51单片机应用设计与仿真 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:

出品人:

页数:239

译者:

出版时间:2009-2

价格:27.00元

装帧:

isbn号码:9787811244830

丛书系列:

图书标签:

• 等等、
• 51单片机应用设计与仿真
• 51单片机
• 单片机应用
• 嵌入式系统
• 电子设计
• 仿真技术
• C语言
• 硬件设计
• 实践教程
• 电路设计
• 微控制器

《嵌入式系统原理与实践》 本书深入浅出地阐述了嵌入式系统的核心概念、关键技术以及实际应用。作为一本全面介绍嵌入式系统知识的入门读物，它将带领读者从基础理论到实践操作，逐步掌握嵌入式开发的全貌。 一、 嵌入式系统概述与发展 首先，本书将为您揭示嵌入式系统究竟是什么。它不仅仅是微处理器和软件的简单组合，而是一个为特定功能而设计的、高度集成化的计算机系统。我们将探讨嵌入式系统与通用计算机的区别，理解其在尺寸、功耗、成本、可靠性等方面的独特优势。 接着，我们将追溯嵌入式系统的发展历程，从早期的简单控制器到如今无处不在的智能设备。了解其演进的脉络，有助于我们认识到嵌入式技术在现代社会中的重要地位，以及它所带来的深刻变革。 二、 嵌入式微处理器与体系结构 本书将重点介绍构成嵌入式系统的“大脑”——微处理器。我们将从最基础的冯·诺依曼和哈佛体系结构讲起，理解指令集、寄存器、内存访问等核心概念。 随后，我们将聚焦于几类主流的嵌入式微处理器家族，例如ARM、MIPS、RISC-V等。我们会分析它们的架构特点、指令集特性、性能优势以及各自的应用领域。通过对不同架构的比较，您将能够理解为何某些处理器更适合于特定的嵌入式应用场景。 此外，本书还将深入探讨嵌入式处理器中的关键组成部分，如CPU核心、内存控制器、中断控制器、定时器、DMA控制器等，以及它们如何协同工作，实现高效的数据处理和任务调度。 三、 嵌入式软件开发技术 嵌入式软件是嵌入式系统的灵魂。本书将系统地介绍嵌入式软件开发的各个环节。 开发环境搭建： 您将学习如何选择和配置合适的交叉编译工具链（如GCC、Clang），以及调试器（如GDB）和仿真器。理解交叉编译的概念对于在宿主机上开发目标板上的程序至关重要。 编程语言： C语言作为嵌入式开发的基石，将得到详尽的讲解，包括其在内存管理、位操作、指针运用等方面的特性。同时，我们也会适时介绍C++在嵌入式开发中的应用，以及Python等脚本语言在某些领域的优势。 操作系统（RTOS）： 对于复杂的嵌入式系统，实时操作系统（RTOS）是不可或缺的。本书将重点介绍RTOS的核心概念，如任务管理、进程间通信（IPC）、中断处理、内存管理、同步与互斥等。我们会分析不同RTOS的特点（如FreeRTOS, uC/OS, RT-Thread等），并提供如何使用RTOS进行高效开发的指导。 驱动程序开发： 硬件与软件之间的桥梁是驱动程序。本书将深入讲解设备驱动程序的编写原理，包括如何访问硬件寄存器、处理中断、与操作系统内核交互等。我们将通过实例展示如何开发通用输入/输出（GPIO）、串口（UART）、SPI、I2C等常用外设的驱动。 系统集成与调试： 将软硬件结合，并进行有效的调试是嵌入式开发的关键。本书将介绍各种调试技术，如断点调试、逻辑分析仪、示波器等，并提供系统集成过程中可能遇到的常见问题及解决方案。 四、 嵌入式硬件接口与通信 嵌入式系统需要与外部世界进行交互，这依赖于丰富的硬件接口和通信协议。 基本I/O接口： 从最基础的GPIO（通用输入/输出）接口开始，学习如何控制LED、读取按键、驱动电机等。 串行通信接口： UART（通用异步收发传输器）作为最常用的异步串行通信接口，将得到重点讲解，包括波特率、数据位、停止位、校验位等参数的设置，以及如何实现设备间的数据传输。 同步串行接口： SPI（串行外设接口）和I2C（集成电路互联）作为常用的同步串行总线，我们将详细介绍它们的通信原理、主从模式、时序关系以及在传感器、存储器等设备连接中的应用。 其他通信协议： 本书还将简要介绍USB、CAN、以太网等更复杂的通信协议，以及它们在不同嵌入式系统中的作用。 传感器与执行器： 学习如何连接和读取各种传感器（如温度传感器、湿度传感器、光敏传感器、加速度计等），以及如何控制执行器（如电机、舵机、继电器等），实现嵌入式系统对物理世界的感知和控制。 五、 嵌入式系统应用案例分析 理论结合实践，本书将通过一系列典型且具有代表性的嵌入式系统应用案例，加深读者对所学知识的理解。 智能家居： 分析智能灯光控制、环境监测、家电联动等案例，讲解如何利用嵌入式技术实现家居的智能化。 物联网（IoT）： 探讨物联网设备的设计与实现，包括传感器数据采集、无线通信（Wi-Fi, Bluetooth, LoRa等）以及云平台的数据交互。 工业自动化： 介绍工业控制系统中的嵌入式应用，如PLC（可编程逻辑控制器）、嵌入式数据采集系统等。 消费电子： 以智能手表、智能音箱等为例，讲解其背后的嵌入式系统设计思路。 嵌入式Linux系统： 如果内容允许，还会介绍嵌入式Linux的开发，包括文件系统、用户空间与内核空间的交互、应用软件的移植等。 六、 嵌入式系统设计方法与趋势 除了技术细节，本书还将探讨嵌入式系统设计的整体方法论。 系统设计流程： 从需求分析、硬件选型、软件架构设计到原型开发、测试验证，全面梳理嵌入式系统的设计流程。 低功耗设计： 探讨如何优化硬件和软件，以实现嵌入式设备的低功耗运行，延长电池寿命。 安全性设计： 随着嵌入式设备连接性的增强，安全性成为一个重要议题。本书将介绍嵌入式系统中的常见安全威胁以及相应的防护措施。 未来发展趋势： 展望嵌入式系统的未来，例如人工智能在嵌入式设备中的应用（边缘计算）、更高级别的集成度、更强大的计算能力等。 《嵌入式系统原理与实践》旨在为读者构建一个扎实的嵌入式系统知识体系，无论您是初学者还是有一定基础的开发者，都将从中受益。通过理论学习和实践指导，您将能够独立设计、开发和调试属于自己的嵌入式系统，为未来在各个领域的嵌入式应用打下坚实基础。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和插图质量，老实说，并不算得上现代出版物的典范。虽然电路图和逻辑流程图都能够清晰地传达信息，但整体的视觉设计略显陈旧，很多图表的风格仿佛停留在上个世纪末的设计标准。文字的编排上，偶尔会出现大段的纯文字描述，没有足够的留白或要点加粗来帮助读者快速定位关键信息。这在初次接触时，确实会让人产生一些阅读疲劳感。尤其是在需要快速查阅某个特定中断标志位设置方法时，需要在厚厚的篇幅中快速扫描，不像一些新的技术书籍那样，会用醒目的边栏或表格将这些核心信息提炼出来。因此，这本书更适合那些愿意沉下心来，逐字逐句阅读，并且习惯于在纸质材料上做大量批注的“老派”学习者。对于习惯于高密度信息呈现和现代化排版的年轻读者来说，这本书在“阅读舒适度”上确实扣了不少分，需要学习者付出额外的专注力来克服视觉上的障碍。

评分☆☆☆☆☆

与其他市面上常见的侧重于“炫技”的单片机书籍不同，这本书在“项目管理”和“工程规范”方面的内容几乎是空白，这可能对于某些追求快速上手的读者来说是一个遗憾。书中几乎完全聚焦于硬件的底层控制和C语言的编程实现，对于如何构建一个健壮、易于维护的大型项目缺乏指导。例如，当我们开始处理多个任务并需要引入状态机管理时，书中更多是提供一个基础的循环结构来实现功能切换，而鲜有关于模块化设计、宏定义的使用规范，或是如何有效地进行代码注释和版本控制的讨论。这使得我感觉，这本书更像是一本“快速入门的工具手册”，而非一本培养“软件工程师思维”的指导书。如果读者期望从中学习到如何组织一个跨越多个文件的复杂程序结构，或者如何进行严格的软件工程实践，那么可能需要寻找其他更侧重的资源来作为补充。它的优势在于让你立刻能让硬件跑起来，但后续如何让它“优雅”地跑起来，则需要读者自己去摸索。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的体验，尤其是在处理高级外设时，可以明显感觉到作者的侧重点是针对特定型号单片机的深度挖掘，而非广泛的兼容性介绍。当涉及到定时器的高级模式，例如捕获/比较功能或PWM（脉冲宽度调制）的细微差别时，讲解得非常透彻，涉及到寄存器位域的设置和中断向量的跳转流程都一一列出。然而，如果读者手中拿着的开发板并非书中默认的型号，或者使用的是完全不同的系列芯片，那么这些针对性的寄存器地址和特殊功能位的描述可能就需要读者花费大量时间进行交叉比对和修改。这种“深度优先”的策略的好处是清晰明确，坏处就是牺牲了一定的通用性。对于那些习惯于使用抽象层库进行快速开发的读者来说，这本书可能显得有些“过时”或“繁琐”，因为它要求读者亲手去触碰那些底层、晦涩的硬件细节，强迫你记住那些特定的硬件地址和配置顺序。

评分☆☆☆☆☆

这本关于单片机应用的书籍，在介绍基础概念时显得尤为扎实，它并没有急于展示复杂的电路图或烧录代码，而是花了大篇幅去剖析了微控制器在不同应用场景下的工作原理。我特别欣赏作者在讲解指令集时所采取的“由浅入深”的叙事方式。初学者很容易被大量的寄存器和硬件细节所淹没，但这本书巧妙地将这些抽象的知识点与实际的硬件操作紧密结合起来，比如通过一个简单的LED闪烁程序，详细拆解了时钟频率的设定、I/O端口的配置过程，甚至连低位和高位字节的写入顺序都解释得清清楚楚。这种细致程度，让我感觉不像是在阅读一本教科书，更像是在一位经验丰富的工程师的指导下进行实际操作。对于那些希望真正理解“为什么”而不是仅仅学会“怎么做”的读者来说，这种深入的原理剖析无疑是巨大的财富。它构建了一个坚实的地基，使得后续学习更高级的定时器、中断或串行通信时，能够迅速抓住核心要害，避免了空中楼阁式的学习困境。

评分☆☆☆☆☆

我最近尝试着利用这本书中的案例去搭建一个小型环境监测系统，过程中的体验相当流畅。书中的实验设计逻辑性极强，每一个新的模块引入，都建立在前一个模块稳定运行的基础上。例如，在讲解ADC（模数转换器）的应用时，它并没有直接跳到复杂的软件滤波，而是先用最基础的读取和显示程序，确保我们能够准确无误地获取到原始的电压值。随后，才逐步引入软件优化和去噪处理的章节。这种循序渐进的教学方法，极大地降低了调试的难度。最让我感到惊喜的是，书中对于仿真环境的使用建议非常具有前瞻性，它强调了仿真仅仅是验证逻辑的第一步，并详细列举了仿真与真实硬件之间可能存在的差异点，提醒读者在设计时就要考虑到电源噪声、晶振的实际负载效应等“看不见”的因素。这套系统的训练方法，让我在将程序从软件界面迁移到实物电路板上的过程中，几乎没有遇到大的障碍，充分体现了作者对工程实践的深刻理解。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆