南方的老树工作室

老树要出书和开发板，多提意见

                                      

最新的修订版本（2005年6月2日）

第一章 前言    18
1.1 这本书的起源    18
1.2 这本书教会你什么    18
1.2.1 使用的对象    18
1.2.2 我写这本书的目标    18
1.2.3 通过本书能学到什么东西    20
1.2.4 学完能做什么    20
1.2.5 授人以鱼与授人以渔    21
1.2.6 想拿高薪吗？那就等着看老树的第二本书    22
1.3 资料    22
1.3.1 你会收集资料吗？    22
1.3.2 资料分类    24
1.4 小故事    24
1.4.1 你要是留着，现在可值钱了！    24
1.4.2 野人献曝    25
1.5 关于本书的语言与书名    25
1.6 怎样使用这本教材？    26
1.7 参考资料    26
1.8 致谢    26
第二章 51单片机最小系统和汇编语言    29
2.1 本章目标 - 掌握以下知识点    29
2.2 准备好了吗？让我们开始单片机的探险之旅吧！    29
2.2.1 工具    29
2.2.2 电路板    30
2.2.3 元器件清单    30
2.2.4 焊接方法和步骤    30
2.2.5 单片机系统检查步骤    32
2.3 单片机最小系统    33
2.3.1 单片机    33
2.3.2 看门狗    33
2.3.3 晶振    33
2.3.4 瓷片电容    34
2.4 单片机系统的汇编语言程序框架    35
2.4.1 编写51汇编语言程序之前的准备工作    35
2.4.2 程序与中断    35
2.4.3 基本的一些程序指令    39
2.5 汇编语言实验    39
2.5.1 单灯闪烁实验    39
2.5.2 编译过程    39
2.5.3 汇编语言的编程风格    40
2.5.4 流水灯实验    40
2.5.5 按钮控制灯的实验    40
2.5.6 定时器0控制的流水灯实验    40
2.5.7 计数器1的实验程序    40
2.5.8 用外部中断0方式实现定时器控制的流水灯实验    41
2.5.9 外中断1实验    41
2.5.10 串行通讯中断实验    41
2.5.11 一个汇编语言的综合题目    41
2.6 仿真器的使用    42
2.6.1 仿真器选型    42
2.6.2 仿真器选型    42
2.6.3 在仿真器下面运行汇编程序    42
2.6.4 网友高论－仿真器也一样，大王是用来保底的    42
2.7 单片机的并行扩展    43
2.7.1 技术的传承    43
2.7.2 Intel兼容系列单片机的时序    43
2.7.3 扩展的要点    44
2.7.4 一个实际的单片机扩展原理图和分析    44
2.8 本章技术点    44
第三章 KEIL C和C51的例程    45
3.1 Keil C51介绍    45
3.2 Keil 软件安装与使用    45
3.3 基本程序示例    45
3.3.1 基本的C51例程的编译和运行step by step    45
3.3.2 流水灯实验    45
3.3.3 按钮控制灯的实验    45
3.3.4 定时器0控制的流水灯实验    46
3.3.5 计数器1的实验程序    46
3.3.6 用外部中断0方式实现定时器控制的流水灯实验    46
3.3.7 外中断1实验    46
3.3.8 串行通讯中断实验    46
3.3.9 一个C51的综合题目    47
3.4 本章技术点    47
第四章 单片机通讯接口    48
4.1 通讯接口概述    48
4.2 单片机的通讯接口    52
4.3 PC的通讯接口    52
4.3.1 标准的DB9接口    52
4.3.2 标准的DB15接口    52
4.3.3 标准的DB25接口    52
4.4 RS232标准接口芯片    53
4.4.1 MAX232及其兼容芯片    53
4.4.2 MC1488、MC1489及其兼容芯片    53
4.4.3 另类的使用光耦接收RS232的方法    54
4.4.4 RS232信号的观察    54
4.4.5 串口的全翻译的芯片    54
4.5 RS422/485和接口芯片    54
4.5.1 共模干扰和串模干扰    54
4.5.2 RS422标准    54
4.5.3 RS485标准    54
4.5.4 RS485能挂多少个接点    55
4.6 串口窃电的RS232/485电路    55
4.6.1 原理    55
4.6.2 自制串口窃电的RS232/485电路    55
4.7 提高RS-485总线可靠性的几种方法及常见故障处理    55
4.7.1 RS-485接口电路的硬件设计    56
4.7.2 RS-485网络配置    56
4.7.3 提高RS-485通信效率    57
4.7.4 RS-485接口电路的电源、接地    57
4.7.5 光电隔离    57
4.7.6 RS-485系统的常见故障及处理方法    58
4.8 接口芯片的保护    58
4.9 一个简化的通讯协议    59
4.10 一个支持18个串口的测试程序    60
4.11 思考题    60
第五章 基本的芯片和分立器件    61
5.1 简述    61
5.1.1 为什么要讲这些器件    61
5.1.2 基本概念    61
5.2 74系列芯片    61
5.2.1 7404 -6个反相门    62
5.2.2 7407 -6个集电极开路门    62
5.2.3 74LS138 三－八译码器    62
5.2.4 74LS164 移位寄存器    63
5.2.5 74LS244数据缓冲器    63
5.2.6 74LS245总线缓冲器    63
5.2.7 74LS573与74LS373  8 数据锁存器    64
5.2.8 74LS595    66
5.2.9 LS、HC、HCT等系列芯片的区别    66
5.3 CD4000系列    66
5.3.1 简述    66
5.3.2 CD4060    67
5.4 ULN2003/ULN2803    67
5.4.1 内部结构和功能    67
5.4.2 原理图    67
5.4.3 真值表    68
5.5 光耦    68
5.5.1 简述-为什么使用光耦    68
5.5.2 低速、中速、高速光耦怎么区分？    68
5.5.3 高隔离电压的光耦    69
5.5.4 可控硅光耦    69
5.5.5 光耦应用场合    69
5.5.6 光耦厂家和外观    69
5.5.7 如何选用光耦？    70
5.5.8 线性光耦    70
5.5.9 光耦应用原理图    70
5.6 二极管的特性与应用    72
5.6.1 二极管的工作原理    72
5.6.2 二极管的类型    72
5.6.3 二极管的导电特性    72
5.6.4 二极管的主要参数    73
5.6.5 发光二极管（LED）    74
5.6.6 常用的几种二极管    74
5.6.7 使用万用表测试二极管的好坏    74
5.6.8 二极管的应用    75
5.7 三极管    75
5.7.1 常用的三极管    75
5.7.2 达林顿管的构成    76
5.7.3 三极管的4种工作状态    76
5.7.4 三极管的具体应用    78
5.8 光电管    79
5.9 电容    81
5.9.1 电容的主要种类    81
5.9.2 电容的使用场合    84
5.9.3 电容的封装    85
5.9.4 电容图片    85
5.10 电阻和电位器    85
5.10.1 电阻的种类    85
5.10.2 电阻的封装    88
5.10.3 电阻图片    89
5.11 继电器和固态继电器    89
5.11.1 继电器    89
5.11.2 继电器主要指标    89
5.11.3 安装在导轨上的继电器    90
5.11.4 继电器原理图    90
5.11.5 继电器图片    90
5.12 固态继电器    90
5.12.1 固态继电器原理    90
5.12.2 固态继电器原理图    91
5.12.3 固态继电器图片    91
5.13 接插件    91
5.13.1 简述    91
5.13.2 种类    91
第六章 电源    93
6.1 如何选择和使用电源    93
6.1.1 选用电源的目的    93
6.1.2 电源的种类    93
6.1.3 电源的选择    93
6.1.4 供电的均衡    94
6.1.5 自己做还是买现成的    94
6.2 线性电源：变压器、整流桥与三端稳压器    94
6.2.1 简述    94
6.2.2 变压器有多种规格    94
6.2.3 怎么计算变压器需要多大的功率？    95
6.2.4 开关电源和线性电源的区别    95
6.2.5 低压差的三端稳压器LDO    95
6.2.6 高压差的三端稳压器    96
6.2.7 一个简单的线性电源的原理图    96
6.3 三相交流电的概念    96
6.3.1 你对三相的概念对吗？    96
6.3.2 你会使用万用表找出火线吗？    96
6.3.3 如何检测三相电机缺相并保护？    96
6.4 开关稳压器    97
6.4.1 开关稳压器简述    97
6.4.2 升压型和反激式稳压器 （Step-up DC/DC Converter）    98
6.4.3 降压型稳压器 （Step-Down Switching Regulator）    98
6.4.4 降压-升压型稳压器 step-up/down    98
6.4.5 负输出稳压器    99
6.4.6 DC/DC电源模块    99
6.4.7 现成的开关电源    100
6.5 本章技术点    100
第七章 传感器件和调理技术    101
7.1 简述    101
7.1.1 传感器的定义    101
7.1.2 传感器的分类    101
7.1.3 传感器的静态特性    101
7.1.4 传感器的动态特性    102
7.1.5 传感器的线性度    102
7.1.6 传感器的灵敏度    102
7.1.7 传感器的分辨力    102
7.1.8 电阻式传感器    103
7.1.9 电阻应变式传感器    103
7.1.10 压阻式传感器    103
7.1.11 热电阻传感器    103
7.1.12 传感器的迟滞特性    103
7.2 温度传感器    104
7.2.1 简述-温度传感器的种类    104
7.2.2 温度传感器DS18B20    105
7.2.3 NTC（负温度系数）热敏电阻    105
7.2.4 NTC（负温度系数）热敏电阻在工控上的应用    107
7.2.5 PTC热敏电阻    108
7.3 传感器的调理和变送    108
7.4 湿度传感器    108
7.4.1 湿度传感器的种类    108
7.4.2 湿度传感器的发展趋势    111
7.4.3 专业的电容式湿度传感器    112
7.4.4 专业的电阻式湿度传感器    112
7.5 光强检测    113
7.5.1 光敏检测    113
7.6 智能化变送器    113
7.6.1 变送的概念    113
7.6.2 现成厂家的变送器    113
7.7 其它传感器    114
7.8 分散式和集中式的测控系统    114
7.8.1 分散式和集中式的测控系统    114
7.8.2 分散式和集中式的测控系统    115
7.8.3 CANbus介绍    115
第八章 人机界面和系统配置    116
8.1 4×4键盘接口    116
8.1.1 常见的键盘接口    116
8.1.2 扫描式键盘接口    116
8.1.3 代码    116
8.2 七段数码管LED显示器件    116
8.2.1 7段数码管简述    116
8.2.2 7段数码管分类    116
8.2.3 如何测量7段数码管的好坏    116
8.3 MAX7219 – SPI接口的LED驱动芯片    117
8.3.1 SPI接口    117
8.3.2 原理    117
8.3.3 原理图    117
8.3.4 MAX7219的标准代码    117
8.4 液晶接口和汉字库的使用    117
8.4.1 液晶显示器的种类    117
8.4.2 液晶显示器的通用接口    117
8.4.3 汉字库的提取    117
8.4.4 介绍一种常用的液晶显示器12232    118
8.4.5 另外一种常用的液晶显示器12864    118
8.5 24CXX系列 – 存储系统参数    118
8.5.1 简述    118
8.5.2 原理    118
8.5.3 原理图    118
8.5.4 24C256的标准代码    118
8.6 时钟芯片SD2000    119
8.6.1 为什么选用SD2000而不是PCF8563    119
8.6.2 原理    119
8.6.3 原理图    119
8.6.4 SD2000的标准代码    119
第九章 模拟量输入输出    120
9.1 A/D接口芯片    120
9.1.1 简述    120
9.1.2 芯片    120
9.1.3 原理图    120
9.1.4 代码    120
9.2 D/A接口芯片    120
9.2.1 简述    120
9.2.2 芯片    120
9.2.3 原理图    120
9.2.4 代码    121
9.3 4~20mA电流环路    121
9.3.1 简述    121
9.3.2 4~20mA发送芯片及原理图    121
9.3.3 4~20mA接收芯片原理图    121
9.4 步进电机驱动器接口    121
9.4.1 步进电机介绍    121
9.4.2 步进电机驱动器介绍    121
9.4.3 步进电机接口原理图    121
9.5 基本问题解答    121
9.5.1 干接点    121
9.5.2 平衡信号    122
9.5.3 非平衡信号    122
9.5.4 线性电路    122
9.5.5 非线性电路    122
9.5.6 模拟量和数字量    122
9.6 思考题    122
第十章 单片机与CPLD/FPGA接口逻辑设计    123
10.1 简述    123
10.2 VHDL硬件描述语言    123
10.3 单片机与CPLD接口设计    123
10.4 CPLD实验    125
10.4.1 CPLD下载线的焊接与制作    125
10.4.2 静态LED实验    125
10.4.3 交通灯实验    125
10.4.4 液晶的接口扩展    125
10.4.5 串行口扩展实验    125
第十一章 单片机系统设计初探    126
11.1 概述    126
11.2 模仿是初学者的第一步    127
11.3 任务分析    127
11.3.1 初步判断采用何种单片机完成此项任务    127
11.3.2 开关量的种类和数量    127
11.3.3 模拟量的种类和数量    127
11.3.4 人机界面和设置    127
11.3.5 单片机控制系统的构成    127
11.3.6 人机界面和设置    128
11.4 资料收集方法    128
11.5 单片机系统的构思过程    128
11.5.1 选用何种单片机    128
11.5.2 初步设计－写出任务书    128
11.5.3 详细设计    131
11.5.4 器件选型    132
11.5.5 边界条件的满足    132
11.5.6 在大脑中模拟电路板的外形、几何尺寸和功能    132
11.6 单片机系统可靠性设计    132
11.6.1 简述    132
11.6.2 硬件抗干扰设计    133
11.6.3 软件抗干扰设计    133
11.6.4 器件选型和成本核算    134
11.6.5 EMC设计    134
11.6.6 EMI设计    135
第十二章 一个完整的项目开发过程    136
12.1 项目的提出    136
12.2 完整的项目研发质量控制流程    136
12.2.1 简述    136
12.2.2 市场调查报告    137
12.2.3 研发任务书    137
12.2.4 详细设计    137
12.2.5 测试大纲    138
12.2.6 产品定型    138
12.3 原理图设计step by step    138
12.3.1 原理图设计规则    138
12.3.2 从基本素材中拼接成一个基本的原理图    139
12.3.3 将原理图整理成正式的原理图的步骤    139
12.4 PCB设计step by step    139
12.4.1 PCB设计规则    139
12.4.2 PCB设计步骤与要点    139
12.4.3 连线    139
12.4.4 优化    139
12.5 系统测试和验收    139
12.6 产品中试    139
12.7 产品定型，形成生产文件    139
12.8 产品不断改进    140
12.9 系统设计精神 – 可靠、精确    140
12.9.1 系统可靠性设计初探    140
12.9.2 精确初探    140
12.10 思考题    140
12.11 PCB欣赏    141
12.11.1 简述    141
12.11.2 PCL725    142
12.11.3 MOXA C168P    142
12.11.4 MOXA C168P与PCL725接口板    142
12.11.5 ARM模块1    142
12.11.6 ARM模块2    142
第十三章 高级实验和C51代码    143
13.1 C51的编程规范    143
13.2 本章使用方法    143
13.3 键盘实验    143
13.3.1 实验目的    143
13.3.2 题目    143
13.4 LED显示器接口    143
13.4.1 实验目的    143
13.4.2 题目    143
13.5 三极管的3种状态的实验    144
13.5.1 实验目的    144
13.5.2 题目    144
13.5.3 导通状态    144
13.5.4 截至状态    144
13.5.5 放大状态    144
13.6 AT24C02A的综合编程练习    144
13.6.1 实验目的    144
13.6.2 题目    144
13.7 温度的检测和显示    145
13.7.1 实验目的    145
13.7.2 题目    145
13.8 湿度的检测和显示    145
13.8.1 实验目的    145
13.8.2 题目    145
13.9 时间的检测和显示    145
13.9.1 实验目的    145
13.9.2 题目    145
13.10 固态继电器控制电灯    145
13.10.1 实验目的    145
13.10.2 题目    146
13.11 LCD接口实验    146
第十四章 综合题目与解答    147
14.1 概述    147
14.2 将当前时间显示在4位7段LED上    147
14.3 按键控制开关量输出    147
14.4 按键控制模拟量输出    147
14.5 液晶菜单的设计    147
14.6 在液晶上使用按键设定温度、湿度和光强的报警阈值    147
14.7 一个完整的计算机和单片机的通讯协议设计    147
14.7.1 具体要求    147
14.7.2 通讯协议    148
14.8 接收计算机发给的数据，回应当前的温度、湿度、光强和时间    148
14.9 根据计算机发给的命令，修改当前时间    148
14.10 根据计算机发给的命令，控制固态继电器开关    148
14.11 根据计算机发给的命令，设定温度、湿度和光强的报警阈值    148
14.12 简易教学用打铃器    148
第十五章 一个完整的综合题目与解答    150
15.1 目标    150
15.2 软件要求    150
15.3 一个标准的软件代码    150
第十六章 职场杂感    151
16.1 怎样成为一个合格的电子工程师？    151
16.1.1 年轻要立志－花2年的时间打下基础    151
16.1.2 选择合适的教材－入门并不困难    151
16.1.3 入门 - 51核心和基本电路    152
16.1.4 登堂入室 － 掌握系统的电路知识    153
16.1.5 高端知识的掌握－ARM和DSP    154
16.1.6 勤奋至卓越    154
16.1.7 沟通、协作    155
16.1.8 对某个行业深入理解    155
16.2 未来的大侠的在校2年规划    157
16.3 电子工程师的10年职场规划分阶段的考虑    157
16.4 技术、行业经验与市场，哪个更重要？    158
16.5 敬业，是职场脱颖而出的不二法门！    159
16.6 技术人员的核心竞争力是什么？    161
16.7 关于行业、人脉和平台    162
16.7.1 关于是不是念博士    162
16.7.2 关于平台    162
16.7.3 从技术人员到管理人员，与人脉的关系    163
16.7.4 企业与研究所哪个好？    164
16.8 经验的重要在于它的可复制性    165
第十七章 附录    166
17.1 一个老程序员的心里话    166
17.2 一位工程技术人的札记    167
17.3 硬件设计的鸡毛蒜皮(51玩家)    170
17.3.1 鸡毛蒜皮之一：成本节约    170
17.3.2 鸡毛蒜皮之二：低功耗设计    171
17.3.3 鸡毛蒜皮之三：系统效率    172
17.3.4 鸡毛蒜皮之四：信号完整性    173
17.3.5 鸡毛蒜皮之五：可靠性设计    174
17.4 关于硬件人员的地位的问题    175
17.5 做设计要考虑的一些问题    176
17.6 年轻工程师是如何锻炼成“高手”的    177
17.7 大学生应该学习哪些电子知识    179
17.8 器件选购、芯片批号、封装知识等    180
17.9 一些电子公司的简称    181

二、 对象

在校大学大专学生，另外，对电子设计有兴趣的群体，部分刚刚进入企业的学生

本书特点及出版价值

一、 特点
1、 取消陈旧的8279、8255、8155、8251等等器件说明，也没有大篇的翻译数据手册上的东西的内容了
2、 这本书配套大量的原理图和例程，原理图分模块设计，例程分模块设计，便于下一步拼接
3、 把最常用的技术揉在这本书和配套的光盘中
4、 学到C51、系统设计思路和编程技巧
5、 利用这本书的原理图，学习protel的设计技巧
6、 学习研发一个产品全过程的设计开发流程，并举出一个或多个实例
7、 综合最常用的技术，配套研发一个开发板，具有输入：温度、湿度、时间、开关量输入；又有人机界面：按键、液晶、计算机串口；还要输出：开关量、LED显示、模拟量等全面的完整的系统。这个研发板，使用89S52，本身是ISP下载的；但是也可以使用77E58（双串口）或者78E512，64K flash RAM，以便运行大的程序。PCB上的功能是很全的，但是可以只焊接一部分，比如：51＋看门狗＋LED指示灯，至于其它的，可以自己买来自己焊接；也能锻炼自己的手艺！如果只买PCB，这样甚至比100多元还能更便宜！
8、 多个实验板，可以构成一个主从的测控网络！例如：一台主机对2台从机（点对点RS232通讯）或者RS485（一台可以带32以上的从机）
9、 提供一个综合实验的题目，因为资源很多，所以题目很多；最终的目标，是把所有的资源揉合在一起，完成一个小型的测控系统； 配套一个综合的完整的大程序，完全编译通过并实际运行过的程序；
10、 在网站上提供技术支持，争取建立一个类似Linux的自由开发联盟的想法，联盟成员业余共同维护单片机源程序，通过建立编程规范和测试制度保证源程序的正确性、通用性和可维护可升级性，这样大家资源共享，共同克服中国人共有的缺乏共同协作小打小闹的缺点。至于今后的硬件的扩充实习，由于有CPLD，以及连接出一些口线，都能实现对新的硬件的测试。
11、 由于有了一个共同的硬件平台，代码的可靠性可以在这个硬件平台上测试和实现，测试通过的代码就能发布到网站上。
12、 学者结合这本书，花半年～1年的时间，就完成从一个51初学者到电子工程师的转变
13、 工作的时候，依靠这本书和光盘的资源，尽快完成从生手到熟练工种的转变，大量的例程和原理图，可以直接copy使用
14、 为下一步学习ARM打下基础。
二、 出版价值
主要面向的群体是什么？
对于学生：如何从一个学生快速过渡到一个企业的开发人员。
现在的市面上的书籍，大多是，把单片机的结构讲讲、指令讲讲，给出一些不知所云的代码；抄袭大量的数据手册，翻译成中文，这是何必？懂点英文，自己下载PDF文件看看就行了。
这本书的定位就是学生，让学生按照这本书，一步一步走过来，从入门到精通51设计和编程，以及如何进行一个产品的开发；今后走上工作岗位时，能快速过度到一个企业的开发人员；同时，也希望能够按照这本书，按部就班学下来的，就能成为企业所需要的开发人员。
尤其在目前就业形式严峻的情况下，掌握了这本书上讲的内容，拿到实际的工作中就能使用。容易在竞争者中脱颖而出。
同时，也打下下一步学习32位ARM的基础。

这本书的核心就是：实战，快速上手

请大家多提宝贵意见！你想学到什么？你想了解什么？都可以提出来！

最近本人已经在跟出版社联系！

【作者: laoshu0902】【访问统计:】【2005年05月17日 星期二 06:21】【 加入博采】【打印】