微控制器入门指南：架构、内存与数字/模拟I/O详解

《单片机简介》(Gunther Gridling等人)是一本专为微控制器入门课程设计的教材，目标读者主要是大学生，旨在深入浅出地讲解微控制器领域的基础知识。本书由维也纳理工大学计算机工程学院嵌入式计算系统组编撰，于2007年2月发布第1.4版。作者Gridling和Weiss在书中详细阐述了微控制器的基本概念、组成部分及其工作原理。 第一部分"Microcontroller Basics"介绍了微控制器的入门知识，包括： 1.1 背景介绍：简述微控制器的历史和在现代电子设备中的广泛应用。 1.2 常用术语：解释微控制器领域中的专业词汇，确保学生对核心概念有清晰的理解。 1.3 符号和记号：规范的符号系统，帮助读者正确理解和操作微控制器系统。 1.4 实践练习：通过一系列练习，让学生亲手实践所学知识。 第二部分深入探讨了微控制器的各个组件： 2.1 处理器核心： - 架构：讲解处理器的内核结构，如CISC（复杂指令集计算机）或RISC（精简指令集计算机）。 - 指令集：介绍处理器执行的基本指令，包括算术运算和控制指令。 - 练习：提升学生的指令理解和编程能力。 2.2 内存： - 易失性内存：存储单元随电源断开丢失数据，如RAM。 - 非易失性内存：如EEPROM，数据在断电后仍保持，用于存储程序和配置信息。 - 访问内存：讨论数据存储和访问策略，以及如何优化存储效率。 - 练习：涉及内存管理和读写操作的实践练习。 2.3 数字I/O： - 数字输入：介绍传感器输入和信号检测的基本概念。 - 数字输出：讲解驱动LED或其他数字负载的方法。 - 练习：模拟实际项目中的数字信号处理和控制应用。 2.4 模拟I/O： - 数模转换（ADC）：将模拟信号转化为数字信号的过程。 - 比较器：用于比较两个电压信号的电路。 - 数模转换（DAC）：反之，将数字信号转换为模拟信号。 - 练习：涉及模拟信号处理的实验和项目设计。 2.5 中断： - 中断控制：解释中断是如何响应外部事件的。 - 中断处理：处理中断时的程序流程和优先级管理。 - 中断服务程序（ISR）：编写和调用处理特定中断的代码。 - 练习：涉及中断处理系统的编程实践。 2.6 定时器： - 计数器：基本的计时功能，用于定时和脉冲宽度调制（PWM）。 - 输入捕获：测量外部事件的时间间隔。 - 输出比较：基于预设值进行比较的控制功能。 - 练习：涉及定时器应用的实例分析和实现。 这本书全面覆盖了微控制器的基础理论和实际操作，通过理论介绍和实践活动，帮助学生建立起坚实的微控制器知识体系，并为他们进一步研究嵌入式系统开发打下坚实基础。