PIC单片机与ZigBee无线网络实战

PIC单片机与ZigBee无线网络实战 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:北京航大
作者:李文仲,段朝玉等
出品人:
页数:380
译者:
出版时间:2007-12
价格:39.00元
装帧:
isbn号码:9787811242478
丛书系列:
图书标签:
  • 电池
  • 单片机
  • PIC单片机
  • ZigBee
  • 无线网络
  • 嵌入式系统
  • 物联网
  • 通信技术
  • 单片机应用
  • 无线通信
  • 实战
  • 开发教程
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具体描述

《PIC单片机与ZigBee无线网络实战》从PIC单片机的基础讲起,逐步展开ZigBee无线网络技术的相关知识,最后通过大量的实验,让读者实际体验如何具体使用zigBee无线技术进行实际产品的开发设计。作者希望以动手实践为主轴,让读者在不断的实验中,循序渐进地完成PIC单片机和ZigBee无线技术的有机结合,像开发简单单片机系统一样,完成复杂zigBee无线产品和技术的开发。

深入浅出:现代嵌入式系统设计与应用 本书聚焦于当前主流嵌入式系统硬件平台的深度开发与实践应用,旨在为工程师、高级电子爱好者以及相关专业学生提供一套全面且实用的进阶指南。内容涵盖从底层硬件接口到复杂软件架构的完整设计流程,强调系统级的优化与性能调优。 --- 第一部分:高性能微控制器架构解析与高效编程 本部分将彻底剖析现代高性能嵌入式微控制器(MCU)的核心架构,重点关注资源受限环境下的效率提升。 第1章:ARM Cortex-M系列深度解析与寄存器级编程 本章将系统性地介绍Cortex-M内核(如M3、M4、M7)的流水线结构、中断向量表、特权级管理(Thread Mode与Handler Mode)以及内存保护单元(MPU)的配置与使用。读者将学习如何绕过高层抽象,直接操作寄存器以实现对CPU时钟树、电源管理(如Sleep/Stop模式的精确控制)以及总线矩阵(AHB/APB)的精细化配置。特别强调位操作的效率优化与编译器优化等级对最终代码性能的影响分析。 第2章:高级定时器、PWM与精确时间测量技术 深入讲解MCU内部的高级定时器(如高级控制定时器)的复杂工作模式,包括互补输出、死区时间生成、刹车功能(Fault Protection)的实现。详细阐述如何利用捕获/比较模块实现高分辨率的脉冲宽度调制(PWM)输出,并提供正弦波、三相电机控制波形的软件生成与硬件加速方案对比。此外,本章将介绍利用硬件定时器和内部时钟源实现纳秒级甚至皮秒级的事件时间戳捕获技术,为后续的实时性分析打下基础。 第3章:DMA控制器的高效应用与零CPU干预数据传输 本章是系统性能提升的关键。详细介绍片上DMA(Direct Memory Access)控制器的架构、通道仲裁机制与传输模式(循环模式、正常模式)。通过实际案例,演示如何配置DMA完成从ADC到内存、从内存到SPI/UART的零CPU干预数据搬运,从而释放主处理器核心进行更复杂的计算任务。重点讨论数据对齐、突发传输(Burst Transfer)以及数据链路层协议(如Scatter-Gather模式)的配置技巧。 第4章:内存映射、缓存管理与代码执行效率 针对具备片上缓存(Cache)的MCU(如Cortex-M7),本章探讨了内存映射的复杂性,包括内部SRAM、外部Flash与外部PSRAM之间的地址划分。深入解析L1指令缓存与数据缓存的工作机制、缓存一致性问题,以及如何通过编程手段(如Cache Invalidation/Clean)确保数据正确性。讨论代码热点区域的识别与优化,确保关键算法在高缓存命中率下运行。 --- 第二部分:复杂外部接口与高速数据采集 本部分侧重于MCU与外部高速传感器、存储器及周边芯片的接口设计与数据协议实现。 第5章:高速串行通信协议栈的硬件实现 详尽讲解SPI、I2C、UART等通用异步/同步通信协议的硬件配置与软件驱动开发。重点在于高速SPI(如10MHz以上)的时序要求、I2C的多主从仲裁机制,以及如何利用硬件FIFO来平滑数据流。对于RS-485/CAN等总线协议,将分析其物理层特性与网络层(如CAN FD)的帧结构解析与错误处理机制。 第6章:模数转换(ADC)与数模转换(DAC)的高级应用 深入研究高性能ADC的内部结构,如流水线型、逐次逼近型ADC的工作原理。探讨过采样(Oversampling)、数字滤波(如Sinc滤波器)在提高信噪比(SNR)中的作用。演示如何利用DMA和片上参考源实现高频采样与数据预处理。对于DAC,分析其线性度、建立时间与输出缓冲电路的设计。 第7章:闪存(Flash/EEPROM)的读写操作与固件升级(OTA)策略 本章讲解外部NOR/NAND Flash的接口时序与驱动编写,特别是扇区擦除、页写入的复杂流程。重点探讨嵌入式设备中安全固件升级(Firmware Over-The-Air, FOTA)的关键技术,包括双备份分区策略、A/B分区切换、CRC校验与回滚机制的软件设计。 --- 第三部分:实时操作系统(RTOS)与任务调度优化 本部分转向高层次的系统抽象,介绍如何使用RTOS来管理复杂的多任务并发应用。 第8章:RTOS内核机制与任务状态管理 详细剖析微内核(Microkernel)与宏内核(Monolithic Kernel)RTOS的结构差异。深入讲解任务控制块(TCB)、上下文切换的汇编实现原理、以及调度器(如固定优先级、轮转、最短剩余时间优先)的工作流程。重点分析阻塞(Blocking)与非阻塞(Non-Blocking)调用对系统延迟的影响。 第9章:同步机制、资源保护与死锁预防 全面讲解信号量(Binary/Counting Semaphore)、互斥锁(Mutex)与事件标志组(Event Flags)在并发编程中的正确使用场景。深入分析优先级反转(Priority Inversion)问题及其解决方案(如优先级继承协议P-Inherit、优先级天花板协议P-Ceiling)。提供一套实用的死锁检测与预防算法在嵌入式环境中的应用方法。 第10章:系统调试、性能剖析与内存泄漏追踪 本章是实战经验的总结。介绍使用硬件调试工具(如J-Link/ST-Link)进行实时断点、观察变量和内存查看的高级技巧。重点讲解如何利用RTOS提供的钩子函数(Hook Functions)和系统Tick计数,进行任务运行时间统计与CPU负载分析。演示使用内存池(Memory Pool)管理动态内存分配,并追踪因堆栈溢出或内存碎片导致的系统不稳定问题。 --- 第四部分:嵌入式系统设计模式与健壮性保障 本部分关注如何构建可维护、可扩展且高可靠性的嵌入式软件架构。 第11章:事件驱动架构(EDA)与状态机设计 阐述如何将复杂的控制逻辑解耦为清晰的事件生产者和消费者。详细介绍有限状态机(FSM)在嵌入式软件中的应用,包括使用表格驱动(Table-Driven)实现的状态机,以替代冗长的`switch-case`结构,提高可读性和扩展性。讨论如何利用消息队列或事件组实现跨任务的解耦通信。 第12章:驱动程序的分层设计与硬件抽象层(HAL) 探讨如何设计一个清晰的硬件抽象层(HAL),以确保上层应用代码与底层特定芯片寄存器操作的隔离。通过一个通用传感器驱动的例子,展示如何实现设备无关性。讲解如何编写健壮的设备驱动,包括初始化顺序、错误上报机制和资源释放的规范。 第13章:系统级错误处理与容错机制 构建高可靠性系统的关键在于如何优雅地处理异常情况。本章讲解硬件异常(如总线错误、非法指令)的捕获与恢复流程。深入讨论软件看门狗(Software Watchdog)的合理配置、异常日志记录(使用非易失性存储)的策略,以及在检测到不可恢复错误时,执行安全重启(Safe Reboot)的流程设计。 --- 本书适合具备一定C语言基础,熟悉基本数字电路原理,并希望从“点亮LED”阶段迈向“设计复杂工业控制或数据采集系统”的工程师和技术人员。全书案例丰富,代码片段经过严格测试,注重原理与工程实践的紧密结合。

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读后感

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用户评价

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在技术选型方面,我始终追求高效、可靠且具有良好扩展性的解决方案。PIC单片机因其成熟的技术和广泛的市场应用,是我常用的微控制器之一。而ZigBee作为一种低功耗、自组织的无线通信技术,在智能家居、工业自动化等领域展现出巨大的潜力。《PIC单片机与ZigBee无线网络实战》这本书的出现,无疑为我提供了深入了解和掌握这两项技术的绝佳机会。我希望书中能够详细介绍PIC单片机系列的特点和优势,并结合ZigBee的通信协议,提供一套完整的开发框架。我特别关注书中在ZigBee网络管理、数据传输优化、以及功耗控制等方面的深入探讨。例如,如何设计高效的ZigBee路由算法,如何实现低功耗下的数据可靠传输,以及如何构建安全的ZigBee通信链路等。此外,我也希望书中能够包含一些关于如何将PIC单片机与ZigBee模块进行硬件接口设计、软件驱动开发、以及系统集成调试的实例。

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在我看来,技术的学习是一个循序渐进、不断实践的过程。PIC单片机是我长期以来一直使用的微控制器,我对它的性能和功能已经有了比较深入的了解。然而,随着物联网概念的兴起,我开始将目光投向无线通信技术,尤其是ZigBee,它以其低功耗和自组网的特性,成为了我下一步学习的重点。《PIC单片机与ZigBee无线网络实战》这本书的标题,恰恰契合了我对这两项技术的结合应用的需求。我希望这本书能够在我已有的PIC单片机基础上,为我打开ZigBee无线通信的大门。我期待书中能够详细阐述ZigBee协议栈的各个组成部分,包括其网络层、应用层以及安全机制,并能够提供如何利用PIC单片机与ZigBee模块进行高效集成的具体方法。更重要的是,我希望书中能够提供一些贴近实际的实战项目,例如构建一个智能家居控制系统,或者一个无线工业监控网络,能够让我通过动手实践,真正掌握PIC单片机与ZigBee无线网络的应用技巧。

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我是一位对嵌入式系统开发充满热情的开发者,长久以来,PIC单片机以其稳定性和易用性吸引着我。近期,物联网的蓬勃发展,让我更加关注低功耗无线通信技术,其中ZigBee以其独特的组网能力和低功耗特性,成为我的研究重点。《PIC单片机与ZigBee无线网络实战》这本书的标题,正是我当前学习需求的完美契合。我期望书中能够详尽地讲解PIC单片机的各种片上外设,如定时器、PWM、ADC、UART、SPI、I2C等,并能够通过实际的开发实例,演示如何将这些外设与ZigBee模块进行灵活组合,实现丰富的功能。对于ZigBee部分,我希望它能够深入浅出地介绍ZigBee的协议栈,包括物理层、MAC层、网络层以及应用层,并能够指导我如何构建不同拓扑结构的ZigBee网络,如星形、网状和树形。我特别期待书中能够提供关于如何进行ZigBee节点设备的设计、如何实现节点间的通信、以及如何构建一个完整的ZigBee应用系统,例如智能家居控制系统或工业数据采集系统。

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我是一名在校的电子信息工程专业的学生,目前正在进行毕业设计项目,其中涉及到无线通信和微控制器控制。PIC单片机是我在课程中接触较多的微控制器之一,而ZigBee技术是我在查找资料时发现的非常有潜力的物联网通信技术。因此,《PIC单片机与ZigBee无线网络实战》这本书的名字瞬间吸引了我。我希望这本书能够提供一些针对性的项目案例,能够指导我如何将PIC单片机与ZigBee模块进行高效的集成,并完成一些具有实际意义的应用,例如智能照明控制、环境监测系统、智能门禁等。我特别关注书中在无线通信方面的讲解,希望它能详细阐述ZigBee协议的各个层级,以及如何对其进行配置和优化,以达到最优的通信效果。另外,在硬件设计方面,我也希望书中能够提供一些关于如何选择合适的PIC单片机型号、ZigBee模块以及其他外围元器件的建议,并且在PCB设计方面能够给出一些实用的技巧。我期待通过这本书的学习,能够为我的毕业设计提供坚实的技术支持,并为我今后的职业发展打下坚实的基础。

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拿到《PIC单片机与ZigBee无线网络实战》这本书,我内心是既期待又有些忐忑的。期待是因为,PIC单片机在我目前的学习和工作计划中占有重要一席,而ZigBee更是备受瞩目的低功耗无线通信技术,两者结合,预示着广阔的应用前景。忐忑之处在于,我对单片机和无线通信的掌握程度尚属初级,担心书中内容会过于深奥,难以理解。然而,当我翻开第一页,感受到书本纸张的质感,目录清晰地勾勒出全书的脉络,一种沉静的学术氛围便扑面而来。我迫不及待地想要深入探索,看看这本书究竟能为我打开怎样的技术之门。我希望书中能够详细讲解PIC单片机的架构,从最基础的寄存器操作,到各种外设接口(如GPIO、UART、SPI、I2C)的详细配置和应用,再到中断系统、定时器、ADC等核心功能的原理剖析和实际案例演示。对于ZigBee部分,我更期待它能清晰地阐述ZigBee的协议栈,包括网络层、应用层、安全机制等方面,并能够结合实际项目,演示如何构建一个稳定、可靠的ZigBee网络,如何实现节点间的通信,如何进行数据采集和远程控制。如果书中能包含一些典型的应用场景,比如智能家居、工业自动化、环境监测等,并提供详细的硬件电路设计和软件编程指导,那将是锦上添花。

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作为一个刚踏入嵌入式开发行业的新人,我对各种技术的学习都抱着严谨的态度。PIC单片机是我学习单片机的入门选择之一,而ZigBee技术的普及,也让我对其产生了浓厚的兴趣。这本书名《PIC单片机与ZigBee无线网络实战》,听起来就充满了实践的意义,这正是我所需要的。我希望能通过这本书,系统地学习PIC单片机的编程技巧,掌握其内部资源的利用方法,并且能够熟练地运用各种外设。同时,对于ZigBee无线网络,我期待书中能够深入浅出地讲解其工作原理,包括网络拓扑、路由选择、数据传输流程等。我希望书中能够提供具体的实例,例如如何利用PIC单片机驱动ZigBee模块,如何搭建一个简单的ZigBee传感器网络,如何实现远程数据采集和控制。如果书中还能包含一些关于ZigBee协议栈的定制化开发,或者与其他通信协议(如Wi-Fi、蓝牙)的混合组网的探讨,那将极大地拓展我的视野。我期待这本书能够成为我学习PIC单片机和ZigBee技术过程中不可或缺的参考书,帮助我从理论走向实践,最终能够独立完成相关的嵌入式项目。

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我是一名在校的计算机科学与技术专业的学生,对物联网技术的发展趋势非常感兴趣。在学习过程中,我了解到PIC单片机是一种非常适合嵌入式开发的微控制器,而ZigBee技术则在低功耗无线通信领域有着广泛的应用。《PIC单片机与ZigBee无线网络实战》这本书的出现,恰好满足了我学习这两项技术的需求。我希望这本书能够从基础的PIC单片机原理讲起,逐步深入到各种外设的应用,并能够教会我如何进行C语言编程。对于ZigBee部分,我希望它能够清晰地阐述ZigBee协议栈的各个层级,以及如何进行网络配置和节点通信。我特别期待书中能够提供一些具体的项目案例,例如如何利用PIC单片机和ZigBee模块构建一个简单的无线传感器网络,如何实现数据的采集和上传,以及如何进行远程控制。如果书中还能包含一些关于如何进行ZigBee网络的优化和故障排除的指导,那就更完美了。

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我一直对电子设计领域充满热情,尤其是在嵌入式系统和物联网方面。近来,我密切关注着ZigBee技术的发展,它在低功耗、自组网方面的优势,使其成为构建分布式智能系统的不二之选。而PIC单片机作为一款性能稳定、成本适中、应用广泛的微控制器,与ZigBee的结合,无疑为我提供了一个极佳的实践平台。这本书的出现,恰好填补了我在这方面的知识空白。我希望它能不仅仅是理论的堆砌,而是能够提供大量贴近实际的工程项目,从硬件选型、原理图设计,到PCB布局布线,再到固件开发、调试测试,能够全方位地指导我完成一个完整的项目。我特别关注书中在ZigBee网络组建、节点通信协议设计、数据传输效率优化以及功耗管理等方面的深入探讨。如果能够提供一些关于如何处理节点掉线、如何实现网络重组、如何保障数据安全等实际应用中常见的问题的解决方案,那就太有价值了。此外,我也希望能看到书中对不同类型PIC单片机和ZigBee模块的选择建议,以及在实际开发过程中可能会遇到的常见问题及排查方法。

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我是一名热爱电子DIY的业余爱好者,平时喜欢动手制作各种智能小玩意。最近,我对无线通信技术产生了浓厚的兴趣,特别是ZigBee,因为它低功耗、自组网的特性非常适合我的DIY项目。而PIC单片机是我一直以来都很喜欢的微控制器,它的灵活性和易用性让我能够轻松实现各种控制功能。因此,《PIC单片机与ZigBee无线网络实战》这本书对我来说简直是量身定制。我希望这本书能够提供一些通俗易懂的讲解,让我能够快速理解PIC单片机的基本原理和ZigBee的工作机制。我期待书中能有大量的实例,从最简单的LED闪烁控制,到复杂的传感器数据采集和无线传输,一步步地引导我完成项目。尤其希望能看到一些关于如何将PIC单片机和ZigBee模块进行硬件连接、软件配置以及实现节点间通信的详细教程。如果书中还能包含一些关于如何优化ZigBee网络性能、提高通信稳定性和降低功耗的技巧,那对我来说将是极大的帮助。我希望这本书能成为我DIY道路上的得力助手,让我能够创造出更多有趣、实用的智能设备。

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作为一名在技术前沿探索的工程师,我一直在寻找能够帮助我快速掌握新兴技术,并将其应用于实际工作的资源。PIC单片机凭借其卓越的性能和广泛的应用领域,一直是我的重点关注对象。而ZigBee技术,以其在物联网领域的独特优势,也吸引了我大量的目光。《PIC单片机与ZigBee无线网络实战》这本书的出现,无疑为我提供了一个绝佳的学习平台。我希望这本书能够深入剖析PIC单片机的内部架构和指令集,并结合ZigBee的特性,提供一些高性能的编程范例。我尤其关注书中在ZigBee协议栈的实现、网络层的路由算法、以及应用层的服务发现等方面的详细阐述。我期待书中能够提供一些关于如何在高密度ZigBee网络中实现可靠通信、如何进行低功耗设计、以及如何保障网络安全等方面的实战经验分享。此外,我希望书中能够包含一些关于如何利用FPGA或其他更高级的处理器与PIC单片机及ZigBee结合,构建更复杂、更强大的物联网系统的解决方案。

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