单片机开发与典型工程项目实例详解

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页数:345
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出版时间:2008-10
价格:45.00元
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isbn号码:9787121067143
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  • ding
  • 单片机
  • 嵌入式系统
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  • 51单片机
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具体描述

《单片机开发与典型工程项目实例详解》共15章,主要内容为:第l章介绍了单片机开发的硬件基础,具体讲解单片机的内部结构、引脚功能和存储器组织等必要的知识。第2章介绍单片机开发软环境,其中主要介绍了Keil C 51和Microchip的单片机的软件开发环境,讲解了单片机C语言开发基础,此外还讲解单片机混合编程的重要知识,为后期开发打基础。第3章介绍了单片机系统的开发步骤,讲解开发的流程和思路,以及单片机项目开发的芯片选型等实用知识。第4章介绍了单片机系统中常用的数字滤波和简单的控制算法。第5章到13章详细讲解单片机具体工程的实现,它们是键盘接口电路、城市交通指挥系统、IC卡读写系统的开发及其应用、阵列式LED显示屏、无刷直流电机控制、永磁同步电机控制、汽车行驶状态记录仪、USB-GPIB控制器的实现、抗干扰技术和可靠性在单片机应用系统设计中的重要性。第14章、第15章从软件和硬件两个方面介绍了单片机系统的抗干扰技术。

《单片机开发与典型工程项目实例详解》配有光盘一张,包含全书所有项目案例的硬件原理图、程序代码、相关流程图,方便读者学习和使用。《单片机开发与典型工程项目实例详解》有助于读者采用单片机为各自所从事的学科解决实际问题,特别适合计算机、自动化、电子及硬件相关专业的学生,以及从事单片机项目开发的科研人员使用。

《嵌入式系统设计与实践》 内容简介: 本书深入探讨嵌入式系统设计与实现的核心概念与关键技术,旨在为读者提供一个全面而实用的学习框架,涵盖从基础理论到工程实践的各个层面。本书不包含单片机开发,但将侧重于更广泛的嵌入式系统领域,包括但不限于ARM Cortex-M系列处理器、FPGA(现场可编程门阵列)以及RTOS(实时操作系统)的应用。 核心内容详述: 第一部分:嵌入式系统基础理论与架构 嵌入式系统概述: 深入剖析嵌入式系统的定义、特点、应用领域及其与通用计算机系统的区别。我们将讨论嵌入式系统在现代科技中的关键作用,例如物联网(IoT)、工业自动化、智能家居、医疗设备、汽车电子等,并分析其发展趋势。 处理器架构与选型: 本部分将详细介绍主流的嵌入式处理器架构,重点关注ARM Cortex-M系列(如M0, M3, M4, M7等)的指令集、寄存器、流水线、中断机制以及低功耗设计。同时,也会涉及RISC-V等新兴架构的特点与应用潜力。在处理器选型方面,我们将指导读者如何根据项目需求(性能、功耗、成本、接口等)进行最优选择。 存储器系统: 深入讲解嵌入式系统常用的存储器类型,包括RAM(SRAM, DRAM)、Flash(NOR Flash, NAND Flash)、EEPROM等。我们将分析它们的特性、工作原理、时序要求以及在系统中的作用。此外,还会探讨缓存(Cache)机制对系统性能的影响。 输入/输出(I/O)接口与通信协议: 全面介绍嵌入式系统常用的I/O接口,如GPIO(通用输入输出)、ADC(模数转换器)、DAC(数模转换器)、PWM(脉冲宽度调制)。重点讲解各种通信协议,包括但不限于: 串行通信: UART/USART、SPI、I2C,深入分析其数据传输方式、时序和应用场景。 总线通信: CAN(控制器局域网)总线在汽车电子和工业控制中的应用,以及USB(通用串行总线)在设备互联中的作用。 网络通信: 以太网、Wi-Fi、Bluetooth、Zigbee等无线和有线网络通信技术在物联网中的实现与挑战。 中断系统与异常处理: 详细阐述中断的产生机制、中断向量表、中断服务程序的编写以及中断优先级管理。我们将讨论如何有效地处理异常情况,保证系统的稳定性和可靠性。 第二部分:嵌入式软件开发与工具链 嵌入式C语言编程: 尽管本书不侧重单片机,但C语言仍然是嵌入式开发的核心。我们将回顾C语言的关键特性,并重点讲解其在嵌入式环境下的应用,如指针、位操作、内存管理、硬件寄存器直接访问等。 嵌入式操作系统(RTOS): 深入介绍实时操作系统(RTOS)的基本概念、核心功能(任务管理、调度、同步、通信、内存管理)和体系结构。我们将详细讲解RTOS在多任务并发、实时性保障方面的优势。会以VxWorks, FreeRTOS, RT-Thread等为实例,分析其API接口和典型应用。 交叉编译与调试: 讲解交叉编译工具链的原理与使用,包括编译器、汇编器、链接器。重点介绍GDB(GNU DeBugger)等调试工具在嵌入式开发中的应用,包括断点设置、单步执行、变量查看、内存监视等。 嵌入式软件开发流程: 梳理从需求分析、系统设计、编码实现、单元测试、集成测试到系统部署的完整软件开发流程。 第三部分:FPGA与硬件描述语言(HDL) FPGA基础: 介绍FPGA(现场可编程门阵列)的结构、组成(LUTs, Flip-flops, DSP slices, Block RAMs)以及与ASIC(专用集成电路)的区别。 硬件描述语言(HDL): 重点讲解Verilog HDL和VHDL两种主要的HDL语言。我们将学习如何使用HDL来描述数字电路的功能和结构,包括组合逻辑和时序逻辑的设计。 FPGA设计流程: 阐述FPGA从代码编写、仿真验证、综合、布局布线到下载实现的整个设计流程,并介绍相关的EDA(电子设计自动化)工具。 HDL示例: 通过一些经典的FPGA设计示例,如简单的算术逻辑单元、状态机、通信接口控制器等,帮助读者理解HDL的设计方法。 第四部分:嵌入式系统工程实践与案例分析 系统集成与板级支持包(BSP): 讲解如何将硬件与软件有机结合,理解BSP的作用,以及如何根据特定硬件平台配置软件环境。 嵌入式Linux系统开发: 介绍嵌入式Linux系统的基本概念、体系结构、交叉编译环境的搭建、内核配置与裁剪。重点讲解设备驱动程序的开发,如GPIO、UART、SPI、I2C等设备的驱动实现。 通信协议栈实现: 讲解TCP/IP协议栈在嵌入式系统中的应用,包括Socket编程、HTTP、MQTT等协议的实现。 嵌入式系统调试技术: 除了软件调试,还将涉及硬件调试技术,如示波器、逻辑分析仪的使用,以及JTAG/SWD接口的调试方法。 案例分析:本书将精选多个具有代表性的嵌入式工程项目案例,涵盖不同应用领域,例如: 物联网传感器节点设计: 基于ARM Cortex-M系列和无线通信模块(如ESP32)实现环境数据采集与上传。 工业自动化控制器: 利用FPGA实现高速信号处理与控制,并结合RTOS进行任务管理。 智能家居网关: 构建一个能够连接多种智能设备的通信网关,支持多种协议。 嵌入式Linux人机交互系统: 开发带有图形用户界面的嵌入式应用。 实时数据采集与分析系统: 结合高性能处理器和RTOS,实现高精度、高频率的数据采集与实时处理。 通过对这些案例的深入剖析,读者将能够理解嵌入式系统设计的整体思路、关键技术应用以及解决实际工程问题的能力。 本书的编写风格力求严谨、清晰,并辅以丰富的图表和代码示例,帮助读者更好地理解抽象的概念,掌握实际的开发技能。我们相信,通过本书的学习,读者将能够独立完成复杂的嵌入式系统项目开发,并在该领域取得长足的进步。

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用户评价

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对于我这样一名学生来说,寻找一本既有理论深度又不失实践指导的教材一直是个挑战。这本书的标题“单片机开发与典型工程项目实例详解”,听起来就非常符合我的需求。我最看重的是它“详解”两个字,这意味着它不会仅仅停留在概念层面,而是会深入到具体的技术细节。我翻看了目录,发现它涵盖了从微控制器基础知识、开发环境搭建,到各种传感器接口、通信协议,再到具体的项目实战。我尤其对“多功能数据采集系统设计”这个项目实例很感兴趣,这涉及到模拟信号的处理、数字信号的转换、数据的存储和传输等一系列复杂的技术,如果书中能够清晰地讲解如何选择合适的ADC、如何设计滤波电路、如何实现高效的数据存储,以及如何通过USB或SD卡导出数据,那对我来说将是非常宝贵的学习材料。我还会仔细研究“智能交通信号灯控制系统”的案例,这不仅是单片机硬件的控制,还涉及到时序逻辑、状态机设计,甚至可能还有一些简单的算法应用,这些都是我需要掌握的核心能力。我期待书中能够提供完整的流程图和代码示例,能够让我一步一步地跟着操作,理解其中的原理。我对书中关于“嵌入式GUI设计与实现”的部分也抱有很大的期望,在很多项目中,用户界面是至关重要的,如何利用单片机驱动显示屏,实现流畅的用户交互,这需要扎实的功底。此外,书中关于“嵌入式设备固件升级(OTA)技术”的讲解,对于理解现代嵌入式产品的维护和迭代方式,也显得尤为重要。总而言之,这本书给我的感觉是,它不仅仅是一本学习资料,更像是一位经验丰富的导师,能够带领我走进真实的单片机开发世界。

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我是一名对嵌入式技术充满热情,但尚处于初级阶段的学习者,而这本书的出现,给了我一个很好的入门契机。我被它“开发与典型工程项目实例详解”的副标题深深吸引,这意味着它能够将理论知识与实际应用紧密结合。我翻阅了目录,看到了一些非常吸引我的章节,比如“基于Arduino的智能小车控制系统”。Arduino作为一种易于上手的平台,加上智能小车的项目,能够让我快速地体验到从硬件连接到软件编程的整个过程,实现有趣的功能。我期待书中能够详细讲解如何连接电机驱动模块、如何使用超声波传感器进行避障、如何编写PID控制算法来实现循迹功能。我还会重点关注“基于51单片机的LED点阵屏显示驱动”的部分,这涉及到单片机IO口的精细控制和时序的把握,以及汉字或图形的字库处理,如果书中能够提供清晰的讲解和代码,那将有助于我理解底层驱动的实现。我非常希望书中能有大量的图示和电路原理图,这样我才能更好地理解硬件连接。我也期待书中能够提供简单的调试方法,帮助我快速定位和解决代码中的问题。此外,我对书中关于“嵌入式系统的基础知识和开发环境搭建”的内容也充满了期待,这能帮助我建立起扎实的理论基础,为后续的学习打下坚实的基础。这本书的“详解”二字,让我相信它能够把复杂的概念讲得通俗易懂,帮助我这个初学者快速入门。

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我是一名正在准备嵌入式系统工程师面试的求职者,而这本书的出现,无疑为我提供了一个极好的充电机会。我注意到这本书的标题中包含了“典型工程项目实例详解”,这正是我在面试中经常被问到,或者希望能够用来展示自己项目经验的方面。我仔细研究了目录,其中“基于ARM Cortex-M的低功耗物联网节点设计”这个项目,让我眼前一亮。物联网领域是目前的热点,而低功耗设计又是其中的关键,如果这本书能够详细讲解如何选择合适的传感器、如何优化通信协议以降低功耗、以及如何实现长续航的电池管理,那将极大地增强我在面试中的竞争力。我还会特别关注“嵌入式实时操作系统(RTOS)在多任务并发处理中的应用”这一部分,RTOS是很多复杂嵌入式系统不可或缺的组成部分,我需要掌握FreeRTOS或其他RTOS的原理,以及如何在项目中进行任务调度、信号量、消息队列等机制的应用。书中对这些概念的讲解,如果能结合具体的项目案例,并提供调试技巧,那我将受益匪浅。我同样对“嵌入式系统通信接口设计与驱动开发”的内容充满期待,例如UART、SPI、I2C等常用接口,以及更高级的USB、Ethernet等,掌握这些接口的底层驱动开发,是嵌入式工程师的基础能力。这本书的“详解”二字,让我相信它能够提供足够的技术深度。另外,我还会关注书中是否有关于“嵌入式系统故障诊断与排除”的章节,这对于实际项目开发和维护至关重要。

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初次翻阅这本书,最先吸引我的是它对于实际工程项目的切入方式。我是一名有着几年单片机开发经验的工程师,一直觉得市面上很多书籍要么过于理论化,要么案例过于简单,很难满足实际工作中遇到的复杂需求。这本书在目录中列出的那些“典型工程项目实例”,给我一种“量身定制”的感觉。我注意到其中一个项目是“基于STM32的嵌入式网络通信模块”,这正是我近期工作中遇到的一个难题,我需要设计一个能够稳定、高效地与服务器进行数据交互的模块,书中对这个项目的详细阐述,包括通信协议的选择、数据帧的封装、错误校验机制等,如果能有足够的篇幅和细节,那将极大地节省我摸索的时间。另外,我非常感兴趣的是“工业现场总线通信应用”的章节,比如CAN总线、RS485等,这些在工业自动化领域是基础且关键的技术,如果书中能提供从硬件接口到驱动开发,再到上层应用层通信的完整流程演示,并且结合某个具体的工业控制场景,那将是非常有价值的。我个人对“低功耗嵌入式系统设计”也有着浓厚的兴趣,因为很多项目都需要考虑电池寿命,而功耗优化涉及硬件选型、软件算法、甚至睡眠模式的管理,如果书中能在这方面给出系统性的指导和具体的优化案例,那将是我的福音。我还会重点关注书中关于“嵌入式Linux系统开发与应用”的内容,虽然书名是单片机开发,但很多复杂的嵌入式项目会选择Linux作为操作系统,如何在这种环境下进行单片机外设的驱动开发,或者如何利用Linux的资源进行嵌入式系统的开发,这些都是我非常想深入了解的。这本书似乎不仅仅是讲解单片机的使用,更是拓展到了更广阔的嵌入式系统开发领域,这一点非常难得。我期待书中能提供源代码和原理图,让我能够对照学习,甚至进行二次开发。

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我是一名有着十几年嵌入式开发经验的老兵,但仍然保持着学习的热情,希望能通过阅读来弥补自己在某些新兴领域的知识空白。这本书的标题“单片机开发与典型工程项目实例详解”,听起来就非常务实,能够帮助我快速掌握一些实用的技术。我最看重的是“典型工程项目实例详解”这一部分,它意味着书中会有大量的实际案例,能够帮助我理解最新的技术在实际项目中的应用。我注意到目录中有一个项目是“基于STM32H7系列的高性能嵌入式系统开发”,STM32H7系列是目前性能非常强大的微控制器,如果书中能够详细介绍如何利用其双核架构、高速外设和DSP指令集来实现高性能的嵌入式应用,比如实时图像处理、音频编解码等,那将对我非常有价值。我还会仔细研究书中关于“嵌入式系统与人工智能(AI)的结合应用”的章节,例如如何在嵌入式设备上部署轻量级的神经网络模型,实现边缘计算的功能,这正是我目前在关注和探索的方向。我希望书中能提供一些具体的算法实现和优化技巧,以及常用的AI开发框架在嵌入式端的应用。此外,我对书中关于“嵌入式系统的可靠性设计与测试”的内容也抱有很大期望,例如如何通过软件设计和硬件冗余来提高系统的稳定性,以及如何进行全面的系统测试,确保产品在各种环境下都能稳定运行。这本书的“详解”二字,让我相信它能够提供足够的技术深度和实用性,帮助我站在技术前沿。

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作为一个需要不断更新技能的嵌入式工程师,我一直在寻找一本能够涵盖最新技术趋势,并且提供实用解决方案的书籍。这本书的标题“单片机开发与典型工程项目实例详解”,听起来就非常符合我的需求,特别是“典型工程项目实例详解”这一点,意味着它能够提供贴近实际工作场景的案例。我特别关注目录中关于“基于ESP32的Wi-Fi/蓝牙通信模块设计”的项目,ESP32是目前非常流行的物联网开发芯片,它集成了Wi-Fi和蓝牙功能,如果这本书能够详细讲解如何利用ESP32进行无线通信的开发,包括TCP/IP协议栈的使用、MQTT通信协议的应用、以及低功耗蓝牙(BLE)的开发,那将极大地拓展我的项目开发能力。我还会仔细研究书中关于“嵌入式系统中的传感器网络构建与数据融合”的章节,传感器网络在很多工业监测、环境监测领域都有广泛的应用,如何有效地接入和管理多个传感器,并对采集到的数据进行融合处理,这需要深入的理解。我期待书中能提供一些关于数据预处理、特征提取和简单模型部署的实例。另外,我对书中关于“嵌入式系统的高级调试技术与性能分析”的内容也抱有很大期望,例如使用示波器、逻辑分析仪进行硬件调试,以及使用性能分析工具来优化代码的执行效率。这本书的“详解”二字,让我相信它能够提供足够的技术深度和广度,帮助我应对更复杂的项目挑战。

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这本书的封面设计就相当吸引人,那种略带磨砂质感的纸张,搭配上醒目的标题字体,给人一种扎实、专业的感觉。我拿到书的时候,首先翻阅的就是目录,这是一个非常重要的环节,它能直接反映出作者的整体构思和内容深度。目录的设计非常清晰,从基础理论到具体的工程实例,逻辑层次分明,让人一看就知道这本书覆盖的知识面很广。而且,它没有那种过于泛泛的介绍,而是直奔主题,列出了不少具体项目的名称,这让我对后面的内容充满了期待。比如,我看到了“智能家居系统”、“工业自动化控制”、“医疗设备接口”等字样,这些都是非常贴近实际应用的项目,让我觉得这本书不仅是理论学习,更能帮助我解决实际问题。我特别关注了那些“典型工程项目实例详解”的部分,因为理论学得再多,如果不能落地,终究是空中楼阁。希望这本书能提供详尽的硬件选型、软件设计、调试技巧,甚至包括一些项目开发中可能遇到的坑,以及如何规避它们。我对其中关于“实时操作系统(RTOS)在复杂项目中的应用”的部分尤其感兴趣,RTOS的学习曲线相对陡峭,如果这本书能有深入浅出的讲解,并且结合实际项目来演示,那将是非常宝贵的学习资源。我还会仔细研究它在“嵌入式系统功耗优化”方面的论述,这在很多电池供电设备或需要长时间运行的系统中至关重要,希望书中能提供一些实用的方法和策略。此外,我对书中关于“嵌入式系统安全性设计”的章节也很期待,随着物联网的发展,安全性问题日益突出,掌握这方面的知识对开发者来说越来越重要。这本书的篇幅似乎也不小,这让我觉得内容应该很充实,能够满足我深入学习的需求。总的来说,从目录和封面给我的初步印象来看,这是一本非常有潜力的、能够帮助我提升单片机开发能力的实用型图书。

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我是一名对嵌入式硬件和软件有着浓厚兴趣的爱好者,一直希望能够通过学习,独立完成一些有挑战性的项目。这本书的标题“单片机开发与典型工程项目实例详解”,正是我想寻找的。我被目录中“基于Arduino的医疗监测设备原型开发”这个项目深深吸引。医疗领域对嵌入式系统的精度、稳定性和安全性要求极高,如果这本书能够详细讲解如何选择合适的生物传感器、如何实现精确的数据采集和信号处理、如何设计安全可靠的通信机制,以及如何满足医疗器械的一些基本标准,那将对我非常有启发。我期待书中能够提供清晰的电路设计图和详细的软件代码,让我能够一步步地理解其中的原理。我还会重点关注书中关于“嵌入式系统故障诊断与安全性评估”的内容。在医疗设备这类关键应用中,故障的预防和快速诊断至关重要,而安全性更是不可忽视。我希望书中能提供一些实用的故障排除方法和安全加固的策略。此外,我对书中关于“嵌入式系统人机交互设计与用户体验优化”的章节也充满了期待,即使是医疗设备,良好的用户体验也能大大提升其可用性。这本书的“详解”二字,让我相信它能够提供足够的技术深度和实践指导,帮助我完成具有一定复杂度的项目。

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作为一名希望将理论知识转化为实际产品,并最终创业的爱好者,我对一本能够提供系统性指导和丰富实践经验的书籍有着强烈的需求。这本书的标题“单片机开发与典型工程项目实例详解”,非常契合我的目标。我非常关注目录中关于“基于Raspberry Pi的智能家居自动化平台搭建”的案例。Raspberry Pi作为一款性能强大的单板计算机,结合智能家居的场景,能够让我学习到如何进行系统集成、服务开发、以及用户界面的设计,这对于我理解和实现一个完整的物联网产品非常有帮助。我期待书中能够详细讲解如何集成各种智能家居传感器和执行器,如何使用MQTT协议进行设备间的通信,以及如何开发一个Web或移动端的控制界面。我还会深入研究书中关于“嵌入式系统开发中的敏捷开发方法论与版本控制实践”的内容。创业过程中,高效的开发流程至关重要,如果书中能介绍如何在嵌入式项目中应用敏捷开发,并提供Git等版本控制工具的使用技巧,那将极大地提升我的开发效率和团队协作能力。我同样对书中关于“嵌入式系统产品化的关键要素与市场化策略”的章节充满期待,这涉及到产品设计、成本控制、原型制作、以及初步的市场推广思路。这本书的“详解”二字,让我相信它能够提供从技术实现到产品落地的全方位指导,帮助我将想法变为现实。

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我是一名正在攻读电子信息工程专业的研究生,对于嵌入式系统开发有着深入的学习需求。这本书的标题“单片机开发与典型工程项目实例详解”让我眼前一亮,特别是“典型工程项目实例详解”这一部分,对于我进行毕业设计或者科研项目有着至关重要的指导意义。我注意到目录中有一个项目是“基于FPGA的嵌入式系统设计与加速”,这正是我非常感兴趣的领域,FPGA在高性能计算和定制化硬件加速方面有独特优势,如果书中能够结合单片机协同工作,或者讲解如何利用FPGA来设计嵌入式系统的关键模块,并提供代码示例,那将极大地开阔我的视野。我还会深入研究“实时操作系统(RTOS)在复杂嵌入式系统中的应用与优化”这一章节,RTOS是实现复杂系统功能和提高系统实时性的关键,我希望书中能提供对不同RTOS的深入对比分析,以及在实际项目中如何进行任务优先级管理、资源共享和中断处理的优化。我同样期待书中能有关于“嵌入式系统中的安全机制设计与实现”的内容,例如数据加密、安全启动、访问控制等,这在物联网和工业控制领域越来越重要。我希望书中能提供一些理论与实践相结合的案例,帮助我理解这些安全机制的实现方式。这本书的“详解”二字,让我相信它能够提供足够的技术深度和前沿性,帮助我在学术研究和项目开发中取得突破。

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