单片机与可编程控制器 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:294

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出版时间:2000-7

价格:22.00元

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isbn号码:9787040081732

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图书标签:

• 单片机
• PLC
• 可编程控制器
• 嵌入式系统
• 工业控制
• 自动化
• 微控制器
• 电子技术
• 传感器
• 控制工程

《嵌入式系统设计与开发实践》 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实战指南。不同于侧重于特定硬件平台（如单片机或可编程控制器）的教程，本书将目光放眼于嵌入式系统设计的通用原理、关键技术以及跨平台应用。我们强调的是一种融汇贯通的思维模式，使读者能够理解并掌握构建复杂嵌入式应用所需的核心知识，从而具备在不同硬件架构和应用场景下进行灵活开发的能力。 核心内容概述： 本书的结构设计遵循从基础到进阶，从理论到实践的逻辑顺序。 第一部分：嵌入式系统基础理论与体系架构 嵌入式系统概述： 深入剖析嵌入式系统的定义、特点、发展历程及其在现代社会中的广泛应用。我们将探讨其与通用计算机系统的本质区别，以及嵌入式系统在资源受限环境下的设计考量。 处理器体系结构与选择： 详细介绍主流嵌入式处理器架构，包括ARM、MIPS、RISC-V等，分析它们的指令集特点、流水线技术、存储器管理单元（MMU）和内存保护单元（MPU）等关键概念。本书将指导读者如何根据项目需求（如功耗、性能、成本、实时性）选择合适的处理器。 存储器系统： 讲解嵌入式系统中常见的存储器类型，如RAM（SRAM, DRAM）、ROM（Flash, EEPROM）及其工作原理、读写时序、接口特性。内容将涵盖内存映射、缓存机制和地址解码等。 输入/输出（I/O）接口技术： 覆盖各种常用的I/O接口，包括串行通信接口（UART, SPI, I2C）、并行接口、USB、Ethernet、CAN总线等。重点在于理解不同接口的工作协议、数据传输方式、中断机制以及在实际应用中的连接与配置。 中断系统与实时性： 深入讲解中断的概念、中断向量表、中断优先级、中断服务程序（ISR）的设计以及中断嵌套。特别强调实时操作系统（RTOS）在满足严格时间约束的应用中的作用，以及如何分析和保障系统的实时性能。 第二部分：嵌入式软件开发核心技术 编程语言与工具链： 详细介绍C/C++在嵌入式开发中的重要性，包括指针、内存管理、位操作等高级特性。同时，我们将引导读者熟悉交叉编译工具链（如GCC、Clang）、调试器（如GDB）、以及集成开发环境（IDE）的使用。 嵌入式操作系统（RTOS）原理与应用： 本章是本书的重点之一。我们将深入讲解RTOS的核心概念，如任务管理、任务调度（固定优先级、轮转、优先级反转）、进程间通信（IPC）机制（消息队列、信号量、互斥锁、事件标志）、内存管理、定时器服务等。我们将通过实例演示如何在RTOS环境下构建多任务并发系统，并分析其在提高系统效率和可维护性方面的优势。 驱动程序开发： 学习如何为嵌入式硬件编写设备驱动程序。内容将涵盖字符设备驱动、块设备驱动、网络设备驱动等，并介绍Linux内核模块（LKM）的开发框架。理解硬件抽象层（HAL）的设计理念。 文件系统： 介绍嵌入式系统中常用的文件系统，如FAT、JFFS2、UBIFS等，以及它们的特点和适用场景。讲解文件系统的挂载、读写操作、以及在资源受限环境下的优化策略。 嵌入式网络通信： 涵盖TCP/IP协议栈在嵌入式系统中的实现与应用，包括Socket编程、HTTP/HTTPS、MQTT等常用协议。学习如何构建具备网络功能的嵌入式设备，实现远程监控、数据采集和控制。 第三部分：嵌入式系统设计方法与实践 嵌入式系统软件设计模式： 介绍面向对象设计（OOD）、状态机模式、生产者-消费者模式等在嵌入式软件开发中的应用，指导读者如何构建模块化、可复用、易于维护的软件架构。 嵌入式系统调试与测试： 深入探讨嵌入式系统调试的常用技巧，包括使用仿真器（Emulator）、逻辑分析仪、示波器、JTAG/SWD接口进行硬件调试。同时，我们将介绍单元测试、集成测试、系统测试以及性能测试的方法。 嵌入式系统安全性： 探讨嵌入式系统面临的安全威胁，如固件篡改、数据泄露、拒绝服务攻击等，并介绍相应的安全防护技术，如加密、身份认证、安全启动、固件签名等。 嵌入式系统功耗优化： 讲解各种降低嵌入式系统功耗的策略，包括硬件选型、低功耗模式（睡眠、待机）、软件优化（动态电压频率调整DVFS）、以及电源管理技术。 工业级嵌入式系统开发： 结合工业应用场景，介绍工业通信协议（如Modbus, Profinet）、人机界面（HMI）设计、以及系统集成和部署的注意事项。 本书的特点： 通用性与前瞻性： 本书不局限于特定的硬件平台，而是专注于嵌入式系统设计与开发的核心通用技术和原理。这使得读者学到的知识能够触类旁通，适用于各种不同类型的嵌入式产品开发。 理论与实践相结合： 理论讲解深入浅出，并配以大量的实际工程案例和代码示例，帮助读者将理论知识转化为实际开发能力。 系统性与全面性： 覆盖了从硬件基础到软件开发，从调试测试到安全功耗等嵌入式系统开发的各个关键环节，为读者构建完整的知识体系。 强调设计思想： 除了技术细节，本书也注重培养读者的系统设计思维、问题分析能力和工程实践方法。 通过学习本书，读者将能够深刻理解嵌入式系统的运作机制，掌握构建高效、稳定、可靠嵌入式应用所需的关键技术，为进入嵌入式开发领域或提升现有开发水平奠定坚实的基础。本书适合于计算机科学、电子工程、自动化等相关专业的学生，以及从事嵌入式产品研发的工程师。

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这本书的封面设计得非常朴素，灰蓝色的主调配上白色和黑色的文字，给人一种严谨、专业的印象。我打开书本，首先吸引我的是其排版布局。字体大小适中，行间距处理得恰到好处，阅读起来非常舒适，长时间盯着屏幕看久了眼睛也不会感到那么疲劳。内容组织上，作者似乎非常注重逻辑的连贯性，从基础概念的引入，到具体实例的讲解，过渡得非常自然。举个例子，书中对数字逻辑电路的讲解部分，图示非常清晰，那些复杂的布尔代数公式在配上直观的电路图后，一下子就变得容易理解了。对于我们这些初学者来说，这种循序渐进的教学方式无疑是极大的帮助。我特别欣赏作者在理论阐述之后，紧跟着的“动手实践”小节，它不仅仅是简单地罗列代码或步骤，更像是导师在手把手地教你如何思考和解决实际问题，让人感觉不是在读一本教材，而是在进行一场深入的技术研讨。整体来看，这本书在“如何有效学习”这个层面上做了很多功课，这一点非常值得称赞。

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这本书的深度和广度都超出了我的预期。我原本以为它会聚焦于某一个特定系列的单片机或者某一个品牌的PLC，那样的话，知识面就会相对受限。但令人欣喜的是，作者展现出了非常开阔的视野。它不仅涵盖了目前市场上主流的几种微控制器架构的基本原理和应用，甚至还涉及了一些特定工业现场中常见的控制策略和算法的简化实现。这种“博采众长”的编排方式，使得这本书的适用性大大增强。我可以看到作者在撰写过程中，不仅仅是照搬标准文档，而是融入了他自己多年在一线工作中的经验和教训。书中关于故障排查的那几个章节，简直就是一本“实战宝典”，详细列举了在实际调试过程中最容易忽略的细节，比如接地线的处理、电磁干扰的抑制等等，这些都是教科书上很少会深入探讨的“野路子”但却极其管用的知识点。阅读这些内容，我感觉自己仿佛跟随着一位经验丰富的工程师在进行项目复盘，收获是实实在在的。

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坦白说，我拿到这本书的时候，内心是有点忐忑的，因为这类偏硬核的技术书籍，往往充斥着晦涩难懂的专业术语，读起来像在啃一本外文原著，很多时候需要反复查阅其他资料才能勉强跟上思路。然而，《单片机与可编程控制器》这本书却给了我一个大大的惊喜。它的语言风格是那种非常接地气的，作者似乎深知初学者的痛点，总是能用最简单、最直白的方式去解释那些原本复杂的概念。例如，书中对于中断服务程序的讲解，没有一味地堆砌寄存器地址和标志位，而是用了一个生动的比喻，将中断比作“紧急电话”，瞬间就抓住了核心逻辑。更让我惊喜的是，随书附带的光盘（如果有的化，这里假设有）里提供的资源包，包含了大量的仿真软件和例程源码，这极大地降低了我的学习门槛。我可以直接在电脑上模拟运行书中的案例，观察输出结果，这种即时反馈的学习体验，比单纯看文字描述要高效得多。这本书的价值，我认为很大一部分体现在它为学习者搭建了一个坚实的实践平台。

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这本书的装帧质量也相当不错，纸张略带哑光，印刷清晰锐利，即便是长时间翻阅，也不会有那种廉价的油墨味或者纸张过薄带来的脆弱感。这对于一本需要经常翻阅、甚至在实验室里带着操作的书籍来说，是非常重要的细节。当然，内容上，我最欣赏的是它对工业控制领域未来趋势的隐约提及。在介绍完基础的逻辑控制后，作者并未止步于此，而是巧妙地引入了诸如工业以太网通信协议的基本概念，以及嵌入式系统在现代自动化中的地位。这说明作者的眼光是长远的，他希望读者不仅仅能满足于解决眼前的问题，更能对行业的发展方向有所洞察。这种前瞻性的视角，让这本书的价值得到了升华，它不再仅仅是一本介绍工具的书籍，更像是一张通往未来工业控制领域的路线图。对于致力于在这个行业深耕的人来说，这本书提供的知识深度和广度，绝对物超所值。

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如果用一句话来概括我对这本书的感受，那就是“逻辑严密，脉络清晰，但阅读过程绝不枯燥”。这本书的章节设计体现了作者对教学规律的深刻理解。它不是那种一味追求信息量的堆砌，而是非常注重知识点之间的内在联系。每一章的开始都会有一个“本章目标”和“预备知识回顾”，这为我接下来的阅读指明了方向，让我能带着明确的目的去吸收新知。到了章节末尾，还有“思考题”和“自我检测”，这些题目设计得很有水平，它们不是简单的概念复述，而是要求读者进行一定程度的综合分析和应用，有效地巩固了所学知识。尤其值得称赞的是，作者在描述像定时器、计数器这样容易混淆的功能模块时，采用了对比分析的方法，清晰地指出了它们的异同点和适用场景。这种精心的结构安排，极大地提升了学习的效率和深度，让我能够构建起一个牢固的知识框架，而不是零散的知识点集合。

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