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51單片機(jī)教程之《劃時(shí)代-51單片機(jī)C語(yǔ)言全新教程》電子教材免費(fèi)下載

2018-09-14 | rar | 6.80 MB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

  21 世紀(jì)是信息時(shí)代,電子技術(shù)的發(fā)展日新月異,同時(shí)各種新型數(shù)據(jù)傳輸接口技術(shù)的出現(xiàn)和新器件的出現(xiàn),例如 SPI 通信USB 通信、網(wǎng)絡(luò)通信等等,大部分單片機(jī)書籍基本上沒有提及,有提及的更是鳳毛麟角,比較老的書籍的內(nèi)容已經(jīng)嚴(yán)重脫節(jié)。首先以編程工具為例,現(xiàn)在的項(xiàng)目開發(fā)主要以 C 語(yǔ)言為主,已經(jīng)很少人使用匯編進(jìn)行項(xiàng)目開發(fā),程序不再是一個(gè)人獨(dú)自編寫,而是由一個(gè)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行協(xié)作式編寫,一部分人負(fù)責(zé)接口編程、一部分人負(fù)責(zé)器件功能編程、一部分人負(fù)責(zé)總體架構(gòu),由此看來(lái),C 語(yǔ)言編程為團(tuán)隊(duì)協(xié)作式開發(fā)提供了可能,但是從匯編的角度來(lái)看,往往只能一個(gè)人進(jìn)行編寫,當(dāng)然實(shí)現(xiàn)功能是沒有問題的,不過要提醒的是,時(shí)間就是金錢,別人只要 1 個(gè)月就可以完成,你卻要 2 個(gè)月的時(shí)間進(jìn)行完成,別人已經(jīng)捷足先登,你卻姍姍來(lái)來(lái)遲。

  隨著國(guó)內(nèi)單片機(jī)開發(fā)工具研制水平的提高,現(xiàn)在的單片機(jī)仿真器普遍支持 C 語(yǔ)言程序的調(diào)試,例如常見的 8051 系列單片機(jī)開發(fā)工具 Keil、AVR 單片機(jī)開發(fā)工具 AVR Studio,這樣為單片機(jī)使用 C 語(yǔ)言編程提供了相當(dāng)?shù)谋憷J褂?C 語(yǔ)言編程不必對(duì)單片機(jī)和硬件接口的結(jié)構(gòu)有很深入的了解,聰明的編譯器可以自動(dòng)完成變量的存儲(chǔ)單元的分配,用戶只需要專注于應(yīng)用軟件部分的設(shè)計(jì)就可以了,這樣就會(huì)大大加快軟件的開發(fā)速度,而且使用 C 語(yǔ)言設(shè)計(jì)的代碼,很容易在不同的單片機(jī)平臺(tái)進(jìn)行移植,這樣如果在軟件開發(fā)速度、軟件質(zhì)量、程序的可讀性、可移植性這些都是匯編都不能所比擬的。

  在電子信息發(fā)展迅猛的年代,我們不僅要掌握 8051 系列單片機(jī)的 C 語(yǔ)言編程,而且要掌握好按鍵、LCD、USB 等程序的編寫,要知道幾乎每一樣單片機(jī)系統(tǒng)都要與他們打交道的,例如生活中常見的門禁系統(tǒng),它們做好防盜的同時(shí)為人們提供了一個(gè)友好的“人機(jī)交互”接口如按鍵、LCD,輸入密碼以按鍵為媒介,相關(guān)信息在 LCD 上顯示,門禁系統(tǒng)的管理信息通過串口、USB 進(jìn)行獲取,甚至通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行獲取,而且獲取的方式是通過 PC 的控制界面進(jìn)行控制。

  本書單片機(jī)的選型以 STC89C52RC 增強(qiáng)型 51 系列單片機(jī)為藍(lán)本。

  本書共分為六大部分。

  第一部分為簡(jiǎn)略介紹單片機(jī)的歷史,著重介紹傳統(tǒng) 8051 系列單片機(jī)的特點(diǎn)、STC89C52RC 增強(qiáng)型 51系列單片機(jī)的主要特性和 Keil 開發(fā)環(huán)境。

  第二部分為基礎(chǔ)入門篇,著重講解 STC89C52RC 增強(qiáng)型 51 系列單片機(jī)的內(nèi)部資源的基本使用,如GPIO、定時(shí)器、外部中斷、串口(含模擬串口)、看門狗、內(nèi)部 EERPOM 等,同時(shí)對(duì) 74LS164 串行輸入并行輸出鎖存器、數(shù)碼管、LCD、進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。基礎(chǔ)入門篇做到原理與實(shí)踐相結(jié)合的過程體系,初學(xué)者能夠迅速掌握 8051 系列單片機(jī)的基本應(yīng)用。基礎(chǔ)入門篇最后闡述了 STC89C52RC 增強(qiáng)型 51 系列單片機(jī)獨(dú)有的功耗控制、EMI 管理、軟件復(fù)位等應(yīng)用和 Keil 內(nèi)建的 RTX-51 實(shí)時(shí)系統(tǒng)和 LIB 的生成、調(diào)用,特別是 RTX-51 實(shí)時(shí)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)將對(duì)以后進(jìn)軍嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)提供了厚實(shí)的根基。

  第三部分為實(shí)戰(zhàn)篇,通過學(xué)習(xí)基礎(chǔ)入門篇過后,現(xiàn)在必須由量變到質(zhì)變的過程,實(shí)戰(zhàn)篇只有三個(gè)實(shí)驗(yàn),分別是計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)、交通燈實(shí)驗(yàn)、頻率計(jì)實(shí)驗(yàn)。這三個(gè)實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)是十分典型的實(shí)驗(yàn),在大學(xué)的課程設(shè)計(jì)課題中都可以找到,因?yàn)檫@三個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚝芎玫貦z驗(yàn)大家對(duì)單片機(jī)深入程度,同時(shí)能夠使大家在面向單片機(jī)編程中邏輯思維能力得到“質(zhì)”的提高。例如通過計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)涉及到單片機(jī)的定時(shí)器熟練應(yīng)用與數(shù)碼管的顯示、交通燈實(shí)驗(yàn)涉及到串口通信技術(shù)、頻率計(jì)實(shí)驗(yàn)涉及到定時(shí)器與 LCD1602 的高級(jí)應(yīng)用,同時(shí)這三個(gè)實(shí)驗(yàn)需要 74LS164 進(jìn)行串行輸入并行輸出的轉(zhuǎn)換,所以當(dāng)掌握了實(shí)戰(zhàn)篇內(nèi)容的精髓,大家無(wú)論是對(duì)單片機(jī)的理解或是邏輯思維能力都有不同程度的蛻變。

  第四部分為高級(jí)通信接口開發(fā)篇主要以 USB、網(wǎng)絡(luò)為主,不僅為大學(xué)的畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了參考,更由于踏上工作崗位時(shí),不可避免地要接觸各種各樣的 USB 設(shè)備,要為其編寫程序,當(dāng) USB 設(shè)備滿足不了項(xiàng)目的要求時(shí),往往用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備取代 USB 設(shè)備,這個(gè)現(xiàn)象十分常見,常見產(chǎn)品通信接口搭配要么帶有串口通信和USB 通信接口,要么就是帶有串口通信接口和網(wǎng)絡(luò)通信接口,甚至有些產(chǎn)品連串口都省去了。其實(shí)很大一部分人如果要接觸 USB 設(shè)備開發(fā)或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備開發(fā),他們就感覺到非常痛苦的事情,為什么這樣說(shuō)呢?因?yàn)閷?duì) USB 或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行開發(fā),必須要對(duì) USB 或網(wǎng)絡(luò)協(xié)議要熟悉。難能可貴的是本書在有限篇幅里簡(jiǎn)明扼要地對(duì) USB 和網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議描述得一清二楚,并通過編程的實(shí)現(xiàn)來(lái)驗(yàn)證,因此高級(jí)通信接口開發(fā)篇的 USB實(shí)驗(yàn)和網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)主要是消除大家對(duì) USB 和網(wǎng)絡(luò)編程的恐懼,無(wú)疑就是提升了大家的競(jìng)爭(zhēng)力。

  第五部分為深入篇主要對(duì)接口編程、單片機(jī)編程優(yōu)化、單片機(jī)穩(wěn)定性作深入的研究,以深入接口和深入編程進(jìn)行講解,是技術(shù)上的重點(diǎn),同樣是技術(shù)上的難點(diǎn)。這樣大家對(duì)單片機(jī)的理解不再浮于表面,而是站在一名項(xiàng)目開發(fā)者角度,思考著眾多的技術(shù)性問題,譬如深入接口部分是以數(shù)據(jù)校驗(yàn)為重點(diǎn),包含奇偶校驗(yàn)、校驗(yàn)和、CRC16 循環(huán)冗余檢驗(yàn),加深大家對(duì)數(shù)據(jù)校驗(yàn)的理解。深入編程以編程規(guī)范、代碼架構(gòu)、C語(yǔ)言的高級(jí)應(yīng)用(如宏、指針、強(qiáng)制轉(zhuǎn)換、結(jié)構(gòu)體等復(fù)雜應(yīng)用)、程序防跑飛等要點(diǎn)作深入的研究。深入篇從技術(shù)角度來(lái)看,是整本書內(nèi)容的精華部分,在大家研究如何優(yōu)化單片機(jī)的性能、穩(wěn)定性搞得焦頭爛額的時(shí)候指引了明確的方向。深入篇是大家必看的部分,因其涉及的內(nèi)容是單片機(jī)與 C 編程的精髓,無(wú)疑是滿足自身的求知欲。深入篇毋庸置疑就是解決這多方面的問題,提供了不可多得的參考價(jià)值。

  第六部分為番外篇,何謂之番外篇,因?yàn)楸酒隽私榻B單片機(jī)的范疇,但是又不得不說(shuō),因?yàn)樵诟呒?jí)實(shí)驗(yàn)篇很大部分的篇章已經(jīng)涉及了界面的應(yīng)用,說(shuō)實(shí)話,現(xiàn)在的單片機(jī)程序員或多或少與界面接觸,甚至要懂得界面的基本編寫,說(shuō)白了就是單片機(jī)程序員同時(shí)演繹著界面程序員的角色,這個(gè)在中小型企業(yè)比較常見,編寫的往往是一些比較簡(jiǎn)單的調(diào)試界面,常用于調(diào)試或演示給老板或參觀的人看,當(dāng)產(chǎn)品竣工時(shí),要提供相應(yīng)的 DLL 給系統(tǒng)集成部,締造出不同的應(yīng)用方案。在番外篇中,界面編程開發(fā)工具為 VC++2008,通過 VC++2008 給大家展示界面如何編寫,同時(shí)如何實(shí)現(xiàn)串口通信、USB 通信、網(wǎng)絡(luò)通信,只要使用筆者編寫好的類,實(shí)現(xiàn)它們的通信是如此的簡(jiǎn)單,就像在 C 語(yǔ)言中調(diào)用函數(shù)一樣,只需要掌握 Init()、Send()、Recv()、Close()函數(shù)的使用就可以了,相信大家會(huì)在這篇中基本掌握界面編程。

  本書在介紹講解實(shí)驗(yàn)的過程以 SmartM51 開發(fā)板為例,該開發(fā)板是為初學(xué)者設(shè)計(jì)的一塊的一款實(shí)用型的開發(fā)板,不僅含有基本的設(shè)備單元,同時(shí)在開發(fā)板的實(shí)用性的基礎(chǔ)上能夠搭載 USB 模塊與網(wǎng)絡(luò)模塊,很好地滿足了書中所有實(shí)驗(yàn)的要求。該開發(fā)板以宏晶公司的 STC89C52RC 單片機(jī)為藍(lán)本,STC89C52RC 單片機(jī)是增強(qiáng)型的 8051 系列單片機(jī),基與標(biāo)準(zhǔn)的 Intel 8052 進(jìn)行設(shè)計(jì),完全兼容 8051 指令, PDIP-40封裝的 STC89C52RC 與傳統(tǒng)的 8051 的引腳毫無(wú)二致,內(nèi)部硬件資源幾乎一樣,并且新增了不少功能。作者還編寫了單片機(jī)全能助手為大家排憂解難,不但能夠自定義數(shù)碼管字型碼、16*16 點(diǎn)陣字型碼、字節(jié)型數(shù)據(jù)多進(jìn)制顯示,而且能夠方便大家通過串口、USB、網(wǎng)絡(luò)接口等調(diào)試,并支持計(jì)算校驗(yàn)和、奇偶校驗(yàn)、CRC-8、CRC-16、CRC-32 檢驗(yàn)值計(jì)算和 UNICODE 碼的轉(zhuǎn)換與翻譯。

  天下大事,必作于細(xì),無(wú)論是從單片機(jī)入門與深入的角度出發(fā),還是從實(shí)踐性與技術(shù)性的角度出發(fā),都是本書的亮點(diǎn),可以說(shuō)是作者用盡了心血進(jìn)行編寫,多年工作經(jīng)驗(yàn)的積累,讀者通過學(xué)習(xí)本書相當(dāng)于繼承了作者的思路與經(jīng)驗(yàn),無(wú)疑就是找到快捷徑,能夠花最少的時(shí)間獲得最佳的學(xué)習(xí)效果,節(jié)省不必要的摸爬打滾的時(shí)間。

  什么是單片機(jī)

  單片機(jī)是指一個(gè)集成在一塊芯片上的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。盡管它的大部分功能集成在一塊小芯片上,但是它具有一個(gè)完整計(jì)算機(jī)所需要的大部分部件:CPU、內(nèi)存、內(nèi)部和外部總線系統(tǒng),目前大部分還會(huì)具有外存。同時(shí)集成諸如通訊接口、定時(shí)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘等外圍設(shè)備。而現(xiàn)在最強(qiáng)大的單片機(jī)系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。

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