微型计算机原理与应用学习指导 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:97

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出版时间:2009-3

价格:13.00元

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isbn号码:9787302193883

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《现代嵌入式系统设计与实践》 一、 本书概述 本书旨在为读者提供一个全面且深入的现代嵌入式系统设计与实践的学习指南。内容涵盖从嵌入式系统的基本概念、体系结构，到核心处理器选择、外围设备接口，再到操作系统移植、驱动程序开发，直至系统集成、性能优化和调试技巧。本书强调理论与实践相结合，通过大量实例和项目案例，帮助读者掌握嵌入式系统开发的整个生命周期。 二、 目标读者 在校学生： 计算机科学、电子工程、自动化等相关专业的本科生、研究生，希望深入了解嵌入式系统，掌握实际开发技能。 初级嵌入式工程师： 刚步入嵌入式开发领域，需要系统性地学习基础知识和主流技术。 希望转型的程序员： 具有一定软件开发经验，希望扩展技能栈，进入嵌入式开发领域。 硬件工程师： 希望理解软件在嵌入式系统中的作用，学习嵌入式软件开发流程。 业余爱好者/创客： 对嵌入式技术充满兴趣，希望动手实践，制作自己的智能设备。 三、 内容构成 本书共分为四大篇，循序渐进地引导读者掌握嵌入式系统开发的方方面面： 第一篇：嵌入式系统基础与核心概念 第一章：嵌入式系统概览 什么是嵌入式系统？定义、特点与发展历程。 嵌入式系统与通用计算机系统的区别与联系。 嵌入式系统的典型应用领域（物联网、消费电子、工业控制、汽车电子等）。 嵌入式系统开发的基本流程与挑战。 第二章：嵌入式处理器架构与选型 嵌入式处理器分类（微控制器MCU、微处理器MPU、数字信号处理器DSP）。 ARM架构详解（指令集、流水线、中断机制、内存管理）。 RISC-V架构简介及其优势。 处理器选型的关键考虑因素（性能、功耗、成本、接口、生态链）。 典型嵌入式处理器介绍（如STM32系列、ESP32系列、树莓派系列等）。 第三章：嵌入式系统内存与存储 内存类型（RAM、ROM、Flash、EEPROM）及其作用。 SRAM、DRAM、NOR Flash、NAND Flash的工作原理与特点。 存储器接口（SPI, I2C, Parallel Interface）及其连接方式。 存储器映射与寻址。 第四章：嵌入式系统的中断与定时器 中断机制：中断源、中断向量表、中断服务程序（ISR）、中断优先级、中断嵌套。 中断控制器（NVIC）的工作原理。 定时器/计数器：工作模式、预分频器、重载值、溢出中断。 实现延时、周期性任务和事件触发。 第二篇：嵌入式硬件接口与驱动开发 第五章：通用输入/输出（GPIO）接口 GPIO工作原理：输入、输出、推挽、开漏、上拉、下拉。 GPIO配置与控制（方向、电平）。 GPIO中断配置。 实际应用案例（LED控制、按键检测）。 第六章：串行通信接口（UART, SPI, I2C） UART（通用异步收发传输器）：异步通信原理、波特率、数据位、停止位、校验位、常用接口协议。 SPI（串行外设接口）：同步通信原理、主从模式、时钟极性与相位（CPOL/CPHA）、MOSI/MISO/SCK/CS。 I2C（集成电路互联总线）：多主多从通信原理、SDA/SCL、地址机制、 ACK/NACK。 驱动程序开发要点。 第七章：模数转换（ADC）与数模转换（DAC） ADC工作原理：采样、量化、编码。 ADC类型（逐次逼近型、Σ-Δ型、并行型）。 ADC分辨率、采样率、参考电压。 ADC驱动程序开发与采样策略。 DAC工作原理与应用。 第八章：其他常用外设接口 PWM（脉冲宽度调制）：产生可变占空比的方波信号，应用于电机控制、LED调光等。 DMA（直接内存访问）：实现CPU与外设之间的高效数据传输，减轻CPU负担。 RTC（实时时钟）：保持系统时间，记录事件。 Watchdog Timer（看门狗定时器）：用于系统复位，防止程序死锁。 LCD/OLED显示接口：驱动显示屏显示信息。 第三篇：嵌入式实时操作系统（RTOS）与软件开发 第九章：嵌入式实时操作系统（RTOS）入门 什么是RTOS？实时性、任务、进程、线程。 RTOS核心功能：任务调度（静态优先级、动态优先级、时间片轮转）、任务间通信（信号量、互斥锁、消息队列、事件标志组）、内存管理、中断管理。 RTOS的优势与必要性。 第十章：FreeRTOS/RT-Thread 等主流RTOS分析 FreeRTOS架构与核心API介绍。 RT-Thread组件与生态系统。 RTOS移植与配置。 基于RTOS的任务设计与开发实践。 功耗管理在RTOS中的应用。 第十一章：嵌入式软件开发流程与工具链 交叉编译环境搭建（GCC、Clang）。 集成开发环境（IDE）选择与配置（Keil MDK, IAR EWARM, VS Code + PlatformIO）。 构建系统（Makefile, CMake）。 调试工具：JTAG/SWD调试器、逻辑分析仪、示波器。 版本控制系统（Git）在嵌入式开发中的应用。 第十二章：嵌入式软件调试与优化 常用调试技巧（断点、单步执行、变量监视、内存查看）。 性能分析与瓶颈定位。 代码优化策略（算法优化、内存优化、功耗优化）。 单元测试与集成测试。 第四篇：嵌入式系统集成与高级主题 第十三章：嵌入式系统集成与固件更新 系统集成中的硬件与软件协同设计。 bootloader（引导加载程序）的作用与开发。 固件更新（OTA - Over-the-Air Update）机制。 系统可靠性与安全性考虑。 第十四章：嵌入式系统通信协议 TCP/IP协议栈在嵌入式系统中的应用。 HTTP/MQTT等应用层协议。 蓝牙、Wi-Fi、LoRa等无线通信技术。 第十五章：嵌入式系统案例分析与项目实践 以实际项目为例（如智能家居设备、数据采集终端、工业控制器等），讲解从需求分析到最终实现的完整过程。 引导读者动手实践，完成一个小型的嵌入式项目。 第十六章：嵌入式系统发展趋势 人工智能（AI）在嵌入式设备上的应用（边缘AI）。 安全嵌入式系统设计。 低功耗设计与能量收集。 面向未来的嵌入式技术展望。 四、 特色与亮点 内容全面： 覆盖嵌入式系统开发的核心知识点，从硬件到软件，从基础到高级。 实践导向： 大量穿插实际电路图、代码片段、开发板示例，便于读者理解和动手。 案例丰富： 精选多个典型嵌入式应用案例，帮助读者理解理论知识的实际应用。 深入浅出： 语言通俗易懂，逐步引导读者攻克技术难关。 紧跟前沿： 涵盖了嵌入式系统当前的热点技术和未来发展方向。 五、 学习建议 本书适合作为嵌入式系统开发的入门和进阶教材。建议读者在阅读理论知识的同时，积极动手实践。准备一款主流的嵌入式开发板（如STM32系列、ESP32系列、树莓派等），跟着书中的例子进行代码编写、调试和验证，将理论与实践紧密结合，才能真正掌握嵌入式系统设计的精髓。 本书将帮助您构建坚实的嵌入式系统开发知识体系，成为一名优秀的嵌入式工程师，驾驭日新月异的嵌入式技术浪潮。

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我注意到这本书在排版上运用了大量的留白，这在技术类书籍中是比较少见的。通常这类书为了塞下更多信息，恨不得把每一寸空间都填满，结果就是密密麻麻，眼睛看了都累。但它似乎更注重阅读的舒适度，适当的行距和段落间距，让复杂的内容得以“呼吸”。这种设计哲学体现了一种对读者体验的尊重，也间接说明了编写者并不想把知识点硬塞给你，而是希望你能够从容地消化吸收。我个人非常欣赏这种“留白美学”，它能有效缓解阅读疲劳，让我在面对晦涩的专业术语时，不至于产生强烈的抵触情绪，这对于提升学习的持久性有着不可估量的价值。

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翻阅过程中，我发现这本书在某些理论部分的解释上，似乎采用了多角度阐述的策略。比如，对于一个核心机制的描述，它可能先给出一个高度概括的文字定义，接着马上配上一个流程图来展示其动态过程，甚至可能在脚注或者旁栏中补充一个简短的历史演变或者实际应用中的小技巧。这种立体化的信息呈现方式，极大地丰富了知识的维度。它不仅仅告诉你“是什么”，更告诉你“为什么是这样”以及“在实际中如何运作”。这种全方位的解析，比单线条的讲解要深刻得多，它仿佛在搭建一个知识的立体模型，让我能够从不同侧面去理解和记忆，这对构建完整的知识体系至关重要。

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这本学习指导的目录结构设计得极其清晰有条理，简直是为自学者量身定做的导航图。每一章节的标题都精准地概括了核心内容，而且前后内容的逻辑衔接非常顺畅，不像有些资料，东一榔头西一棒子的，读起来非常费劲。我随便翻了几个部分，发现它似乎采用了模块化的学习路径，即便是初学者也能顺着这个脉络一步步深入，不会因为知识点的密集而感到窒息。更赞的是，它在关键概念的引入上似乎非常克制和渐进，没有一上来就抛出复杂的理论公式，而是先通过一些生活化的例子或者直观的图示进行铺垫，这种循序渐进的教学思路，对于建立稳固的基础认知非常有利，看得出编者在教学法上是做过深入研究的。

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这本书的装帧设计倒是挺别致，封面采用了一种磨砂质感，拿在手里很有分量，不像有些教材，轻飘飘的，让人感觉内容也跟着虚浮了。内页的纸张选择也挺考究，印刷字迹清晰，图表排版合理，这一点对于长时间阅读学习的工具书来说，太重要了。我记得我拿起它的时候，就被那一沓沉甸甸的纸张带来的扎实感所吸引，这仿佛在无声地告诉我，里面的知识是经过精心打磨、值得信赖的。虽然我还没来得及深究每一个章节的细节，但仅从物理形态上判断，这本书在制作上绝对是下足了功夫，至少在阅读体验的第一关，它就轻松赢得了我的好感。而且，边角的处理也做得很好，没有出现那种新书容易有的毛边或者书页不齐的现象，看得出出版社在品控上是很下功夫的。

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这本书的用词选择上，透露出一种非常严谨但又不失亲切的学者风范。它没有过度使用那种生涩难懂的行话去故作高深，而是尽可能地用准确的专业术语去描述概念，但同时，在解释这些术语时，又能保持一种让人感到受教而非被教导的语气。我特别留意了它在定义一些基础概念时的措辞，感觉用词非常精确，没有模棱两可的地方，这在理工科学习中是至关重要的品质。这种平衡感——既保证了学术上的高度可靠性，又兼顾了学习者接受知识的心理舒适区——是很多教材难以达到的境界，让人感觉像是在听一位经验丰富、善于引导的导师在讲解，而不是面对一本冰冷的参考书。

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