PIC系列单片机程序设计与开发应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:北京航空航天大学出版社

作者:陈新建

出品人:

页数:478

译者:

出版时间:2007-5

价格:46.00元

装帧:

isbn号码:9787811240047

丛书系列:

图书标签:

• PIC单片机
• 单片机程序设计
• 嵌入式系统
• C语言
• 汇编语言
• 硬件开发
• 电子工程
• 应用开发
• PIC
• 微控制器

《嵌入式系统入门：STM32微控制器实战指南》 本书旨在为初学者提供一个全面、实用的STM32微控制器入门教程，涵盖从基础概念到实际项目开发的完整流程。STM32系列微控制器以其高性能、低功耗、丰富的外设和广泛的应用领域，已成为嵌入式开发领域的主流选择。本书将引导读者深入了解STM32的架构、工作原理以及如何利用其强大的功能解决实际问题。 核心内容概述： STM32微控制器基础： 微控制器概述： 介绍微控制器的基本概念、分类以及在现代电子设备中的作用。 STM32家族介绍： 详细介绍STM32系列微控制器的不同型号（如STM32F1, STM32F4, STM32L系列等），分析它们的架构特点、性能参数和适用场景，帮助读者选择合适的型号进行开发。 ARM Cortex-M内核： 深入讲解STM32所采用的ARM Cortex-M内核（如Cortex-M3, Cortex-M4, Cortex-M7等）的指令集、流水线、中断机制、内存管理单元（MMU/MPU）等核心概念，为理解微控制器的工作原理打下坚实基础。 STM32硬件架构： 详细剖析STM32微控制器的内部硬件结构，包括CPU、存储器（Flash、SRAM）、总线架构、时钟系统、复位与电源管理单元等。 开发环境搭建与基础操作： 硬件平台选择： 推荐常用的STM32开发板（如Nucleo、Discovery系列）及其特点，并指导读者进行开发板的选购。 开发工具链： 详细介绍主流的STM32开发集成环境（IDE），包括Keil MDK、STM32CubeIDE、IAR Embedded Workbench等，并指导读者完成IDE的安装、配置和工程创建。 编程语言： 重点讲解C语言在嵌入式开发中的应用，并介绍如何使用C++进行面向对象和更高级的嵌入式开发。 调试技巧： 介绍使用调试器（如ST-Link, J-Link）进行程序下载、断点设置、变量观察、内存查看等高级调试方法，帮助读者快速定位和解决程序错误。 STM32核心外设详解与应用： GPIO（通用输入输出）： 讲解GPIO口的配置，包括输入、输出、上拉/下拉、复用功能等，并通过实例演示LED闪烁、按键检测等基本操作。 NVIC（嵌套向量中断控制器）： 深入理解中断的概念、中断优先级、中断向量表，掌握如何配置和使用中断来提高程序效率和响应速度。 EXTI（外部中断）： 讲解如何利用外部中断实现对外部事件（如按键按下、传感器触发）的实时响应。 定时器（Timers）： 详细介绍通用定时器、高级定时器、基本定时器的工作模式，包括向上计数、向下计数、周期计数、PWM输出、输入捕获等。通过实例演示定时器在产生PWM信号、测量频率和脉冲宽度等方面的应用。 UART（通用异步收发器）： 讲解UART的通信原理、波特率设置、数据帧格式，指导读者实现与PC或其他设备之间的串口通信，用于数据传输和调试信息输出。 SPI（串行外设接口）： 介绍SPI的总线协议、主从模式、时钟极性与相位，以及如何在STM32上配置SPI接口，用于连接外部SPI设备（如传感器、存储器、显示屏）。 I2C（集成电路总线）： 讲解I2C协议的特性、主从机地址、通信方式，以及如何利用I2C接口与I2C传感器（如温度传感器、加速度传感器）进行数据交互。 ADC（模数转换器）： 介绍ADC的采样原理、转换方式、分辨率，以及如何配置ADC进行模拟信号的采集，如测量电位器输入、电池电压等。 DAC（数模转换器）： 讲解DAC的原理和应用，指导读者产生模拟输出信号，如驱动扬声器播放简单音频。 RTOS（实时操作系统）初步： RTOS概念： 介绍实时操作系统的基本概念，包括任务、调度、同步、通信等。 FreeRTOS入门： 简要介绍FreeRTOS（或CMSIS-RTOS）的常用功能，并通过简单示例演示任务创建、延时、队列、信号量等基本RTOS应用，帮助读者理解多任务并发编程的思想。 项目实战： 综合项目一：温湿度监测与显示系统： 结合DHT11/DHT22温湿度传感器、OLED显示屏，实现对环境温湿度的实时监测，并将数据通过串口发送到PC端。 综合项目二：舵机/步进电机控制系统： 利用定时器PWM功能控制舵机角度，或利用定时器与IO口配合控制步进电机转动，实现简单的运动控制。 综合项目三：简单的USB通信应用： 探索STM32的USB接口，实现HID设备（如模拟鼠标键盘）或CDC设备（如虚拟串口）的功能。 综合项目四：嵌入式网络通信基础（可选）： 介绍STM32的网络接口（如Ethernet）或通过Wi-Fi/蓝牙模块实现简单的网络通信，如MQTT通信协议的应用。 本书特色： 循序渐进，由浅入深： 从微控制器的基础概念讲起，逐步深入到各个外设的原理和应用，确保读者能够扎实掌握知识。 理论与实践相结合： 每一章都配有详细的理论讲解和精心设计的硬件实验，让读者在动手实践中巩固所学。 丰富的代码示例： 提供清晰、注释详尽的C语言代码示例，方便读者理解和移植。 贴近实际应用： 项目实战部分选取了实际开发中常见的应用场景，帮助读者提升解决实际问题的能力。 面向主流平台： 聚焦STM32微控制器，内容紧跟行业发展趋势。 目标读者： 对嵌入式系统开发感兴趣的初学者。 电子工程、计算机科学、自动化等相关专业的学生。 希望掌握STM32微控制器开发的工程师。 有一定C语言基础，但缺乏嵌入式开发经验的开发者。 通过本书的学习，读者将能够独立完成基于STM32微控制器的嵌入式系统设计与开发，为进一步深入学习和开发更复杂的嵌入式项目打下坚实的基础。

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坦白说，我购买这本书的主要目的是想学习如何有效地利用PIC系列微控制器的高级功能来提升产品的功耗性能比。PIC的低功耗特性是其一大卖点，但在本书中，对于睡眠模式（Sleep Mode）、唤醒源管理、以及如何动态调整系统时钟以适应不同工作负载的策略，讨论得非常肤浅。例如，如何精确计算在特定功耗等级下电池寿命的理论值，以及如何通过代码优化将待机电流控制在微安级别，这些都是工程师迫切需要的实用信息，但书中几乎没有涉及。相反，它花了不少篇幅介绍了一些早已被更现代的工具链所取代的、相对古老的编程技巧。对于面向未来、追求极致能效比的嵌入式设计而言，这本书在能效优化这个关键维度上，给出的指导性意见严重不足，显得有些“过时”，没能跟上行业对绿色电子设备越来越高的要求。

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这本书的图文并茂程度倒是值得称赞，大量的电路原理图和仿真截图确实能帮助初学者建立直观印象。然而，当我们实际动手搭建项目时，会发现这种“图形化”的帮助很快就达到了极限。在涉及到复杂的串行通信协议栈的实现时，比如CAN总线的报文过滤和错误处理机制，或者Ethernet MAC层的初始化流程，书中的描述显得过于抽象和间接。我尝试按照书中的示例代码去调试一个简单的I2C从机模式，结果发现存在一些关于时序逻辑的细微错误，这在低速通信时可能不明显，但在高速模式下就会导致通信完全失败。这暴露了一个问题：作者可能更多的是在理论层面进行了阐述，而缺乏对不同硬件版本和编译环境下的实际Bug修复经验。对于这种需要精细时序控制的领域，我们需要的是经过反复验证的、能够直接投入生产环境的代码模板，而不是仅仅停留在“原理懂得就好”的理论说教阶段，这大大降低了工程应用的可信度。

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我对这本书的结构安排感到有些困惑，尤其是前几章对于C语言基础和汇编语言基础的篇幅占得太大了。对于已经有一定单片机基础的读者来说，这些内容显得冗余且重复，浪费了宝贵的阅读时间。更关键的是，当进入到PIC外设的讲解时，比如ADC模块的配置，讲解的深度明显不够。它只是简单地罗列了寄存器的含义和基本的初始化步骤，但对于如何消除或补偿不同温度和电压下产生的非线性误差，如何利用DMA（直接内存访问）来解放CPU进行高效批量数据传输，这些实践中至关重要的细节却一带而过。我更希望看到的是，作者能够提供一些经过验证的、经过实际测试的配置代码片段，并附带详细的性能分析报告，例如在特定时钟频率下，12位ADC转换的最大吞吐量是多少，以及如何调整采样时序以适应不同传感器的特性曲线。当前的版本更像是教学大纲的文字化呈现，缺乏那种让人茅塞顿开的“黑科技”或独家经验的分享，实用价值的体现还不够突出。

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这本书的装帧设计确实很吸引人，封面的配色和排版都显得专业又不失现代感，让人在书架上第一眼就能注意到。不过，我最看重的是内容本身的深度和广度。我原本期待它能更深入地探讨一些高级的实时操作系统（RTOS）在PIC微控制器上的应用场景，比如如何优化中断处理流程以应对高速数据采集任务，或者在资源受限的环境下如何高效地实现任务调度和资源互斥。市面上很多入门级的教材往往止步于基础的GPIO控制和定时器配置，而对于工业控制、嵌入式物联网（IoT）中的复杂逻辑处理，例如安全启动流程、加密通信的底层实现，这本书似乎没有给出太多真知灼见。希望作者能在后续的版本中，加入更多关于实际项目中的难点剖析，特别是针对特定系列PIC芯片（比如高密度内存的dsPIC33系列或低功耗的PIC16F系列）的性能调优技巧，而不是仅仅停留在标准的库函数调用层面。整体来看，它更像是一本扎实的“手册式”参考书，而非“问题解决”的实战指南，对于资深工程师来说，可能在创新性和前沿性上略显不足，略感遗憾。

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这本书的配套资源和社区支持情况也令人担忧。一本优秀的开发教材，其价值往往体现在其提供的代码库的质量和维护频率上。我尝试访问作者提及的外部资源链接，发现其中一些链接已经失效，或者指向的GitHub仓库已经很久没有更新了。这使得读者在遇到复杂问题时，缺乏一个可靠的官方支持渠道去寻求帮助或获取最新的固件示例。特别是对于那些涉及到新发布的外设模块（比如某些新型号的硬件加密模块），书中并未提供相应的软件驱动框架。因此，读者不得不从零开始摸索，这无疑大大增加了学习曲线的陡峭程度。一本好的技术书籍应该是一个持续进化的工具，而不是一个静态的文本集合。缺乏活跃的维护和及时的勘误更新，使得这本书的长期价值大打折扣，让人感到购买体验不够完整。

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