音像巧学易用单片机:从零基础入门到项目实战王良升编著

目录 入门篇 章经典的LED例子 1．18051单片机点亮LED 1．2PIC单片机点亮LED 1．3MSP430单片机点亮LED 1．4STM32单片机点亮LED 1．5Arduino点亮LED 第2章LED点亮例子剖析 2．1LED电路解析 2．2单片机科普 2．2．1计算机主板 2．2．2手机CPU 2．．单片机内部组成 ．单片机运行程序解剖 ．．1CPU运行程序的本质 ．．2点亮一颗LED汇编代码剖析 第3章初学者搭建电路利器——面包板 3．1初学者使用面包板的好处 3．2面包板使用简介 3．3面包板在实际项目中的妙用 3．3．1原型电路验 3．3．2单片机连接分立元器件或模块 3．3．3多平台、多模块系统验 第4章开发环境搭建 4．18051单片机Keil开发环境搭建 4．1．18051单片机软件安装与编译 4．1．2STC系列8051单片机固件下载 4．2STM32单片机开发环境搭建 4．2．1STM32单片机软件安装与编译 4．2．2STM32单片机固件下载 4．3MSP430开发环境搭建 4．3．1软件安装与编译 4．3．2代码下载 4．4PIC开发环境搭建 4．4．1软件安装与编译 4．4．2PIC单片机代码下载 4．5Arduino开发环境搭建 4．5．1Arduino E开发环境搭建 4．5．2Arduino E代码下载 4．5．3MSP430 Arduino开发环境搭建 4．6Proteus环境搭建 第5章I/O端口的基本输出——多变的输出控制 5．1I/O基本知识 5．1．1万物皆有电阻 5．1．2欧姆定律 5．1．3I/O专业术语 5．2单片机I/O端口输出电路内部剖析 5．2．1STC单片机I/O端口 5．2．2PIC16单片机I/O端口 5．．MSP430单片机I/O端口 5．2．4STM32单片机I/O端口 5．3I/O作为输出使用的几种方式 5．3．1小电流输出驱动 5．3．2电平匹配或小功率驱动 5．3．3大功率大电压驱动 5．3．4设备工作电压远高于安全电压 第6章I/O端口的基本输入——不限于按键输入 6．1开关基础知识普及 6．1．1微动开关 6．1．2感应开关 6．1．3电容触摸开关 6．1．4人体感应模块 6．1．5普通6×6按键 6．2单片机I/O输入模式 6．2．1上拉输入 6．2．2下拉输入 6．．浮空输入 6．3单片机I/O端口输入电路内部剖析 6．3．18051单片机I/O输入 6．3．2PIC16单片机I/O输入 6．3．3MSP430单片机I/O输入 6．3．4STM32单片机I/O输入 6．4几种常用的输入方式 6．4．1直连单片机I/O端口 6．4．2匹配电平后连接单片机I/O端口 6．4．3超过安全电压或跨距离信号输入 第7章单片机引脚不够用——外挂扩展芯片 7．1使用扩展芯片情形及步骤 7．28051单片机驱动——8线译码器 7．38051单片机实现74HC245收发器驱动 7．48051单片机驱动74HC573锁存器 第8章中断——单片机“一心多用”却不落下重要事情 8．1生活中的中断场景 8．28051单片机外部中断 8．3PIC16单片机中断 8．4MSP430单片机中断 8．5STM32单片机中断 8．6Arduino外部中断 8．7外部中断总结 第9章不甘只为定时器——它还有很多妙用 9．18051单片机定时器 9．2PIC16定时器 9．3MSP430定时器 9．4STM32定时器 9．5Arduino定时器 9．6定时器使用总结 0章较少引脚多做事——总线 10．1总线的诞生 10．2总线初探 10．2．1手动模拟驱动74HC595 10．2．28051单片机驱动74HC595 10．3SPI总线原理与使用 10．3．1SPI总线介绍 10．3．28051单片机驱动MCPS0输出 10．3．38051单片机读取MCPS0按键值 10．4I2C总线驱动PCA9554 10．4．1I2C总线简单介绍 10．4．2输出控制流水灯 10．4．3读取I2C输入数据控制LED 1章串口通信——单片机与外界沟通常用方式 11．1原始通信方式与基本模式 11．1．1单工通信模式 11．1．2半双工通信模式 11．1．3全双工通信模式 11．2串口通信由来 11．3串口通信单片机实现 11．3．18051单片机串口通信 11．3．2PIC16单片机串口通信 11．3．3MSP430单片机串口通信 11．3．4STM32单片机串口通信 11．3．5Arduino单片机串口通信 11．3．6串口通信总结 11．4同是串口通信，别被接口和协议弄糊涂 11．4．1串口通信物理接口 11．4．2串口通信协议 2章重要却常被忽略的技能——调试 12．1使用硬件调试器 12．1．1PIC单片机调试 12．1．2MSP430单片机调试 12．1．3STM32调试 12．1．4单片机调试器使用总结 12．2一颗LED能反馈的信息众多 12．2．1定时器中断中使用LED调试 12．2．2串口通信中使用LED调试 12．．LED直接显示设备状态 1．使用方的调试方式——串口 12．4任何时候要有快速找到解决问题的办法 12．4．1软硬件问题确定 12．4．2尽可能用熟悉的东西，找可靠渠道购买 3章有趣的显示方式 13．1生活中的LED变形记 13．2单总线全彩灯 4章A/D——数字与模拟世界沟通的桥梁 14．1A/D原理 14．2PIC单片机A/D 14．3MSP430单片机A/D 14．4STM32单片机A/D 14．5Arduino A/D 5章以为只是PWM，没想到有这么多“魔法” 15．1PWM介绍 15．1．1多种方式实现PWM 15．1．2专用名词解释 15．2呼吸灯原理剖析 15．3舵机控制 15．4步进电动机控制 15．4．1步进电动机原理 15．4．2步进电动机控制实现 15．5PWM直流电动机调速 提高篇 6章学了很多东西，实际项目中如何用——硬件部分 16．1实际项目电路与单片机入门电路差距 16．2供电电路 16．2．1开发板供电 16．2．2消费产品供电 16．．工业控制器供电 16．2．4车用控制器供电 16．2．5电源电路总结 16．3输入电路 16．3．1开发板输入电路 16．3．2工业输入电路 16．3．3车用输入电路 16．4输出电路 16．4．1工业功率输出电路 16．4．2车用功率输出电路 16．5A/D采集电路 16．5．1工业A/D输入电路 16．5．2车用A/D输入电路 16．6通信电路 16．6．1开发板通信电路 16．6．2车用通信电路 16．7对比分析总结 7章别让单片机学习停留在点亮LED 17．1初学者单片机软件能力徘徊不前 17．2怎么改变这种现状 17．2．1项目分解能力 17．2．2程序框架搭建能力 17．．算法能力 17．3单片机成长捷径 17．4站在巨人的肩膀上 17．4．1Arduino平台 17．4．2开源代码托管平台 8章要想路走得远，编程规范少不了 18．1组织结构 18．1．1工程文件组织结构 18．1．2文件夹代码组织结构 18．1．3程序结构 18．2标识符命名 18．2．1命名基本原则 18．2．2宏与常量命名 18．．变量命名 18．2．4函数命名 18．2．5文件命名 18．3代码排版 18．3．1代码缩进 18．3．2代码分行 18．3．3头文件 18．3．4注释排版 18．3．5代码可读 1．4注释 18．4．1注释基本原则 18．4．2文件注释 18．4．3函数与代码注释 18．6变量、结构、常量、宏 18．7函数规范 18．7．1函数命名 18．7．2函数参数 18．8变量和结构规范 18．9宏表达式与常量规范 18．10表达式规范 9章模块化程序编写 19．1点亮LED模块化程序改造 19．1．1.件编写 19．1．2.c文件编写 19．2模块化程序编写进阶 19．3打造可重复利用的软件模块 第20章多功能钟——项目开发基本流程 20．1项目需求 20．2项目规格说明 20．3项目总体方案 20．4项目概要设计 20．4．1硬件概要方案 20．4．2软件概要设计 20．5项目详细设计 20．6项目调试与验 20．7项目测试 20．8项目批量阶段 2章网红楼梯灯 21．1项目需求 21．2项目规格说明 21．3项目总体方案 21．4项目概要设计 21．4．1硬件概要方案 21．4．2软件概要方案 21．5项目详细设计 21．5．1硬件详细方案 21．5．2软件详细方案 21．6项目调试与验 21．7项目测试 第22章状态机编程，不止于按键 22．1状态机实现按键功能 22．2状态机基本原理与实现 2．状态机串口接收协议 2．．1简单版串口协议 2．．2实用串口协议 第章可以不用操作系统，但是要会操作系统方式编程 ．1不要作系统吓到，其实它也可以很简单 ．2动手写一个简单操作系统 ．2．1构造一个简单的调度器 ．2．2任务更新与启动 ．与市面主流系统对比 第24章算法和程序是两码事 24．1程序和算法 24．1．1算法本质 24．1．2程序本质及与算法之间联系 24．2单片机项目中的典型算法 24．2．1滤波算法 24．2．2P算法 24．．校验算法 24．3别在程序上花太多时间，算法才是值得付出的 第25章Windows和单片机平台算法对比 25．1贪吃蛇 25．1．1贪吃蛇游戏实现要点 25．1．2贪吃蛇原理解析 25．2Windows系统下贪吃蛇代码解析 25．2．1游戏区域初始化 25．2．2绘制食物与蛇身 25．．检测蛇碰撞 25．2．4蛇吃食物 25．2．5蛇身移动坐标更新 25．2．6蛇身变换方向 25．3单片机实现贪吃蛇 25．3．1游戏变量与宏定义 25．3．2复位蛇身与游戏开始 25．3．3按键检测与设定蛇运动方向 25．3．4蛇身移动坐标更新 25．3．5吃食物检测 25．3．6产生新食物 25．3．7碰撞检测 25．3．8显示蛇与食物 25．4俄罗斯方块 25．4．1俄罗斯方块类型 25．4．2方块下落显示区域 25．4．3预览方块和分数显示 25．4．4按键检测和移动方块 25．4．5旋转方块 25．4．6方块消除 第26章数据结构——感受不到你的存在 26．1链表——多任务调度 26．1．1单向链表 26．1．2双向链表 26．2队列——通信缓冲 26．2．1环形队列基本操作 26．2．28051单片机队列操作示例 26．．队列操作在实时系统中的应用 第27章代码版本工具——让代码管理更规范 27．1混乱的代码管理方式 27．1．1复制粘贴——标题命名法 27．1．2复制粘贴——日期管理法 27．3使用工具科学管理代码，让重复的代码不再重复 27．3．1代码管理软件介绍 27．3．2代码管理软件安装 27．3．3代码管理软件打开与使用 27．4Git科普及作用 27．4．1Git简介 27．4．2Git能够解决的问题 27．4．3Git实现原理 第28章不用写一行代码的开发方式——基于模型开发 28．1一个基于模型的简单例子 28．2当你以写代码为荣时，殊不知正在被机器悄悄取代 28．3任意单片机使用基于模型开发 28．3．18051单片机使用Simulink模型开发 28．3．2Simulink生成模型代码简单剖析 28．3．3单片机模型移植 28．4基于模型开发方式进阶思考 第29章打造实用的Arduino平台 29．1打造个人的Arduino开发平台 29．1．1添加Arduino支持的单片机类型 29．1．2添加Arduino软件库 29．2Arduino E多文件工程建立 29．3多种平台总有一个适合你 29．3．1使用ProteusArduino 29．3．2在线TinkerCAD 29．3．3使用在线Wokwi 第30章发工具VS Code 30．1VS Code简介 30．2VS Code开发环境搭建 30．3单片机开发平台PlatformIO 30．3．1添加PlatformIO扩展插件 30．3．2PlatformIO新建8051单片机工程 30．3．3PlatformIO新建Arduino工程

单片机是一门对综合知识要求高的课程，单片机的入门一直以来对初学者来讲是个老大难题，而入门后如何将这些知识运用到实际项目中，进一步提升单片机开发使用技能又是一个难题。一般来讲，实战项目带有很多技巧，需要大量的知识和经验积累。针对这些情况，本书将从入门和实用的角度出发，全面系统的介绍单片机从入门到进阶及实战的技巧。全书包含两大部分，部以单片机入门为主，通过对比8051、PIC16、MSP430、STM32多种单片机和Arduino开发平台下I/O、中断、定时器、扩展芯片、I2C总线、SPI总线及串口等外设模块的使用方式，总结介绍了一套适用于通用单片机外设的开发方法；第二部分结合实际单片机项目中的方法与技巧，从工程的角度出发，围绕读者将会面对的工程领域电路及软件开发方法、代码规范、模块化程序编写、项目基本开发流程、实用状态机编程、单片机操作系统思维方式编程、算法的本质及常用算法原理与应用场景、单片机中的数据结构、代码版本管理、基于模型开发方式实例分析与移植、Arduino开发平台介绍与基本使用方法、VS Code开发工具在单片机中的应用，让入门读者近距离感受工程项目中的开发方式。 本书适合作为信息类、专学生入门与进阶单片机知识的参考书，也可作为爱好者实战参考书，对于单片机或嵌入式来讲也是一本不错的参考书籍。

本书内容安排从每个阶段实用的角度出发，秉持着通俗易懂的原则，部主要为介绍单片机入门知识，选择了市面上常用的4种单片机（STC89C52RC、PIC16、MSP430和STM32）与开源界流行的Arduino开发平台进行对比，帮读者了解不同单片机的开发方式。第二部分结合实际单片机项目中的方法与技巧，从工程的角度出发，讲解单片机的进阶知识。