微机接口技术

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出版时间:1900-01-01
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isbn号码:9787810432467
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  • 微机接口
  • 接口技术
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具体描述

《嵌入式系统开发实践指南》 本书是一本面向广大嵌入式系统爱好者、初学者及从业人员的实用技术手册。旨在提供一套系统、深入的嵌入式系统开发流程和方法论,涵盖从硬件选型、基础知识掌握到软件开发、调试验证的整个生命周期。 第一部分:嵌入式系统基础 1. 嵌入式系统概述: 深入解析嵌入式系统的定义、特点、应用领域及其发展趋势。我们将从宏观角度理解嵌入式系统在现代科技中的重要地位,例如智能家居、物联网设备、工业自动化、汽车电子等。 2. 微控制器(MCU)选型与原理: 详细介绍主流微控制器系列(如ARM Cortex-M、AVR、PIC等)的架构、核心指令集、存储器组织、常用外设(GPIO、定时器、ADC、DAC、UART、SPI、I2C等)的工作原理。通过对比分析不同MCU的优缺点,指导读者如何根据项目需求进行合理选型。 3. 开发环境搭建: 涵盖交叉编译环境的搭建,包括GCC编译器、GDB调试器、Make自动化构建工具的安装与配置。重点介绍集成开发环境(IDE)如Keil MDK、IAR Embedded Workbench、VS Code配合PlatformIO插件的使用技巧,帮助读者快速搭建高效的开发平台。 4. C语言在嵌入式开发中的应用: 强调C语言作为嵌入式开发主流语言的核心地位。深入讲解指针、位操作、结构体、联合体、宏定义、预处理指令等在嵌入式编程中的妙用。通过大量实例,演示如何利用C语言高效地控制硬件、管理资源。 第二部分:嵌入式软件开发核心 5. 裸机程序开发: 讲解如何不依赖任何操作系统,直接在微控制器上编写应用程序。重点在于理解硬件寄存器的直接操作,如何初始化MCU、配置GPIO、使用定时器实现延时与周期性任务、以及通过UART进行串行通信。 6. 实时操作系统(RTOS)原理与应用: 深入剖析RTOS的核心概念,包括任务(Task)、任务调度(Scheduling)、任务间通信(IPC)如消息队列(Message Queue)、信号量(Semaphore)、互斥锁(Mutex)、事件标志(Event Flags)等。介绍FreeRTOS、RT-Thread等主流RTOS的移植、配置与常用API使用。学习如何将复杂系统分解为多个独立的任务,提高系统的并发性和实时性。 7. 驱动程序开发: 详细讲解通用设备驱动程序的设计原则和实现方法。以常用外设(如LCD、ADC、EEPROM、SD卡、网络接口等)为例,演示如何编写高效、可靠的设备驱动,并介绍驱动与上层应用分离的设计模式。 8. 嵌入式Linux开发入门: 介绍嵌入式Linux的架构、内核配置、根文件系统构建(BusyBox、Buildroot、Yocto等)、设备树(Device Tree)的概念与应用,以及如何编写用户空间应用程序(Shell脚本、C/C++程序)以及交叉编译。 第三部分:嵌入式系统调试与优化 9. 硬件调试技术: 教授使用逻辑分析仪、示波器、JTAG/SWD调试器等常用硬件调试工具进行故障定位与性能分析。学习如何读取寄存器、观察信号波形、设置断点、单步执行等,从硬件层面排查问题。 10. 软件调试技术: 讲解如何在IDE中利用GDB等调试器进行代码调试,包括设置断点、观察变量、查看内存、堆栈回溯等。介绍printf调试、日志记录、断言(Assertion)等辅助调试方法。 11. 系统性能优化: 探讨提升嵌入式系统性能和效率的多种技术,包括代码优化(算法选择、编译器优化选项)、内存管理优化(减少内存碎片、动态内存分配)、功耗优化(低功耗模式、时钟门控)等。 12. 嵌入式项目实践案例: 结合实际项目,如一个简易的温湿度监测系统、一个基于RTOS的电机控制系统、或一个简单的嵌入式Web服务器,将前面学到的知识融会贯通,提供完整的开发流程演示,帮助读者建立实践能力。 本书力求理论与实践相结合,通过丰富的代码示例、详细的配置说明和贴近实际的案例分析,帮助读者掌握嵌入式系统开发的精髓,能够独立完成从概念到实现的嵌入式项目。无论是想进入嵌入式领域的新人,还是希望深化技能的开发者,本书都将是您宝贵的参考。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书为我打开了一扇全新的认知大门,让我对我们日常接触的电子设备有了更深刻的理解。过去,我总觉得计算机内部的运行机制是神秘而遥远的,特别是那些连接着各种外设的“接口”,它们是如何工作的,我一直知之甚少。《微机接口技术》这本书,以一种极其清晰和系统的方式,将这些复杂的知识一一呈现。作者的叙述风格非常吸引人,他从最基础的信号层面讲起,逐步深入到各种接口的标准、协议和实际应用。我特别喜欢书中关于异步串行通信的讲解,作者通过详细的图示和文字描述,清晰地展示了数据如何被编码、传输和解码,以及时钟信号在其中扮演的关键角色。这让我对RS-232等接口有了全新的认识。书中还详细介绍了USB接口的发展历程、各种USB版本(USB 1.1, USB 2.0, USB 3.0等)的性能差异,以及USB设备是如何进行枚举和通信的。这些内容对我理解当前广泛使用的USB设备至关重要。作者的写作风格严谨而又不失趣味,他总是能够用恰当的比喻来解释复杂的技术概念,例如他将数据总线比作“信息高速公路”,将地址总线比作“收件地址”,将控制总线比作“指令和状态信号”,这些形象的比喻让我能够轻松地掌握核心要点。这本书的排版设计也很人性化,图文并茂,对于一些关键的技术细节,都有详细的注释和说明,使得阅读过程非常顺畅。

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这本书的出现,恰好填补了我对于某些“隐藏”技术细节的认知空白。我一直对计算机内部的运作机制感到好奇,但传统的教材往往过于理论化,缺乏实际操作的指导,或者案例陈旧,无法反映当前的技术发展趋势。而《微机接口技术》则在这一点上做得非常出色。它不仅仅是罗列各种接口标准和协议,而是深入剖析了这些接口背后的设计思想和技术挑战。例如,书中关于中断机制的阐述,就不仅仅是讲解了中断请求和中断服务程序,更详细地分析了不同类型中断的优先级、嵌套中断的处理逻辑,以及这些设计如何影响系统的响应速度和稳定性。我特别喜欢作者在讲解数据总线、地址总线和控制总线之间的协同工作时,所使用的类比。他将它们比作一个高效运转的工厂中的“运输系统”、“仓库索引”和“指令调度员”,这种形象的比喻让我能够迅速抓住核心概念,并理解它们在数据传输中的关键作用。此外,书中还涉及了串行通信和并行通信的优缺点比较,以及不同接口(如USB、SATA、PCIe)在性能、功能和应用场景上的差异。这些内容对于我理解不同设备之间的数据交换方式,以及为何某些设备需要特定的接口至关重要。作者还对一些过时的接口技术进行了简要回顾,这使得我能够理解技术的演进历程,也让我更加 appreciation 现有的先进技术。这本书的排版也很清晰,图文并茂,对于一些复杂的电路图,都配有详细的文字说明,使得理解起来更加容易。

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这本书不仅仅是一本技术手册,更像是一本关于“连接”的哲学。我一直对计算机硬件的“神秘感”充满好奇,尤其是在那些连接着各种设备的“接口”背后,到底隐藏着怎样的奥秘。在读了《微机接口技术》之后,我才真正理解了为什么这些接口如此重要,它们是如何工作的,以及它们是如何影响整个系统的性能和功能的。《微机接口技术》以一种极其精妙的方式,将看似复杂的接口技术梳理得清晰而有条理。作者并没有直接跳到各种接口的标准,而是先从微机系统架构出发,解释了CPU、内存、外设之间的关系,以及接口技术在其中扮演的关键角色。接着,他详细地讲解了各种数据传输方式,比如同步通信和异步通信,以及它们各自的优缺点。书中对中断、DMA等机制的阐述更是深入浅出,让我对CPU如何高效地与外设进行信息交换有了全新的认识。我特别喜欢作者在描述总线时所使用的比喻,比如将总线想象成连接各个部门的“通道”,而接口则是这些通道的“入口和出口”,管理者数据的进出。这种形象的比喻,让抽象的技术概念变得具体可感。书中还涉及了许多实际的接口标准,例如串行接口(RS-232)、并行接口(Centronics)、USB接口等,并详细介绍了它们的工作原理、电气特性和协议。这让我对不同设备之间的连接方式有了更清晰的认识,也理解了为什么某些设备只能使用特定的接口。

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我曾经以为,学习微机接口技术是一件非常枯燥的事情,但《微机接口技术》这本书彻底颠覆了我的这种想法。作者以一种非常引人入胜的方式,将那些看似冰冷的技术概念赋予了生命。这本书的结构设计得非常合理,从基础的信号处理,到复杂的总线协议,再到各种常用接口的详细介绍,层层递进,逻辑清晰。我印象深刻的是,书中在讲解中断控制器时,并没有仅仅列出寄存器的功能,而是通过一个完整的流程图,生动地展示了中断是如何被生成、处理以及响应的。这对于我理解CPU如何有效地处理外部事件至关重要。此外,书中还涉及了许多实际的案例,例如如何连接各种外设(如显示器、键盘、鼠标、打印机等),以及在实际应用中可能遇到的问题以及解决方案。这使得我在学习理论知识的同时,也能培养解决实际问题的能力。作者的语言风格也十分独特,既有技术书籍的严谨性,又不失生动活泼,使得阅读过程充满了乐趣。我尤其欣赏作者在解释一些复杂概念时所使用的类比,比如将数据总线比作“信息高速公路”,将控制总线比作“交通信号灯”,这些生动的比喻,让我能够轻松地理解那些抽象的技术原理。总而言之,这本书不仅教会了我许多关于微机接口技术的知识,更重要的是,它激发了我对计算机硬件领域更深入的探索热情。

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我一直认为,对于任何一项技术,理解其“接口”的重要性不亚于理解其核心原理。微机接口技术,顾名思义,就是连接微处理器与外部设备的关键桥梁。在阅读《微机接口技术》之前,我对各种接口的概念是模糊的,只知道有USB、HDMI等,但对其工作原理、兼容性以及性能差异知之甚少。这本书彻底改变了我的看法。作者从最基础的信号传输原理讲起,逐步深入到各种接口的标准、协议以及具体的实现方式。我印象最深的是关于I/O端口的讲解,作者通过生动的图示和详细的步骤,清晰地展示了CPU如何通过I/O端口与外部设备进行数据交换,以及DMA(直接内存访问)技术是如何提高数据传输效率的。书中还列举了许多实际的应用场景,例如打印机、扫描仪、键盘、鼠标等是如何通过不同的接口与计算机连接,并进行数据交互的。这些案例让我感觉非常贴近生活,也能够将书中的知识与我日常使用电脑的经历联系起来。更让我惊喜的是,书中还探讨了接口技术的未来发展趋势,例如更高速的传输协议、更智能的接口管理等等。这让我对计算机硬件的未来充满期待。作者的语言风格也非常亲切,没有使用过多的专业术语,即使有,也会在适当的时候进行解释,使得整本书读起来流畅而富有启发性。

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我曾认为“微机接口技术”是一个相当晦涩难懂的领域,但《微机接口技术》这本书彻底改变了我的看法。作者的写作功底非常深厚,他能够用非常生动和形象的语言,将那些复杂的技术概念娓娓道来,使得即使是初学者也能轻松理解。这本书的结构设计得非常合理,从最基础的信号处理和逻辑门电路开始,逐步深入到各种总线结构、传输协议以及具体的接口标准。我印象特别深刻的是,书中在讲解中断机制时,作者并非简单地列出中断请求和中断向量,而是通过一个完整的流程图,生动地展示了中断是如何产生、如何被CPU响应,以及中断服务程序是如何执行的。这对于我理解CPU如何高效地处理外部事件至关重要。此外,书中还涉及了许多实际的应用案例,例如如何连接各种外设(如键盘、鼠标、显示器、打印机等),以及在实际应用中可能遇到的各种问题以及相应的解决方案。这些案例让我能够将书本上的知识与实际生活中的电脑使用联系起来,加深了我的理解。作者的语言风格也十分独特,既有技术书籍的严谨性,又不失生动活泼,使得阅读过程充满了乐趣。我尤其欣赏作者在解释一些复杂概念时所使用的类比,比如将数据总线比作“信息高速公路”,将控制总线比作“交通指挥员”,这些生动的比喻,让我能够轻松地掌握核心要点。

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一直以来,我对计算机硬件的“幕后”运作机制都充满好奇,尤其是那些负责连接和通信的“接口”技术,它们是如何让不同的设备协同工作的,这是我一直想要深入了解的。《微机接口技术》这本书,恰好满足了我的这种渴望。作者的写作风格非常出色,他并没有直接堆砌技术术语,而是以一种循序渐进的方式,从微机系统的基本构成出发,逐步深入到各种接口的技术细节。我印象最深的是关于并行接口的讲解,作者通过详细的图示和文字描述,清晰地展示了数据线、控制线和状态线是如何协同工作的,以及数据如何通过这些线路进行并行传输。这让我对早期的打印机接口有了更深的理解。书中还详细介绍了各种中断和DMA(直接内存访问)机制,以及它们如何提高CPU的工作效率。作者用生动的比喻来解释这些概念,例如将中断比作“紧急呼叫”,将DMA比作“专门的快递员”,这些形象的比喻让我能够轻松地理解那些抽象的技术原理。此外,书中还涵盖了许多重要的接口标准,如串行接口(RS-232)、并行接口(Centronics)、USB接口等,并对其工作原理、电气特性和协议进行了详细的介绍。这让我对不同设备之间的连接方式有了更清晰的认识,也理解了不同接口在性能和功能上的差异。这本书的排版也非常清晰,图文并茂,使得阅读过程更加轻松愉快。

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这本书给我带来了许多意想不到的惊喜。起初,我以为它仅仅是一本关于基础微机原理和硬件连接的入门读物,毕竟“微机接口技术”这个标题听起来就比较偏向技术性,可能更适合已经对计算机硬件有一定了解的读者。然而,当我翻开第一页,便被作者流畅且富有条理的叙述风格所吸引。书中并没有直接陷入枯燥的技术细节,而是从历史的视角,娓娓道来微机接口技术是如何一步步发展至今的,这让我在理解技术原理的同时,也对整个计算机工业的演进有了更深刻的认识。作者的文字功底十分扎实,对于复杂的概念,总能用生动形象的比喻来解释,比如在讲解总线仲裁机制时,就将其类比为交通枢纽的信号灯控制,让我这种初学者也能轻松理解,并且印象深刻。更重要的是,书中不仅仅停留在理论层面,还穿插了大量的实际应用案例,例如不同类型设备的连接方式、数据传输的效率优化等,这些内容让我仿佛置身于真实的电子工程实验室,亲手操作着那些曾经只在书本上见过的元器件。即使我并非计算机专业的学生,这本书也为我打开了一扇了解“幕后英雄”的大门,让我对我们日常使用的电脑、手机等设备有了全新的、更深入的理解。我尤其欣赏作者在讲解过程中所展现出的严谨性,每一个技术术语的出现都有其清晰的定义和背景介绍,避免了读者在阅读过程中因为概念不清而产生困惑。总而言之,这本《微机接口技术》远超我的预期,它不仅是一本技术手册,更是一本能够激发我学习兴趣、培养我探究精神的优秀读物。

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我一直对计算机硬件的“连接”部分感到好奇,特别是那些能够让CPU与外部世界互动的“接口”。《微机接口技术》这本书,以一种极其引人入胜的方式,揭示了这些“幕后英雄”的秘密。作者的写作风格非常出色,他并没有直接跳到枯燥的技术参数,而是从微机系统的整体架构出发,详细地讲解了各种接口在系统中的定位和作用。我印象最深刻的是关于中断机制的阐述,作者不仅仅讲解了中断请求和响应的过程,更深入分析了中断控制器的工作原理,以及如何通过中断来提高CPU的效率。书中还列举了许多实际的应用场景,例如键盘、鼠标、打印机、扫描仪等是如何通过不同的接口与计算机进行数据交换的。这些案例让我能够将书中的理论知识与日常使用电脑的经验联系起来,加深了我的理解。作者的语言风格非常亲切,即使是面对复杂的概念,也能用通俗易懂的语言进行解释,并常常辅以生动的类比,比如将数据总线比作“信息高速公路”,将控制总线比作“交通信号灯”,这些形象的比喻,让我能够轻松地掌握核心要点。这本书的排版也十分精美,图文并茂,对于一些复杂的电路图,都配有详细的文字说明,使得理解起来更加容易。

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这本书为我打开了一个全新的视角,让我从更深层次去理解计算机硬件的运作。我一直对计算机如何连接各种“外部设备”感到好奇,但传统的技术书籍往往过于侧重理论,缺乏实际的指导。《微机接口技术》这本书在这方面做得尤为出色。作者以一种非常系统和深入的方式,讲解了各种接口技术的核心原理和实际应用。我印象最深刻的是关于并行通信和串行通信的比较,作者详细地分析了它们各自的优势和劣势,以及在不同应用场景下的选择。书中还对USB接口的演进进行了详细的阐述,从USB 1.1到USB 3.0,再到Type-C,以及它们在数据传输速率、供电能力和接口设计上的进步。这让我对当前广泛使用的USB技术有了更全面的认识。作者的叙述风格非常清晰,而且富有条理,即使是对于一些复杂的协议和时序图,也能通过详细的解释和生动的图示,帮助读者理解。他并没有回避那些技术上的难点,而是通过深入浅出的讲解,让读者能够轻松地掌握。我尤其欣赏书中关于“总线”的概念讲解,作者将其比喻成一个信息交换的“公共交通系统”,而接口则是连接这个系统的“站点”。这种形象的比喻,让我能够迅速抓住核心概念,并理解它们在整个微机系统中的作用。

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