Programming 16-Bit PIC Microcontrollers in C pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Butterworth-Heinemann

作者:Lucio Di Jasio

出品人:

页数:400

译者:

出版时间:2007-3

价格:$ 55.95

装帧:Pap

isbn号码:9780750682923

丛书系列:

图书标签:

PIC
16-bit
Microcontroller
C Programming
Embedded Systems
Programming
Electronics
DIY
Hardware
Microchip
PIC16F

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具体描述

. A Microchip insider tells all on the newest, most powerful PICs ever!

. FREE CD-ROM includes source code in C, the Microchip C30 compiler, and MPLAB SIM software

. Includes handy checklists to help readers perform the most common programming and debugging tasks

The new 16-bit PIC24 chip provides embedded programmers with more speed, more memory, and more peripherals than ever before, creating the potential for more powerful cutting-edge PIC designs. This book teaches readers everything they need to know about these chips: how to program them, how to test them, and how to debug them, in order to take full advantage of the capabilities of the new PIC24 microcontroller architecture.

Author Lucio Di Jasio, a PIC expert at Microchip, offers unique insight into this revolutionary technology, guiding the reader step-by-step from 16-bit architecture basics, through even the most sophisticated programming scenarios. This book's common-sense, practical, hands-on approach begins simply and builds up to more challenging exercises, using proven C programming techniques. Experienced PIC users and newcomers to the field alike will benefit from the text's many thorough examples, which demonstrate how to nimbly side-step common obstacles, solve real-world design problems efficiently, and optimize code for all the new PIC24 features.

You will learn about:

. basic timing and I/O operations,

. multitasking using the PIC24 interrupts,

. all the new hardware peripherals

. how to control LCD displays,

. generating audio and video signals,

. accessing mass-storage media,

. how to share files on a mass-storage device with a PC,

. experimenting with the Explorer 16 demo board, debugging methods with MPLAB-SIM and ICD2 tools, and more!

Â·A Microchip insider tells all on the newest, most powerful PICs ever!

Â·Condenses typical introductory "fluff" focusing instead on examples and exercises that show how to solve common, real-world design problems quickly

Â·Includes handy checklists to help readers perform the most common programming and debugging tasks

Â·FREE CD-ROM includes source code in C, the Microchip C30 compiler, and MPLAB SIM software, so that readers gain practical, hands-on programming experience

Â·Check out the author's Web site at http://www.flyingpic24.com for FREE downloads, FAQs, and updates

深入浅出：基于现代架构的嵌入式系统设计与实现本书聚焦于前沿的微控制器技术，旨在为读者提供一套全面且实用的嵌入式系统开发方法论。鉴于当前电子行业的快速迭代，本书将目光投向了性能更强、资源更丰富的现代微控制器平台，特别是那些采用32位架构，并集成了丰富片上外设和高级通信协议的芯片系列。本书的理论基础建立在对现代嵌入式系统设计原理的深刻理解之上，强调的不仅仅是硬件的操作，更在于软件工程在资源受限环境中的应用。内容组织结构清晰，从底层硬件抽象到上层应用开发，层层递进，确保读者能够构建出健壮、高效的嵌入式应用。第一部分：现代嵌入式系统基础与工具链本部分首先对现代32位微控制器（如基于ARM Cortex-M内核的系列）的架构进行深入剖析。我们将详细讲解流水线操作、寄存器组织、存储器映射（Flash、SRAM、外设寄存器区域）以及中断向量表的工作机制。这为后续的编程实践奠定了坚实的硬件基础。工具链的掌握是高效开发的关键。我们将详尽介绍当前行业主流的集成开发环境（IDE），包括配置交叉编译工具链（GCC/Clang）、调试器（如J-Link或ST-Link）的使用。重点在于如何设置项目结构、管理构建过程（使用CMake或Makefile），以及进行非侵入式硬件调试（断点设置、内存观察、性能分析）。此外，实时操作系统（RTOS）的概念和应用被视为现代嵌入式系统的核心技能。本书将详细介绍FreeRTOS或同类轻量级RTOS的内核机制，包括任务调度（抢占式与协作式）、同步原语（信号量、互斥锁、消息队列）的正确使用，以及如何应对并发访问带来的资源竞争问题。章节中会提供大量的代码示例，演示如何在多任务环境中安全地管理共享资源。第二部分：核心外设的深度编程实践在理解了基本架构和软件环境后，本书将进入微控制器最常用、也最具挑战性的外设编程领域。我们不再停留在简单的“点亮LED”层面，而是深入到寄存器级和硬件抽象层（HAL）的对比与实践。 2.1 高级定时器与脉冲宽度调制（PWM）定时器模块的理解是精确控制的基础。本书将详细讲解通用定时器、高级控制定时器以及低功耗定时器之间的差异。特别关注PWM生成机制，包括死区插入、互补输出控制、以及如何实现高分辨率、低抖动的波形输出。我们将通过一个实例，展示如何使用定时器实现一个闭环的电机速度控制系统，涉及到反馈机制的集成。 2.2 模数转换（ADC）与数模转换（DAC）对于需要与物理世界交互的应用，ADC的精度和速度至关重要。本书将全面解析多通道扫描模式、单次转换与连续转换模式，以及如何配置DMA（直接内存访问）来高效地将转换结果传输至内存，从而解放CPU核心。对于DAC，我们将探讨其在生成复杂模拟信号（如音频波形或测试信号）中的应用，并强调噪声抑制技术。 2.3 通信协议的现代化实现现代嵌入式系统离不开复杂的通信。本书将覆盖UART/USART的高级配置（波特率生成、错误校验），SPI/I2S在高速数据传输中的应用（如驱动外部SRAM或音频编解码器），以及I2C在多设备总线仲裁中的细节。尤为重要的是，我们专门开辟章节讲解USB设备协议栈的实现（例如，基于CDC或HID类）。这要求读者理解端点（Endpoints）、描述符（Descriptors）的结构，以及如何与主机操作系统进行有效交互。第三部分：高级主题与系统可靠性工程本部分关注构建工业级、可靠性高的嵌入式产品所必需的高级技术。 3.1 DMA与总线矩阵的优化直接内存访问（DMA）是提升系统吞吐量的关键。我们将详细分析DMA控制器的通道配置、请求源、目标地址和传输模式（循环、正常）。重点讨论总线矩阵的交叉访问，即如何确保CPU、DMA控制器和外设之间的数据传输互不干扰，实现并行操作，从而最大化系统效率。 3.2 嵌入式文件系统与存储管理对于需要非易失性数据存储的设备，嵌入式文件系统（如FATFs或YAFFS）的移植和使用是必需的。本书将指导读者如何配置SPI或SDIO接口来连接外部存储介质（如SD卡或eMMC），并安全地实现数据的读写、目录管理和断电保护机制。 3.3 低功耗设计与能效管理在电池供电或能效敏感的应用中，功耗管理至关重要。我们将深入研究微控制器的时钟树配置（PLL、分频器、低功耗振荡器），并系统性地讲解不同睡眠模式（Sleep, Stop, Standby）的进入与唤醒流程。关键在于如何精确地管理外设的时钟门控，并在保证系统功能的前提下，将待机电流降至最低。 3.4 安全启动与固件更新（OTA）随着物联网应用的普及，系统安全和远程维护能力成为标配。本书将探讨安全启动（Secure Boot）的基本流程，包括硬件信任根的建立和代码签名验证。最后，我们将设计一个完整的OTA（Over-The-Air）固件更新机制，包括如何使用双银行（Dual-Bank）Flash分区来确保更新过程中的系统可用性和可靠性。本书的最终目标是使读者不仅能“点亮”硬件，更能“驾驭”复杂的现代微控制器平台，设计出性能卓越、功能丰富且面向未来需求的嵌入式解决方案。