单片机应用实例开发 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:林 编

出品人:

页数:370

译者:

出版时间:2009-2

价格:34.00元

装帧:

isbn号码:9787560621869

丛书系列:

图书标签:

• 单片机
• 嵌入式系统
• 应用开发
• 实例教程
• C语言
• 硬件设计
• 电子工程
• 实践项目
• STC
• 51单片机

《嵌入式系统设计与开发实战》 本书是一部全面深入的嵌入式系统设计与开发指南，旨在为读者提供系统性的理论知识和丰富的实践经验。全书围绕嵌入式系统的核心概念、关键技术以及实际应用展开，内容涵盖从硬件基础到软件开发，再到系统集成与优化的各个环节。 第一部分：嵌入式系统基础 本部分首先为读者构建坚实的嵌入式系统理论基础。 第一章 嵌入式系统概述： 深入剖析嵌入式系统的定义、特点、组成架构及其在现代社会中的重要地位。我们将探讨嵌入式系统与通用计算系统的本质区别，以及其在物联网、工业自动化、消费电子等领域的广泛应用前景。 第二章 微处理器与微控制器： 详细介绍嵌入式系统中常见的处理器和控制器架构，包括ARM、MIPS等指令集体系结构。我们将分析不同架构的优缺点，以及如何根据应用需求选择合适的处理器。同时，重点讲解存储器、总线、中断系统等硬件核心单元的工作原理。 第三章 嵌入式硬件接口： 涵盖各种常用的嵌入式硬件接口技术，如GPIO、UART、SPI、I2C、USB、Ethernet等。书中将通过具体示例，讲解这些接口的工作原理、通信协议以及在实际开发中的应用方法，帮助读者掌握与外围设备进行交互的能力。 第四章 嵌入式操作系统（EOS）： 深入探讨实时操作系统（RTOS）的核心概念，包括任务调度、进程间通信（IPC）、内存管理、中断处理等。我们将分析FreeRTOS、RT-Thread等主流EOS的特点和优势，并指导读者如何根据项目需求选择和配置合适的EOS。 第二部分：嵌入式软件开发 本部分聚焦于嵌入式软件开发的各个层面，从底层驱动到应用层开发。 第五章 C/C++语言在嵌入式开发中的应用： 回顾并深入讲解C/C++语言在嵌入式开发中的关键特性，如指针、内存管理、位操作、内联函数等，并结合嵌入式开发的实际场景，给出编写高效、可靠嵌入式代码的技巧和模式。 第六章 嵌入式驱动程序开发： 详细讲解嵌入式驱动程序的开发流程和关键技术。内容包括设备驱动模型、中断处理、DMA（直接内存访问）以及常用外设（如ADC、DAC、定时器、PWM）的驱动开发实践。 第七章 嵌入式应用层开发： 介绍嵌入式应用层的软件架构设计原则，以及如何利用EOS提供的API进行应用程序的开发。我们将探讨事件驱动模型、状态机设计等常用开发模式，并提供实际的应用程序开发案例，帮助读者理解如何构建功能完善的嵌入式应用。 第八章 嵌入式通信协议： 涵盖常用的嵌入式通信协议，如TCP/IP、MQTT、CoAP等。书中将详细讲解这些协议的工作原理、通信流程以及在物联网和分布式系统中的应用。读者将学习如何实现设备之间以及设备与云平台之间的可靠通信。 第三部分：系统集成与优化 本部分关注嵌入式系统的整体构建、调试与性能优化。 第九章 嵌入式系统调试技术： 介绍多种嵌入式系统调试方法和工具，包括仿真器（Emulator）、调试器（Debugger）、逻辑分析仪、示波器等。我们将讲解如何使用GDB等工具进行代码调试，如何分析硬件故障，以及如何有效地定位和解决系统问题。 第十章 嵌入式系统性能优化： 探讨嵌入式系统性能优化的策略和技巧。内容包括代码优化、内存优化、功耗优化以及实时性优化。通过实例分析，指导读者如何识别性能瓶颈，并采取有效的措施提升系统效率。 第十一章 嵌入式系统安全性： 聚焦嵌入式系统的安全问题，包括固件安全、通信安全、数据安全以及访问控制。我们将介绍常见的安全威胁和防护技术，如加密算法、安全启动、权限管理等，帮助读者构建更安全的嵌入式产品。 第四部分：高级主题与案例分析 本部分将进一步拓展读者的视野，深入探讨一些前沿的嵌入式技术，并通过实际案例加深理解。 第十二章 物联网（IoT）技术与应用： 详细介绍物联网的整体架构、关键技术（如传感器网络、云平台、边缘计算）以及典型应用场景。我们将分析如何设计和开发面向物联网的嵌入式设备，并探讨其未来的发展趋势。 第十三章 嵌入式Linux系统开发： 深入讲解嵌入式Linux系统的构建、移植与应用开发。内容包括交叉编译工具链的搭建、Bootloader、Kernel的配置与裁剪、Rootfs的构建以及在嵌入式设备上的部署。 第十四章 嵌入式系统案例分析： 提供一系列不同领域的嵌入式系统实际开发案例，涵盖智能家居、工业控制、医疗设备、汽车电子等。每个案例都将从需求分析、系统设计、硬件选型、软件实现到最终的测试验证进行详细的讲解，帮助读者将所学知识融会贯通，解决实际工程问题。 本书特点： 理论与实践紧密结合： 每一章都力求在讲解理论知识的同时，提供丰富的实践示例和代码片段，帮助读者将理论知识转化为实际操作能力。 循序渐进，体系完整： 内容组织上遵循由浅入深、循序渐进的原则，从基础概念到高级应用，构建完整的嵌入式系统开发知识体系。 面向工程实践： 专注于解决嵌入式系统开发过程中的实际问题，强调在工程实践中的可行性和效率。 广泛的适用性： 无论您是初学者还是有一定经验的开发者，本书都能为您提供有价值的参考和指导。 通过研读本书，读者将能够系统地掌握嵌入式系统的设计原理、开发流程、调试技巧和优化方法，为成功开发各类嵌入式产品打下坚实的基础。

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从项目复杂度和实用性角度来看，这本书的选材显得非常“接地气”，没有过多炫耀晦涩难懂的尖端技术，而是聚焦于工业控制和日常物联网应用中最常遇到的难点。例如，关于Modbus通信协议的实现部分，书中没有直接引用库文件，而是手把手地教读者如何从校验和（CRC）计算开始，一步步构建起一个可靠的主站或从站程序。我尤其欣赏作者在处理通信错误和异常情况时的严谨态度。书中用了一个专门的章节来讨论“看门狗定时器（WDT）的合理配置与软件复位机制的协同”，这在很多书籍中往往是一笔带过的内容。作者通过一个模拟传感器数据采集失败的场景，详细演示了如何利用WDT确保系统在陷入死锁状态前能被有效重启，并记录下重启前后的状态日志。这种对“鲁棒性”的极致追求，让我感觉作者不仅仅是在教我们编程，更是在培养一种工程师的责任感，确保产品在极端环境下依然能稳定运行，这是经验的沉淀。

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我是一个对图形界面和人机交互有较高要求的电子爱好者，所以拿到这本书时，最期待的是它在显示技术方面的深度。坦白说，我对早期的LCD点阵屏和字符型液晶模块并不太感兴趣，但这本书中对TFT真彩屏驱动部分的讲解，确实超出了我的预期。它没有简单地罗列寄存器地址，而是将SPI或并行总线的时序图直接嵌入到讲解流程中，辅以清晰的扇区划分和读写控制流程图。特别是书中对DMA（直接内存访问）在刷新图像缓冲区时的优化策略，简直是教科书级别的范例。我记得我之前尝试移植一个开源的图形库到我的项目中时，总是被刷新延迟问题困扰，翻阅到这部分后，我才恍然大悟，原来是自己对数据传输批处理的理解存在误区。作者提供的那个基于分块传输的优化算法，在我实际项目中应用后，屏幕闪烁问题得到了根本性的改善，使得原本卡顿的动画效果变得流畅自然，这直接让我对这个项目的前景重拾了信心。这种将硬件传输特性与软件算法完美结合的讲解方式，对于追求极致性能的开发者来说，是极具吸引力的。

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我一直在寻找一本能够连接理论学习与实际项目部署的书籍，这本书在这方面的努力值得称赞。它在收尾部分专门开辟了一个关于固件升级（OTA）的简易实现章节，虽然篇幅不算长，但其核心思想的介绍非常到位。作者没有直接跳到复杂的网络协议栈，而是选择了一个基于UART或简单SPI Flash的扇区擦写机制来模拟整个升级过程，重点讲解了如何保证升级过程中断电导致芯片变“砖”的风险规避策略，例如双备份引导区的切换逻辑。这部分的讲解，让我对如何设计一个安全的现场维护机制有了全新的认识。我之前总觉得OTA是网络层面的事情，但这本书让我意识到，底层存储和启动逻辑的安全性才是实现可靠升级的前提。这种将整个产品生命周期考虑进去的编写思路，让这本书的价值远远超出了一个简单的“教程”，它更像是一份关于“如何制造一个可靠的电子产品”的备忘录。

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这本书的排版和代码展示方式，对我这样的初学者来说，既是优点也是需要适应的地方。优点在于，它大量使用了伪代码和流程图来辅助理解复杂的硬件初始化流程，使得那些密密麻麻的寄存器设置不再像天书一样令人望而却步。例如，在配置低功耗模式时，作者通过一个清晰的流程图展示了进入和退出睡眠状态所需的关键步骤和标志位切换，极大地降低了首次尝试的难度。然而，从纯粹的“代码风格”角度来看，书中给出的示例代码偏向于C语言的结构化编程，而不是现代嵌入式开发中流行的面向对象或更高级的模块化封装。这使得我们在阅读时，必须时刻在“学习基础原理”和“追求简洁代码”之间做一个权衡。尽管如此，对于需要从头理解底层驱动的读者来说，这种相对“冗余”但逻辑清晰的写法反而更有助于构建稳固的知识框架，因为它没有过早地用抽象层去掩盖底层的细节运作。

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这本书的封面设计得非常朴实，黑底白字的标题在侧面显得很醒目，初拿到手时，我主要关注的是它在基础概念讲解上的深入程度。我原以为它会像市面上很多同类书籍一样，停留在对晶振、复位电路这些基本元件的简单介绍，然后就急匆匆地进入项目实战。然而，作者显然花了不少笔墨在解释底层逻辑上，比如不同类型单片机（我想主要是51和AVR系列）在存储器结构上的细微差异，以及这些差异如何影响到代码的优化和速度。尤其让我印象深刻的是关于中断服务程序（ISR）的书写规范，书中不仅给出了标准模板，还用大量的篇幅对比了不同编译器在处理寄存器保护和恢复机制上的细微差别，这对于想要写出高效、可靠嵌入式软件的工程师来说，是非常宝贵的“内功心法”。我曾尝试用书中介绍的定时器配置方法去驱动一个高精度PWM输出，对比我之前依赖网上零散资料摸索出的方法，效率提升了至少15%，这说明作者的讲解绝非纸上谈兵，而是经过大量实践检验的。书中对“为什么”的阐述，远比“怎么做”来得更深刻，这正是它区别于其他入门读物的地方。

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