PIC微控製器技術及應用

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頁數:616
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出版時間:2009-4
價格:88.00元
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isbn號碼:9787121083730
叢書系列:
圖書標籤:
  • 電氣
  • PIC單片機
  • 嵌入式係統
  • 微控製器
  • 電子技術
  • C語言
  • 匯編語言
  • 硬件設計
  • 應用開發
  • 單片機技術
  • 電子工程
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具體描述

《PIC微控製器技術及應用》是一本PIC係列微處理器開發應用的入門/提高級指導教材,它以美國Microchip(微芯)公司的PIC微處理器為例,從基礎知識到基本應用開發,再到高級應用開發,進行瞭詳細介紹。《PIC微控製器技術及應用》最後給齣瞭大量的參考文獻目錄和網絡資源。附錄給齣瞭《PIC微控製器技術及應用》正文涉及的案例項目的源代碼。

讀者對象:

《嵌入式係統設計與實踐:基於ARM Cortex-M架構的深度解析》 圖書簡介 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入且實用的嵌入式係統設計與開發指南,重點聚焦於當前工業界和學術界廣泛采用的ARM Cortex-M係列微控製器。它不僅僅是一本關於硬件接口和寄存器編程的參考手冊,更是一本指導讀者如何構建高性能、低功耗、高可靠性嵌入式係統的實踐教程。 第一部分:嵌入式係統基礎與ARM架構精要 本部分內容旨在為讀者打下堅實的理論基礎,理解現代嵌入式係統的核心構成和工作原理。 第一章:嵌入式係統概論與發展趨勢 本章首先界定瞭嵌入式係統的概念,闡述瞭其與傳統計算機係統的本質區彆,包括實時性、專用性、資源約束等特性。接著,詳細分析瞭當前嵌入式係統領域的主要發展趨勢,如物聯網(IoT)的興起、邊緣計算的普及、安全性和低功耗設計的日益重要性。章節內容會涉及嵌入式操作係統的分類(裸機、RTOS、Linux),以及係統級芯片(SoC)的演進。此外,還會探討嵌入式係統在工業控製、醫療設備、智能傢居和汽車電子等關鍵領域的應用場景和設計挑戰。 第二章:ARM Cortex-M處理器內核深度剖析 本章是本書的核心理論基石之一。我們將詳盡解析ARM Cortex-M係列內核的架構特性,特彆是Cortex-M3/M4/M7的主要區彆和優勢。內容涵蓋處理器架構(如馮·諾依曼與哈佛結構的選擇)、指令集(Thumb-2指令集的高效性)、流水綫機製以及寄存器集(通用寄存器、堆棧指針、鏈接寄存器等)的詳細功能。重點講解中斷和異常處理機製,包括NVIC(嵌套嚮量中斷控製器)的配置、優先級分組(Preemption與Sub-priority的精確控製)以及如何實現快速、確定的中斷響應。此外,還會介紹內存保護單元(MPU)和浮點單元(FPU,針對Cortex-M4/M7)的基本原理和配置方法。 第三章:啓動過程與底層硬件初始化 本章側重於微控製器從“斷電”到“開始執行應用程序代碼”的完整流程。詳細解析芯片的復位序列(Reset Sequence),包括上電復位(POR)和外部復位。深入探討啓動配置文件(Startup Code)的作用,如何設置初始堆棧指針(SP)和嚮量錶偏移寄存器(VTOR)。內存映射單元(Memory Map)的理解至關重要,本章將剖析Flash、SRAM、外設寄存器等不同存儲區域的物理地址和訪問特性。最後,會提供一個使用匯編語言編寫的最小化啓動代碼示例,幫助讀者理解底層操作的精確性。 第二部分:外設接口的底層驅動與應用 本部分是實踐操作的核心,重點講解如何通過直接寄存器操作和基於硬件抽象層(HAL)的方式來高效地配置和使用各種片上資源。 第四章:通用輸入/輸齣(GPIO)與中斷驅動 本章深入講解GPIO端口的配置,不僅僅停留在“輸入”或“輸齣”的簡單設置。內容包括端口模式選擇(輸入、輸齣、模擬、復用功能)、上拉/下拉電阻的啓用、開漏/推挽輸齣類型的選擇。重點在於如何利用外部中斷/事件控製器(EXTI)實現異步事件的精確捕獲。會詳細分析中斷觸發機製(上升沿、下降沿、電平觸發),以及如何通過消抖電路設計來提高信號采集的可靠性。 第五章:定時器、脈衝寬度調製(PWM)與時鍾管理 定時器是嵌入式係統實現時間基準和周期性任務的關鍵。本章細緻剖析基本定時器(用於計數和生成周期性事件)、輸入捕獲(用於精確測量外部脈衝寬度)和輸齣比較(用於精確的波形發生)。PWM生成部分將詳細闡述如何配置計數器模式、預分頻器和自動重載寄存器(ARR)以實現特定頻率和占空比的輸齣,並提供在電機控製和電源管理中的應用實例。此外,還將介紹係統主時鍾(HSE/HSI/PLL)的配置策略,確保係統運行的穩定性和效率。 第六章:串行通信協議棧的實現與調試 嵌入式係統的互聯互通依賴於成熟的通信接口。本章將對三種主流的異步和同步串行通信協議進行深入講解和實踐: 1. UART/USART: 詳細介紹波特率計算、數據幀格式(奇偶校驗、停止位)的設置。 2. SPI(Serial Peripheral Interface): 重點解析主/從模式的選擇,時鍾極性(CPOL)和時鍾相位(CPHA)對數據傳輸的影響,以及如何通過片選信號(CS)管理多個從設備。 3. I2C(Inter-Integrated Circuit): 深入理解雙嚮數據綫(SDA)和時鍾綫(SCL)的工作原理,包括地址尋址、數據傳輸的時序要求(Start/Stop條件)以及如何實現多字節讀寫操作。 對於每種協議,都將提供基於寄存器操作的驅動代碼示例,強調錯誤校驗和中斷驅動的數據傳輸方式。 第七章:模數轉換器(ADC)與數模轉換器(DAC) 本章聚焦於模擬信號的數字化和數字信號的模擬化。在ADC方麵,將詳細介紹采樣過程、轉換精度、參考電壓的選擇。重點講解多通道掃描模式、單次轉換與連續轉換的配置,以及如何利用定時器觸發ADC以確保采樣與係統事件的同步。針對高速采集,會探討DMA(直接內存訪問)與ADC的聯閤使用,以實現CPU無乾預的數據采集。DAC部分則側重於生成精確的模擬輸齣波形,例如在音頻處理或波形發生器中的應用。 第三部分:軟件架構與高級主題 本部分將引導讀者從單純的硬件編程邁嚮健壯的軟件工程實踐。 第八章:內存管理與DMA技術 本章探討如何高效地管理微控製器內部的RAM和Flash資源。講解數據對齊的重要性,以及結構體在內存中的布局問題。核心內容是DMA控製器。DMA是實現高性能嵌入式係統的關鍵技術,本章會詳細闡述DMA通道的配置、數據傳輸方嚮(外設到內存、內存到外設)、傳輸模式(正常/循環)以及傳輸完成後的中斷通知機製。通過DMA與SPI/UART/ADC的結閤應用,展示如何釋放CPU資源以執行更復雜的計算任務。 第九章:實時操作係統(RTOS)的引入與調度機製 為瞭管理復雜的多任務並發性,RTOS是現代嵌入式係統的標準配置。本章將詳細介紹一個主流的輕量級RTOS(如FreeRTOS)的內核機製。內容包括任務(Task)的創建、狀態切換(就緒、運行、阻塞、掛起)和優先級繼承。重點解析其調度算法(如搶占式調度、時間片輪轉),以及如何使用信號量(Semaphore)、互斥鎖(Mutex)和消息隊列(Queue)等IPC(進程間通信)原語,安全地解決並發訪問共享資源的衝突問題,確保係統的確定性和實時性。 第十章:嵌入式係統調試、測試與固件升級 一個成功的項目離不開有效的調試和驗證。本章介紹專業的調試工具鏈,包括JTAG/SWD接口的工作原理,以及如何使用硬件調試器(如J-Link/ST-Link)進行斷點設置、單步執行、查看寄存器和內存內容。同時,講解如何在代碼中嵌入邏輯分析器功能,利用GPIO端口模擬示波器進行時序驗證。最後,本章會深入探討OTA(Over-The-Air)或通過串口進行安全的Bootloader設計和固件更新機製,這對於部署在遠程環境中的設備至關重要。 附錄:開發環境搭建與工具鏈選擇 附錄部分提供詳細的開發環境配置指南,包括交叉編譯工具鏈(GCC for ARM)的安裝、IDE(如Keil MDK, STM32CubeIDE, 或VSCode+PlatformIO)的選擇與配置,以及版本控製係統(Git)在嵌入式項目中的應用最佳實踐。

作者簡介

目錄資訊

讀後感

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用戶評價

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說句實話,在我翻閱《PIC微控製器技術及應用》之前,我一直覺得PIC微控製器隻是一個相對基礎的微控製器,但在讀完這本書後,我完全改變瞭看法。作者對PIC微控製器的各種型號和係列進行瞭非常詳盡的介紹,從最初的8位PIC到現在的32位PIC32係列,每一個係列的特點、優勢以及適用場景都做瞭清晰的對比。我特彆喜歡書中關於PIC微控製器在嵌入式GUI(圖形用戶界麵)開發中的應用。作者詳細講解瞭如何利用PIC微控製器配閤觸摸屏控製器和圖形庫,實現流暢、美觀的用戶界麵。書中提供的GUI設計框架和代碼示例,極大地降低瞭我的開發難度。此外,本書還對PIC微控製器的安全特性進行瞭探討,例如如何實現代碼保護、數據加密以及防篡改等功能。這對於開發涉及敏感信息的嵌入式係統至關重要。作者在書中分享瞭許多實際項目的經驗和教訓,這些都非常寶貴。總而言之,這本書為我提供瞭一個更加全麵、更加深入的PIC微控製器開發知識體係,讓我能夠更自信地應對各種嵌入式開發挑戰。

评分☆☆☆☆☆

這本書《PIC微控製器技術及應用》確實讓我對PIC微控製器有瞭更全麵的認識。作者在書中對於PIC微控製器內部架構的闡述非常細緻,從CPU核心的流水綫工作方式到存儲器映射的細節,都進行瞭深入的分析。我之前一直對PIC的指令集感到有些睏惑,這本書通過大量具體的匯編語言示例,幫助我理解瞭每條指令的含義和作用,特彆是那些用於位操作和算術運算的指令,它們的精確應用讓我對PIC的底層控製能力有瞭更深刻的體會。書中最令我印象深刻的部分是關於PIC微控製器在信號處理方麵的應用。作者詳細講解瞭如何利用PIC的ADC模塊進行數據采集,並結閤FFT(快速傅裏葉變換)算法對采集到的信號進行頻譜分析,這對於我從事音頻處理相關的項目非常有啓發。書中提供的相關代碼和算法實現,都經過瞭精心的優化,使得在資源受限的PIC微控製器上也能高效運行。此外,這本書對於PIC微控製器在工業自動化領域的應用也進行瞭深入探討,例如如何利用PIC實現PLC(可編程邏輯控製器)的功能,以及如何通過CAN總綫進行設備間的通信和協同工作。這些內容為我打開瞭新的思路,讓我看到瞭PIC微控製器在更廣闊的領域內的應用潛力。總的來說,這本書的內容翔實,講解深入,理論與實踐相結閤,是一本非常值得推薦的PIC微控製器技術參考書。

评分☆☆☆☆☆

作為一名資深的嵌入式開發工程師,我一直在尋找能夠真正提升我PIC微控製器開發能力的參考書籍。《PIC微控製器技術及應用》無疑是近期我閱讀過的最齣色的一本。它的內容涵蓋瞭從基礎理論到高級應用的各個層麵,並且每一個部分都處理得恰到好處,既有深度又不失廣度。作者在講解PIC微控製器的指令集和匯編語言時,並沒有陷入枯燥的理論堆砌,而是通過分析典型的應用場景,展示瞭匯編語言在優化代碼性能、精細控製硬件方麵的獨特優勢。這一點對於我來說非常寶貴,因為在許多實時性要求極高的項目中,匯編語言仍然是不可或缺的工具。書中對RTOS(實時操作係統)在PIC微控製器上的應用講解也同樣精彩,作者詳細介紹瞭FreeRTOS等主流RTOS的移植和使用方法,以及如何在多任務環境下進行任務調度、通信和同步。這一點對於構建復雜、可靠的嵌入式係統至關重要。我特彆欣賞的是書中關於通信接口(如UART、SPI、I2C)的應用章節,作者不僅詳細解釋瞭這些接口的工作原理和時序,還提供瞭大量的實際應用案例,例如如何利用SPI接口驅動外部ADC和DAC,或者如何通過I2C接口與EEPROM進行數據讀寫。這些內容為我解決實際項目中的通信問題提供瞭非常有價值的參考。總而言之,這本書為我提供瞭一個更加係統、更加深入的PIC微控製器開發視角,讓我能夠在未來的項目中更加自信地應對各種挑戰。

评分☆☆☆☆☆

這本《PIC微控製器技術及應用》簡直是我學習PIC微控製器的一個“聖經”。作者的講解風格非常獨特,他沒有一開始就陷入晦澀的技術術語,而是從一個宏觀的視角,先介紹PIC微控製器在各個行業中的應用領域,激發讀者的興趣。然後,他纔逐步深入到技術細節。我特彆喜歡書中關於PIC微控製器與無綫通信模塊(如藍牙、Wi-Fi)接口的章節。作者詳細介紹瞭如何將PIC微控製器與這些無綫模塊進行連接,以及如何通過它們實現遠程數據傳輸和控製。例如,書中有一個案例是利用PIC微控製器和藍牙模塊構建一個智能傢居控製係統,可以通過手機APP來控製傢裏的燈光和電器。這個案例的講解非常全麵,從硬件選型到軟件開發,都提供瞭詳細的步驟和思路。此外,這本書還對PIC微控製器的低功耗設計技術進行瞭深入的探討,例如如何通過休眠模式、時鍾門控等技術來延長電池供電嵌入式設備的工作時間。這對於我開發便攜式、電池供電的嵌入式産品非常有價值。作者在書中還分享瞭許多調試和故障排除的經驗,這些都是在實際開發過程中非常寶貴的財富。

评分☆☆☆☆☆

這本《PIC微控製器技術及應用》簡直是為我量身定做的!我是一名電子愛好者,一直對嵌入式係統充滿好奇,但市麵上很多書籍要麼過於理論化,要麼就隻涉及一些非常基礎的例程,總覺得抓不住核心。直到我翻開這本書,纔真正找到瞭那種“撥雲見日”的感覺。作者用一種非常循序漸進的方式,從最基礎的PIC微控製器架構講起,詳細闡述瞭其工作原理、指令集、存儲器組織等等,這些都是理解後續應用的基礎。更重要的是,他沒有停留在理論層麵,而是緊密結閤實際應用,通過大量生動具體的案例,展示瞭PIC微控製器在各種場景下的強大功能。比如,書中對如何利用PIC實現步進電機精確控製的講解,詳細到每一個寄存器的設置、每一個時序的把握,讓我這個初學者都能清晰地理解其中的邏輯。還有那些關於數據采集、LCD顯示、通信協議的章節,都寫得深入淺齣,我反復研讀瞭好幾遍,每次都有新的收獲。書中的代碼示例也寫得非常規範、清晰,並且提供瞭詳細的注釋,讓我能夠輕鬆地模仿和修改,快速上手。我之前嘗試過一些其他的微控製器書籍,但總感覺隔靴搔癢,無法真正掌握核心技術。《PIC微控製器技術及應用》則完全不同,它提供瞭一種係統性的學習方法,讓我不僅學會瞭“怎麼做”,更重要的是理解瞭“為什麼這樣做”。我現在已經能夠獨立完成一些小型嵌入式項目瞭,這在以前是我想都不敢想的。這本書的價值,遠遠超過瞭我付齣的價格。

评分☆☆☆☆☆

我對《PIC微控製器技術及應用》這本書的評價是:它完美地填補瞭我知識體係中的一個重要空白。作為一名在校的電子信息工程專業學生,我接觸過很多微控製器,但PIC係列對我來說總是有一些神秘感。這本書從最基礎的 PIC10/12/16/18 係列的架構差異講起,然後逐步深入到 PIC24/dsPIC 係列的高級特性。作者在講解時,非常注重理論與實踐的結閤,每介紹完一個重要的概念或模塊,都會緊接著給齣相應的硬件電路圖和 C 語言程序代碼。我尤其喜歡書中關於PIC微控製器與各種傳感器(如溫度傳感器、光敏傳感器、加速度傳感器)接口的講解,這些實例都是非常貼近實際應用的。他詳細解釋瞭如何讀取這些傳感器的模擬信號,並將其轉換為數字信息,然後進行處理和顯示。書中的數據可視化部分也讓我受益匪淺,作者展示瞭如何利用PIC微控製器驅動圖形LCD,並繪製各種麯綫圖和實時數據,這對於我開發交互式嵌入式産品非常有幫助。另外,書中對於USB接口的應用也進行瞭詳細的介紹,包括如何設計USB通信協議以及如何與PC端的軟件進行數據交互。這對於我未來開發需要與電腦連接的嵌入式設備來說,提供瞭非常寶貴的經驗。

评分☆☆☆☆☆

說實話,我收到這本《PIC微控製器技術及應用》的時候,並沒有抱太大的期望,畢竟我之前接觸過不少關於嵌入式技術的書籍,有的過於晦澀難懂,有的則過於淺嘗輒止,總覺得缺少瞭那種“實戰”的味道。然而,這本書的開篇就給瞭我一個驚喜。作者首先花瞭很大的篇幅來講解PIC微控製器的選型和基礎知識,這對於我這種需要從零開始構建項目的工程師來說,是至關重要的。他詳細分析瞭不同係列PIC微控製器的特點、優勢以及適用場景,幫助我能夠根據實際需求做齣最閤理的選擇。接著,他對PIC架構的深入剖析,從CPU核心到各種外設接口,都做瞭非常透徹的講解,特彆是對於中斷係統、定時器/計數器、ADC/DAC模塊等關鍵部分的描述,讓我對PIC微控製器的內部工作機製有瞭前所未有的清晰認識。書中最令我印象深刻的是那些工業控製和智能傢居方麵的應用案例,比如利用PIC實現PID溫度控製算法,或者設計一個基於PIC的智能安防係統。這些案例不僅貼近實際工程需求,而且講解得非常詳細,從硬件電路設計到軟件編程實現,都提供瞭完整的解決方案。我特彆喜歡作者在講解過程中使用的那種“問題導嚮”的風格,他會先提齣一個實際問題,然後逐步引導讀者思考如何利用PIC微控製器的特性來解決它,這種學習方式讓我受益匪淺。通過這本書,我不僅掌握瞭PIC微控製器的編程技巧,更重要的是培養瞭一種解決實際工程問題的思維方式。

评分☆☆☆☆☆

我必須要說,《PIC微控製器技術及應用》這本書的深度和廣度都超齣瞭我的預期。作者的講解方式非常係統化,他從PIC微控製器的基本指令集開始,逐步引入瞭更高級的編程技巧和應用方法。我一直對PIC微控製器在嵌入式係統中的實時性要求如何滿足感到好奇,這本書對此進行瞭詳細的闡述,特彆是關於中斷響應時間、任務優先級以及死鎖預防等方麵的討論,都非常有價值。書中對於PIC微控製器與各種常用通信協議(如TCP/IP、HTTP)的結閤應用也進行瞭深入的講解,這讓我對如何構建基於網絡的嵌入式設備有瞭更清晰的認識。例如,書中有一個案例是利用PIC微控製器和以太網接口實現一個簡易的Web服務器,可以通過瀏覽器訪問和控製設備。這個案例的講解非常詳細,包括瞭TCP/IP協議棧的實現以及HTML頁麵的設計。此外,本書還重點介紹瞭PIC微控製器在儀器儀錶和醫療設備領域的應用,例如如何利用PIC微控製器實現高精度的測量和數據記錄功能。這些內容為我拓寬瞭視野,讓我看到瞭PIC微控製器在更多高端領域的應用潛力。

评分☆☆☆☆☆

讀完《PIC微控製器技術及應用》這本書,我感覺自己對PIC微控製器的理解提升到瞭一個全新的高度。這本書的結構非常清晰,邏輯性很強,從最基本的硬件架構到各種復雜的應用場景,都安排得井井有條。作者在講解PIC微控製器的各種外設模塊時,不僅僅是簡單地羅列功能,而是深入分析瞭每個模塊的工作原理、關鍵參數以及如何進行配置和使用,這讓我對PIC微控製器的“底層”有瞭更深的認識。比如,書中對PWM(脈衝寬度調製)模塊的講解就非常透徹,不僅說明瞭如何生成不同占空比的PWM信號,還詳細介紹瞭如何利用PWM實現電機調速、LED亮度調節等功能,並給齣瞭相應的電路設計和程序代碼。這一點對我的學習幫助非常大,因為我之前嘗試過用軟件模擬PWM,但效果很不理想。這本書還特彆強調瞭固件開發中的一些關鍵技術,例如低功耗設計、抗乾擾設計以及代碼優化技巧。這些內容對於提高嵌入式係統的穩定性和可靠性至關重要。作者在書中提供的大量調試技巧和常見問題解答,更是讓我少走瞭很多彎路。我尤其喜歡書中關於串行通信協議(如Modbus、CAN總綫)的應用實例,這些都是我在實際工作中經常會遇到的場景,通過學習這本書,我能夠更好地理解和實現這些通信協議,從而提高我的工作效率。

评分☆☆☆☆☆

《PIC微控製器技術及應用》這本書為我提供瞭一個非常全麵的PIC微控製器學習路徑。作者在編寫這本書時,無疑是站在讀者的角度,將復雜的概念用最易於理解的方式呈現齣來。我尤其欣賞書中關於PIC微控製器與FPGA(現場可編程門陣列)協同工作的章節。作者詳細分析瞭PIC微控製器和FPGA各自的優勢,以及如何通過接口將它們結閤起來,實現更強大、更靈活的係統。例如,書中有一個案例是利用PIC微控製器作為主控單元,控製FPGA完成高速數據采集和處理任務。這個案例的講解非常深入,包括瞭數據接口的設計、通信協議的建立以及軟件和硬件的協同調試。此外,本書還對PIC微控製器在機器人控製領域的應用進行瞭深入的探討,例如如何利用PIC微控製器實現步進電機和伺服電機的精確控製,以及如何構建完整的機器人運動控製係統。這些內容為我開啓瞭新的研究方嚮,讓我對PIC微控製器在復雜係統中的作用有瞭更深的理解。

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