单片机的C语言应用程序设计

单片机的C语言应用程序设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:北京航空航天大学
作者:马忠梅
出品人:
页数:353
译者:
出版时间:2007-2
价格:32.00元
装帧:
isbn号码:9787810779722
丛书系列:
图书标签:
  • 单片机
  • c语言
  • 硬件编程
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具体描述

《单片机的C语言应用程序设计》(第4版)针对目前最通用的单片机8051和最流行的程序设计语言——C语言,以KEII。公司8051单片机开发套件讲解单片机的C语言应用程序设计。该套件的编译器有支持经典8051及8051派生产品的版本,统称为Cx51。Windows集成开发环境μVision2把μVisionl用的模拟调试器dScope与集成环境无缝结合起来,使用更方便,支持的单片机品种更多。

好的,这是一本关于嵌入式系统软件开发的图书简介,它与“单片机的C语言应用程序设计”这本书没有直接的关联或重叠内容。 --- 《高性能嵌入式软件架构与驱动开发实践》 面向新一代嵌入式系统开发者的深度技术指南 在当前高度互联、对实时性和能效要求日益严苛的物联网(IoT)和边缘计算时代,传统的基于裸机或简单实时操作系统(RTOS)的嵌入式开发范式正面临严峻的挑战。本书深入探讨了现代、高性能嵌入式系统的软件架构设计、底层驱动开发的高级技巧,以及如何构建健壮、可维护且高效的固件系统。它并非专注于特定的微控制器系列或基础的C语言编程,而是将视角提升至整个嵌入式软件生态系统的层面。 本书核心聚焦于以下几个关键领域: 第一部分:现代嵌入式软件架构设计(Beyond Bare-Metal) 本部分抛弃了对单一微控制器(MCU)的局限性描述,转而聚焦于构建复杂、多任务、具备网络通信能力的嵌入式系统架构。 1. 深入理解现代嵌入式操作系统的选型与定制 RTOS内核深度剖析与优化: 详细分析主流的实时操作系统(如FreeRTOS、Zephyr、或针对特定SoC优化的内核)的任务调度机制(如抢占式、时间片轮转、优先级继承等),并教授如何根据应用场景对内核进行裁剪、配置与性能调优。 内存管理策略: 探讨在资源受限环境下实现高效、无碎片化的内存池管理、动态内存分配器(如jemalloc、dlmalloc的嵌入式变种)的实现与选型。 上下文切换与系统调用开销分析: 通过汇编和系统级工具,量化不同架构(如Cortex-M系列与Cortex-A系列)下的上下文切换成本,并提供优化建议。 2. 分层驱动模型与抽象层设计 硬件抽象层(HAL)的最佳实践: 阐述如何设计一个通用、可移植的HAL,使应用层代码能够独立于底层具体的寄存器操作或特定厂商的库。这包括设备抽象、资源管理器的设计原则。 设备树(Device Tree)在非Linux环境下的应用探索: 探讨如何利用设备树结构来描述和管理复杂的片上外设资源,尤其是在基于新一代RTOS或微内核的系统中,以增强硬件配置的灵活性和可重用性。 第二部分:高性能底层驱动开发与调试 本部分侧重于开发速度和稳定性至关重要的关键系统驱动,强调对硬件特性的深刻理解和高效的编码技巧。 3. 高级中断服务例程(ISR)设计与并发控制 延迟和抖动分析: 深入分析中断响应延迟的来源,包括硬件中断控制器(NVIC/GIC)、编译器优化和上下文保存。 中断安全编程: 讲解如何在多核或SMP(对称多处理)系统中,利用锁、原子操作(Atomic Operations)和中断禁用(Critical Sections)来保证数据一致性,并对比Mutex、Semaphore在ISR上下文中的使用陷阱。 半中断(Half-ISR)和工作队列机制: 介绍将耗时操作从高优先级ISR中剥离出来的设计模式,以确保系统的实时响应能力。 4. DMA控制器与总线通信优化 零拷贝(Zero-Copy)驱动实现: 详细阐述如何配置DMA控制器,实现数据在内存和外设之间的高效传输,避免CPU介入,特别针对高速ADC、SPI或Ethernet接口。 总线仲裁与并发访问: 分析AHB/AXI等片上总线架构下的仲裁机制,以及如何通过合理的内存映射和缓存控制(Cache Coherency)来最大化数据吞吐量。 第三部分:现代嵌入式系统的互联与安全 随着嵌入式系统日益成为网络节点,本部分涵盖了网络协议栈的集成、诊断以及基础的安全实践。 5. 嵌入式网络协议栈集成与优化 轻量级TCP/IP栈的裁剪与集成: 探讨如LwIP等轻量级协议栈的配置、内存池调整,以及如何适配不同的网络驱动(如MAC层驱动)。 面向IoT的无线通信驱动: 涵盖Bluetooth Low Energy (BLE) 或 LoRaWAN 协议栈的底层接入方法,重点关注功耗管理与连接状态机的设计。 异步I/O模型在网络驱动中的应用: 介绍如何使用事件驱动模型处理网络数据流,以提高整体系统的并发处理能力。 6. 固件的可靠性、可调试性与基础安全 看门狗(Watchdog)与复位管理: 设计复杂的复位序列和故障恢复机制,确保系统在异常情况下能够自愈。 固件更新(OTA)的可靠传输协议: 讨论如何实现原子性的固件升级,包括A/B分区策略、校验和验证机制,以及如何处理升级过程中的意外断电问题。 代码安全基础: 探讨堆栈溢出保护(Stack Canary)、内存保护单元(MPU)的基础配置,以及如何通过编译器选项增强代码的健壮性。 --- 本书特点: 架构导向: 不拘泥于某一具体型号的芯片,而是传授通用的、可迁移的软件工程思想和架构设计原则。 实践驱动: 所有高级概念均配有清晰的伪代码或真实场景下的设计实例,强调性能分析和瓶颈定位。 面向未来: 涵盖了从传统MCU向更高性能、资源更丰富的SoC过渡阶段所需的关键软件技能。 适合读者: 具有一定C语言基础,已接触过基础单片机编程,希望向高级嵌入式驱动工程师、固件架构师方向发展的开发者。尤其适合正在使用RTOS、需要优化系统性能、或负责设计复杂外设驱动的工程师。本书假定读者已熟练掌握基本数据结构和编程范式,重点在于“如何将这些知识应用到高性能、资源受限的底层软件系统设计中”。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的到来,可以说是解决了我的一个长期痛点。我一直想学习单片机的C语言编程,但总是找不到一本能够让我真正投入进去的书。很多书都写得太理论化,看得我云里雾里,根本不知道该如何下手。而《单片机的C语言应用程序设计》这本书,让我耳目一新。作者的写作风格非常注重实战,他不是那种喜欢堆砌学术术语的人,而是用一种非常平易近人的语言,将复杂的概念娓娓道来。我特别喜欢书中关于定时器和 PWM(脉冲宽度调制)的章节,我之前一直对 PWM 感到很困惑,不知道它在实际中有什么用,但看了这本书后,我一下子就明白了,原来 PWM 可以用来控制电机的转速、LED 的亮度等等。书中还提供了一个非常棒的例子,教我如何用 PWM 来控制舵机的角度,这让我对单片机的应用有了更直观的认识。而且,这本书中的代码示例都非常具有代表性,涵盖了单片机开发的很多核心内容,比如GPIO控制、ADC采集、UART通信等等。我跟着书中的例子,在我的开发板上一步步地敲代码,运行程序,每一次成功的尝试,都给我带来了巨大的成就感。这本书让我觉得,单片机编程并不是一件遥不可及的事情,只要掌握了正确的方法,每个人都可以做到。

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我对于《单片机的C语言应用程序设计》这本书的评价,可以用“相见恨晚”来形容。作为一名一直对嵌入式开发抱有浓厚兴趣的学生,我尝试过不少关于单片机的C语言教程,但很多都让我觉得要么内容过于陈旧,要么讲解不够深入。这本书的出现,恰恰填补了我的这一需求。作者的讲解风格非常清晰,他能够将复杂的单片机硬件原理,用通俗易懂的语言表达出来,并且将C语言的应用巧妙地融入其中。我特别欣赏书中对中断系统和低功耗设计的阐述,这些都是在实际项目中至关重要但又容易被忽视的细节。通过对中断系统的学习,我不仅理解了如何处理外部事件,还掌握了提高程序响应速度的关键。而关于低功耗设计的讲解,更是让我认识到了在嵌入式系统中,如何平衡性能与功耗的重要性。书中还提供了一个关于如何利用单片机实现简单的用户界面设计的章节,这让我看到了单片机在人机交互方面的潜力。我甚至可以根据书中的指导,设计出一个包含按键输入和LED显示的简单交互系统。这本书就像一位经验丰富的工程师,在我探索单片机世界的道路上,不仅传授我技术,更启迪我的思维,让我能够更全面地理解和应用单片机技术。

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这本书的到来,简直是我近期的最大惊喜,比我期待的任何节日礼物都要实在。我一直对单片机这个领域充满了好奇,但又苦于找不到一本能够真正引领我入门的教材。市面上很多书要么过于理论化,要么讲的太浅,让我觉得抓不住重点。直到我翻开《单片机的C语言应用程序设计》,感觉就像打开了一个新世界的大门。作者的讲解方式非常独特,他不是那种枯燥地堆砌概念的人,而是用一种非常生动、贴近实际应用的方式来阐述。我尤其喜欢其中关于定时器和中断的章节,之前我一直觉得这两个概念很抽象,但书里通过一个个精心设计的例子,我一下子就明白了它们在实际项目中的作用和重要性。特别是那个通过定时器控制LED闪烁频率的例子,虽然简单,但它让我深刻理解了时间和时序控制的概念。还有中断,我一直觉得它很神秘,但书中对中断向量表、中断优先级等概念的解释,以及如何编写中断服务函数,都做得非常清晰。最让我感动的是,作者并没有把所有东西都一次性抛出来,而是循序渐进,每一步都留有余地,让我有时间去消化和理解,而不是被海量的信息淹没。这种“慢下来”的学习方式,恰恰是我这种初学者最需要的。而且,书中还穿插了很多实际项目中遇到的问题和解决方案,这让我觉得这本书不是一本纯粹的理论书,而是真正能够指导我解决实际问题的宝典。我甚至开始幻想,等我掌握了书中的知识,就可以尝试着自己设计一些小玩意儿了,比如一个简单的温湿度传感器,或者一个自动浇水系统。这本书真的让我看到了单片机应用的无限可能。

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我是一个对电子制作充满热情但又略显笨拙的爱好者。一直以来,单片机编程都是我心中一座难以逾越的高山。市面上关于单片机的C语言教程,我尝试过不少,但很多都让我望而却步。要么是代码写得像天书,要么是理论讲得云里雾里,真正想动手做点什么的时候,就发现自己什么都不会。直到我遇到了《单片机的C语言应用程序设计》。这本书就像是为我量身定做的。作者的语言风格非常亲切,读起来一点都不觉得枯燥,反而有一种和老朋友聊天讲故事的感觉。他把原本复杂的单片机概念,用最通俗易懂的方式讲解出来,让我这个门外汉也能听懂。我尤其喜欢书里关于IO口操作的讲解,虽然IO口看似简单,但要用好它,其实有很多细节需要注意。书中通过很多生动的比喻和图示,把各种IO口配置和操作方法讲得明明白白,让我彻底告别了之前那种“瞎猫碰上死耗子”的编程方式。更让我惊喜的是,这本书还提供了大量贴近实际应用的例程,这些例程不仅功能强大,而且代码结构清晰,注释详细,非常便于我学习和模仿。我跟着书中的例子,成功地控制了LED的亮灭、按键的输入,甚至还实现了简单的数码管显示。每一次成功的编译和运行,都给我带来巨大的信心和动力。这本书真正地把单片机编程从一个遥不可及的梦想,变成了一个触手可及的现实。

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作为一名有一定编程基础但对嵌入式领域相对陌生的学习者,《单片机的C语言应用程序设计》这本书为我打开了通往单片机世界的大门。与其他同类书籍相比,这本书的独特之处在于它将C语言的应用与单片机的硬件特性紧密结合,而不是孤立地讲解C语言本身。作者的讲解风格非常注重实际操作,他不仅仅是抛出理论,更重要的是通过大量的代码示例和详细的注释,让我能够一步步地理解和实现。我尤其喜欢书中关于位操作和寄存器访问的章节,这些是理解单片机底层工作原理的关键,而作者却能用非常清晰易懂的方式将其阐述清楚。通过这些章节的学习,我终于能够理解那些看似神秘的寄存器地址和位定义,并且能够自信地去操作它们。此外,书中还提供了一些关于故障排除和程序优化的技巧,这对于初学者来说是极其宝贵的。我曾经在编写一个中断程序时遇到了瓶颈,但通过书中提供的调试思路和方法,我很快就找到了问题所在并解决了它。这本书不仅仅是一本技术教程,更像是一位经验丰富的导师,在我迷茫的时候给予我指引,在我遇到困难的时候给予我帮助。

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我一直认为,学习任何一门技术,最重要的是能够找到一本既有深度又有广度的书籍,能够引领你进入一个全新的领域,并且为你提供解决实际问题的能力。《单片机的C语言应用程序设计》这本书,恰恰满足了我的这一期待。作者的写作风格非常细腻,他不仅系统地介绍了单片机的C语言编程基础,更重要的是,他通过大量的实例,将理论知识转化为了可操作的技能。我尤其对书中关于ADC(模数转换器)和DAC(数模转换器)章节的讲解印象深刻。之前我对这两个概念总是模棱两可,但书中的图文并茂的讲解,让我彻底理解了它们的工作原理以及在实际应用中的价值,比如如何通过ADC读取模拟传感器的数据,或者如何通过DAC输出模拟信号来控制外部设备。更让我感到惊喜的是,这本书还涉及了非常重要的通信协议,如I2C和SPI。通过对这些章节的学习,我不仅掌握了如何实现设备之间的数据传输,还对嵌入式系统中的互联互通有了更深刻的认识。我甚至尝试着利用学到的知识,将我的传感器与另一块单片机连接起来,成功地实现了数据的实时传输。这本书就像一个宝藏,每一次翻阅,都能从中发掘出新的知识和灵感,让我对单片机世界的探索,充满了无限的可能。

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一直以来,我对各种新奇的小玩意儿都充满了好奇,而单片机无疑是实现这些想法的基石。然而,单片机C语言编程的学习之路,常常布满荆棘。我曾接触过不少相关的书籍,但很多都显得过于陈旧,或者讲解得过于理论化,让我觉得难以入手。《单片机的C语言应用程序设计》的出现,无疑为我点亮了一盏明灯。这本书的作者,似乎拥有“化繁为简”的魔力。他用一种非常接地气的方式,将看似复杂的单片机概念,拆解成易于理解的单元。我特别喜欢书中对GPIO(通用输入输出)口控制的讲解,不仅仅是简单地告诉你如何配置,更重要的是,他会深入浅出地分析不同模式下的工作原理,以及如何根据实际需求进行优化。书中还提供了一个非常实用的章节,讲解了如何利用单片机实现简单的数码管显示,我跟着书中的代码,一步步操作,最终在开发板上看到了期待已久的数字跳动,那种感觉,真的比任何虚拟世界的成就都要真实。此外,书中还穿插了很多关于功耗管理和中断优先级设计的讨论,这些都是在实际项目中非常关键但又常常被忽略的细节。通过这些章节,我不仅巩固了基础知识,更重要的是,我学到了很多宝贵的实战经验。这本书的出现,让我的单片机学习之旅,变得更加顺畅和充满乐趣。

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我一直对嵌入式系统情有独钟,尤其是单片机作为嵌入式系统的核心,更是吸引着我深入探索。然而,很多关于单片机的C语言书籍,要么过于理论化,要么内容陈旧,无法满足现代开发的需求。幸运的是,《单片机的C语言应用程序设计》横空出世,成为了我的理想读物。这本书的作者显然对单片机编程有着深厚的理解和丰富的实践经验。他不仅清晰地阐述了C语言在单片机开发中的应用,更重要的是,他将理论与实践完美地结合。书中关于内存管理、寄存器操作、中断系统等核心概念的讲解,都深入浅出,逻辑严谨。我特别欣赏书中对各种典型应用场景的详细解析,比如电机控制、传感器数据采集、通信协议的实现等等。这些章节就像一个个精心设计的实验,引导我一步步掌握实际的开发技巧。举个例子,书中关于步进电机控制的章节,我跟着代码一步步调试,最终成功让我的步进电机按照设定的步数和速度转动,那种成就感是无与伦比的。此外,这本书还非常注重开发工具和调试技巧的介绍,这对于初学者来说至关重要。作者详细介绍了集成开发环境(IDE)的配置、程序的下载与烧录,以及各种调试工具的使用方法,这极大地降低了学习门槛。我感觉,这本书不仅仅是一本技术手册,更是一位经验丰富的导师,在我探索单片机世界的道路上,给予我指引和帮助。

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我一直觉得,学习一门编程语言,最重要的不是背诵语法,而是理解它在实际应用中的精髓。而《单片机的C语言应用程序设计》这本书,恰恰做到了这一点。作者并没有把重点放在C语言的语法细节上,而是直接将C语言与单片机的硬件紧密结合,教你如何用C语言来“指挥”单片机完成各种任务。我之前接触过一些C语言书籍,感觉像是在学习一门独立的语言,跟硬件没什么关系。但是这本书,让我看到了C语言在硬件控制上的强大生命力。书中关于端口配置、定时器设置、中断响应等章节,我都觉得写得非常精彩。特别是关于定时器和中断的讲解,作者用非常直观的方式,让我理解了它们是如何协同工作的,以及在实际项目中扮演着怎样的角色。我曾经尝试过用其他书上的方法来编写一个定时任务,总是出错,但看了这本书后,我茅塞顿开,按照书中的思路,很快就完成了。而且,这本书的例子非常贴合实际,比如控制LED灯的闪烁、读取按键的状态、通过串口发送数据等等,这些都是单片机项目中非常基础但又非常重要的应用。我跟着书中的例子,不仅学会了如何编写这些程序,更重要的是,我学会了如何去思考和解决问题。这本书让我觉得,单片机编程并没有想象中那么难,只要找对了方法,掌握了核心的原理,一切都变得豁然开朗。

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说实话,这本书刚拿到手的时候,我并没有抱太大的希望。我对单片机C语言编程一直觉得是个老大难问题,很多书都写得晦涩难懂,看得我头昏脑胀,最后也只是知其然,不知其所以然。但是《单片机的C语言应用程序设计》彻底改变了我的看法。作者的写作风格非常务实,他不像很多学者那样,上来就给你讲一大堆抽象的理论,而是直接切入到单片机实际的应用层面。我记得其中有一章讲的是如何利用ADC(模数转换器)读取模拟信号,比如一个电位器或者一个温度传感器。这本书里不仅详细讲解了ADC的工作原理,还给出了具体的C语言代码示例,并且对每一行代码都做了非常详细的解释。我跟着书中的例子,在自己的开发板上敲下了代码,然后看到了传感器读数的变化,那一刻的成就感简直爆棚!这比看再多的理论文字都要来得实在。更让我印象深刻的是,书中还介绍了一些常用的外设接口,比如UART(串口通信)和SPI(串行外设接口)。通过这些章节,我不仅学会了如何发送和接收数据,还理解了它们在设备之间通信中的重要作用。我甚至可以用串口和我的电脑进行通信,发送一些调试信息,这对于我排查程序中的错误非常有帮助。这本书的优点在于,它不仅仅是教你“怎么做”,更重要的是教你“为什么这么做”。它会告诉你每一个操作背后的原理,让你真正理解代码的逻辑。这种深入的讲解方式,让我感觉我不再是被动地模仿,而是主动地去理解和掌握。

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不错的书,入门足矣

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