刪繁就簡：單片機入門到精通

《刪繁就簡單片機入門到精通》是2011年北京航空航天大學出版社出版的圖書，作者是戴上舉。本書是作者過去十多年工作經驗的積澱，以實際套用為基礎，理論結合實際，用自己的理解來闡述單片機相關技術。

基本介紹

• 書名：刪繁就簡：單片機入門到精通
• ISBN：7512402732, 9787512402737
• 頁數：342頁
• 出版社：北京航空航天大學出版社
• 出版時間：第1版 (2011年1月1日)
• 裝幀：平裝
• 開本：16
• 叢書名：部落格藏經閣叢書
• 正文語種：簡體中文
• 條形碼：9787512402737
• 尺寸：22.8 x 18 x 2.2 cm
• 重量：458 g

內容簡介

全書立足單片機基本概念、開發套用技巧、單片機高端技術、C語言編程、問題調試分析、產品設計這六方面，採用平實易懂的語言，把作者的個人理解和經驗積累匯集起來供讀者分享。

《刪繁就簡:單片機入門到精通》讀者範圍廣泛，無論是剛接觸單片機的新人，還是已經具備一定經驗的工程師，都有針對性章節可供閱讀。

作者簡介

戴上舉，電子專業本科，長期從事單片機產品研發工作。熱衷於技術鑽研在單片機和嵌入式領域對專業知識有著深刻理解，在同事和朋友眼裡是一個有技術悟性的人。有國有、民營和外資企業不同環境工作經歷，歷任產品一線開發技術指導、整體設計等職位，主導開發過年產量達百萬台的消費電子產品。

目錄

第1章 單片機基礎

1.1 什麼是單片機

1.2 單片機是如何工作的

1.3 單片機與計算機的區別

1.4 晶振

1.5 系統時鐘和周期

1.6 單片機指令和彙編語言

1.7 RAM/ROM的作用

1.8 單片機接口

1.9 接口驅動能力

1.10 方便實用的中斷

1.11 函式和堆疊

1.12 單片機PAGE/BANK概念

1.13 CISC與RISC

1.14 為什麼DSP“跑得快”

1.15 單片機產品開發常見用語

第2章 單片機套用小技巧

2.1 用I/O模擬接口

2.2 交流特性顯神通

2.3 電阻網路低成本高速AD

2.4 利用電容充放電測電阻

2.5 晶振也能控制電源

2.6 如何降低功耗

2.7 開機請用NOP

2.8 查表與乘除法

2.9 RAM動態裝載程式

2.10 程式也可被壓縮

2.11 累計誤差

2.12 讓定時更準一些

2.13 暫存器也可當RAM

2.14 清中斷標誌的位置

2.15 鍵盤掃描

2.16 視覺暫留

2.17 讓耳朵優先

2.18 1000與1024

2.19 PWM

2.20 單片機與虛擬機

第3章 單片機高級特性

3.1 Cache

3.2 匯流排

3.3 DMA

3.4 存儲器管理

3.5 嵌入式與作業系統

第4章 單片機C語言

4.1 單片機C語言簡介

4.2 for（）/while（）循環

4.3 循環里的i+q-與i

4.4 最佳化的方法與效果

4.5 全局變數的風險

4.6 變數類型與代碼效率

4.7 慎用int

4.8 危險的指針

4.9 循環延時

4.10 運算表達式

4.11 溢出

4.12 強制轉換

4.13 高效實用位運算

4.14 宏和register

4.15 手機里的計算器

4.16 函式設計

4.17 某產品函式編寫規則

第5章 問題分析與調試

5.1 應該具備基本硬體能力

5.2 使自己站在別人的角度來思考問題

5.3 先找自己原因再假定他人出錯

5.4 充分發掘IDE調試工具功能

5.5 IDE調試工具也會導致錯誤產生

5.6 沒有IDE調試工具的測試

5.7 C語言要多查看彙編代碼

5.8 養成查看暫存器內容的習慣

5.9 中斷的一些特殊情況

5.10 別迷信文檔與硬體

5.11 程式暫停不代表所有模組暫停

5.12 幾種儀器好幫手

5.13 多用計算機工具軟體

5.14 串口通信不能使用隔離變壓器分析實例

5.15 Cache導致錄音有雜音分析實例

5.16 Cache導致RAM驗證結果不對分析實例

5.17 雙口RAM讀/寫競爭出錯分析實例

第6章 實際產品開發

6.1 如何開發一個產品

6.2 學會看電氣參數表

6.3 接口的匹配

6.4 電源和地的影響

6.5 成本意識

6.6 別煩流程圖

6.7 功能的全面與實用

6.8 批量產品的替代方案

6.9 多了解新器件

6.10 儘可能讓生產更方便

6.11 性能預估

6.12 電磁兼容

6.13 上電與測試

6.14 程式版本發放記錄

參考文獻

摘要

大部分單片機都需要晶振才能工作起來，晶振就像交響樂團的指揮家一樣控制單片機的工作節奏。指揮家的指揮棒沒起，交響樂團是不會開始演奏的，同樣晶振沒開始向單片機提供節奏信號，單片機也不會工作起來。在1.2節中說觸發是單片機的一個重要概念，晶振就是單片機所有工作觸發時序的信號源，單片機通過它所提供周期穩定的觸發信號去觸發程式相應操作。

不是所有的單片機都用晶振來做觸發信號源，有一些場合可以用RC振盪器（有的單片機自身內部有RC振盪電路），外部接一個電阻來調節振盪頻率。既然RC振盪器也可以用，為什麼還要用晶振呢？原因很簡單，RC振盪器所產生的頻率一致性和穩定性都不好，會因為電阻電容值的誤差出現比較大的偏差，電壓的高低變化也會產生一定影響，晶振雖然價格要高一些，但一致性和穩定性比RC振盪器要好許多。

實際套用時應根據產品特性選擇晶振或RC振盪器。如果產品對控制性能的時間精度要求並不嚴格，比如是一個通過按鍵發光發聲的簡單兒童玩具，就可以用RC振盪器來降低成本；但如果一個產品需要顯示日期時間，用RC振盪器顯然不能滿足要求，一天下來誤差有可能達到幾分鐘，所以必須用晶振，這個例子涉及累計誤差的概念，2.1節將會對累計誤差專門進行闡述。

既然晶振只是起到觸發信號源的作用，那是不是可以用一個周期穩定的信號源來替換晶振或RC振盪器呢？適當條件下確實可以，只是這樣一個信號源的實現會比用晶振的成本都要高。在我之前的產品開發經歷中，就做過多個單片機只用一個晶振的產品，但不建議這么做，因為晶振對電路板走線有一定要求，控制不好容易導致晶振不起振。

是不是一個單片機想跑多快就需要晶振提供同樣快的周期觸發信號？無論是設計單片機晶片還是生產晶振的廠家都不希望這么做。我們知道，頻率越快越難控制，也越容易被干擾，晶振作為一個外接器件，自然不希望自己被要求提供非常高的頻率。頻率越高，對產品電路板布線的限制就越多，產品開發、生產部門使用起來也就越麻煩，同樣也不希望外接晶振跑得太快。

設計單片機晶片的廠家為我們解決了這個煩擾，他們將一種叫PLL（鎖相環）的技術套用到單片機晶片內，通過這個技術將晶振的頻率在單片機內部倍頻，這樣就可以讓單片機得到比晶振高几倍甚至許多倍的工作頻率。除此以外，PLL還有一個優點，單片機可以在工作中動態改變工作頻率，可以利用這個特性降低功耗來提升產品性能。