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出版者:

作者:T.B. D'Orazio

出品人:

页数:0

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出版时间:

价格:537.20元

装帧:

isbn号码:9780071194532

丛书系列:

图书标签:

• C语言
• 编程
• 入门
• 计算机科学
• 算法
• 数据结构
• 程序设计
• 软件开发
• 技术
• 教程

《嵌入式系统设计与实践》 精炼代码，掌控硬件，开启嵌入式开发新纪元 在当今科技飞速发展的时代，嵌入式系统无处不在，它们驱动着我们的智能手机、家用电器、汽车导航，乃至工业自动化和物联网的未来。本书《嵌入式系统设计与实践》正是您进入这个激动人心领域的权威指南。我们深入浅出地讲解嵌入式系统设计与开发的核心概念和关键技术，旨在帮助您构建稳定、高效、可靠的嵌入式应用程序。 内容梗概： 本书内容紧密围绕嵌入式系统的实际开发流程，从基础知识到高级应用，层层递进，为读者构建一个完整的知识体系。 第一部分：嵌入式系统基础 嵌入式系统概述： 我们将从宏观角度介绍嵌入式系统的定义、特点、组成以及在各个领域的广泛应用。理解嵌入式系统的独特性，是迈向成功的基石。 微控制器（MCU）架构： 深入剖析主流微控制器的核心架构，包括CPU、存储器（RAM, ROM, Flash）、I/O端口、定时器/计数器、中断控制器、通信接口（UART, SPI, I2C）等关键模块的功能和工作原理。我们将以STM32系列微控制器为例，结合其具体架构图进行详细讲解。 嵌入式开发环境搭建： 手把手指导您搭建高效的嵌入式开发环境，包括交叉编译器的安装与配置、集成开发环境（IDE）的选择与使用（如Keil MDK, STM32CubeIDE）、调试器的连接与操作。让您快速上手，投入实际编码。 C语言在嵌入式中的应用： 回顾并强化C语言在嵌入式开发中的关键特性，如指针、位操作、内存管理、结构体和联合体等。重点讲解如何利用C语言的强大能力直接操作硬件寄存器，实现对嵌入式设备的精细控制。 第二部分：硬件交互与底层驱动 GPIO端口操作： 学习如何配置和控制通用输入/输出（GPIO）端口，实现LED点亮、按键检测、开关控制等基本硬件交互。我们将演示如何通过直接读写寄存器来控制GPIO的输入/输出模式、电平状态等。 中断系统详解： 深入理解嵌入式系统的中断机制，包括中断向量表、中断服务程序（ISR）的编写、优先级管理以及中断嵌套。通过实例讲解如何利用中断提高系统响应速度和效率。 定时器与计数器应用： 掌握定时器/计数器的工作原理，学习如何使用它们实现延时、周期性任务、脉冲测量、PWM信号生成等功能。本书将提供多种定时器应用场景的实战代码。 串行通信协议： 详细讲解UART、SPI、I2C等嵌入式系统中常用的串行通信协议。理解其通信方式、数据传输格式和时序，并学会如何编写驱动程序以实现设备间的通信，例如与传感器、显示器或外部存储器的数据交换。 第三部分：嵌入式操作系统（RTOS）与高级应用 实时操作系统（RTOS）概念与原理： 介绍RTOS的核心概念，如任务（Task）、调度器、信号量、互斥量、消息队列、事件标志等。理解RTOS如何帮助管理多任务并发执行，提高系统的实时性和可靠性。 RTOS实战（以FreeRTOS为例）： 本书将重点介绍FreeRTOS这款广泛应用的开源RTOS。详细讲解如何创建和管理任务、任务间通信与同步、任务状态转换以及如何使用RTOS提供的各种内核对象。通过丰富的实例，展示如何在真实项目中应用FreeRTOS。 嵌入式软件设计模式： 探讨面向对象的程序设计思想在嵌入式开发中的应用，以及一些常见的嵌入式软件设计模式，如状态机、驱动程序模型等。学习如何组织代码，提高代码的可读性、可维护性和可重用性。 嵌入式系统调试技巧： 传授专业的嵌入式系统调试方法和技巧，包括断点调试、单步执行、查看内存/寄存器、逻辑分析仪的使用以及如何排查常见的硬件和软件问题。 本书特色： 理论与实践紧密结合： 每一章节都配有详细的理论讲解和直观的实验例程，帮助读者将知识转化为实际操作能力。 主流硬件平台支持： 以STM32系列微控制器为例，涵盖了嵌入式开发中最常用的硬件平台，具有极强的普适性。 注重工程实践： 强调代码的规范性、可读性和效率，引导读者养成良好的编程习惯，为实际项目开发打下坚实基础。 深入浅出，循序渐进： 语言通俗易懂，内容安排合理，即使是初学者也能轻松掌握嵌入式开发的核心技术。 丰富的代码示例： 提供大量可运行、可调试的代码片段，方便读者学习和参考。 目标读者： 对嵌入式系统开发感兴趣的学生和初学者。 希望提升嵌入式开发技能的软件工程师。 从事硬件开发、物联网、机器人、自动化等相关领域的工程师。 任何希望深入了解如何让代码“活起来”并与真实世界交互的科技爱好者。 《嵌入式系统设计与实践》 将带您踏上激动人心的嵌入式开发之旅，让您掌握驾驭硬件的力量，将您的创意变为现实。从掌握基础指令到构建复杂的实时系统，本书将是您学习和成长过程中不可或缺的伴侣。准备好迎接挑战，解锁嵌入式世界的无限可能吧！

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这本书的封面设计得非常朴实，那种经典的蓝白配色，让人一眼就能联想到严谨的学术气息。我拿到手的时候，首先被它厚实的纸张质量所吸引，内页的印刷清晰锐利，即便是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。我特别欣赏它排版的细致，代码块的缩进和高亮处理得恰到好处，即便是初学者也能轻松分辨关键字和变量。书中对C语言基础概念的阐述，简直可以用“庖丁解牛”来形容。它没有上来就堆砌晦涩的术语，而是从最底层的内存模型讲起，仿佛带着你亲手搭建一台计算机的逻辑框架。比如，在讲解指针时，作者并没有直接给出一个复杂的指针运算公式，而是通过一系列生动的类比，比如将内存地址比作街道上的门牌号，将指针变量比作一个记录了特定门牌号的便签，这种由浅入深的教学方式，极大地降低了初学者对“指针地狱”的恐惧感。此外，书中对标准库函数的使用场景也给出了大量的实例，不仅仅是告诉你“这个函数能做什么”，更深入地解释了“在什么情况下应该选择这个函数，以及它的潜在性能影响”。这使得本书不仅仅是一本参考手册，更像是一位经验丰富的导师，在你学习编程的初期，为你打下了坚实而又灵活的基础。

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我是一个工作了几年，但C语言基础不算扎实的回头客，重新拾起这本书主要目标是查漏补缺。这本书在对语言特性的讲解上，表现出一种近乎偏执的严谨性，尤其是在处理那些容易产生“未定义行为”（Undefined Behavior, UB）的部分时。很多教材为了保持简洁，往往会略过这些“陷阱”，但这本书却用相当大的篇幅，专门设立了一个章节来剖析UB。它详细列举了例如有符号整数溢出、访问已释放的内存、错误的`scanf`格式化字符串等常见错误场景，并用汇编级别的视角解释了为什么这些操作会导致不可预测的结果。这种深度剖析，让我这个曾经无数次遇到程序崩溃却找不到原因的开发者，终于明白了“为什么会这样”。它教会我的不仅仅是“不要这样做”，更是“为什么不能这样做”的底层逻辑。这种对规范和限制的尊重，是任何一个想写出健壮、可维护代码的程序员所必须具备的素养。读完这个部分，我感觉自己对C语言的敬畏之心又增加了一层，也明白了为什么C语言被称为“一把双刃剑”——它赋予你极大的自由，同时也要求你承担全部的责任。

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我必须强调，这本书在处理现代C标准，特别是C99和C11特性上的更新速度和讲解深度，是同类书籍中少有的亮点。我之前使用的参考资料，对于可变参数宏、内联函数（`inline`）的实际工作原理、或者新型的内存模型（如原子操作）的介绍都非常简略，往往一笔带过。然而，这本书却用足够的篇幅，结合实际应用场景，详细剖析了这些相对“高级”的特性。例如，它不仅介绍了`_Generic`关键字的用法，还展示了如何利用它来编写一个简单的类型泛型宏，这在需要编写兼容不同编译器或硬件架构代码时显得尤为重要。对于并发编程的入门部分，书中对线程同步原语的介绍，也做得十分到位，它通过一个经典的生产者-消费者模型案例，清晰地展示了互斥锁和条件变量的正确使用流程，避免了许多初学者常犯的死锁或竞态条件错误。总而言之，这本书的知识体系非常完整，它既能帮你打好坚实的底层基础，又能让你接触到现代C语言编程的前沿实践，跨度之大，令人印象深刻。

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这本书的配套资源和组织结构，可以说是为自学者量身定做的典范。我尤其赞赏它对每个章节末尾“思考题”的设计。这些题目往往不是简单的“请写出这段代码的输出”，而是提出了一些需要设计和权衡的开放性问题。比如，要求读者设计一个内存分配器的小型框架，或者要求他们比较几种不同的字符串处理函数的效率差异并给出结论。这些问题迫使你不能只是被动地接收知识，而必须主动地应用所学知识去解决一个迷你型的工程挑战。我发现，很多网上的教程和视频教程往往只停留在展示“怎么做”的层面，但这本书却引导你思考“为什么这样做最好”。此外，书中大量的代码示例，都采用了非常规范的命名约定和注释风格，这本身就是对初学者进行良好编程习惯培养的潜移默化教育。我甚至开始模仿书中的代码风格来组织我自己的项目文件，这比任何关于“编码规范”的书籍都要来得直观和有效。它不仅仅是一本编程书，更像是一本关于“如何成为一个优秀C程序员”的职业指南。

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说实话，我抱着一种近乎怀疑的心态翻开了这本书的某些章节，特别是那些关于数据结构与算法的论述部分。很多同类书籍在处理这些复杂主题时，往往会为了追求篇幅而牺牲深度，或者反过来，为了追求深度而让讲解变得像天书一样难以理解。但这本书的处理方式却独树一帜。它在介绍链表、树、图等经典结构时，没有采用那种模板化的、教科书式的描述，而是结合了实际应用中的案例来反推结构设计的合理性。例如，在讲解如何实现一个高效的哈希表时，作者花了大量篇幅讨论了不同冲突解决策略（开放寻址法与链地址法）在特定数据分布下的性能差异，甚至还附带了性能测试的代码片段，这对于追求工程实践的读者来说，无疑是极具价值的“干货”。更让我惊喜的是，书中对递归思想的阐述，它不是孤立地讲解递归的定义，而是将其与回溯算法、分治策略紧密联系起来，形成了一个完整的逻辑闭环。这种跨章节的知识串联能力，体现了作者对整个C语言生态系统有着深刻的洞察力，让我能够跳出孤立代码块的限制，从更高的架构层面去理解“如何用C语言解决复杂问题”。

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