单片机原理及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:7-81124

作者:李明

出品人:

页数:176

译者:

出版时间:2007-9

价格:19.00元

装帧:

isbn号码:9787811241273

丛书系列:

图书标签:

• 单片机
• 嵌入式系统
• 原理与应用
• 电子技术
• 微控制器
• C51
• 汇编语言
• 硬件设计
• 实践教程
• 电子工程

好的，这是一份关于《单片机原理及应用》之外的其他图书的详细简介，旨在避免提及您提到的特定书籍内容。 --- 《嵌入式系统设计与实践：从理论到实现》 图书核心定位： 本书旨在为读者提供一个全面、深入且富有实践性的嵌入式系统开发指南。它不仅仅关注微控制器（MCU）的底层编程，更着眼于整个嵌入式系统的架构设计、软件工程实践以及现代无线通信技术的集成应用。本书特别强调从系统需求分析到最终产品实现的完整流程，帮助工程师和高级学生构建健壮、高效且可靠的嵌入式解决方案。 第一部分：嵌入式系统基础架构与硬件抽象 本部分首先对嵌入式系统的基本概念、发展历程和典型应用领域进行了详尽的阐述。不同于侧重于单一微处理器内部结构的教材，本书将视角提升到整个系统的层面，详细分析了嵌入式系统的“五大件”——处理器核心、存储器、输入/输出接口、时钟与电源管理。 1.1 处理器选型与架构深入分析： 本章深入比较了CISC、RISC以及DSP等不同架构的优势与适用场景。着重分析了现代高性能微控制器中常见的ARM Cortex-M系列（如M3、M4、M7）的流水线设计、异常处理机制与内存保护单元（MPU）的使用方法。内容涵盖了指令集特性、寄存器组管理以及编译器对代码优化的底层原理。 1.2 存储器层级与数据管理： 详细解析了SRAM、Flash（NOR/NAND）、EEPROM以及外部SDRAM在嵌入式系统中的作用与限制。重点讲解了程序代码的存储布局（代码段、数据段、堆栈、堆），并提供了应对存储器碎片化和数据一致性问题的先进策略，如内存映射I/O（MMIO）和虚拟地址空间的概念引入。 1.3 关键外设接口的精确控制： 抛开基础的GPIO操作，本章深入探讨了高级定时器、PWM的高精度生成与反馈控制、模数转换器（ADC）的多通道同步采样与过采样技术。特别关注了总线通信协议，如SPI、I2C的电气特性分析、仲裁机制及错误处理，并提供了驱动设计中的时序约束解析。 第二部分：实时操作系统（RTOS）与软件工程 现代嵌入式开发的核心在于高效的任务调度与资源管理。本部分全面覆盖了实时操作系统的原理、选择与应用，并引入了成熟的软件开发方法论。 2.1 实时操作系统的核心机制： 深入剖析了抢占式调度、优先级反转、时间片轮转等调度算法。重点讲解了信号量、互斥锁、消息队列、事件标志组等IPC（进程间通信）机制的内部实现原理和死锁预防策略。本书以FreeRTOS和Zephyr为例，详细演示了内核的移植与配置过程。 2.2 驱动程序设计与HAL层构建： 强调模块化和可移植性的驱动开发方法。介绍了如何构建一个清晰的硬件抽象层（HAL），以确保应用程序代码能够轻松地从一种硬件平台迁移到另一种平台。内容包括中断服务程序（ISR）的编写规范、原子操作的使用以及延迟容忍度分析。 2.3 嵌入式软件调试与质量保证： 系统性地介绍了嵌入式系统调试的工具链（JTAG/SWD、逻辑分析仪），错误定位技术（如环形缓冲区日志、看门狗应用）。同时，本书引入了单元测试（如Unity框架）和静态代码分析工具（如Coverity、PC-Lint）在嵌入式项目中的实际应用，提升代码的健壮性。 第三部分：连接性与网络化嵌入式系统 随着物联网（IoT）的兴起，数据传输与网络安全成为嵌入式系统的关键能力。本部分聚焦于现代通信协议栈的实现与优化。 3.1 低功耗无线通信技术： 详细对比了经典蓝牙（Bluetooth Classic）、低功耗蓝牙（BLE）的协议栈结构、角色定义和配对流程。此外，对ZigBee、LoRa等远距离、低功耗广域网（LPWAN）技术的工作原理、帧结构及功耗优化技巧进行了深入探讨。 3.2 TCP/IP协议栈的裁剪与嵌入： 介绍了LWIP等轻量级TCP/IP协议栈在资源受限设备上的移植与配置。重点解析了Socket编程模型、ARP/ICMP的工作流程，并讲解了如何安全地实现MQTT、CoAP等应用层协议，以适应云端数据交互的需求。 3.3 嵌入式安全基础： 鉴于网络连接带来的安全风险，本书专门设立章节讲解嵌入式安全基础。内容包括启动流程的安全验证（Secure Boot）、固件加密、数据传输的TLS/SSL协议栈集成，以及如何利用硬件安全模块（如TrustZone概念）来保护敏感密钥和算法。 本书特色： 本书强调理论与工程实践的紧密结合，每个章节都配备了基于实际开发板的详细实验指导和代码示例，旨在让读者不仅理解“是什么”，更能掌握“如何做”。通过对现代主流架构和复杂软件框架的深入剖析，读者将能够胜任从概念验证到量产交付的各类复杂嵌入式项目。 ---

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这本书的实用价值远超其定价，尤其是在解决实际工程问题时表现出色。我最近在做一个需要多任务调度的项目，对实时性要求很高。在查阅书中关于操作系统概念的初步介绍时，书中虽然没有深入讲解复杂的RTOS，但它对任务切换和资源共享的基本原则的阐述，却为我指明了方向。书中提供的那些针对中断响应速度优化的技巧，以及如何合理利用片内RAM和外设资源的设计思路，都是经过实践检验的“硬核干货”。特别是关于程序调试和常见错误排查的部分，简直是救命稻草，当我遇到程序跑飞、I/O口输出异常等棘手问题时，书中的排查指南往往能迅速帮我定位到问题所在，大大节省了宝贵的调试时间。这本书不仅仅是知识的集合，更像是一位经验丰富的导师，在你遇到技术瓶颈时，总能适时地伸出援手。

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这本书的排版和图示质量，绝对是教科书级别的典范。在阅读涉及复杂时序图和硬件连接的章节时，这一点体现得淋漓尽致。很多复杂的控制时序，比如如何精确地控制步进电机的驱动波形，文字描述起来常常模棱两可，但这本书中的时序图绘制得异常清晰，每一个高低电平的持续时间，每一个控制信号的有效沿，都标注得一清二楚，完全可以作为调试电路时的标准参考。再者，针对一些容易混淆的概念，比如查询方式与中断方式的数据传输对比，作者巧妙地使用了对比表格和流程图来加深读者的印象，避免了纯文字带来的阅读疲劳。它的印刷质量也很好，长时间阅读眼睛也不会感到特别酸涩，这对于需要反复查阅和对比的读者来说，是一个非常重要的加分项。这种对细节的打磨，体现了作者对教学效果的深度考量。

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这本《单片机原理及应用》简直是为初学者量身定做的宝典！我拿到手的时候，本以为又是那种晦涩难懂的技术手册，结果大跌眼镜。书里对MCS-51内核的讲解，简直细致到了每一个寄存器的位定义，让人对单片机内部的工作机制有了清晰的透彻理解。它不像有些教材那样只停留在理论的空中楼阁，而是紧密结合实际的I/O端口操作、中断系统的配置和定时器的精妙运用，每一个章节的理论介绍后，都会紧跟着一串清晰的代码示例和对应的实验步骤。我记得刚开始接触定时器模式2时，脑子里一团浆糊，但书上的图示和分步解释，让我瞬间茅塞顿开，仿佛工程师本人就在旁边手把手地指导。特别是关于串行通信那一部分，从波特率的计算到数据帧的结构，分析得极其到位，让我不再惧怕和外部设备进行数据交换。这本书的结构编排非常合理，逻辑性极强，可以说是系统学习单片机入门的首选，让原本高冷的技术知识变得触手可及，极大地增强了我动手实践的信心。

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对于一个已经有一些电子电路基础，但缺乏系统单片机实践经验的人来说，这本书提供了一个绝佳的进阶跳板。我发现它在讲解模块化编程和软件架构方面的内容非常超前。它没有满足于教我们如何点亮一个灯，而是引导我们思考如何构建一个可维护、可扩展的程序结构。例如，在讲解驱动库的编写时，它强调了数据结构的使用和函数封装的重要性，使得后面添加新功能时，不必推倒重来。这种思维方式的培养，比单纯掌握某个特定型号单片机的寄存器用法要宝贵得多。我甚至觉得，这本书的内容完全可以迁移到其他类型的微控制器平台上，因为它传授的是一种通用的嵌入式系统设计思想，而不是特定芯片的“说明书”。这才是真正有价值的技术书籍应该做到的——授人以渔。

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说实话，我之前尝试过好几本关于微控制器编程的书籍，但大多要么过于偏重汇编语言的繁琐细节，要么就是上来就堆砌C语言的高级特性，让人抓不住重点。这本书的厉害之处就在于找到了一个绝佳的平衡点。它既没有忽视底层硬件的精髓，又充分考虑到了现代嵌入式开发的主流趋势——使用C语言进行高效的逻辑控制。我特别欣赏它对中断服务程序的处理方式，不仅讲解了中断向量表的设置，还深入剖析了中断优先级和快速重入的注意事项，这些都是在实际项目开发中至关重要的“陷阱”。而且，书中的案例设计非常贴合工业控制的实际场景，比如简单的LED流水灯、矩阵键盘扫描，到稍微复杂一点的ADC数据采集和LCD显示，每一步的逻辑推导都严谨细致。读完后，我感觉自己不再是单纯地敲代码，而是真正开始理解“如何让硬件为我服务”，那种掌控全局的感觉，这本书给予了我。

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