Freescale 9S12十六位单片机原理及嵌入式开发技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:孙同景 编

出品人:

页数:468

译者:

出版时间:2008-5

价格:49.00元

装帧:

isbn号码:9787111238836

丛书系列:

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《嵌入式系统设计与应用：以ARM Cortex-M系列微控制器为例》 本书旨在为读者提供一套全面而深入的嵌入式系统设计与开发方法论，重点关注当下主流的ARM Cortex-M系列微控制器。我们将从嵌入式系统的基本概念出发，逐步引导读者掌握从硬件选型、底层驱动编写，到操作系统移植、应用软件开发的全流程。 第一部分：嵌入式系统基础 在深入具体微控制器之前，我们将首先建立对嵌入式系统坚实的理论基础。这一部分将涵盖： 嵌入式系统的定义、特性与应用领域： 阐述嵌入式系统与通用计算机的区别，分析其资源受限、实时性要求高、专用性强等核心特点，并广泛介绍其在物联网、工业自动化、消费电子、医疗设备等领域的实际应用。 微控制器（MCU）基础知识： 详细介绍微控制器的基本组成，包括CPU核心、内存（RAM/ROM/Flash）、I/O端口、定时器/计数器、中断控制器、通信接口（UART, SPI, I2C等）等关键模块的功能和工作原理。 数字电路与计算机体系结构基础： 回顾二进制、逻辑门、时序逻辑等数字电路基础，以及计算机体系结构中指令集、存储器层次、总线等概念，为理解微控制器的工作机制打下基础。 嵌入式开发环境与工具链： 介绍集成开发环境（IDE）的选择（如Keil MDK, STM32CubeIDE, IAR Embedded Workbench等），编译器、汇编器、链接器、调试器等工具的作用，以及如何配置和使用它们。 第二部分：ARM Cortex-M微控制器详解 本部分将聚焦于ARM Cortex-M系列微控制器，这是当前嵌入式领域最受欢迎的微控制器架构之一。 ARM Cortex-M架构概述： 介绍ARM Cortex-M系列的设计理念，包括其在性能、功耗和成本方面的优势。重点讲解Cortex-M3/M4/M7/M33等主流核心的架构特性，如Thumb/Thumb-2指令集、流水线、中断处理机制（NVIC）、内存保护单元（MPU）等。 具体MCU系列选型与特点分析： 选取代表性的ARM Cortex-M系列产品（如STM32Fxxx, NXP Kinetis, Microchip SAM系列等）进行详细介绍，分析不同系列在性能、外设集成度、功耗和成本上的差异，帮助读者根据项目需求进行合理选型。 GPIO（通用输入输出）端口编程： 深入讲解如何配置和使用GPIO端口，包括输入/输出模式、上拉/下拉配置、推挽/开漏输出、复用功能等，并通过实例演示LED闪烁、按键扫描等基本应用。 中断系统详解与应用： 详细讲解Cortex-M的NVIC（Nested Vectored Interrupt Controller）工作原理，包括中断优先级、中断向量表、中断使能/禁用、中断服务程序（ISR）的编写规范，并通过实例展示外部中断、定时器中断的应用。 定时器/计数器应用： 介绍不同类型的定时器（如SysTick, General Purpose Timer, Advanced Timer）的功能，包括定时、计数、PWM输出、输入捕获等，并讲解其在延时、周期性任务、电机控制等方面的应用。 串行通信接口（UART, SPI, I2C）编程： 详细讲解UART（通用异步收发传输器）、SPI（串行外设接口）和I2C（集成电路总线）的工作原理、通信协议和寄存器配置，并通过实例演示与PC、传感器、其他MCU之间的数据通信。 ADC（模数转换器）与DAC（数模转换器）应用： 介绍ADC的采样原理、分辨率、转换速率，以及如何配置单次转换、连续转换、DMA传输等模式，并讲解其在读取模拟传感器数据方面的应用。介绍DAC的功能和应用，例如产生模拟信号。 DMA（直接内存访问）控制器： 讲解DMA的工作原理，以及如何利用DMA实现高效的数据传输，从而减轻CPU负担，提高系统性能，例如在ADC采样、UART通信等场景中的应用。 第三部分：实时操作系统（RTOS）与高级应用 在掌握了微控制器的基本外设和编程方法后，我们将引入实时操作系统，以应对更复杂的嵌入式应用开发。 实时操作系统（RTOS）概念与原理： 介绍RTOS的核心概念，如任务（Task）、调度器（Scheduler）、任务状态、任务间通信（IPC）机制（如消息队列、信号量、互斥锁）、中断管理等。 RTOS移植与配置： 以FreeRTOS为例，讲解如何将RTOS移植到目标微控制器平台上，并进行基本的配置，如时钟设置、内存分配等。 RTOS任务管理与调度： 演示如何创建、挂起、恢复、删除任务，以及理解不同调度策略（如优先级调度、轮转调度）对系统行为的影响。 RTOS任务间通信与同步： 详细讲解消息队列、信号量、互斥锁等IPC机制的应用场景和编程方法，解决多任务环境下的数据共享和同步问题。 嵌入式系统调试技术： 深入探讨嵌入式系统调试的各种方法和技巧，包括使用JTAG/SWD接口进行在线仿真调试，设置断点、单步执行、查看变量、内存监视，以及使用printf重定向进行日志输出。 嵌入式系统功耗优化： 分析嵌入式系统功耗的来源，介绍各种低功耗模式（如Sleep Mode, Stop Mode, Standby Mode），并讲解如何通过软件设计和硬件配置来降低系统功耗，延长电池寿命。 嵌入式系统可靠性与安全性： 探讨嵌入式系统在可靠性设计中的注意事项，如异常处理、错误恢复机制，以及基本的嵌入式系统安全概念，如代码保护、数据加密等。 第四部分：综合项目实践 为了巩固所学知识，本书将包含一系列由浅入深的综合项目，涵盖不同领域的嵌入式应用。 实例一：智能温湿度监测系统： 使用ADC读取温湿度传感器数据，通过UART将数据发送至PC，并结合定时器实现周期性采集。 实例二：基于PWM的电机调速控制： 利用定时器的PWM输出功能控制直流电机的转速，并通过按键或ADC调节占空比。 实例三：使用SPI接口的SD卡文件系统： 讲解SPI通信协议，并集成SD卡驱动，实现文件读写功能。 实例四：基于FreeRTOS的RTU通信协议实现： 学习RTU通信协议，并使用RTOS的多任务特性实现高效的数据采集和处理。 实例五：物联网传感器节点设计（概念性）： 探讨如何将Wi-Fi/蓝牙模块集成到系统中，实现数据的云端上传，为读者构建更高级的物联网应用打下基础。 通过理论讲解、实例分析和项目实践相结合的方式，本书将帮助读者全面掌握嵌入式系统设计与开发的技能，为应对日益复杂的嵌入式项目挑战做好充分准备。

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这本书的装帧设计给我留下了非常深刻的印象，尤其是封面材质的选择，那种略带磨砂质感的触感，让人在拿到书的瞬间就能感受到它所蕴含的专业性与厚重感。内页的纸张也选用了高质量的米白色纸张，不仅有效缓解了长时间阅读带来的视觉疲劳，更使得书中那些密集的电路图和代码示例的线条显得格外清晰锐利，即便是像我这种对细节观察比较挑剔的读者，也挑不出什么毛病。装订工艺的处理得非常扎实，书脊的胶合紧密，完全不用担心频繁翻阅会导致书页松脱的问题，这对于一本经常需要参考的技术手册来说，简直是福音。更值得一提的是，排版布局的匠心独到，章节标题、正文、注释以及重要公式的字体和字号搭配得恰到好处，层级分明，即使用户是初次接触这类深度技术书籍，也能迅速找到重点和逻辑脉络，这种对用户阅读体验的细致考量，体现了出版方在专业书籍制作上的高标准和专业素养，而非仅仅是内容的堆砌，让人愿意把它摆在书架上作为一件值得珍藏的作品。

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这本书在与其他同类参考资料的对比中，其最大的亮点在于其对软件与硬件接口层的深度挖掘和剖析。许多书籍往往侧重于软件算法的实现，或者仅仅停留在对芯片数据手册的简单翻译和转述，但这本书却罕见地将两者紧密地结合在一起，详细阐述了诸如PLL频率锁定机制与软件时序控制之间的微妙关系，以及DMA传输过程中的总线仲裁策略对上层应用性能的影响。它仿佛提供了一把“X光透视镜”，让读者能够清晰地看到上层C语言代码是如何在底层编译和硬件执行层面进行映射和交互的。对于希望从“会用”单片机编程进阶到“精通”底层架构理解的读者而言，这本书提供的视角是不可替代的，它成功地搭建起了一座从高级抽象思维到微观物理实现的桥梁，是真正意义上的内功心法修炼指南。

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这本书在实际应用案例的选取上展现出了极高的实用价值和前瞻性，完全没有停留在理论的象牙塔中。它所提供的项目范例，绝非那种陈旧的、早已被市场淘汰的“Hello World”级别的演示，而是紧密贴合当前工业控制和实时嵌入式系统设计中的热点需求。我注意到其中关于中断服务程序（ISR）的编写规范和优化策略部分，讲解得非常透彻，特别是针对多任务环境下的优先级反转问题，作者给出了好几种成熟的解决方案及优缺点对比，这对于即将步入工作岗位的工程师来说，是价值连城的实战经验。此外，书中对调试技巧的介绍也相当到位，对于那些经常被莫名其妙的Bug困扰的人来说，那些关于示波器探头使用技巧和逻辑分析仪配置指南的段落，简直就是及时的“救命稻草”，它教会的不仅仅是“如何实现功能”，更是“如何在出现问题时高效地定位和解决问题”，这种解决问题的能力才是技术人员的核心竞争力所在。

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从语言风格和专业术语的处理上来看，作者无疑是一位深谙跨文化交流的专家。全书的行文流畅自然，即便涉及到大量高度专业化的术语，作者也总能提供一个精准且易于理解的中文释义，并且巧妙地在脚注或括号内注明了对应的英文原文。这种细致的处理方式，极大地便利了那些需要同时参考英文官方文档进行深入研究的读者。我特别欣赏作者在保持技术严谨性的同时，避免了过度使用生僻的、不必要的学术腔调，使得整本书读起来有一种“老教授面对面耐心讲解”的亲切感，而非那种冷冰冰的教科书式说教。这种温度感在技术书籍中是相当难得的，它激励着读者去主动探索那些看似遥不可及的复杂知识点，让人感觉学习的过程是充满探索乐趣的，而不是枯燥的知识灌输，极大地提升了阅读的积极性和持续性。

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我个人尤其欣赏作者在阐述复杂概念时所采取的那种抽丝剥茧、层层递进的叙述方式，简直是技术写作中的典范。例如，在讲解某个底层硬件寄存器的位操作逻辑时，作者并没有直接抛出晦涩难懂的十六进制掩码，而是先用生动的比喻，将抽象的内存地址空间具象化为一个“虚拟的房间”，然后逐步引导读者理解如何通过“钥匙”（即位操作）精确地打开或关闭房间里的特定“开关”（即功能标志位）。这种由浅入深，循序渐进的教学路径，极大地降低了学习曲线的陡峭程度，对于那些基础相对薄弱，但又渴望啃下硬骨头的学习者来说，无疑是强心剂。书中大量的流程图和逻辑框图的穿插使用，更是起到了画龙点睛的作用，它们不仅仅是文字描述的简单视觉化替代品，而是真正将系统架构和数据流向直观呈现出来的有力工具，使得那些原本容易混淆的概念，在图表的辅助下变得豁然开朗，让人忍不住想立即动手实践一番。

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书的前一半是直接翻译手册，后一半是抄邵贝贝的ucos。国内的书也太好写了。

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很实用

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好书 我一辈子也忘不了的书 做智能车必读

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