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

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页数:144

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出版时间:2009-8

价格:15.00元

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isbn号码:9787564025786

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

《现代嵌入式系统设计与实践》 图书简介 本书旨在为读者提供一个全面、深入且与时俱进的嵌入式系统设计与实践教程。在当前物联网（IoT）、人工智能（AIoT）和工业4.0浪潮的推动下，嵌入式系统已不再是简单的微控制器编程，而是涉及到复杂的软硬件协同、实时操作系统（RTOS）、网络通信、传感器融合以及安全防护等多个前沿领域。本书紧密结合当前行业主流技术栈和工程需求，力求搭建起理论知识与实际工程应用之间的坚实桥梁。 第一部分：嵌入式系统基础理论与硬件平台剖析 本部分是构建嵌入式系统知识体系的基石。我们首先会详细阐述嵌入式系统的核心概念、发展历程及其在不同行业（如汽车电子、医疗设备、消费电子）中的应用范畴。 微处理器与微控制器架构深度解析： 详细介绍冯·诺依曼与哈佛架构的异同，重点剖析当前主流的CISC（如x86架构的嵌入式应用）与RISC（如ARM Cortex-M/A系列）指令集架构的特点、流水线设计、存储器管理单元（MMU/MPU）的工作原理。特别关注现代处理器中的缓存一致性、中断处理机制（向量中断、嵌套中断）以及功耗优化技术。 片上系统（SoC）与系统级设计： 深入探讨SoC的构成，包括处理器核、内存子系统、片上总线（如AMBA AXI/AHB/APB）的仲裁与传输机制。讲解如何通过系统总线实现高效的数据流管理，以及外围接口模块（如DMA控制器、定时器、模数/数模转换器ADC/DAC）的配置与使用。 存储器技术： 区分和分析易失性存储器（SRAM、DRAM及其刷新机制）和非易失性存储器（NOR/NAND Flash、eMMC、新型MRAM/FeRAM）的读写特性、寿命限制与错误纠正码（ECC）技术在存储系统中的应用。 时钟与复位电路设计： 讲解晶振选型、PLL（锁相环）在系统时钟生成中的作用，以及看门狗定时器（WDT）在系统可靠性保障中的关键地位。 第二部分：底层软件开发与实时操作系统 软件是嵌入式系统的灵魂。本部分着重于如何高效、可靠地驾驭底层硬件资源，并引入现代嵌入式软件开发的核心——实时操作系统。 C/C++在嵌入式中的高级应用： 探讨嵌入式C语言的特性（如`volatile`关键字、位操作、内存映射I/O），以及C++在面向对象设计中如何应用于驱动程序和复杂模块的构建，包括模板元编程在编译期优化的应用。 设备驱动程序设计： 详细讲解中断服务程序（ISR）的编写规范、上下文切换的保护与恢复。重点介绍如何编写健壮的字符设备驱动和块设备驱动，特别是针对特定硬件寄存器的直接操作方法。 实时操作系统（RTOS）原理与实践： 全面介绍RTOS的核心概念，如任务调度（抢占式、协作式）、任务同步与互斥机制（信号量、互斥锁、消息队列、事件标志组）。选取当前工业界广泛使用的RTOS内核进行案例分析，演示如何进行内核裁剪、移植和性能调优。深入探讨实时性保证的挑战，如优先级反转问题及其解决方案（如PCP、BMP）。 嵌入式Linux内核裁剪与应用开发： 针对需要更复杂网络和图形界面的系统，本书将提供嵌入式Linux的入门与进阶指南。内容涵盖交叉编译工具链的搭建、Bootloader（如U-Boot）的工作流程、内核的配置与编译、设备树（Device Tree）的编写与解析，以及用户空间应用与内核的交互机制（如`/proc`, `/sys`, ioctl）。 第三部分：系统集成、通信协议与网络接入 现代嵌入式设备几乎都需要与其他设备或云端进行数据交换。本部分聚焦于各类通信接口和网络协议的实现。 片上通信接口精讲： 深入分析UART、SPI、I2C这三种基础串行通信协议的时序图、仲裁机制和主从设备配置。针对高速数据传输，详细介绍CAN（用于车载和工业控制）和以太网MAC层的基本原理与驱动配置。 USB设备与主机模式： 阐述USB协议栈的层次结构（枚举过程、描述符解析），重点指导读者如何配置和实现特定速率的USB设备（如CDC、HID类）或主机模式下的数据传输。 无线通信技术栈： 覆盖低功耗广域网（LPWAN，如LoRa/NB-IoT）的基本概念，以及主流的短距离无线技术（如BLE、Wi-Fi）在嵌入式系统中的协议栈集成与功耗管理策略。 TCP/IP协议栈在嵌入式系统中的部署： 讲解轻量级TCP/IP协议栈（如LwIP）的移植、配置与内存管理。重点剖析HTTP、MQTT、CoAP等上层应用协议的选择与优化，确保数据传输的安全性和效率。 第四部分：系统可靠性、测试与高级主题 一个合格的嵌入式产品必须具备高可靠性、可维护性和一定的智能化能力。 电源管理与低功耗设计： 分析系统不同工作模式下的功耗分布，讲解如何利用MCU的睡眠模式、时钟门控、动态电压与频率调节（DVFS）技术实现能效最大化。介绍电池管理系统（BMS）的基础接口和功耗测量方法。 软件调试与硬件级验证： 详细介绍JTAG/SWD接口的原理及其在固件烧录、断点设置、寄存器监控中的应用。讲解使用逻辑分析仪和示波器进行时序分析和噪声排查的实用技巧。 嵌入式安全导论： 探讨嵌入式设备面临的安全威胁（如固件篡改、侧信道攻击）。介绍硬件安全模块（如TrustZone、安全启动流程）的基本概念，以及代码加密、数据加密在资源受限设备上的部署方法。 OTA与固件升级机制： 设计健壮的空中下载（OTA）升级方案，包括如何设计原子性升级、A/B分区策略，以及确保在升级失败时系统能够安全回滚的机制。 本书的特点在于其强烈的工程导向性。每一个理论知识点都配有详尽的硬件平台实例和经过实战检验的代码示例，旨在培养读者将抽象概念转化为具体、可运行产品的工程能力，为有志于从事嵌入式系统开发、物联网硬件设计、或固件工程师的读者提供一套系统而实用的技能体系。

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我是一名电子技术爱好者，一直对单片机充满好奇。一直以来，我都是通过网络上的零散资料和一些基础教程来学习。但总觉得知识体系不够完整，对于一些核心概念的理解也比较模糊。《单片机原理及应用》这本书，则给了我一种系统性的学习体验。它就像一本循序渐进的教科书，从最基础的数电模电知识铺垫，到单片机内部结构、指令系统，再到各种外设接口的详细讲解，逻辑非常清晰。我特别欣赏书中对于各种外设接口的介绍，比如PWM、ADC、DAC等，都给出了详细的原理图、工作流程图和参数说明，并结合实际应用场景，分析了不同的使用方法和注意事项。这对于我这种希望能够独立完成项目的人来说，非常有指导意义。书中提供的许多小项目，比如一个简单的智能小车，或者一个温度监测系统，都非常具有启发性，并且可以直接动手实践。我尝试着按照书中的步骤，搭建了一个简易的实验平台，并成功地实现了书中的一个控制功能。这种从理论学习到动手实践的过程，让我对单片机的学习充满了成就感。这本书无疑是我在单片机学习道路上的一盏明灯，为我打开了通往更广阔的嵌入式世界的大门。

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我是一名爱好电子制作的退休工程师，虽然已经离开了工作岗位，但对电子技术的热情从未减退。这些年我也陆陆续续地学习过一些新的技术，单片机就是其中之一。我喜欢自己动手做一些小项目，比如制作一个智能家居的小控制器，或者一个简单的测量仪器。在选择学习资料时，我更看重的是书的易读性和实用性。《单片机原理及应用》这本书，从我个人的角度来看，是非常成功的。它的语言风格比较朴实，没有过多的专业术语堆砌，即使是我这样离开专业领域一段时间的人，也能轻松理解。书中的插图和表格运用得非常恰当，能够直观地展示复杂的概念，例如在介绍GPIO口时，书中就用了一个非常形象的类比，让我一下子就明白了它的工作原理。我最喜欢的是书中的实验部分，它提供了详细的硬件连接图和软件代码，而且实验项目都很有趣味性，比如制作一个简单的电子琴，或者一个自动浇水系统。这些项目不仅能够帮助我巩固学到的知识，还能让我感受到电子制作的乐趣。通过这本书，我不仅学到了单片机的基本原理，还掌握了一些实用的编程技巧和硬件设计经验，这让我更有信心去完成我的下一个电子制作项目。

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刚拿到这本《单片机原理及应用》，翻看了几页，感觉非常扎实。这本书的排版印刷都很不错，纸张也比较厚实，拿在手里很有质感。我是一名在校的电子信息工程专业的学生，目前正在学习单片机的相关课程，对这方面的知识很感兴趣。市面上关于单片机的书籍很多，选择一本合适的确实不容易。我之前也看过一些其他的书，有些过于理论化，读起来枯燥乏味，有些又过于浅显，根本解决不了实际问题。这本《单片机原理及应用》给我一种恰到好处的感觉，既有理论深度，又不失实践指导意义。它从最基础的单片机体系结构讲起，循序渐进地介绍了各种外围接口电路的设计和应用，并配合了大量实例。我尤其欣赏它在讲解每一个知识点时，都会给出清晰的框图和详细的图示，这对于我这种需要通过视觉辅助来理解概念的学生来说，简直是福音。书中的代码示例也很多，而且都经过了实际验证，可以直接拿来参考和修改，这大大节省了我的学习和开发时间。我特别期待书中关于中断系统和定时器/计数器章节的详细讲解，因为这部分是我目前学习的重点和难点。总的来说，这本书的质量很高，内容也相当实用，非常适合我们这类初学者入门和深入学习。

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这本《单片机原理及应用》的作者显然是位经验丰富的实践者，从字里行间就能感受到他对单片机技术的深刻理解和实际应用经验。我是一名已经工作了好几年的嵌入式工程师，主要负责一些自动化控制系统的开发，经常需要和各种单片机打交道。虽然平时工作中接触单片机很多，但总觉得有些基础知识不够牢固，或者在处理一些复杂问题时，会感觉力不从心。偶然间看到这本书，抱着试试看的心态买了下来，没想到给了我很大的惊喜。这本书在讲解原理的同时，非常注重实际应用的细节，比如在讲解ADC和DAC时，不仅介绍了原理，还深入剖析了不同类型ADC/DAC的选型要点、接口电路设计中的注意事项，以及在实际项目中可能遇到的干扰问题和解决方法。这一点对于我这样需要快速解决实际工程问题的工程师来说，非常有价值。书中的案例也很多样化，涵盖了从简单的LED闪烁到复杂的电机控制、传感器数据采集等多个方面，每一个案例都给出了详细的设计思路、电路图和程序代码，而且代码注释清晰，逻辑严谨，可以直接移植到实际项目中。我还特别注意到书中关于RTOS（实时操作系统）的应用章节，这正是我目前工作中最需要提升的技能之一。这本书无疑为我提供了一个绝佳的学习平台，让我能够在理论和实践之间找到更紧密的联系，提升自己的技术水平。

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作为一名软件开发人员，我转行到嵌入式领域已经有一段时间了。我发现，虽然我擅长编写代码，但在硬件底层逻辑和接口通信方面，还有很多需要学习的地方。在朋友的推荐下，我入手了这本《单片机原理及应用》。这本书的切入点非常有意思，它并没有直接深入到晦涩的硬件细节，而是从一个宏观的角度，先勾勒出单片机在整个系统中的定位和作用，然后再逐步深入。我尤其喜欢它在介绍中断处理机制时，使用了流程图的方式，让我能够清晰地看到中断请求、响应、服务以及返回的整个过程。这对于我理解事件驱动的编程模型非常有帮助。书中的软件设计思想也相当成熟，很多章节都介绍了如何编写高效、可维护的代码，并提供了良好的软件架构建议。这一点对于我这种习惯了大型软件项目的开发者来说，非常契合。另外，书中关于通信协议的讲解，比如UART、SPI、I2C等，也都给出了详细的时序图和数据格式，并结合实际应用场景进行了分析，这让我能够更好地理解设备之间是如何协同工作的。这本书帮助我弥合了软件和硬件之间的鸿沟，让我对嵌入式开发的理解更加全面和深入。

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