MSP430系列单片机C语言程序设计与开发 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:北京航空航天大学出版社

作者:胡大可

出品人:

页数:274

译者:

出版时间:2003-1

价格:29.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787810772457

丛书系列:

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• 单片机
• 单片机C语言
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深入探索：现代嵌入式系统设计与实践 本书旨在为对现代嵌入式系统设计与开发感兴趣的读者提供一个全面、深入且注重实践的知识框架。 本书内容聚焦于当前主流的嵌入式处理器架构、高效的软件开发技术以及系统级别的设计思路，完全避开了对特定单片机系列（如MSP430）的详细讲解。 本书的核心目标是培养读者构建复杂、可靠的嵌入式系统的能力，而非仅仅停留在对单个微控制器编程的层面。我们将把关注点放在通用原理、设计范式和前沿技术上。 第一部分：嵌入式系统基础与处理器架构剖析 本部分将构建坚实的理论基础，帮助读者理解现代嵌入式系统是如何从底层硬件演化而来，并掌握主流处理器的设计哲学。 第一章：嵌入式系统概述与发展趋势 本章首先界定嵌入式系统的范畴、特征及其在现代科技中的不可替代性。我们将深入探讨从传统单片机到高性能SoC（System-on-Chip）的发展历程，分析物联网（IoT）、边缘计算和人工智能（AIoT）对嵌入式系统提出的新要求。重点关注实时性、功耗效率和安全性的平衡。 第二章：现代微处理器架构深入解析 本书将详细剖析当前工业界占主导地位的几类处理器核心架构（如基于ARM Cortex-M/R/A系列的核心概念）。我们将超越寄存器层面的操作，探讨流水线设计、中断管理单元（NVIC/GIC）、缓存一致性和内存保护单元（MPU/MMU）的工作原理。通过对比不同架构在性能、功耗和复杂性上的权衡，读者将能根据项目需求做出正确的平台选型决策。 第三章：存储器系统与数据管理 本章聚焦于嵌入式系统中至关重要的存储器层次结构。详细讲解内部Flash、SRAM、外部SDRAM的组织结构和访问时序。重点分析存储器映射、地址转换机制，以及如何优化代码和数据在不同存储器之间的布局，以最大化访问速度并确保数据完整性。此外，还将涉及非易失性存储器的寿命管理技术（如磨损均衡）。 第二部分：高效的系统级编程方法 本部分从传统的“裸机编程”思维中解放出来，转向更抽象、更健壮的系统级软件设计与实现方法。 第四章：系统级C语言编程的高级技巧 虽然本书不针对特定系列，但高效的C语言仍然是嵌入式开发的核心。本章将探讨超越基础语法的位域操作、内存屏障（Memory Barriers）、易失性（volatile）的精确使用场景，以及如何利用编译器优化选项进行性能调优。更重要的是，我们将介绍如何编写可移植性强、依赖性低的底层驱动框架。 第五章：实时操作系统（RTOS）原理与应用 实时操作系统的引入是构建复杂嵌入式系统的关键。本章将深入讲解RTOS的核心概念，包括任务调度（固定优先级、轮转、抢占式）、进程间通信机制（信号量、消息队列、互斥锁）的正确使用与死锁避免策略。我们将分析主流RTOS（如FreeRTOS, Zephyr等）的内核结构，指导读者如何裁剪和移植RTOS到新的硬件平台。 第六章：设备驱动程序的设计与实现 本章侧重于构建通用、可复用的硬件抽象层（HAL）和设备驱动框架。我们将分析中断服务程序（ISR）的设计规范、异步事件处理机制，并详细讲解如何基于驱动模型（如Linux驱动的简化思想）来设计一个健壮的、支持热插拔或动态加载的驱动结构。重点讨论I/O同步和数据流的优化。 第三部分：现代嵌入式系统通信与接口 在联网和多设备协作的背景下，高效、可靠的通信机制至关重要。 第七章：片上外设与总线接口 系统级的通信不再局限于UART/SPI/I2C。本章将深入解析DMA（直接内存访问）控制器的工作原理及其在高速数据传输中的应用，以释放CPU资源。同时，详细讲解高速同步/异步总线协议（如高速并行总线、CAN FD）的底层时序要求和错误恢复机制。 第八章：嵌入式网络协议栈与连接技术 本章专注于构建联网嵌入式设备的能力。内容涵盖TCP/IP协议栈在资源受限环境下的优化实现（如LwIP的内存管理），以及低功耗广域网（LPWAN）技术（如LoRaWAN, NB-IoT）的接入流程和数据帧结构。对于近场通信，将分析蓝牙低功耗（BLE）的GAP与GATT服务模型。 第九章：安全与可靠性设计 现代嵌入式系统必须具备抵御攻击的能力。本章介绍硬件信任根（Root of Trust）的概念，讨论固件加密、安全启动（Secure Boot）的流程和关键技术。同时，探讨运行时错误检测与恢复机制，包括看门狗定时器（WDT）的高级应用和故障注入测试方法。 第四部分：软件开发流程与工具链 本部分关注如何将理论知识转化为高质量的工程实践。 第十章：构建系统与交叉编译 熟练使用现代构建工具链是高效开发的基础。本章重点介绍CMake或Yocto等工具在嵌入式项目中的应用，讲解如何配置交叉编译环境，管理复杂的第三方库依赖。内容将侧重于创建可重复的、版本化的构建流程。 第十一章：调试、测试与性能分析 本书将介绍超越简单断点的调试技术，如JTAG/SWD接口的高级调试特性、逻辑分析仪的有效使用，以及如何在目标硬件上进行实时性能剖析（Profiling）。我们将探讨单元测试和集成测试在嵌入式代码中的引入策略，特别是针对底层驱动和实时代码的测试框架。 总结： 本书通过系统化的架构讲解和前沿技术剖析，旨在将读者从简单的微控制器编程者提升为能够独立设计、实现并维护复杂嵌入式系统的工程师。内容覆盖面广，理论深度足够，且完全专注于通用嵌入式设计原理和架构，不涉及特定型号的编程细节，确保知识的长期有效性和广阔的适用性。

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我之前尝试过很多关于单片机的书籍，但很多都过于偏向理论，或者只介绍了一些基础的应用，缺乏深入的讲解。《MSP430系列单片机C语言程序设计与开发》这本书则不同，它在理论深度和实践应用之间取得了很好的平衡。我尤其喜欢书中对于MSP430系列单片机核心架构的讲解，作者不仅介绍了CPU的工作原理，还详细阐述了内存管理、指令集以及各种总线接口的设计。这些基础知识对于理解单片机的行为至关重要。 书中对于各种通信协议的讲解也让我受益匪浅。无论是UART、SPI还是I2C，作者都提供了详细的原理介绍和C语言实现代码。我尝试着使用书中的代码实现了与其他设备的通信，效果非常好。作者还探讨了一些关于如何提高通信效率和可靠性的方法，例如错误校验、超时处理等。这些内容对于实际的项目开发非常有价值。

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这本书的优点在于它不仅提供了丰富的内容，更重要的是它能够激发读者的学习兴趣。《MSP430系列单片机C语言程序设计与开发》中的许多章节都设计得非常有启发性，让我在阅读的过程中不断思考和探索。我特别赞赏作者在讲解“嵌入式系统设计”的原则时，所提出的“模块化”、“可重用性”等概念，这让我意识到，编写高质量的嵌入式代码不仅仅是实现功能，更重要的是要考虑代码的可维护性和可扩展性。 书中关于“实时操作系统”的章节，虽然只是一个初步的介绍，但已经让我对嵌入式系统的多任务处理有了更深刻的理解。作者通过一个简单的例子，演示了如何使用RTOS来管理多个任务的优先级和调度，这对于我将来深入学习RTOS非常有帮助。总而言之，这本书是一本集理论、实践、启发于一体的优秀教材。

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当我第一次拿到这本书的时候，就被它厚实的内容和严谨的排版吸引了。这是一本真正用心去编写的书。我非常喜欢作者在讲解“硬件接口”时所采用的方法。他不仅仅是简单地给出寄存器定义，而是深入分析了每个接口的工作原理，以及如何通过C语言来控制这些接口。例如，在讲解ADC时，作者详细介绍了不同类型的ADC，以及它们的优缺点，并给出了如何选择和配置ADC以满足特定需求的指导。 书中对于“数据结构和算法在嵌入式开发中的应用”的讨论也让我眼前一亮。作者并没有将这部分内容写得过于理论化，而是通过实际的项目示例，展示了如何利用合适的数据结构和算法来提高程序的效率和性能。例如，在处理大量的传感器数据时，作者就展示了如何利用链表和排序算法来有效地管理和分析数据。这对我来说是非常宝贵的学习经验。

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这本书的作者在编写过程中，显然投入了大量的精力去理解读者的需求，尤其是那些和我一样，从零开始接触单片机开发的初学者。书中关于“C语言语法在嵌入式中的应用”的章节，对我来说尤为重要。作者不仅仅是简单地复述C语言的基础知识，而是将其与MSP430的硬件特性紧密结合。例如，在讲解指针时，作者就详细地展示了如何使用指针来访问内存地址，以及如何利用指针来实现高效的数据传输和处理。 我非常赞赏书中关于“中断系统”的讲解。作者通过生动形象的比喻，让我一下子就明白了中断的核心概念，以及它在响应外部事件时的重要性。书中还提供了很多关于如何优化中断服务程序执行效率的技巧，这对于避免程序中的延迟和提高系统的响应速度非常有益。此外，书中对于“多任务调度”和“实时操作系统”的初步介绍，也让我对嵌入式系统开发的更高层次有了初步的认识，为我未来的学习指明了方向。

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这本《MSP430系列单片机C语言程序设计与开发》真是让我眼前一亮，作为一名苦苦摸索单片机世界的菜鸟，我之前尝试过几本书，但总是感觉抓不住重点，要么讲得太浅，要么理论堆砌得太厉害，完全没有实操性。然而，当我翻开这本书，就像走进了一个清晰明亮的殿堂。首先，它的结构安排非常合理，从最基础的单片机原理、开发环境搭建，到C语言在MSP430上的应用，再到具体的硬件外设驱动和实际项目开发，层层递进，逻辑性极强。我尤其欣赏的是作者在讲解每一个概念时，都会辅以大量的代码示例，这些代码不仅仅是示意性的，而是真正可以运行、调试的。而且，作者非常细心地解释了代码背后的逻辑，每一个宏定义、每一个寄存器配置，都给出了详尽的说明，让我这个初学者也能理解得明明白白。 更让我惊喜的是，书中对于MSP430系列内部的各种强大外设，如定时器、ADC、UART、SPI、I2C等，都有非常深入和系统的讲解。作者并没有简单地罗列寄存器地址和位定义，而是深入剖析了这些外设的工作原理，以及如何通过C语言进行高效的配置和控制。例如，在讲解定时器时，书中不仅演示了如何实现延时和PWM输出，还深入探讨了如何利用定时器进行波形生成、频率测量等高级应用。在ADC部分，作者不仅讲解了单次转换和连续转换，还介绍了如何进行多通道扫描、中断触发以及如何优化采样精度。这些内容对于想要深入理解单片机硬件的读者来说，简直是宝藏。

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作为一名对微控制器领域充满好奇的学生，我一直在寻找能够真正引导我入门并深入学习的资源。《MSP430系列单片机C语言程序设计与开发》这本书可以说是我近期遇到的一个惊喜。它的内容覆盖面非常广，从最基础的硬件架构到高级的应用开发，都能够找到详尽的讲解。我特别欣赏作者在讲解过程中，并没有回避一些技术细节，而是选择将其清晰地呈现给读者。例如，在讨论功耗管理时，书中详细介绍了MSP430的各种低功耗模式，以及如何通过软件来最大化地利用这些模式，以达到节能的目的。 书中的代码示例非常贴合实际应用，而且都经过了作者的反复验证，可以直接拿来学习和参考。我尝试着将书中的一些代码移植到自己的开发板上，发现运行得非常流畅。作者在讲解每个模块时，都会先给出整体的设计思路，然后再逐步深入到具体的代码实现，这种由宏观到微观的讲解方式，让我能够更好地理解整个程序的逻辑。另外，书中对于不同型号MSP430系列单片机的特性差异也进行了一些提及，这对于选择合适的芯片以及编写兼容性更好的代码非常有帮助。

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这本书给我带来的最大价值在于它所提供的“实战”指导。作者不仅仅停留在理论层面，而是将大量的篇幅用在了实际的项目开发上。从简单的LED闪烁，到更复杂的温湿度监测、LCD显示、电机控制等，书中提供了多个完整且可运行的项目示例。每个项目都附带详细的设计思路、电路图、以及完整的C语言源代码。更重要的是，作者在讲解项目时，会从工程的角度出发，考虑代码的可读性、可维护性和可扩展性，这对于培养良好的编程习惯非常有帮助。 我尤其喜欢书中对于“驱动程序编写”的讲解。作者详细演示了如何为各种外设编写标准化的驱动程序，并提出了很多实用的建议，比如如何抽象硬件接口，如何处理各种异常情况等。这让我意识到，编写高质量的驱动程序是构建复杂嵌入式系统的基础。书中对于“状态机”在嵌入式开发中的应用也进行了深入的探讨，这是一种非常强大的程序设计思想，能够帮助我们更好地组织和管理程序的逻辑，尤其是在处理复杂的交互和多任务时。

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这本书的质量真的超出了我的预期。作者的专业知识和教学经验都体现在字里行间。我尤其欣赏书中关于“程序调试”的章节。作者详细介绍了多种调试方法，包括断点设置、单步执行、变量监视等，并分享了许多实用的调试技巧，这大大提高了我的学习效率和解决问题的能力。我之前总是对调试感到头疼，但看了这本书之后，我发现调试其实是一个非常有意思的过程。 书中对于“低功耗设计”的讲解也是一大亮点。MSP430系列单片机以其出色的低功耗性能而闻名，这本书详细介绍了如何利用MSP430的各种低功耗模式，以及如何通过软件优化来进一步降低功耗。这些知识对于开发电池供电的嵌入式设备至关重要。作者还提供了一些实际的功耗优化案例，让我能够更好地理解如何将理论知识应用到实际项目中。

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我之前一直对嵌入式开发有些畏惧，总觉得需要极高的门槛和晦涩难懂的理论。但这本书彻底改变了我的看法。作者的语言风格非常亲切，就像一位经验丰富的老师在旁边手把手地指导你。他善于将复杂的概念拆解成易于理解的片段，并且总是能用生动形象的比喻来解释一些抽象的原理。我特别喜欢书中关于“位操作”和“寄存器访问”的讲解，作者没有让这部分成为枯燥的理论课程，而是通过大量的小例子，展示了如何巧妙地利用位操作来实现高效的硬件控制，以及如何通过读写寄存器来“指挥”单片机工作。 另外，书中对于开发流程的介绍也十分到位。从项目需求分析，到程序设计、代码编写、编译调试，再到最后的烧录测试，都有条理清晰的指导。作者特别强调了调试的重要性，并介绍了几种常用的调试技巧和工具的使用方法，这对于提高开发效率、定位和解决Bug至关重要。我印象最深的是书中关于“中断处理”的章节，作者不仅讲解了中断的基本原理，还详细介绍了如何编写高效的中断服务程序，以及如何避免中断处理中的常见陷阱。这对于编写实时性要求高的嵌入式系统来说，是必不可少的知识。

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这本书的价值在于它能够真正地帮助读者从“知其然”走向“知其所以然”。作者在讲解MSP430系列单片机的内部结构时，并没有停留在表面，而是深入到每一级总线、每一个时钟周期，以及各种指令的执行过程。这种细致的讲解让我对单片机的工作原理有了更清晰的认识。我尤其喜欢书中关于“内存管理”的章节，它详细介绍了MSP430的内存分布，以及如何有效地利用RAM和Flash来存储数据和程序。 书中对于“高级C语言特性在嵌入式开发中的应用”的讨论也让我耳目一新。作者不仅介绍了指针、结构体等基本用法，还探讨了位段、联合体等一些更高级的特性，以及它们在嵌入式开发中的巧妙应用。这让我意识到，熟练掌握C语言的各种特性，是编写高效、紧凑的嵌入式代码的关键。本书的出版，无疑为广大的MSP430学习者和开发者提供了一份极其宝贵的参考资料。

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