单片机及嵌入式系统原理 尹勇 撒继铭 娄平 郭志强 王克浩 刘佳宜 清华大学出版社 9787302689508

【基本信息】

单片机及嵌入式系统原理
作者：尹勇、撒继铭、娄平、郭志强、王克浩、刘佳宜
丛书名：高等学校电子信息类专业系列教材·新形态教材
定价：59元
印次：1-1
ISBN：9787302689508
出版日期：2025.06.01
印刷日期：2025.05.13

【内容简介】

"《单片机及嵌入式系统原理》以51单片机为理论基础，以嵌入式ARM为应用样例，系统完整地阐述单片机与嵌入式系统的原理及应用，是一本兼顾理论与实践的实用教材。全书共14章，主要内容包括微型计算机的基础知识，如数制与编码、总线、接口、堆栈、中断、定时与计数等，在此基础上详细讲解了51单片机的基本结构、寄存器、指令系统、基本接口、应用编程和外部扩展等内容。针对嵌入式系统的现状与发展趋势，本书介绍了ARM嵌入式微处理器和常用嵌入式操作系统，以STM32F103系列芯片为例，详细阐述了ARM的硬件设计方法和软件开发过程。

《单片机及嵌入式系统原理》力图体现基础性、实用性和先进性，深入浅出、循序渐进，以基础知识为铺垫，结合实际应用对软、硬件进行讲解，并精心安排了大量习题。

《单片机及嵌入式系统原理》可作为高等院校计算机类、电子信息类、机械类等专业本科生的教材，也可作为相关专业学生的教材或相关工程人员的参考用书。"

【编辑推荐】

"《单片机及嵌入式系统原理》以51单片机为理论基础，以嵌入式ARM为应用样例，系统完整地阐述单片机与嵌入式系统的原理及应用；介绍ARM嵌入式微处理器和常用嵌入式操作系统，以STM32F103系列芯片为例，详细阐述ARM的硬件设计方法和软件开发过程。

�8�5由浅入深，循序渐进  系统阐述理论的同时，注重内容的实用性和先进性，以基础知识为铺垫，从实际应用的角度将软、硬件讲解相结合。 

�8�5理论简洁，通俗易学  介绍51单片机、ARM嵌入式微处理器和常用嵌入式操作系统的基础理论知识，具有良好的可读性。

�8�5内容完整，实例典型  系统完整地介绍单片机与嵌入式系统的原理及应用，列举60多个应用实例，从实际开发应用的角度讲解ARM嵌入式微处理器的硬件设计方法和软件开发过程。

�8�5资源丰富，便于教学  为了便于教师教学，提供全套的教学资源，获取方式详见前言。"

【目录】

配套资源

目录

第1章计算机的基础知识

视频讲解： 5分钟，1集

1.1概述

1.1.1计算机的产生和发展

1.1.2计算机的分类及特点

1.1.3计算机的架构和指令集分类

1.2数制与编码 

1.2.1数制的基本概念 

1.2.2常用的数制分类

1.2.3数制的表示方法

1.2.4数制转换 

1.3数据的表示

1.3.1数据在计算机内的表示

1.3.2带符号二进制数的表示法

1.3.3二进制数的算术运算

1.3.4二进制数的逻辑运算

1.4常用编码

1.4.1BCD码

1.4.2ASCII码

1.4.3汉字编码

*1.5定点数与浮点数

1.5.1定点数

1.5.2浮点数

习题

第2章计算机的基本工作原理

视频讲解： 10分钟，4集

2.1计算机的组成单元

2.2中央处理单元

2.3存储器

2.3.1计算机存储简介

2.3.2半导体存储器

2.3.3半导体存储器的工作原理

2.4I/O接口

2.4.1I/O接口的功能

2.4.2CPU与I/O接口之间的信息

2.4.3I/O接口的内部结构

2.5总线

2.5.1内部总线

2.5.2系统总线

2.5.3外部总线

2.6数据的基本单位

2.6.1单位表示

2.6.2大端格式和小端格式

2.6.3规则字和非规则字

2.7计算机系统

2.7.18086计算机系统

2.7.2PC系统

2.7.351单片机系统

2.8计算机的程序执行

2.8.1PC的程序执行

2.8.251单片机的程序执行

2.9流水线

习题

第3章51单片机及其内部结构

视频讲解： 18分钟，4集

3.1单片机简介

3.1.1单片机的发展

3.1.2单片机的分类

3.1.3单片机应用等级

3.1.4单片机应用领域

3.251单片机的内部结构

3.3存储器

3.3.151单片机的存储器组织

3.3.2程序存储器

3.3.3外部数据存储器

3.3.4内部数据存储器

3.4特殊功能寄存器

3.5时钟电路与复位电路

3.5.1时钟电路

3.5.2基本时序单位

3.5.3复位电路

3.6引脚功能

3.7单片机最小系统

习题

第4章51单片机的指令系统

视频讲解： 32分钟，5集

4.1寻址方式

4.1.1立即寻址

4.1.2直接寻址

4.1.3寄存器寻址

4.1.4寄存器间接寻址

4.1.5变址寻址

4.1.6相对寻址

4.1.7位寻址

4.2基本指令

4.2.1传送类指令

4.2.2字节交换指令

4.2.3算术运算和逻辑运算指令

4.2.4控制转移指令

4.2.5位操作指令

习题

第5章51单片机汇编程序设计

视频讲解： 19分钟，3集

5.1汇编语言的语句格式

5.2伪指令

5.3顺序程序设计

5.4分支程序设计

5.5循环程序设计

5.6位操作程序设计

*5.7子程序

习题

第6章51单片机中断系统

视频讲解： 21分钟，5集

6.1中断的基本概念

6.1.1中断、中断系统和中断源

6.1.2中断的种类

6.1.3中断优先级和中断嵌套

6.251单片机的中断结构

6.2.1中断源 

6.2.251单片机中断寄存器 

6.2.3中断响应过程

6.2.4中断的清除

6.3中断的程序设计

6.3.1中断初始化

6.3.2主程序的安排

6.3.3中断编程举例

习题

第7章51单片机I/O接口

视频讲解： 14分钟，2集

7.1P0～P3口的功能和内部结构

7.1.1功能和内部结构

7.1.2负载能力

7.2I/O接口编程举例

7.3用并行接口设计LED数码显示器

7.3.1LED数码管结构及编码

7.3.2LED数码管的显示方式

7.3.3LED数码管译码

习题

第8章51单片机定时器/计数器

视频讲解： 40分钟，5集

8.1概述

8.1.1定时与计数的概念

8.1.2定时的方法

8.1.3初始值与溢出

8.251单片机定时器/计数器工作原理

8.2.1单片机定时器/计数器结构

8.2.2定时器/计数器的寄存器

8.351单片机定时器/计数器的工作方式

8.3.1工作方式

8.3.2初始值C及加载

8.451单片机定时器/计数器的应用

8.4.1定时器/计数器的初始化编程

8.4.2应用编程举例

习题

第9章51单片机的串行接口

视频讲解： 55分钟，5集

9.1概述

9.1.1异步通信方式

9.1.2通信方向

9.1.3串行接口的任务 

9.1.4波特率 

9.1.5RS232介绍及通信线的连接

9.1.6单片机串行通信电路 

9.2单片机串行接口的结构与工作原理

9.2.1串行接口结构 

9.2.2工作原理

9.2.3波特率的设定 

9.3串行接口的控制寄存器

9.3.1串行接口的控制寄存器SCON 

9.3.2电源控制寄存器PCON 

9.4串行接口的工作方式

9.5串行接口的应用编程

习题

第10章51单片机的扩展

视频讲解： 73分钟，4集

10.1单片机系统总线和系统扩展方法

10.1.1单片机系统的引脚

10.1.2外围芯片的引脚

10.1.3系统扩展的方法

10.1.4译码方法

10.2时序

10.2.1信号与时序

10.2.2编程访问

10.3I/O接口的扩展

10.3.1基本概念

10.3.2通用锁存器、缓冲器的扩展

10.4存储器和I/O综合扩展举例

习题

第11章嵌入式系统概述

视频讲解： 11分钟，3集

11.1嵌入式系统

11.2嵌入式系统的特点、分类和应用

11.3嵌入式处理器

11.4ARM微处理器

11.4.1ARM公司简介

11.4.2ARM微处理器

11.4.3RISC结构

11.4.4ARM微处理器的体系结构

11.5嵌入式操作系统

11.5.1嵌入式操作系统基本概念

11.5.2嵌入式操作系统内核基础

11.5.3常见的嵌入式操作系统

习题

第12章ARM开发工具的使用

视频讲解： 14分钟，3集

12.1开发工具概述

12.2MDK开发工具

12.3固件库(库函数)及MDK工程模板创建

12.3.1STM32固件库

12.3.2工程模板的创建

12.4软件模拟仿真

12.5编程载

12.6硬件仿真

习题

第13章ARM硬件设计

视频讲解： 8分钟，2集

13.1硬件的选择

13.1.1CPU的选择

13.1.2外围芯片的选择

13.2嵌入式硬件系统的结构

13.3STM32芯片概述

13.3.1ARM Cortex内核

13.3.2STM32芯片结构

13.4单元电路设计

13.4.1电源电路

13.4.2晶振电路

13.4.3看门狗与复位电路

13.4.4启动设置电路

13.4.5USB转串行接口电路

13.4.6JTAG接口电路

13.4.7I2C接口电路

13.4.8网络接口电路

13.5STM32最小系统

13.6硬件电路板设计注意事项

13.7硬件电路的调试

习题

第14章ARM应用开发

视频讲解： 12分钟，3集

14.1GPIO应用

14.1.1GPIO概述及引脚命名

14.1.2GPIO内部结构

14.1.3GPIO工作模式

14.1.4GPIO输出速度

14.1.5复用功能重映射

14.1.6GPIO控制寄存器

14.1.7GPIO输出库函数

14.1.8项目实例

14.2定时器与PWM应用

14.2.1STM32F103定时器概述

14.2.2基本定时器

14.2.3通用定时器

14.2.4高级定时器

14.2.5定时器相关库函数

14.2.6项目实例

14.3按键与蜂鸣器

14.3.1GPIO输入库函数

14.3.2项目实例

14.4数码管显示

14.4.1数码管工作原理

14.4.2数码管编码方式

14.4.3项目实例

14.5中断系统应用

14.5.1STM32F103中断系统

14.5.2STM32F103外部中断/事件控制器EXTI

14.5.3STM32中断相关库函数

14.5.4项目实例

14.6串行通信

14.6.1STM32F103的USART工作原理

14.6.2USART相关库函数

14.6.3项目实例

14.7SPI通信应用

14.7.1SPI通信原理

14.7.2STM32F103的SPI工作原理

14.7.3SPI库函数

14.7.4项目实例

14.8模数转换应用

14.8.1ADC概述

14.8.2STM32F103的ADC工作原理

14.8.3ADC相关库函数

14.8.4项目实例

习题

参考文献