单片机原理及其接口技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:清华大学

作者:胡汉才

出品人:

页数:454

译者:

出版时间:2004-7

价格:42.00元

装帧:

isbn号码:9787302077374

丛书系列:

图书标签:

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电子设计与应用：现代嵌入式系统的实践指南 （一） 绪论：嵌入式系统的时代浪潮与核心认知 在信息技术飞速发展的今天，嵌入式系统已经渗透到我们生活的方方面面，从智能家电到工业自动化，再到尖端的医疗设备和航空航天领域。本书旨在为读者构建一个全面、深入且极具实践指导性的嵌入式系统知识框架，着重于当前主流的32位微控制器平台（如ARM Cortex-M系列）的架构、编程模型以及软硬件协同设计的完整流程。 我们首先将从电子工程的基础概念出发，为读者打下坚实的理论基础。这包括对数字逻辑电路的深入理解，信号完整性分析的基本原则，以及电源管理在低功耗嵌入式设计中的重要性。不同于侧重于特定微控制器指令集的传统教材，本书的视角更加宏大，聚焦于“系统”层面。我们将探讨系统需求分析、硬件选型、固件架构设计（例如实时操作系统RTOS的选择与裁剪），以及如何有效地进行系统集成与调试。 （二） 核心处理器架构解析：从冯·诺依曼到现代并行处理 本书将详细剖析现代高性能嵌入式处理器（如基于ARMv7-M或v8-M架构）的核心部件。我们将超越简单的寄存器介绍，深入研究流水线技术、内存保护单元（MPU）的配置与应用，以及缓存一致性机制。理解这些底层机制，对于编写高效、安全的代码至关重要。 内存管理与映射： 探讨存储器如何在处理器空间中组织，包括Flash、SRAM、外部存储器（如SDRAM/NOR/NAND）的物理地址映射。我们将详细阐述总线结构（如AHB/APB）如何影响外设访问速度，并指导读者如何通过内存保护单元（MPU）实现任务间的资源隔离，这是构建多任务实时系统的关键一步。 中断与异常处理机制： 对嵌套向量中断控制器（NVIC）的配置和使用进行详尽的讲解。我们将演示如何优化中断延迟，如何处理高优先级与低优先级中断之间的抢占关系，以及系统如何从硬件异常中安全恢复。 （三） 实时操作系统（RTOS）的深度应用与优化 现代嵌入式项目几乎都依赖于RTOS来管理复杂的并发任务。本书将选择业界广泛应用的RTOS（如FreeRTOS或Zephyr）作为案例，进行深入的剖析和实践。 内核机制： 详细解析任务调度算法（如固定优先级抢占式、轮转法），信号量、互斥锁、消息队列等同步与通信原语的底层实现原理。重点在于如何避免常见的陷阱，如死锁、优先级反转和竞态条件。 资源管理与裁剪： 教授读者如何根据项目需求对RTOS进行定制化配置，裁剪不必要的功能模块以减小代码体积和内存占用。同时，探讨内存池（Memory Pool）的设计与管理，以解决动态内存分配带来的碎片化问题。 性能度量与调优： 如何利用RTOS提供的工具和自定义的Hook函数来精确测量任务切换时间、中断响应时间和系统抖动（Jitter），并给出针对性的性能优化策略。 （四） 硬件接口与外设驱动的系统级视角 本书将接口技术置于系统集成的角度进行阐述，关注的是如何高效、可靠地与外部世界进行数据交换，而非仅仅是寄存器位的读写。 高速数据传输协议： 深入研究SPI、I2C、UART等基础异步/同步串行通信协议的电气特性和时序要求。更重要的是，我们将引入高速并行接口（如SDIO、QSPI）在数据吞吐量密集型应用中的设计考量。 模数转换与信号调理： 讲解高精度ADC/DAC的工作原理，包括过采样、欠采样技术，以及如何处理系统噪声对采集精度的影响。我们将探讨Sigma-Delta调制器和逐次逼近型（SAR）转换器的适用场景。 网络与连接技术： 针对物联网（IoT）应用，本书将覆盖TCP/IP协议栈的嵌入式实现（如LwIP的集成），以及低功耗无线通信技术（如BLE、LoRa）的栈层结构和功耗优化策略。重点在于如何设计健壮的网络重连和数据持久化机制。 （五） 嵌入式软件开发与质量保证 软件的可靠性是嵌入式系统成功的基石。本书强调工程化和规范化的开发流程。 驱动程序设计范式： 介绍分层驱动模型的构建，将硬件抽象层（HAL）与上层应用逻辑分离。演示如何编写可移植性强、易于维护的驱动代码，特别是在中断服务程序（ISR）中应遵循的“短小精悍”原则。 调试与诊断技术： 从JTAG/SWD接口的原理出发，讲解硬件调试工具（如逻辑分析仪、示波器）在定位复杂时序问题和硬件故障中的应用。介绍断点、观察点、追踪点等调试技术，并指导如何利用内存查看器和寄存器视图诊断程序崩溃的原因。 版本控制与持续集成（CI/CD）： 探讨如何在嵌入式开发中引入Git进行有效的源代码管理，以及如何搭建轻量级的CI/CD流水线，实现自动化编译、静态代码分析（如MISRA C规范检查）和自动化单元测试。 （六） 高级主题：系统可靠性与安全加固 在要求极高的工业和汽车电子领域，系统的可靠性和安全性不容妥协。 看门狗与故障恢复： 深入分析内部和外部看门狗（WDT）的工作机制，以及如何设计多重冗余的看门狗复位策略，确保系统在遭遇软件卡死时能够自动重启。 固件空中升级（OTA）： 设计安全的OTA机制，包括双备份A/B分区方案、签名验证和加密传输，以保证系统在远程升级过程中的数据完整性和安全性。 安全启动与信任根： 介绍安全启动流程，包括加密哈希校验和数字签名验证，确保只有经过授权的固件才能在设备上运行。 本书通过理论讲解、大量代码示例和实际案例分析相结合的方式，致力于将读者从基础的硬件操作者，培养成能够独立设计、实现和维护复杂现代嵌入式系统的全栈工程师。

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这本《数字信号处理导论》真是让我大开眼界，尤其是它对傅里叶变换的讲解，简直是教科书级别的清晰。我之前在其他地方学到这部分内容时总是觉得云里雾里，各种公式堆砌，根本不知道实际应用在哪里。然而，这本书从最基础的离散时间信号入手，一步步推导出DFT的原理，并且配上了非常直观的图例，让我一下子就明白了为什么我们要进行频谱分析，以及如何通过这些数学工具去“看见”信号中的隐藏信息。特别是关于滤波器的设计部分，作者没有直接抛出复杂的Z变换公式，而是先用非常形象的比喻解释了低通、高通和带通滤波器的物理意义，然后才引入IIR和FIR的设计方法。书中提供的MATLAB代码示例也非常实用，我可以直接拿来修改运行，验证理论知识，这对于自学者来说简直是福音。这本书的深度和广度都拿捏得恰到好处，既保证了理论的严谨性，又兼顾了工程实践的可操作性，绝对是信号处理入门者的首选。它不像某些书籍那样故作高深，而是真正地在“教”你如何思考问题，如何用数学的语言描述物理现象。

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《经典力学：牛顿到拉格朗日》这本书，在我看来，简直是对物理学美感的终极诠释。不同于那些只注重解题技巧的教材，这本书的笔触是充满诗意的。作者似乎是一位哲学家兼物理学家，他不仅仅是在陈述定律，更是在带领读者重温人类智慧的光辉历程。拉格朗日量和哈密顿量的引入，不再是冷冰冰的数学操作，而是被描绘成一种更本质、更简洁的描述世界的方式。通过对约束条件和虚功原理的深入探讨，我开始理解为什么保守系统可以用能量最小化原理来描述。书中对牛顿力学局限性的批判，以及如何自然过渡到更普适的框架，处理得极其细腻和流畅。阅读过程中，我时常会停下来思考，这种对自然规律的抽象和概括能力是多么的令人敬畏。它提升的不仅是我的解题能力，更是我对物理世界运行规律的敬畏之心。这本书需要沉下心来细细品味，每一章都值得反复推敲。

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要说我最近读过的最能激发创意的书籍，那非《人机交互设计原理与实践》莫属了。这本书的视角非常独特，它没有沉溺于最新的UI潮流或者某个软件的最新功能，而是回归到了人类认知和行为学的基本原理上来。作者用大量的心理学实验案例，阐释了为什么某些设计会让人感到“顺手”，而另一些设计却让人感到“别扭”。例如，关于心流理论在界面设计中的应用，书中提供的设计指南极具启发性，它告诉我如何通过调整反馈延迟和任务难度来最大化用户的参与度。书中对“易用性”和“可用性”的区分也让我受益匪浅，让我意识到一个产品光能用是不够的，必须让人用得愉快。更重要的是，它强调了同理心的重要性，教导设计师如何真正站在不同背景和能力用户的角度去思考问题。读完这本书，我发现自己看任何App或网站时，都会不自觉地开始分析其背后的设计逻辑和认知负荷，这是一种非常宝贵的思维转变。

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我对《现代机器学习系统设计》这本书的评价可以概括为：实战性极强，理论扎实到近乎严苛。市面上很多机器学习的书籍要么过于偏重算法推导，读起来枯燥乏味，要么就是纯粹的代码教程，缺乏底层原理的支撑。而这本恰恰找到了一个完美的平衡点。它不仅仅教你怎么用TensorFlow或PyTorch搭建模型，更重要的是，它剖析了在工业级规模下，如何高效地管理数据流水线、如何进行模型版本控制、以及分布式训练的各种陷阱和优化策略。我印象最深的是关于特征工程的章节，它没有泛泛而谈，而是详细对比了流式特征和批处理特征的优劣，并给出了应对数据漂移的实时监控方案。这本书的价值在于，它让你意识到，一个成功的AI项目，往往有80%的工作量是在模型之外的工程化环节。它帮我构建了一个宏观的系统视角，让我明白如何将实验室里的模型无缝部署到生产环境中，并且能够持续迭代、稳定运行。

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翻开《高级Python编程艺术》的瞬间，我就知道我淘到宝了。我一直以为自己对Python已经很熟悉了，但这本书真正拓展了我对这门语言的理解深度。它没有过多纠缠于Python的基础语法——那些网上随处可见，而是直奔主题，深入探讨了元编程、描述符以及Python的GIL（全局解释器锁）机制。特别是关于装饰器工厂和上下文管理器的章节，作者的叙述方式非常巧妙，不再是简单的代码演示，而是结合了大量的实际应用场景，比如如何优雅地处理资源释放、如何构建可插拔的系统组件。阅读这本书的过程，就像是进行一场深度对话，作者不断地抛出“为什么”和“怎么样才能更好”的问题，引导我去思考代码背后的设计哲学。我特别欣赏其中关于异步编程的论述，它没有停留在`async/await`的语法层面，而是深入剖析了事件循环的工作原理，让我终于弄明白了`await`到底暂停了什么。这本书读完后，我感觉自己不再是单纯的“Python使用者”，而更像是一个能与解释器深度交流的“架构师”。

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挺不错的，很详细

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