匠人手记--一个单片机工作者的实践与思考 - 中国高校教材图书网
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书名： |
匠人手记--一个单片机工作者的实践与思考
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| ISBN： | 978-7-81124-297-3 |
条码： | |
| 作者： |
张俊
相关图书
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装订： | 平装 |
| 印次： | 1-1 |
开本： | 16开 |
| 定价： |
￥39.00
折扣价：￥37.05
折扣：0.95
节省了1.95元
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字数： |
549千字
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| 出版社： |
北京航空航天大学出版社 |
页数： |
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| 发行编号： | |
每包册数： |
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| 出版日期： |
2008-04-01 |
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| 内容简介： |
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本书是作者在从事单片机开发与应用的过程中，将实际经验教训和心得感悟加以总结、整理而成的工作手记。每篇手记论述一个专题，独立成篇，同时又相互关联。全书内容包含入门基础、经验技巧、设计案例及网络杂文四个部分。本书将网络中自由的语言艺术与现实中严谨的科学技术相结合。全书的风格以轻松诙谐的笔调为主。作者力图摆脱传统技术类书籍说教式的表述形式，让读者耳目一新，在轻松的交流过程中获得共鸣。本书的读者对象为单片机领域的开发工作者以及有志于学习、钻研单片机技术的所有人员。
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| 作者简介： |
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| 章节目录： |
第一部分 入门基础
手记1单片机入门知识与基本概念3
手记2单片机的汇编指令系统22
手记3编程思路漫谈40
手记4程序设计阶段漫谈54
手记5 MC68HC908应用札记58
手记6天梯——MSP430学习札记73
手记7 EMC单片机指令应用的误区与技巧85
手记8 EMC单片机的伪指令与宏的应用89
第二部分 经验技巧
手记9 10种软件滤波方法103
手记10一阶滤波算法之深入研究121
手记11分段线性插值算法之深入研究137
手记12移位法在乘除运算及数制转换中的妙用142
手记13按键漫谈155
手记14单键多击的检测程序166
手记15串口七日之创世纪篇171
手记16用普通I/O口实现单线单工通信185
手记17用普通I/O口检测模拟值189
手记18功率调节与过零检测203
第三部分 设计案例
手记19梦幻时钟摇摇棒大揭秘211
手记20汽车组合仪表开发手记234
手记21空调遥控器开发手记284
手记22手机锂电池充电器设计白皮书303
第四部分 网络杂文
手记23《大话篇》系列313
手记24《匠人夜话》系列322
手记25 匠人的论坛文集333
手记26 匠人的博客文集343
手记27 21ICBBS人物志350
手记28《网络心路》之匠人版（连载）358
手记目录
第一部分 入门基础
手记1单片机入门知识与基本概念3
一、 前言3
二、 单片机系统3
三、 存储器4
四、 I/O口5
五、 堆栈6
六、 定时/计数器8
七、 中断9
八、 复位11
九、 看门狗14
十、 时钟电路和振荡源16
十一、 脉宽调制（PWM）17
十二、 模拟/数字转换(ADC)18
十三、 串行通信20
十四、 后记21
手记2单片机的汇编指令系统22
一、 前言22
二、 汇编语言的前世今生22
三、 汇编指令的有关概念23
四、 汇编指令的寻址方式24
五、 汇编指令的分类26
六、 指令分解图的介绍与应用28
七、 后记29
手记3编程思路漫谈40
一、 前言40
二、 程序的基本结构40
三、 模块化的程序结构41
四、 模块的事件驱动机制41
五、 顺序调度机制与优先调度机制42
六、 中断与前/后台的程序结构43
七、 时间片与分时调度机制44
八、 多进程并行运行机制46
九、 多工序程序结构46
十、 基于状态机思路的程序调度机制49
十一、 更复杂的状态结构52
十二、 后记53
手记4程序设计阶段漫谈54
一、 前言54
二、 方案制定阶段54
三、 程序设计阶段55
四、 代码编写阶段55
五、 程序调试阶段56
六、 程序维护阶段56
手记5 MC68HC908应用札记58
一、 前言58
二、 C语言中嵌入汇编的7种方式58
三、 C语言中数制的表示方式59
四、 循环体的3种写法59
五、 关于复位及中断的入口地址60
六、 对被调函数的说明(声明)60
七、 对中文的支持60
八、 中断定义有两种方法61
九、 数据类型62
十、 定义寄存器方法62
十一、 位的定义与使用62
十二、 数据结构65
十三、 工程文件系统介绍65
十四、 I/O口使用注意事项65
十五、 关于强制类型转换66
十六、 中断的使用方法66
十七、 定时器中断频率的计算67
十八、 如何产生LST文件68
十九、 工程文件的组织方法69
二十、 mon08的仿真模式的断点70
二十一、 关于mon08调试的频率71
二十二、 关于运算中需要注意的问题71
二十三、 PLL功能的启动方式71
二十四、 后记72
手记6天梯——MSP430学习札记73
一、 缘起73
二、 关于EZ430F2013仿真器74
三、 MSP430结构与特点74
四、 快速开始——玩转EZ430F2013的7个步骤75
五、 EZ430F2013仿真器的解剖及改装79
六、 EZ430F2013调试备忘81
七、 后记84
手记7 EMC单片机指令应用的误区与技巧85
一、 前言85
二、 减法指令的误区85
三、 查表（散转）指令的误区86
四、 关于“MOVR,R”指令 87
手记8 EMC单片机的伪指令与宏的应用89
一、 前言89
二、 伪指令与宏的优点89
三、 位操作类宏89
四、 条件分支结构类宏91
五、 中断压栈与出栈类宏95
六、 散转结构与表格的防溢保护方法96
七、 跨页调用与跳转类宏96
八、 显示段码表的的预定义方法98
九、 后记100
第二部分 经验技巧
手记9 10种软件滤波方法103
一、 前言103
二、 限幅滤波法103
三、 中位值滤波法105
四、 算术平均滤波法107
五、 递推平均滤波法108
六、 中位值平均滤波法110
七、 递推中位值平均滤波法112
八、 限幅平均滤波法113
九、 一阶滞后滤波法115
十、 加权递推平均滤波法116
十一、 消抖滤波法117
十二、 后记119
手记10一阶滤波算法之深入研究121
一、 前言121
二、 原理与公式121
三、 源程序122
四、 滤波效果分析123
五、 不足与优化125
六、 实例应用128
手记11分段线性插值算法之深入研究137
一、 前言137
二、 分段线性插值法的原理137
三、 分段线性插值法的公式138
四、 分段线性插值法的应用步骤138
五、 分段线性插值法的程序139
手记12移位法在乘除运算及数制转换中的妙用142
一、 前言142
二、 巧用移位法进行多字节乘除计算143
三、 巧用移位法进行数制转换148
四、 后记153
手记13按键漫谈155
一、 前言155
二、 按键时序分析155
三、 常见按键类型分析156
四、 常见按键类型的判别方法157
五、 多种按键类型的处理流程160
六、 后记162
手记14单键多击的检测程序166
一、 前言166
二、 设计思路166
三、 流程图168
四、 源程序169
手记15串口七日之创世纪篇171
一、 前言171
二、 第一日171
三、 第二日174
四、 第三日176
五、 第四日178
六、 第五日180
七、 第六日181
八、 第七日184
手记16用普通I/O口实现单线单工通信185
一、 前言185
二、 单线单工通信协议185
三、 关于波特率自适应的处理185
四、 从机通信接收程序的流程图及说明186
五、 后记188
手记17用普通I/O口检测模拟值189
一、 前言189
二、 电阻类模拟信号的检测（温度的检测）189
三、 电压类模拟信号的检测196
四、 电容类模拟信号的检测（电容式触摸键的检测）198
五、 后记202
手记18功率调节与过零检测203
一、 前言203
二、 移相触发203
三、 过零触发204
四、 过零信号检测205
第三部分 设计案例
手记19梦幻时钟摇摇棒大揭秘211
一、 前言211
二、 硬件电路的制作211
三、 字库的制作213
四、 按键功能说明215
五、 源程序216
手记20汽车组合仪表开发手记234
一、 前言234
二、 项目概述234
三、 仪表电机原理与控制235
四、 程序概述241
五、 计程处理248
六、 车速处理251
七、 转速处理255
八、 档位处理256
九、 模拟信号的A/D转化处理257
十、 按键处理257
十一、 LCD显示处理262
十二、 故障报警与指示274
十三、 点火器开关控制与低功耗处理282
十四、 其他程序模块283
十五、 后记283
手记21空调遥控器开发手记284
一、 前言284
二、 项目概述284
三、 按键处理287
四、 跳线检测292
五、 红外发码控制293
六、 LCD显示处理301
七、 空调遥控器原理图301
手记22手机锂电池充电器设计白皮书303
一、 前言303
二、 锂（LiIon）电池特性303
三、 充电器的软件控制流程305
四、 充电器的硬件电路308
五、 后记310
第四部分 网络杂文
手记23《大话篇》系列313
一、 前言313
二、 大话篇之一313
三、 大话篇之二314
四、 大话篇之三315
五、 大话篇之四315
六、 大话篇之五316
七、 大话篇之六317
八、 大话篇之七317
九、 大话篇之八318
十、 大话篇之九318
十一、大话篇之十319
十二、 大话篇之十一319
十三、 大话篇之十二——《六一特别节目》319
手记24《匠人夜话》系列322
一、 吃软？还是吃硬？322
二、 你为谁打工？322
三、 当机会来临时，你准备好了吗？323
四、 鸡头？还是凤尾？323
五、 领先同伴比超越自己更重要！324
六、 不怕菜鸟，就怕懒虫！324
七、 机会在于把握325
八、 35岁危机，逃无可逃！326
九、 别拿名词来唬人！326
十、 新手三忌！327
十一、 我们是Byte的奴隶？327
十二、 如何提高工程部团队战斗力328
十三、 枪手的新行规！329
十四、 新技术催生的“廉价”时代！330
十五、 有心栽花，无意插柳331
十六、 如何评估开发费331
十七、 被人惦记的感觉真好332
手记25匠人的论坛文集333
一、 程序人生 333
二、 魔鬼定律335
三、 “高手”的阐释 336
四、 四种懒人——关于C与ASM之争337
五、 旧电脑的用途60招337
六、 公道在人心 341
七、 七年之痒——写在升任21ICBBS站长之际342
手记26匠人的博客文集343
一、 匠人语录343
二、 俺只是一个网络上的放羊娃344
三、 岁月如歌——记《匠人的百宝箱》开通一周年345
四、 网络化生存之匠人版346
五、 《流星花园》之匠人版348
六、 《匠人的百宝箱》博客名趣事349
七、 大话篇新传——匠人是如何变成21ICBLOG系统管理员的349
手记27 21ICBBS人物志350
一、 前言350
二、 hotpower篇350
三、 雁舞白沙篇351
四、 柔月篇351
五、 highway篇352
六、 CCCP篇352
七、 老王篇353
八、 电子小虫篇353
九、 刀客篇354
十、 万寿路篇354
十一、 碧水长天篇355
十二、 忘情天书篇355
十三、 张明峰篇356
十四、 平凡篇356
十五、 zenyin篇357
十六、 附记： 匠人自传篇357
手记28《网络心路》之匠人版（连载）358
一、 缘起358
二、 接触359
三、 包装359
四、 练级360
五、 升级361
六、 放火361
七、 交友362
八、 博起363
九、 自娱363
十、 网赚364
十一、 出走364
十二、 未来365
后记366
参考文献367图索引
图1.1单片机系统方框图4
图1.2单片机内部功能扩展示意图4
图1.3汉诺塔示意图7
图1.4压栈示意图8
图1.5出栈示意图8
图1.6中断嵌套处理示意图10
图1.7 MCS51芯片复位信号11
图1.8 MCS常见复位电路（高电平有效）12
图1.9简易复位电路（低电平有效）13
图1.10防电源抖动复位电路（低电平有效）13
图1.11残余电压保护复位电路（低电平有效）13
图1.12施密特特性复位电路（低电平有效）14
图1.13掉电预警复位电路（低电平有效）14
图1.14看门狗示意图14
图1.15基于CD4060芯片的看门狗电路15
图1.16 MAX813L方框图16
图1.17晶振电路17
图2.1 MCS51系统MOV指令图解26
图2.2 MCS51系统加减法指令图解27
图2.3 MCS51系统双操作数逻辑运算指令图解27
图2.4 MCS51系统数值比较转移指令图解28
图2.5 MCS51系统位操作指令图解28
图2.6 PIC低级单片机指令分解图30
图2.7 PIC中级单片机指令分解图31
图2.8 PIC高级单片机指令分解图32
图2.9 EMC 8bit单片机指令分解图33
图2.10 HOLTEK 8bit单片机指令分解图34
图2.11 SONIX 8bit单片机指令分解图35
图2.12 SIGMA 8bit单片机指令分解图36
图2.13 JAZTEK 8bit单片机指令分解图37
图2.14 MCS51系列单片机指令分解图38
图2.15 MC68HC08系列单片机指令分解图39
图索引
图索引
图3.1基本程序结构41
图3.2模块化程序结构42
图3.3功能模块的程序结构42
图3.4顺序调度机制43
图3.5优先调度机制43
图3.6前/后台程序结构44
图3.7主程序中采取分时调度结构45
图3.8子程序中采取分时调度结构45
图3.9进程的分阶段运行结构47
图3.10多进程并行运行示意图47
图3.11单个工序的状态程序结构图48
图3.12工序迁移图48
图3.13一键多义按键执行程序结构图50
图3.14状态迁移图51
图3.15线性状态结构52
图3.16树状多级状态结构52
图3.17多维状态结构53
图5.1字体和制表符设置61
图5.2 P&E ICD设置菜单68
图5.3 P&E ICD设置窗口69
图5.4 Output设置70
图6.1 EZ430F2013仿真器示意图74
图6.2 IAR开发环境截图75
图6.3新建项目向导76
图6.4选择芯片型号77
图6.5选择调试设备78
图6.6选择设备连接类型78
图6.7编译/除错按钮79
图6.8运行/停止按钮79
图6.9 EZ430F2013仿真器原理图80
图6.10 EZ430F2013仿真器改装示意图80
图6.11选项菜单81
图6.12编辑选项82
图6.13设置自动对齐规则82
图6.14如何设置自动生成LST文件83
图8.1条件分支结构类宏的速记方法91
图9.1限幅滤波效果图104
图9.2递推平均滤波效果图108
图9.3递推中位值平均滤波效果图112
图10.1一阶滤波流程图122
图10.2一阶滤波效果图A124
图10.3一阶滤波效果图B124
图10.4一阶滤波效果图C125
图10.5一阶滤波效果图D127
图10.6调整一阶滤波系数流程图128
图10.7 0 kg时的采样数据示意图129
图10.8 15 kg重量加载瞬间的采样数据示意图129
图10.9计价秤的结构图130
图10.10弹簧的阻尼振荡效果图130
图10.11 15 kg加载时采样16次递推中位值平均滤波效果图130
图10.12 0 kg时采样16次递推中位值平均滤波效果图131
图10.13 15 kg加载时一阶滤波效果图131
图10.14 15 kg加载时采样8次递推中位值平均滤波效果图132
图10.15 15 kg加载时8次递推平均滤波+一阶滤波效果图132
图10.16 15 kg加载时一阶滤波与16次递推平均滤波效果对比图133
图10.17 0 kg时一阶滤波与16次递推平均滤波效果对比图133
图10.18 15 kg加载时限幅滤波效果图134
图10.19 15 kg加载时限幅滤波+一阶滤波效果图135
图10.20 15 kg加载时一阶滤波与16次递推平均滤波效果对比图135
图10.21 0 kg时一阶滤波与16次递推平均滤波效果对比图136
图11.1分段线性插值法在温度检测中的应用138
图11.2分段线性插值法示意图138
图11.3分段线性插值法流程图139
图12.1位移指令操作示意图142
图12.2十进制的乘法竖式计算方法144
图12.3二进制的乘法竖式计算方法144
图12.4多字节二进制乘法计算流程图144
图12.5十进制的除法竖式计算方法146
图12.6二进制的除法竖式计算方法146
图12.7多字节二进制除法计算流程图146
图12.8十进制整数转二进制方法149
图12.9十进制小数转二进制方法149
图12.10二进制转十进制压缩BCD码流程图152
图12.11十进制压缩BCD码转二进制流程图153
图13.1按键时序图156
图13.2短击/长击的区别示意图158
图13.3单击/连击的识别示意图158
图13.4单击/双击的区别示意图159
图13.5复合键（同击）的识别示意图160
图13.6按键释放（无击）的识别示意图160
图13.7简单的按键检测处理流程图162
图13.8可识别单击/连击、无击等按键类型的按键检测处理流程图163
图13.9可识别单击/连击、短击/长击、无击等按键类型的按键检测处理流程图164
图13.10可识别多种按键类型的按键检测处理流程图165
图14.1单键多击检测流程图168
图15.1 MAX232芯片引脚示意图174
图15.2 RS232—TTL转接电路图175
图15.3自制RS232—TTL转接板175
图15.4 COMDEBUG软件界面180
图15.5汽车仪表串行通信平台软件界面183
图16.1硬件连接图185
图16.2通信波形图186
图16.3改进后的通信波形图186
图16.4通信流程图187
图17.1电容充电曲线190
图17.2温度检测电路图190
图17.3放电回路192
图17.4参考电阻充电回路192
图17.5温度电阻充电回路192
图17.6电容充/放电波形193
图17.7阻值—比率—温度分度图193
图17.8温度检测程序194
图17.9电容充电计时子程序195
图17.10用比较器实现ADC功能的电路196
图17.11 PWM占空值调节流程图196
图17.12软件积分测电压流程图197
图17.13利用单片机内置比较器实现ADC功能的电路197
图17.14利用单片机内置比较器实现ADC功能的改进电路198
图17.15利用单片机I/O口取代比较器实现ADC功能的电路198
图17.16电容式触摸键示意图198
图17.17电容式触摸键的检测电路199
图17.18充/放电方式检测波形199
图17.19电容式触摸键的检测流程200
图17.20一款4键电容式触摸键DEMO板实际操作效果图201
图18.1移相触发控制波形图204
图18.2过零触发控制波形图205
图18.3过零检测电路A206
图18.4过零检测电路B206
图18.5过零检测电路C206
图19.1摇摇棒原理图212
图19.2摇摇棒整体外形212
图19.3摇摇棒静止状态212
图19.4摇摇棒挥动时的显示效果212
图19.5惯性开关示意图213
图19.6惯性开关实物解析图213
图19.7 Excel字码表213
图19.8条件格式的设置214
图19.9部分字符效果214
图19.10摇摇棒按键功能图215
图20.1汽车组合仪表系统框图235
图20.2电机的结构示意图236
图20.3电机的驱动波形图237
图20.4分步驱动模式脉冲序列237
图20.5脉冲细分238
图20.6微步驱动模式脉冲序列239
图20.7电机驱动电路241
图20.8主程序流程图243
图20.9 1 ms定时处理程序流程图244
图20.10 10 ms定时处理程序流程图244
图20.11 100 ms定时处理程序流程图244
图20.12 500 ms定时处理程序流程图244
图20.13车速脉冲信号调制电路249
图20.14总计值处理程序流程图249
图20.15从E2PROM中读总计值程序流程图250
图20.16向E2PROM中写总计值程序流程图250
图20.17车速指示线性插值法图252
图20.18车速计算程序流程图253
图20.19车速电机速度（指针微步移动时间）控制程序流程图254
图20.20车速电机移动一微步程序流程图255
图20.21转速脉冲信号调制电路255
图20.22 LCD显示示意图262
图20.23不同档位的显示段码示意图262
图20.24 LCD驱动波形图263
图20.25显示初始化流程图265
图20.26显示流程图266
图20.27待机处理程序流程图282
图21.1空调遥控器实物图285
图21.2空调遥控器系统框图285
图21.3空调遥控器程序框图285
图21.4空调遥控器CPU工作模式迁移示意图286
图21.5空调遥控器按键检测原理图287
图21.6空调遥控器按键处理流程图 288
图21.7空调遥控器跳线电路293
图21.8空调遥控器码制有关参数294
图21.9一串完整的码波形 294
图21.10起始码波形294
图21.11逻辑“1”波形295
图21.12逻辑“0”波形295
图21.13IR功能定时器资源分配示意图295
图21.14空调遥控器红外发码电路297
图21.15空调遥控器红外发码流程图297
图21.16空调遥控器显示处理流程图301
图21.17空调遥控器原理图302
图22.1锂电池充电曲线图305
图22.2锂电池充电工序(状态)迁移图305
图22.3锂电池充电器原理图（充电控制部分）309
图28.1程序匠人的早期签名360
图28.2 《匠人的百宝箱》LOGO360表索引
表3.1状态迁移表51
表5.1 CW3.1支持的数据类型62
表6.1 MSP430的工作模式84
表12.1四则运算模块寄存器定义143
表12.2数制转换模块寄存器定义150
表12.3 I/O口状态分析154
表13.1按键类型说明157
表13.2按键检测程序寄存器定义161
表13.3按键检测程序标志位定义161
表13.4按键检测程序常量参数定义161
表14.1按键次数与最多能识别的按键组合方式对照表167
表14.2键值表167
表15.1汽车仪表串行通信协议172
表17.1充电计时器分配表195
表19.1摇摇棒状态迁移表216
表20.1电机的电气特性240
表20.2项目文件功能介绍242
表20.3中断资源分配表247
表20.4车速与电机指针目标步数对应表252
表20.5电机的单步移动时间与电机转速范围253
表20.6档位信号占空表256
表20.7 ADC通道分配表257
表20.8按键功能真值表258
表20.9 LCD参数表263
表20.10显示真值表264
表20.11声光报警功能一览表274
表21.1空调操作模式表288
表21.2时间设置模式表288
表21.3定时模式表289
表21.4风速模式表289
表21.5纵摆模式表289
表索引
表索引
表21.6横摆模式表289
表21.7空调遥控器按键真值表290
表21.8空调遥控器跳线意义表293
表21.9 IR功能定时器资源分配表295
表21.10遥控码数据真值表296
表22.1预充状态下PWM占空调节规则306
表22.2快充状态下PWM占空调节规则306
表22.3快充状态下充满判断规则307
表22.4快充状态下充电结束判断规则307
表22.5 故障类型及判断规则307
表22.6指示灯状态309
表22.7温度检测口的电压判定规则310
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