单片机的C语言应用程序设计（第5版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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马忠梅，王美刚，孙娟 等 著

图书标签:

• 单片机
• C语言
• 嵌入式
• 程序设计
• 应用开发
• 第5版
• 微控制器
• 电子工程
• 实践教程
• 技术图书

出版社： 北京航空航天大学出版社

ISBN：9787512401587

版次：5

商品编码：11195465

包装：平装

开本：16开

出版时间：2013-01-01

用纸：胶版纸

内容简介

　　马忠梅、王美刚、孙娟、李嘉斌、刘佳伟等编著的《自动检测技术》针对8051单片机和程序设计语言——C语言，讲解单片机的C语言应用程序设计。C51编译器支持经典8051和8051派生产品，统称为Cx51。内容既包括单片机基础和Cx51基础：数据与运算、流程控制语句、构造数据类型及函数与程序结构；又包括Cx51的应用部分：内部资源、扩展资源、输出控制、数据采集、人机交互及物联网传感器采集的C编程。本书还对软件工程推崇的模块化编程技术有所阐述，特别为实时控制的精确定时讲述了C语言与汇编语言的混合编程技术。书中配备了足够数量的习题，可供师生选用。
　　《自动检测技术》的特点是取材原文资料，总结实际教学和应用经验，实例较多，实用性强。书中C语言针对8051的特有结构描述，即使无编程基础的人，也可通过本书的学习很快掌握单片机的C编程。
　　本书可作为大专院校师生、培训班师生、全国大学生电子设计竞赛的教材，也可作为从事单片机应用的技术人员的参考用书。

目录

第1章 单片机基础知识
1.1 8051单片机的特点
1.2 8051的内部结构
1.2.1 中央处理器
1.2.2 存储器组织
1.2.3 片内并行接口
1.2.4 8051的内部资源
1.2.5 8051的芯片引脚
1.2.6 单片机的工作方式
1.3 8051的系统扩展
1.3.1 外部总线的扩展
1.3.2 外部程序存储器的扩展
1.3.3 外部数据存储器的扩展
1.4 8051指令系统
1.4.1 寻址方式
1.4.2 指令说明
1.4.3 伪指令
1.4.4 指令系统表
1.5 实用程序设计
习题一
第2章 C与8051
第3章 Cx51数据与运算
第4章 Cx51流程控制语句
第5章 Cx51构造数据类型
第6章 Cx51函数
第7章 模块化程序设计
第8章 8051内部资源的C编程
第9章 8051扩展资源的C编程
第10章 8051输出控制的C编程
第11章 8051数据采集的C编程
第12章 8051人机交互的C编程
第13章 物联网数据采集
附录 预处理

前言/序言

《单片机的C语言应用程序设计》（第5版）图书简介 内容概述 本书是一本全面深入探讨单片机C语言应用程序设计的权威指南。它系统地介绍了单片机嵌入式系统的开发原理、硬件结构、C语言编程技巧以及实际应用开发流程。本书以实用的角度出发，紧密结合当前单片机技术的最新发展趋势，旨在帮助读者快速掌握单片机C语言开发的各项核心技能，并能够独立完成各类嵌入式应用项目的开发。 本书特色与亮点 1. 体系化、循序渐进的知识体系： 本书内容编排严谨，从单片机基础概念、硬件组成，逐步深入到C语言的语法特性、嵌入式开发环境的搭建与使用、常用外设的驱动开发，再到项目综合应用。每一个章节都建立在前一章知识的基础上，使得读者能够清晰地理解知识脉络，避免了知识点的碎片化。 2. 强调实践，案例丰富： 本书最大的特色之一在于其丰富的实践导向。理论讲解与实际操作紧密结合，提供了大量的典型案例和实例程序。这些案例涵盖了从简单的LED闪烁、按键输入，到复杂的定时器/计数器应用、中断系统、串行通信（UART, SPI, I2C）、ADC/DAC转换、PWM控制，以及嵌入式系统中的一些进阶话题，如实时操作系统（RTOS）简介、低功耗设计等。每一个案例都配有详细的硬件连接图、程序代码及运行效果分析，让读者能够“动手”实践，巩固所学。 3. 深入剖析C语言在嵌入式开发中的应用： 本书并非泛泛而谈C语言，而是聚焦于C语言在单片机领域的独特应用。它详细讲解了C语言的指针、结构体、位操作、宏定义等在嵌入式开发中的重要性，以及如何利用这些特性来高效地控制硬件、优化代码。同时，也探讨了C语言在嵌入式开发中需要注意的一些陷阱和优化技巧。 4. 硬件平台选择与开发环境搭建： 针对不同层次的学习者，本书提供了主流单片机系列（如51系列、AVR、STM32等，具体以版本内容为准）的学习指导。详细介绍了各系列单片机的特点、内部资源，并提供了集成开发环境（IDE）的安装、配置及使用教程，如Keil MDK、IAR Embedded Workbench等。读者可以根据自己的需求选择合适的硬件平台进行学习和实践。 5. 调试技巧与问题排查： 软件开发离不开调试。本书专门开辟章节讲解单片机程序的调试方法，包括仿真器的使用、断点设置、单步执行、变量监视等。同时，也分享了许多在实际开发中常见的错误类型及其排查思路，帮助读者提高解决问题的能力。 6. 前沿技术与未来发展趋势： 紧跟技术发展步伐，本书在适当章节会介绍一些嵌入式领域的前沿技术和发展趋势，如物联网（IoT）概念下的单片机应用、低功耗设计策略、嵌入式Linux入门等，为读者提供更广阔的视野，激发进一步学习的兴趣。 7. 面向读者群体广泛： 初学者： 对单片机和嵌入式开发感兴趣，希望系统学习单片机C语言编程的电子信息、自动化、计算机等专业的学生。 在校学生： 作为课程学习的辅助教材，帮助理解理论知识，掌握实验操作。 初级嵌入式工程师： 希望巩固基础知识，提升C语言编程能力和实际项目开发经验的入门级工程师。 业余爱好者： 对DIY电子项目有浓厚兴趣，希望通过单片机实现各种创意想法的电子爱好者。 其他相关领域从业人员： 需要了解或应用单片机技术的其他行业人士。 章节内容（详细展开） 本书的章节设计旨在构建一个完整、实用的单片机C语言应用程序设计知识体系。以下是对各章节内容的详细阐述： 第一部分：单片机基础与开发环境 第一章：单片机概述 详细介绍单片机的定义、组成（CPU、RAM、ROM、I/O接口、定时器/计数器、中断系统、串行通信接口等）及其在嵌入式系统中的核心地位。 阐述单片机与微处理器、微控制器之间的区别与联系。 介绍单片机的应用领域，如家用电器、工业控制、通信设备、仪器仪表、汽车电子等，使读者对单片机的广阔应用前景有直观认识。 介绍目前市场上主流的单片机系列，如51系列、AVR系列、ARM Cortex-M系列（STM32等）的特点和发展历程，为读者选择学习平台提供参考。 第二章：单片机C语言开发环境的搭建与使用 重点介绍两种主流的嵌入式C语言集成开发环境（IDE）的安装、配置和基本操作，如Keil MDK和IAR Embedded Workbench。 详细讲解IDE的界面布局、工程创建、代码编辑、编译、链接等基本流程。 介绍交叉编译的概念，以及IDE如何将源代码转换为目标机可执行的机器码。 讲解调试器的基本使用方法，包括设置断点、单步执行、查看变量、内存监视等，为后续的程序调试打下基础。 第二部分：C语言在单片机中的应用基础 第三章：C语言基础回顾与嵌入式开发重点 系统回顾C语言的核心语法，重点强调在嵌入式开发中至关重要的部分： 数据类型： `char`, `int`, `long`, `float`, `double` 以及 `unsigned`、`signed` 等修饰符的特点，特别强调其在嵌入式系统中占用的字节数和数值范围。 变量与存储类型： `auto`, `static`, `extern`, `register` 等存储类别的作用，及其在嵌入式系统中的内存管理和效率优化。 运算符： 算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符、赋值运算符、条件运算符、逗号运算符等，重点讲解位运算符（`&`, `|`, `^`, `~`, `<<`, `>>`）在硬件寄存器操作中的不可替代性。 控制语句： `if-else`, `switch-case`, `for`, `while`, `do-while`, `break`, `continue`, `goto` 等，如何在嵌入式系统中实现逻辑控制。 函数： 函数的定义、调用、参数传递（传值与传址）、返回值、递归等，函数在模块化编程中的作用。 第四章：指针、结构体与位操作在单片机中的应用 指针： 深入讲解指针的概念、指针变量、指针运算、指针与数组、指针与函数的关系。 特别强调指针在访问单片机硬件寄存器、动态内存分配（尽管在嵌入式中较少使用）、高效数据传递中的关键作用。 演示如何使用指针进行地址映射，访问I/O端口、内存地址等。 结构体（struct）与联合体（union）： 讲解结构体的定义、变量声明、成员访问，以及如何在单片机中用结构体来封装硬件寄存器，提高代码的可读性和可维护性。 介绍联合体，及其在节省内存空间、处理不同数据类型时的应用。 位操作： 这是嵌入式C语言编程的重中之重。详细讲解使用位运算符（`&`, `|`, `^`, `~`, `<<`, `>>`）进行单个比特位的设置、清除、读取、翻转。 通过实例演示如何通过位操作来直接控制单片机I/O口，配置寄存器，读取传感器状态等。 介绍`typedef`与`define`宏定义在创建位字段、别名以及简化硬件寄存器访问中的应用，例如定义`SBIT`等。 第三部分：单片机核心外设的C语言驱动开发 第五章：I/O端口的控制与应用 详细介绍单片机的通用输入/输出（I/O）端口的工作原理。 讲解如何配置I/O端口作为输入或输出模式。 通过C语言程序实现： LED的闪烁、流水灯控制。 按键的输入检测（包括软件消抖和中断方式）。 与其他数字器件（如数码管、继电器、蜂鸣器）的接口。 第六章：定时器/计数器的编程与应用 深入讲解单片机内部定时器/计数器的硬件原理，包括时钟源、计数模式（定时模式、计数模式）、预分频、溢出标志等。 介绍不同工作模式（如定时模式、计数模式、PWM模式等）的配置方法。 通过C语言程序实现： 生成精确的延时。 实现周期性的事件触发，如定时采样、定时刷新显示。 PWM（脉冲宽度调制）信号的生成，用于电机调速、LED亮度调节等。 第七章：中断系统的原理与C语言编程 详细讲解中断的概念、中断源（外部中断、定时器中断、串口中断等）、中断优先级、中断向量表。 阐述中断触发、中断响应、中断服务程序（ISR）执行、中断返回等流程。 介绍中断向量的配置和中断服务程序的编写。 通过C语言程序实现： 基于外部中断的按键处理，实现更快的响应速度。 基于定时器中断的周期性任务。 结合中断与轮询的混合式处理。 第八章：串行通信（UART）的原理与应用 深入讲解UART（通用异步收发传输器）的串行通信原理，包括波特率、数据位、停止位、校验位、起始位等。 介绍单片机UART接口的硬件结构和工作模式。 讲解如何配置UART的波特率、数据格式等。 通过C语言程序实现： 单片机与PC机之间的串口通信，实现数据的发送和接收。 单片机之间或单片机与其它串行设备（如GPS模块、蓝牙模块）的通信。 中断方式下的串口通信，提高通信效率。 第九章：其他常用通信协议（SPI, I2C）的原理与应用 SPI（Serial Peripheral Interface）： 介绍SPI的总线结构（MOSI, MISO, SCK, SS），主机/从机模式，数据传输时序。通过C语言程序实现与SPI接口的外设（如LCD显示屏、SPI Flash、AD/DA转换器）的通信。 I2C（Inter-Integrated Circuit）： 介绍I2C的总线结构（SDA, SCL），主/从机模式，地址寻址，数据传输时序。通过C语言程序实现与I2C接口的传感器、EEPROM等外设的通信。 第十章：模数（A/D）与数模（D/A）转换器的应用 详细讲解ADC（模数转换器）的工作原理，包括采样、量化、编码，以及分辨率、转换速度等参数。 介绍单片机内置ADC的配置方法（如通道选择、转换模式、触发方式）。 通过C语言程序实现： 读取模拟传感器（如光敏电阻、温度传感器、电位器）的模拟信号，并将其转换为数字量。 ADC应用实例，如电压测量、温度测量、光照强度检测。 讲解DAC（数模转换器）的工作原理，通过C语言程序输出模拟信号，例如生成特定频率的正弦波或三角波。 第四部分：综合应用与进阶 第十一章：LCD显示与键盘输入的综合设计 结合前面学习到的知识，设计一个完整的交互系统。 LCD显示： 讲解字符型LCD（如1602, 2004）和点阵型LCD（如OLED, ST7735等）的接口原理和驱动方法。通过C语言程序在LCD上显示文本、数字、简单的图形。 键盘输入： 讲解矩阵键盘的扫描原理，以及如何使用中断或定时器来优化按键检测。 综合实例： 设计一个简单的仪器仪表界面，如数码管显示（若前面未单独讲）、LCD菜单、按键操作等。 第十二章：嵌入式系统的实时性与多任务（RTOS简介） 介绍嵌入式系统对实时性的要求。 初步介绍实时操作系统（RTOS）的概念，如任务（Task）、调度（Scheduling）、信号量（Semaphore）、消息队列（Message Queue）等。 简要展示如何使用一个简单的RTOS（如FreeRTOS）来管理多个并发执行的任务，解决复杂的系统控制问题。本章侧重于概念普及和入门指导。 第十三章：低功耗设计与电源管理 探讨在电池供电的嵌入式系统中，如何通过软件和硬件相结合的方式实现低功耗设计。 讲解单片机的各种低功耗模式（如空闲模式、掉电模式）及其唤醒方式。 介绍如何优化程序设计，减少不必要的CPU空转和外设功耗。 第十四章：嵌入式项目开发流程与调试技巧 总结一个典型的嵌入式项目从需求分析、硬件选型、软件设计、编码实现、硬件调试、软件调试到系统集成的完整流程。 进一步深入讲解高级调试技巧，如逻辑分析仪的使用、信号捕获、性能分析等。 提供一些实际开发中遇到的常见问题及其解决方案。 第十五章：嵌入式系统安全与可靠性设计 讨论在嵌入式系统中如何考虑数据的安全性和系统的可靠性。 例如，简单的密码保护、数据加密（基础概念）、看门狗（Watchdog Timer）的使用等。 附录 常用单片机指令集（简要）。 常用C语言函数库参考。 相关标准与规范简介。 总结 《单片机的C语言应用程序设计》（第5版）是一本集理论与实践于一体的宝贵资源。它不仅能够帮助读者建立起扎实的单片机C语言编程基础，更能引导读者掌握实际开发中的核心技术和方法，为从事嵌入式系统开发打下坚实的基础，并为未来的学习和职业发展开辟更广阔的空间。本书内容详实，讲解透彻，图文并茂，是单片机爱好者、学生以及嵌入式开发从业人员不可多得的参考书。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对嵌入式领域充满好奇心的爱好者，我一直在寻找一本能够让我快速上手并深入理解单片机开发的C语言书籍。经过一番比较，《单片机的C语言应用程序设计（第5版）》引起了我的注意，它承诺涵盖从基础到进阶的应用设计。我非常期待书中关于实际项目开发的章节，例如如何使用单片机实现一个简单的智能家居系统，或者控制一个机器人小车。我希望书中不仅仅是理论知识的堆砌，更能提供一些完整的、可运行的源码，让我能够直接下载、编译、运行，并且能够通过修改代码来观察效果，从而加深对 C 语言和单片机原理的理解。同时，我还对书中关于调试技巧和常见问题的解决方案部分抱有很高的期望，因为在实际开发过程中，遇到bug和解决问题是必不可少的一环，如果书中能提供一些实用的技巧和经验，将会大大提升我的学习效率。此外，考虑到它已经更新到第5版，我猜测书中应该会包含一些关于新型单片机特性或者行业发展趋势的内容，这一点也让我非常期待，希望能借此了解最新的技术动态。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的第一印象是它内容结构的完整性。我最近在学习单片机的开发，市面上有很多书籍，但是要么内容过于陈旧，要么就是支离破碎，没有形成一个完整的知识体系。而《单片机的C语言应用程序设计（第5版）》似乎就填补了这一空白。它从最基础的单片机入门，讲到C语言在单片机上的应用，再到各种外设接口的原理和驱动开发，最后甚至涉及到了项目实战和一些进阶主题。这种循序渐进的学习路径，对于像我这样的初学者来说，是非常友好的。我特别关注它在讲解数据手册和寄存器操作方面的细致程度，因为这直接关系到我们能否真正理解单片机的底层工作原理。我希望它能通过图文并茂的方式，清晰地展示寄存器的结构和位定义，并且提供相应的C语言代码示例，让我们能够直接上手操作。此外，这本书的排版和印刷质量也给我留下了很好的印象，阅读起来比较舒服，不会产生视觉疲劳。这对于需要长时间阅读学习的书籍来说，是非常重要的。

评分☆☆☆☆☆

我是一名经验丰富的嵌入式工程师，最近在研究新的项目，需要对一些特定的单片机平台进行深入的开发。选择《单片机的C语言应用程序设计（第5版）》这本书，主要是看中了它在深入技术细节方面的潜力。我尤其关注书中关于底层驱动开发、中断服务函数优化、以及实时操作系统（RTOS）在单片机上的应用部分的讲解。在实际项目中，往往需要对硬件进行精细化的控制，才能达到最佳的性能和功耗。这本书是否能提供一些关于如何高效编写中断处理程序、如何避免竞态条件、以及如何合理分配RTOS任务的深入分析，是我非常期待的。同时，对于一些复杂的通信协议，比如TCP/IP、CAN总线等，如果书中能给出一些基于C语言的实现框架或者关键部分的解析，那将对我非常有价值。我希望它不仅仅是一本入门级的教程，更能成为我解决复杂技术难题时的参考。当然，对于那些常犯的“低级错误”，如果书中能通过一些反例或者注意事项来提醒，那也能帮我避免不少弯路。总的来说，我希望能在这本书里找到一些能够提升我开发效率和代码质量的“干货”。

评分☆☆☆☆☆

作为一名刚开始接触单片机的学生，这本书对我来说简直是救星！我之前看过的几本资料，要么讲得过于理论化，看得我云里雾里，要么就是一些零散的范例，缺乏系统性。而这本《单片机的C语言应用程序设计（第5版）》，在我看来，就好像一位循循善诱的老师，一步步地把我从零基础引导进来。从最开始介绍单片机的基本概念、架构，到C语言在单片机上的语法特点和应用，都讲得非常清晰透彻。我尤其喜欢它在讲解每一个知识点时，都会配上相应的代码示例，并且这些示例都非常精炼，能够直观地展示理论的实践效果。我之前总觉得C语言编程很抽象，但通过这些代码，我开始慢慢理解如何用C语言去控制硬件，如何让单片机按照我的想法去工作。特别是关于中断和定时器这两个概念，以前是我学习的难点，但这本书用非常形象的比喻和细致的步骤，让我豁然开朗，感觉一下子就掌握了其中的精髓。我现在每天都会抱着这本书，跟着里面的内容一步一步地敲代码，虽然有时候会遇到一些小错误，但书中的讲解总能帮助我找到解决问题的方法。

评分☆☆☆☆☆

刚拿到这本《单片机的C语言应用程序设计（第5版）》时，我被它沉甸甸的分量和厚实的内页惊艳到了，这绝对是一本内容扎实的参考书。我本身是做嵌入式开发的，平时接触单片机和C语言的频率很高，所以一直想找一本既能涵盖基础知识，又能深入讲解应用技巧的书籍。翻阅了目录，发现它从最基础的单片机硬件结构、C语言语法，到各种常用外设（如定时器、中断、串口、ADC、DAC等）的原理和驱动开发，再到一些进阶的主题，例如RTOS的应用、通信协议的实现等等，都安排得井井有条。我特别期待它在具体项目实例方面的讲解，比如物联网设备的开发、智能家居控制系统等，这些都是当前非常热门的应用方向，如果书中能提供一些贴近实际需求的案例，那将大大提升这本书的实用价值。而且，我关注到它已经出到第5版，这说明这本书经过了市场的长期检验和内容的不断迭代更新，相信在讲解的深度和广度上，以及对最新技术趋势的把握上，都会有不错的表现。对于我这种已经有一定基础的开发者来说，它更像是一本能够帮助我梳理知识体系、拓展视野、解决实际开发难题的“宝典”。我迫不及待地想深入其中，看看它到底能在哪些方面给我带来启发和帮助。

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⑤教学生抓重点.教学难免有意外，课堂难免有突变，应对教学意外、课堂突变的本领，就是我们通常说的驾驭课堂、驾驭学生的能力。对教师来说，让意外干扰教学、影响教学是无能，把意外变成生成，促进教学、改进教学是艺术。生成相对于教学预设而言，分有意生成、无意生成两种类型；问题生成、疑问生成、答案生成、灵感生成、思维生成、模式生成六种形式。生成的重点在问题生成、灵感生成。教学机智显亮点.随机应变的才智与机敏，最能赢得学生钦佩和行赞叹的亮点。教学机智的类型分为教师教的机智、学生学的机智，师生互动的机智，学生探究的机智。机智常常表现在应对质疑的解答，面对难题的措施，发现问题的敏锐，解决问题的灵活。

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现代人类生活中所用的几乎每件有电子器件的产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电子产品中都含有单片机。 汽车上一般配备40多片单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百片单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算机的总和，甚至比人类的数量还要多。

评分☆☆☆☆☆

在与时俱进的今天，我们教师的廉洁自律意识应不断提高，为学生服务的意识也应不断增强，这样，教学质量才能真正稳中有升。同时，关注学生的道德生活和人格养成，努力在教学过程的经历中，激发学生愉悦的情绪生活和积极的情感体验，让师生&ldquo;对话&rdquo;成为学生一种高尚的道德生活和丰富的人生体验，让反腐教育如春风化雨。

评分☆☆☆☆☆

不错，很有用～

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还行

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于善待&ldquo;差生&rdquo;，宽容&ldquo;差生&rdquo;。

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在与时俱进的今天，我们教师的廉洁自律意识应不断提高，为学生服务的意识也应不断增强，这样，教学质量才能真正稳中有升。同时，关注学生的道德生活和人格养成，努力在教学过程的经历中，激发学生愉悦的情绪生活和积极的情感体验，让师生&ldquo;对话&rdquo;成为学生一种高尚的道德生活和丰富的人生体验，让反腐教育如春风化雨。

评分☆☆☆☆☆

书很好，是新的，不错。