单片机项目教程

单片机项目教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:周坚
出品人:
页数:257
译者:
出版时间:2008-5
价格:28.00元
装帧:
isbn号码:9787811243109
丛书系列:
图书标签:
  • 单片机
  • 单片机
  • 嵌入式系统
  • C语言
  • 项目实战
  • 电子制作
  • Arduino
  • STC
  • 51单片机
  • 硬件开发
  • DIY
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具体描述

《"十一五"高职高专规划教材•单片机项目教程》融进了作者多年教学、科研实践所获得的经验及实例,是在作者对单片机课程进行教学改革的基础上编写而成。在编排方法上,采用了“项目引领,任务驱动”的教学模式,视各章为一个项目,每个项目又由多个任务组成。读者通过完成各个任务而掌握本章的所有知识。全书以读者的认知规律为主线,充分体现了以人为本的指导思想。作者为《"十一五"高职高专规划教材•单片机项目教程》的写作开发了实验仿真板;设计了实验电路板;以动画形式记录了多个使用实验仿真板做实验的过程及现象。随书光盘提供了作者所设计的实验仿真板、实验电路板的原理图和印刷线路板图、书中所有例子、实验过程及现象的动画等。读者获得的不仅是一本文字教材,更是一个完整的学习环境。

好的,这是一份关于《高级嵌入式系统设计与实现》的图书简介,内容详实,旨在介绍该书涵盖的技术深度和广度,完全避开“单片机项目教程”中的基础内容。 --- 《高级嵌入式系统设计与实现》图书简介 本书定位: 本书面向具有一定微控制器(MCU)或嵌入式基础,寻求向更高性能、更复杂系统架构迈进的工程师、高级技术人员和研究生。它不再关注基础的端口操作或简单的定时器应用,而是深入探讨现代嵌入式系统设计的核心挑战——性能优化、实时性保证、多核协作、系统级安全以及复杂外设的高效驱动。 核心内容概览: 本书结构围绕现代高性能嵌入式系统的“设计哲学”、“硬件抽象与驱动深入”、“实时与并发编程”、“系统级优化与验证”以及“前沿技术集成”五大模块展开。全书以实际工程案例为导向,强调理论与实践的无缝结合,特别侧重于基于ARM Cortex-A系列处理器(如i.MX、STM32MP1系列)和高性能实时操作系统(RTOS)的应用场景。 --- 第一部分:现代嵌入式系统架构与设计哲学 本部分旨在建立一个超越传统8位/16位单片机思维的系统级认知框架。 1. 异构多核系统(HMP)深入解析: 详细分析Cortex-A/Cortex-R/Cortex-M协同工作的必要性与实现机制。重点讲解如何在应用层面有效划分任务到不同核心,包括安全隔离(TrustZone应用)、资源仲裁(仲裁器设计)以及跨核通信(IPC机制)的性能瓶颈分析与优化。 2. 内存管理单元(MMU)与虚拟内存: 深入讲解MMU的内部结构,如何配置页表(Page Table Walk),以及为什么在复杂的应用中(如Linux内核或高性能RTOS)必须启用MMU。内容包括地址转换过程的时序分析、缓存一致性(Cache Coherency)的管理,以及如何通过内存属性设置(如Write-Through, Write-Back)来控制DMA和CPU访问的性能。 3. 启动代码(Bootloader)与系统初始化流水线: 超越简单的初始化过程,本书重点剖析高性能系统的启动流程,包括从ROM到SRAM,再到DDR的完整映射过程。详细介绍U-Boot等复杂引导加载程序的定制、设备树(Device Tree, DT)的解析与应用、以及如何集成安全启动(Secure Boot)流程的关键步骤。 --- 第二部分:高性能硬件抽象与驱动深入 本部分关注如何高效地与复杂的片上外设进行交互,着重于最大化数据吞吐量和最小化CPU干预。 4. DMA控制器(DMA)的高级应用与中断合并: 不再局限于基础的内存到内存传输,本书探讨了链式DMA(Linked List DMA)、循环缓冲(Circular Buffer)模式在视频流处理和高速ADC采样中的应用。重点分析如何使用DMA请求优先级和总线仲裁机制来优化数据流的实时性。 5. 高速总线协议与互连: 详细介绍AMBA AXI/AHB协议的关键特性,如何使用AXI Interconnect进行模块间的高效数据交换。分析总线上的仲裁冲突、等待状态(Wait States)对系统性能的影响,并指导读者如何通过调整总线配置来平衡不同IP核的需求。 6. 复杂通信接口的深度驱动开发: PCIe/USB 3.x: 讲解主机/设备模式下的寄存器级操作,以及如何实现零拷贝(Zero-Copy)数据传输以减轻CPU负担。 高速SerDes与时钟域管理: 探讨锁相环(PLL)的配置、频率合成器的抖动分析,以及跨越多个时钟域的数据同步机制(如CDC,Clock Domain Crossing)。 --- 第三部分:实时性保证与并发编程模型 本部分是构建可靠、可预测嵌入式软件系统的基石。 7. 现代RTOS的内核机制与调度策略: 深入分析主流实时操作系统(如FreeRTOS、Zephyr或QNX)的内核源码结构,包括任务调度器的实现(如抢占式、优先级继承、优先级天花板协议)。重点对比固定优先级与动态优先级策略在资源竞争下的表现。 8. 中断延迟与实时性分析: 系统地测量和分析整个中断响应路径的延迟来源:中断控制器(GIC/VIC)、总线延迟、上下文切换开销。教授如何使用硬件示波器和逻辑分析仪来精确量化这些延迟,并提供降低“最坏情况执行时间”(WCET)的软件和硬件协同优化技巧。 9. 互斥访问与同步原语的性能考量: 超越基础的Mutex/Semaphore,讨论在多核环境下,轻量级同步机制(如原子操作、RCU/RcuList)如何替代重量级锁,以减少死锁风险并提高并行效率。 --- 第四部分:系统级性能优化与验证 本部分聚焦于如何将理论知识转化为卓越的工程性能。 10. 缓存优化与数据对齐: 详细阐述L1/L2缓存的工作原理,解释“缓存行填充”、“缓存抖动”等问题。指导读者如何通过数据结构重排、预取指令(Prefetch)和缓存控制指令(如DCache Invalidate/Flush)来最大化缓存命中率。 11. 功耗管理与动态频率/电压调节(DVFS): 讲解如何基于系统负载动态调整CPU和外设的时钟频率与电压。实现从软件层面触发的低功耗模式(如睡眠、深度睡眠)的恢复机制,并讨论如何平衡性能目标与能效比(Performance per Watt)。 12. 系统级调试与性能分析工具链: 介绍使用JTAG/SWD配合ETM(嵌入式跟踪宏单元)进行非侵入式代码跟踪。重点教授使用性能分析工具(如Perfcounters, SystemView, 或专门的Tracealyzer)来识别系统瓶颈,定位锁竞争和资源争用点。 --- 第五部分:前沿嵌入式技术集成 本部分涵盖了当前工业界对下一代嵌入式系统提出的更高要求。 13. 嵌入式安全(Embedded Security)实践: 探讨硬件信任根(RoT)的概念,安全启动流程的实现,以及硬件加密加速器的使用。内容包括对称/非对称加密算法在资源受限环境中的高效实现,以及防止侧信道攻击的基本防御措施。 14. 嵌入式Linux驱动开发与内核模块: 讲解高性能嵌入式Linux系统的构建,如何为新硬件编写符合内核规范的字符设备驱动(Char Device Driver)或平台驱动。重点讨论使用`mmap()`机制实现用户空间与内核空间的高效数据共享。 15. 传感器融合与边缘计算接口: 介绍如何通过I2C/SPI/CAN等协议采集高频传感器数据,并使用硬件浮点单元(FPU)或DSP指令集(如NEON)加速卡尔曼滤波等数学运算,为后续的边缘AI推理打下坚实的数据处理基础。 --- 目标读者收获: 阅读本书后,读者将能够独立设计和实现复杂的、资源受限环境下的高性能嵌入式系统,掌握多核协同、内存优化、实时性保证以及系统级安全防护的核心技能,从而胜任中高端嵌入式系统架构师或内核驱动开发工程师的职位。本书的知识体系旨在帮助工程师跨越“能跑起来”到“跑得快、跑得稳、跑得安全”的鸿沟。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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坦白说,我在购买《单片机项目教程》之前,对市面上琳琅满目的单片机书籍有些眼花缭乱,不知道该从何下手。幸运的是,这本书成为了我的明智选择。它以一种非常接地气的方式,将复杂的单片机知识变得触手可及。我尤其喜欢书中关于“智能照明系统”的项目,它不仅仅是简单的开关控制,还引入了光敏传感器和人体感应模块,实现了根据环境光线和是否有人活动来自动调节灯光亮度的功能。这个项目让我体验到了单片机在智能家居领域的巨大潜力。书中的代码讲解非常细致,不仅提供了完整的示例代码,还会深入分析代码中的关键部分,例如如何利用中断来响应外部事件,如何使用延时函数来实现定时控制。这让我能够深刻理解代码的执行流程和背后的逻辑。我之前在调试程序时常常陷入僵局,但这本书提供了一些非常实用的调试技巧,比如如何利用逻辑分析仪来观察信号波形,如何使用在线调试器来单步执行和查看变量。这些方法极大地提高了我的调试效率。而且,书中还对不同类型的单片机进行了简要的介绍,并分析了它们各自的优缺点,这为我后续选择合适的单片机进行项目开发提供了宝贵的参考。我喜欢它对项目拓展性的思考,它不仅仅教会我完成一个项目,更引导我去思考如何在此基础上进行功能升级和创新。

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作为一名对DIY电子项目充满热情的爱好者,我一直在寻找一本能够真正指导我完成单片机项目的书籍。《单片机项目教程》恰恰满足了我的需求。它不像某些教程那样枯燥乏味,而是充满了实践的乐趣。书中每一个项目都设计得非常巧妙,从简单的“矩阵键盘输入”到稍微复杂的“电子琴”项目,都能够让你在动手实践中学习知识。我尤其喜欢“电子琴”项目的讲解,它让我了解了如何利用单片机产生不同频率的声音,以及如何通过按键来控制音符的切换。这不仅是一个有趣的项目,更是一个能够学习到声音合成基础知识的好机会。书中的代码都经过了优化,易于理解和移植,而且作者还提供了很多关于代码结构的建议,这对于我这种刚刚接触编程的人来说非常有帮助。我之前写过的代码总是杂乱无章,难以维护,但看了这本书之后,我开始注重代码的可读性和结构化。更让我惊喜的是,书中还介绍了一些常用的单片机开发工具和仿真器,这为我后续的学习和项目开发打下了坚实的基础。我之前对这些工具一无所知,但通过这本书,我能够快速上手。我喜欢它对硬件电路的讲解,不仅仅是给出原理图,还会解释每个元件的作用和选择的理由,这让我对电路有更深入的理解。这本书给我最大的收获是,它让我不再害怕单片机,而是充满了探索的兴趣。

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这本书真的是一本宝藏!作为一名电子专业的学生,我在课堂上接触过一些单片机的基础知识,但总觉得理论脱离实际,缺乏动手能力。《单片机项目教程》正好弥补了我的这一不足。它用一种非常“接地气”的方式,将那些晦涩难懂的专业术语变得生动有趣。比如,它在讲解定时器的时候,并不是简单地给出公式,而是通过一个“定时闹钟”的例子,让你直观地理解定时器的工作原理和应用。我跟着书中的步骤,成功做出了一个可以通过按键设置时间的电子闹钟,这让我对单片机的控制能力有了全新的认识。而且,书中提供的项目都非常实用,涵盖了从最简单的LED控制到稍微复杂一点的电机驱动、LCD显示等。我特别喜欢书中的“智能小车”项目,它让我学会了如何通过红外传感器避障,如何控制直流电机前进、后退、转弯。整个过程需要协调硬件和软件,对我来说是一次非常棒的锻炼。书中对代码的讲解也非常细致,不仅仅是给出代码,还会深入分析每一行代码的作用,以及为什么要这样写。这让我能够理解代码背后的逻辑,而不是死记硬背。我之前一直纠结于如何有效地进行程序调试,这本书在这方面提供了很多实用的技巧,比如如何使用串口打印调试信息,如何利用断点来跟踪程序执行流程。这些方法大大提高了我的调试效率。我感觉这本书不仅教我如何做项目,更重要的是培养了我独立思考和解决问题的能力。当我遇到一些书中没有直接说明的问题时,我能够运用书中学到的知识和方法去分析和解决。

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我一直在寻找一本能够让我从理论走向实践,真正感受到单片机项目开发乐趣的书籍,《单片机项目教程》完美地契合了我的需求。它不像很多教程那样停留在抽象的概念上,而是以一系列精心设计的项目,带领读者亲手体验单片机的强大功能。我印象最深刻的是书中关于“智能家居温湿度监控与报警系统”的项目,它不仅能够实时监测室内温湿度,还能在温湿度异常时通过蜂鸣器和LED灯发出警告,甚至可以通过短信发送警报信息。这个项目让我深刻体会到单片机在提升生活品质和保障安全方面的巨大价值。书中的代码讲解非常细致,不仅仅是给出完整的程序,还会深入分析代码中的关键算法和逻辑,例如如何实现PID控制来精确调节温度,如何利用中断来高效处理外部事件。这让我能够更好地理解代码背后的原理,而不是简单地复制代码。我之前在项目调试时常常感到无从下手,但通过这本书,我学会了如何利用示波器来观察PWM信号的波形,如何使用逻辑分析仪来分析通信协议的数据。这些工具极大地提高了我的调试效率。而且,书中还对一些常用的单片机外围接口进行了详细的介绍,比如ADC、DAC、I2C、SPI,并给出了相应的应用案例,这为我后续进行更复杂的项目开发奠定了基础。我喜欢它对项目鲁棒性设计的讲解,它不仅仅教会我如何实现功能,更引导我去思考如何让项目在各种复杂环境下都能稳定运行。

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对于我这种刚踏入嵌入式开发领域的新人来说,《单片机项目教程》简直是一股清流。它不像其他教材那样上来就让你啃晦涩的datasheet,而是以一种引导性的方式,让你循序渐进地掌握单片机的开发。我印象最深刻的是书中关于“电机速度控制”的项目,它详细介绍了如何使用PWM(脉冲宽度调制)技术来控制电机的转速。作者用形象的比喻,将PWM比作“通过快速开关来模拟不同占空比的信号”,让我瞬间就理解了这个概念。我按照书中的指导,成功实现了一个可以调节电机转速的小装置,这让我对单片机在电机控制领域的应用有了更深的认识。书中的代码讲解非常到位,不仅仅是给出代码,还会深入分析其逻辑,以及各种变量和函数的含义。这让我能够理解代码的底层原理,而不是简单地复制粘贴。我之前写代码总是喜欢一次性写完,然后调试很久,这本书教了我如何分步调试,如何使用串口打印中间结果,这大大提高了我的调试效率。而且,书中还提供了一些关于项目优化的建议,比如如何减小代码体积,如何提高程序运行速度,这对于我这种追求极致性能的开发者来说非常重要。我喜欢它对电路设计的讲解,不仅仅是给出原理图,还会解释每个元器件的选择依据,以及它们的连接方式。这让我能够更好地理解硬件和软件之间的配合。

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说实话,我买这本书之前,对单片机项目的实际落地操作还有些忐忑。我曾在网上看过一些零散的单片机教程,但很多都停留在理论层面,或者项目的复杂度让我望而却步。然而,《单片机项目教程》给我带来了极大的惊喜。它不仅仅是堆砌代码和原理,而是真正地将理论与实践紧密结合。书中每一个项目的设计都考虑到了实际应用的可能性,从元器件的选择、电路的搭建,到代码的编写和调试,都给出了详尽的指导。我印象最深刻的是关于“智能家居温湿度监测”的项目,它不仅仅是简单地读取传感器数据,还引入了数据传输和显示的功能。作者一步步地引导我如何选择合适的传感器,如何连接到单片机,如何编写读取数据的程序,以及如何将数据通过串口发送到电脑上的显示软件。整个过程流畅且易于理解。更难得的是,书中还涉及了一些高级话题,比如如何优化代码以提高运行效率,以及如何处理异常情况。这些内容对于想要深入学习单片机的读者来说非常有价值。它让我明白,单片机项目不仅仅是实现某个功能,更重要的是如何让这个功能稳定、高效地运行。我特别欣赏书中对硬件调试的讲解,它详细介绍了如何使用万用表、示波器等工具来排查硬件故障,这对于初学者来说是必不可少的技能。我之前遇到过几次硬件接线错误,多亏了书中的指导,我才能迅速找到问题并解决。这本书的另一个优点是其项目设计的循序渐进性,从最基础的输入输出控制,到复杂的数据处理和通信,难度逐步递增,这让我在学习过程中能够不断巩固和提升。

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我一直对如何将想法变成现实的电子产品充满兴趣,但单片机的世界对我来说曾经是那么的遥远而神秘。《单片机项目教程》的出现,彻底改变了我的认知。它以一种非常友好的姿态,带领我一步步走进单片机的世界。我印象最深刻的是书中关于“交通灯控制系统”的项目,它不仅仅是简单的红绿灯切换,还加入了行人过马路按钮和车辆检测功能,实现了一个更智能、更人性化的交通信号控制。这个项目让我深刻体会到单片机在复杂系统控制方面的强大能力。书中的代码讲解非常深入,不仅仅是给出代码,还会深入剖析每一条指令的作用,以及它们是如何协同工作的。这让我能够真正理解代码的底层原理,而不是死记硬背。我之前在编写代码时常常犯一些低级错误,但通过这本书,我学会了如何利用有限状态机来设计更健壮的控制逻辑,如何编写更具可移植性的代码。而且,书中还对一些常用的通信协议进行了介绍,比如UART、SPI,并给出了相应的实例,这为我后续进行多设备通信奠定了基础。我喜欢它对项目安全性设计的考虑,它不仅仅教会我如何实现功能,更引导我去思考如何让项目更加稳定可靠。

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作为一名非科班出身的电子爱好者,我一直在努力寻找一本能够让我真正理解并掌握单片机项目开发的教程。《单片机项目教程》无疑是我近期最满意的学习材料。它没有那种“高高在上”的学术腔调,而是用最直白、最易懂的语言,将单片机的奥秘一一揭示。我特别喜欢书中关于“自动售货机”的项目,它不仅仅是简单的商品出入控制,还包含了货币识别、找零计算、商品库存管理等多个模块,让我看到了单片机在商业应用中的广阔前景。书中的代码示例都经过了反复测试和优化,易于理解和移植。作者在讲解代码时,不仅仅是解释“怎么做”,更注重讲解“为什么这么做”,这对于培养开发者的独立思考能力非常有帮助。我之前在项目开发中常常遇到一些瓶颈,但通过这本书,我学会了如何利用模块化设计来简化项目结构,如何编写更具扩展性的代码。而且,书中还对一些常用的嵌入式操作系统进行了简要介绍,并给出了相应的开发案例,这为我后续深入学习操作系统提供了方向。我喜欢它对项目复用性的讲解,它不仅仅教会我如何完成一个项目,更引导我去思考如何将其中的模块和经验应用到其他项目中。

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这本《单片机项目教程》是我近期阅读过的最实在、最有价值的技术书籍之一。作为一名有一定编程基础但对单片机项目经验不足的开发者,我被书中深入浅出的讲解和丰富实用的项目所吸引。它并非泛泛而谈,而是聚焦于实际项目的落地,从硬件选型、电路设计到软件编程,都给出了清晰的指导。我特别喜欢它关于“数据采集与传输”的章节,书中以一个“环境监测站”项目为例,详细讲解了如何选择合适的传感器,如何读取传感器数据,以及如何通过无线模块将数据发送到云端平台。这个项目涵盖了嵌入式开发中非常重要的几个环节,让我对物联网应用的开发流程有了更全面的认识。书中的代码示例都经过了精心设计,易于理解和扩展。作者在讲解代码时,不仅解释了“是什么”,更强调了“为什么”,这对于提升开发者的代码设计能力至关重要。我之前对代码的优化思路比较模糊,但通过这本书,我学会了如何利用位操作、查表法等技巧来提高程序效率,如何编写更具可读性和可维护性的代码。而且,书中还对一些常见的单片机开发板进行了介绍,并给出了相应的开发环境搭建指南,这对于初学者来说省去了不少摸索的时间。我喜欢它对项目设计思路的阐述,它教会我如何从一个需求出发,逐步分解成小的功能模块,并最终集成成一个完整的项目。

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这本《单片机项目教程》简直是为像我这样的新手量身定做的!我之前对单片机完全是零基础,看到网上那些各种参数、寄存器、汇编语言就头疼。但这本书不一样,它从最基础的单片机是什么、能做什么讲起,用非常通俗易懂的语言,把抽象的概念具象化。比如,它讲到led闪烁的时候,不是直接丢给你一堆代码,而是先解释为什么需要点亮led,led的组成,以及如何通过单片机控制电流来实现点亮和熄灭。更让我惊喜的是,每一章后面都跟着实操项目,从简单的“流水灯”到稍微复杂的“温度传感器数据采集”,每一步都清晰明了,配有详细的硬件连接图和代码注释。我按照书上的步骤,一步步跟着做,竟然真的成功点亮了第一个led,那种成就感无与伦比!书中的项目也很有代表性,涵盖了单片机应用的多个方向,比如传感器、显示屏、电机控制等等,让我对单片机的应用前景有了更直观的认识。我特别喜欢它讲解中断的部分,一开始以为会很难,结果作者用了一个生动的比喻,把中断比作“打断当前工作去处理更紧急的事情”,瞬间就明白了。而且,书中还提供了很多调试技巧,比如如何使用示波器、逻辑分析仪,这对于排查程序错误非常有帮助。我感觉这本书不仅仅是教我写代码,更是在培养我的解决问题的思路和能力。很多时候,我会遇到一些小问题,比如元件接线错误,或者代码逻辑不通,但书里提供的调试方法和思路,总能帮我找到症结所在。我真心推荐给所有对单片机感兴趣的朋友,尤其是初学者,这本书绝对会让你事半功倍!

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