功能
    8.7.2  SPI模塊寄存器組
    8.7.3  STC單片機SPI通信應用
  8.8  STC單片機藍牙擴展技術
    8.8.1  藍牙技術概述
    8.8.2  藍牙模塊簡介
    8.8.3  藍牙模塊與單片機的介面及應用
  8.9  通過RS-485匯流排實現STC單片機的多機通信

    8.9.1  RS-485通信介面介紹
    8.9.2  單片機主從式多機通信實現
    8.9.3  典型案例應用
  練習題
第9章  STC單片機ADC原理及介面技術（7min）
  9.1  模數轉換器原理
    9.1.1  模數轉換器的參數
    9.1.2  模數轉換器的類型
  9.2  STC單片機內ADC的結構原理
    9.2.1  STC單片機內ADC的結構
    9.2.2  ADC轉換結果的計算方法
  9.3  STC單片機內ADC寄存器組
    9.3.1  P1介面模擬功能控制寄存器
    9.3.2  ADC控制寄存器
    9.3.3  時鐘分頻寄存器
    9.3.4  ADC轉換結果寄存器
    9.3.5  中斷使能寄存器
    9.3.6  中斷優先順序控制寄存器
  9.4  ADC應用實踐
  練習題
第10章  STC單片機增強型PwM發生器原理及應用（17min）
  10.1  脈衝寬度調製原理
  10.2  增強型PWM發生器模塊
    10.2.1  增強型PWM發生器功能
    10.2.2  增強型PWM發生器寄存器集
  10.3  生成單路PWM信號
  10.4  生成兩路互補PWM信號
  10.5  呼吸燈控制
  10.6  直流電機控制
    10.6.1  軟體驅動步進電機
    10.6.2  PWM驅動步進電機
  練習題
第11章  其他常用介面電路（22min）
  11.1  數字溫度感測器DS18B20
    11.1.1  DS18B20的特點
    11.1.2  DS18B20的結構
    11.1.3  DS18B20的通信協議
    11.1.4  軟體編程
    11.1.5  DS18B20測溫與顯示實踐
  11.2  PCF8591的ADC/DAC應用
    11.2.1  I2C串列匯流排擴展技術
    11.2.2  I2C串列匯流排的數據傳送
    11.2.3  程序設計實現實踐
  11.3  AT24C04讀寫控制
    11.3.1  EEPROM晶元簡介
    11.3.2  讀寫程序設計實踐
  11.4  超聲波測距
    11.4.1  HC-SR04超聲波模塊
    11.4.2  超聲波測距原理
    11.4.3  超聲波測距並顯示實踐

  練習題
第12章  汽車晶元與介面技術（20min）
  12.1  汽車晶元基礎知識
    12.1.1  汽車晶元的定義與作用
    12.1.2  汽車晶元的主要類型
    12.1.3  汽車晶元的技術特點
  12.2  汽車晶元應用
    12.2.1  動力系統中的應用
    12.2.2  自動駕駛與輔助駕駛
    12.2.3  車載網路與信息娛樂
  12.3  汽車晶元未來發展趨勢與挑戰
    12.3.1  汽車晶元的發展趨勢
    12.3.2  汽車晶元面臨的挑戰
  12.4  介面技術
    12.4.1  汽車晶元介面概述
    12.4.2  數字介面技術
    12.4.3  模擬介面技術
    12.4.4  車載網路通信介面技術
    12.4.5  功率介面技術
    12.4.6  介面安全技術
    12.4.7  介面技術發展趨勢
  練習題
參考文獻

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