单片机C语言程序设计实训100例

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出版者:
作者:彭伟
出品人:
页数:567
译者:
出版时间:2010-5
价格:65.00元
装帧:
isbn号码:9787512400689
丛书系列:
图书标签:
  • 单片机
  • microcontroller
  • 单片机C
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  • C语言
  • 程序设计
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具体描述

基于AVR Studio+WinAVR(GCC)组合环境和Proteus硬件仿真平台,精心安排了100个AVR单片机C程序设计案例。《单片机C语言程序设计实训100例:基于AVR+Proteus仿真》提供了所有案例完整的C语言源程序,各案例设计了难易适中的实训目标。

基础设计类案例涵盖AVR单片机最基本的端口编程、定时/计数器应用、中断程序设计、A/D转换、比较器程序设计、EEPROM、Flash、USART及看门狗程序设计;硬件应用类案例涉及单片机存储器扩展、接口扩展、译码、编码、驱动、光电、机电、传感器、I2C/TWI及SPI接口器件、MMC、红外等器件;综合设计类案例涉及消费类电子产品、仪器仪表及智能控制设备相关技术,相关案例涉及485及RTL8019的应用。

《单片机C语言程序设计实训100例:基于AVR+Proteus仿真》适合用作大专院校学生学习实践AVR单片机C语言程序设计技术的参考书,也可用作电子工程技术人员、单片机技术爱好者的学习参考书。

《嵌入式系统硬件基础与实践指南》 内容简介 本书旨在为工程技术人员、电子爱好者以及相关专业学生提供一套全面、深入且高度实用的嵌入式系统硬件基础知识和实践操作指南。本书不涉及单片机C语言编程的具体应用实例,而是将重点聚焦于嵌入式系统设计中至关重要但常被初学者忽视的硬件层面——从基础电子元件的选择、电路设计、信号处理到系统集成和性能优化的全过程。 第一部分:嵌入式系统硬件基础理论 本部分系统梳理了构成现代嵌入式系统的核心电子学原理和器件特性。 第一章:半导体器件与基础电路原理 详细阐述了PN结、二极管、晶体管(BJT和MOSFET)的工作机制、选型标准及在开关电路和放大电路中的应用。重点解析了不同类型晶体管在嵌入式微控制器(MCU)驱动和功率控制场景下的适用性。同时,回顾了基本模拟电路知识,如运算放大器(Op-Amp)的线性与非线性应用,滤波器(RC、LC、有源滤波器)的设计与分析,这对于信号采集和预处理至关重要。 第二章:电源管理与系统稳定性 电源是嵌入式系统的“血液”。本章深入探讨了电源设计的重要性,包括线性稳压器(LDO)和开关型稳压器(Buck、Boost、SEPIC)的工作原理、效率比较、纹波抑制能力及其在不同负载条件下的瞬态响应分析。此外,还涵盖了电池供电系统的设计考量,如低功耗模式下的电压监控、电量计(Fuel Gauge)的接口与算法,以及电磁兼容性(EMC)和电源去耦技术,确保系统在复杂电磁环境下的稳定运行。 第三章:存储器技术与接口标准 系统地介绍了嵌入式系统中常用的存储器类型,包括易失性存储器(SRAM、DRAM)和非易失性存储器(NOR Flash、NAND Flash、EEPROM、FRAM)。对于每种存储器,都详细分析了其读写时序、擦除/编程机制、寿命限制以及在系统启动和数据持久化中的作用。重点讲解了存储器寻址方法和内存映射技术,以及如何根据应用需求选择合适的存储介质。 第二部分:关键外设与信号处理 本部分专注于嵌入式系统中常见的输入/输出(I/O)接口、传感器接口及其信号调理技术。 第四章:高速与低速数据通信接口 全面介绍了多种标准的通信接口。对于高速接口,如PCIe、USB(2.0/3.x)和Ethernet(PHY层接口),本书侧重于物理层(PHY)的电气特性、阻抗匹配和差分信号完整性设计。对于低速/中速接口,如UART、SPI、I2C,则详细讲解了协议时序、主从设备配置以及多设备仲裁机制。同时,也探讨了CAN总线在工业控制和汽车电子中的应用原理。 第五章:模拟信号采集与数模转换技术 本章是实现物理世界与数字世界交互的核心。深入讲解了模数转换器(ADC)的性能指标,如有效位数(ENOB)、采样率、量化噪声和失真。详细比较了逐次逼近型(SAR)、Sigma-Delta(Σ-Δ)和流水线型ADC的优缺点及其适用场景。此外,还包括了数模转换器(DAC)的原理、线性度校准,以及如何设计前置缓冲放大器和抗混叠滤波器,以保证信号采集的精度和保真度。 第六章:传感器接口与信号调理 探讨了各类常用传感器(如温度、压力、加速度、光电传感器)的接口规范和信号特性。重点分析了如何处理来自传感器的微弱或噪声信号,包括如何使用斩波稳定型或低噪声运算放大器进行小信号放大、如何设计合适的保护电路(如ESD保护)和噪声抑制电路。本章还涉及桥式传感器(如应变片)的激励电路设计和线性化处理。 第三部分:系统集成与设计实践 本部分将理论知识应用于实际硬件设计流程,强调可制造性和可靠性。 第七章:PCB设计与信号完整性 PCB设计不再是简单的布线,而是信号完整性(SI)和电源完整性(PI)的工程。本章详细讲解了多层板堆叠设计原则、关键信号(如高速差分对)的长度匹配、阻抗控制(Microstrip和Stripline)的计算与实践。同时,探讨了接地策略(单点接地、混合接地)以及如何通过合理的走线布局来最小化串扰和反射。 第八章:热管理与可靠性设计 对于高功耗的嵌入式系统,热管理至关重要。本章分析了元器件的功耗估算、热阻的计算,以及散热方案的选择,如热沉、热管、风扇的主动散热设计。此外,还涵盖了设计裕度、失效率(MTBF)估算、应力筛选(Burn-in)和环境测试(如温湿循环)在确保产品长期可靠性中的作用。 第九章:调试、测试与故障诊断 软件和硬件设计完成后,调试验证是确保产品成功的关键环节。本章侧重于硬件层面的调试工具使用,如高精度示波器、逻辑分析仪、频谱分析仪的正确配置与测量方法。内容包括系统启动流程的硬件级调试、电源轨道的噪声分析、通信协议的时序验证,以及系统级故障诊断的系统化方法论,帮助工程师快速定位硬件缺陷。 附录:常用元器件选型速查表与设计工具 提供了常用的电阻、电容、电感标准封装对照表,不同温度和电压等级下的电容选型指南。同时,推荐并简要介绍了行业内主流的EDA工具链在硬件设计流程中的应用。 本书的特点是强调“为什么”和“如何做”,而非简单的“做什么”。通过对底层硬件原理的深入剖析和大量的工程实践案例(以原理图和布局图的形式展示,而非代码片段),帮助读者建立起坚实的硬件设计思维框架,从而能够独立完成从需求分析到硬件原型验证的全过程。本书是所有希望深入理解嵌入式系统“骨架”的工程师的必备参考书。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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坦白说,一开始选择《单片机C语言程序设计实训100例》是因为它的名字听起来很实在,100个例子,感觉应该能学到不少东西。拿到手之后,发现这本书的诚意远超我的预期。它的讲解风格非常亲切,就像一位经验丰富的朋友在手把手地教你一样,没有那些晦涩难懂的专业术语,而是用最直观的方式来解释复杂的概念。我尤其喜欢书中关于状态机在程序设计中的应用,书中通过一个简单的自动售货机模型,清晰地展示了如何利用状态机来管理程序流程,避免了复杂的if-else嵌套,让代码结构更加清晰,易于维护。这种设计思想对于我以往的编程习惯来说,是一种全新的启发。另外,书中对于一些常见问题的解决方案,例如如何处理数据溢出,如何进行printf重定向到串口进行调试,都提供了非常实用的代码片段和详细的说明,这些都是在学校里或者其他教程里很难学到的“干货”。我尝试着用书中的printf重定向方法来调试我的一个项目,发现调试效率大大提高,以前那些让人头疼的bug,现在能更快地找到根源。这本书的内容设计,充分考虑了读者的实际需求,将理论知识与解决实际问题的能力紧密结合,这一点做得非常出色。

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这本书的另一个亮点在于其内容的“全面性”。100个例子,几乎涵盖了单片机应用的各个方面,从最基础的IO控制,到数据采集、通信接口、人机交互,再到一些稍微复杂一点的应用,如数据存储、电源管理等,都包含在内。我特别喜欢书中关于EEPROM和Flash存储器读写操作的例子,这些都是在嵌入式系统中非常常用的数据存储方式,书中详细讲解了如何对这些存储器进行擦除、写入、读取操作,以及如何设计高效的数据管理策略,这对我正在进行的一个数据记录项目非常有帮助。我按照书中的方法,成功将采集到的传感器数据实时存储到SPI Flash中,并且能够方便地读取和分析,极大地提升了项目的实用性。此外,书中关于一些常用外设的驱动,如DHT11温湿度传感器、DS1302实时时钟等,都提供了详细的例程和讲解,这使得我们可以在极短的时间内将这些外设集成到自己的系统中,大大加快了开发进度。这本书就像一个百科全书,为我提供了学习和解决单片机相关问题的强大武器库。

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我一直认为,学习单片机最关键的在于“理解”而不是“记忆”。《单片机C语言程序设计实训100例》在这方面做得非常到位。它不是简单地罗列代码,而是通过深入浅出的讲解,帮助读者理解每一行代码背后的逻辑和原理。例如,书中在讲解ADC采样时,详细解释了采样保持、量化、编码等过程,并且说明了不同采样模式下的优缺点。这种从根本上理解原理的学习方式,让我觉得受益匪浅。我不再是那种“知其然不知其所以然”的学习者,而是能够真正理解为什么这样写代码,为什么这样设计电路。书中关于I2C和SPI通信协议的讲解,也非常有深度。作者不仅仅给出了通信的流程,还深入分析了总线仲裁、数据冲突处理等细节问题,并且提供了相应的C语言驱动代码。我尝试着用书中的SPI驱动代码,连接了一个外部的SPI Flash芯片,成功实现了数据的读写,这让我对嵌入式通信有了更深刻的理解。这本书的价值在于,它能够培养读者解决问题的能力,而不是仅仅提供一个现成的解决方案。

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我之所以对《单片机C语言程序设计实训100例》如此推崇,是因为它不仅仅是一本教你写代码的书,它更是一本培养你“解决问题能力”的书。书中的每一个例子,都是作者在长期实践中积累的宝贵经验的结晶。这些例子不仅仅停留在理论层面,而是实实在在地指导你如何将理论转化为实践,如何解决实际开发中遇到的各种问题。我印象最深刻的是书中关于“程序异常处理”的章节,作者详细阐述了在单片机开发中可能遇到的各种异常情况,例如内存溢出、看门狗复位、ADC采样错误等,并且提供了相应的处理方法和C语言代码。这对于提高程序的健壮性和可靠性至关重要。在我的一个项目中,由于软件设计上的疏忽,导致程序偶尔会出现死机现象,我正是通过参考了书中关于异常处理的建议,才找到了问题的根源并得到了有效的解决。这本书不仅仅是提供了一堆解决方案,它更是教会你如何“思考”如何“分析”如何“解决”问题,这对于任何一个想要在单片机领域深入发展的学习者来说,都是极其宝贵的财富。

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作为一名已经接触单片机一段时间的从业者,我一直渴望找到一本能够帮助我拓展视野、深化理解的进阶读物。《单片机C语言程序设计实训100例》的出现,恰好满足了我的需求。这本书的案例设计非常巧妙,很多例子都触及到了实际工程开发中经常会遇到的难题,例如如何优化代码以减小功耗,如何在资源有限的情况下实现复杂的功能,以及如何进行高效的系统集成。书中关于实时操作系统(RTOS)的介绍和应用实例,让我耳目一新。虽然在工作中偶尔会接触到RTOS,但自己动手实践的机会不多,这本书提供的相关例子,让我得以在理论结合实践中,更好地理解RTOS的任务调度、信号量、消息队列等核心概念,并能将其应用于实际项目中,大大提高了程序的健壮性和可维护性。另外,书中关于低功耗设计和电源管理的一些技巧,对于嵌入式系统开发而言至关重要,作者的讲解非常到位,并给出了一些实际可行的解决方案,让我受益匪浅。我尝试着将书中的低功耗设计理念应用到我目前的一个项目中,取得了显著的效果,电池续航能力得到了大幅提升。这本书的价值不仅在于提供了一堆现成的代码,更在于它培养了读者从系统设计到代码实现,再到性能优化的全方位能力。

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这本书的深度和广度让我感到惊喜。我一直以为学习单片机只能停留在点亮LED这种初级阶段,但《单片机C语言程序设计实训100例》彻底颠覆了我的认知。书中的100个例子,每一个都代表着一个独立的知识点或是一个实际的应用场景,涵盖了从最基础的IO口控制到复杂的传感器数据采集、电机驱动、无线通信等等。我印象最深的是关于PID控制算法在温度控制系统中的应用,虽然之前对PID有所耳闻,但从未真正理解其精髓,书中通过一个生动的实例,配合详细的C语言代码实现,让我恍然大悟,原来如此复杂的功能,在单片机上也能通过精巧的算法和严谨的代码实现。这本书的另一个优点是,它不仅仅停留在代码层面,还深入探讨了硬件选型、电路设计以及程序优化等问题,这对于想要深入理解单片机开发的读者来说,具有极高的价值。我尝试着按照书中的方法,自己设计了一个简易的电子秤,从称重传感器的信号处理到最终数据显示,每一个环节都得到了书中相关例子的启发和指导。书中的调试技巧部分也给我留下了深刻的印象,作者分享了许多实用的调试方法,帮助我有效地定位和解决程序中的bug,大大缩短了开发周期。这本书的内容非常扎实,每一个例子都不是凭空捏造,而是基于实际应用的需求,这使得所学知识更具实用性和生命力。

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这本书的实操性是我最看重的一点。我一直认为学习单片机,动手实践是王道。《单片机C语言程序设计实训100例》无疑是这方面的典范。书中的每一个“例”都充满了实干精神,它不仅仅是理论知识的堆砌,更是将理论转化为实际操作的蓝图。拿书中关于直流电机速度控制的例子来说,它不仅仅给出了PWM的生成原理,更重要的是详细阐述了如何通过ADC读取电位器输入,然后根据输入值动态调整PWM占空比,最终实现平滑的无级调速。这种将传感器输入、控制算法和执行器输出完美结合的设计思路,让我学到了很多。而且,书中关于硬件电路的讲解也十分到位,各种接口电路的设计,信号的处理,都有清晰的图示和讲解,这对于我这样动手能力需要加强的读者来说,是巨大的帮助。我跟着书中的例子,成功搭建了一个小型的机器人底盘,通过书中的代码实现了简单的遥控功能,虽然功能不复杂,但整个过程的流畅性和最终的成功,给了我巨大的信心。书中的一些细节处理,例如如何防止按键抖动,如何进行有效的串口通信协议设计,都是作者在实践中总结出来的宝贵经验,这些经验的学习,让我少走了很多弯路。

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刚拿到这本《单片机C语言程序设计实训100例》,就爱不释手了。这本书简直是单片机初学者的福音,内容安排得非常合理,循序渐进,让我这个对单片机一窍不通的菜鸟也能看得懂。从最基础的C语言语法在单片机上的应用,到各种外设的驱动,再到一些经典的综合性应用,每一个例子都讲解得非常透彻。书中提供的代码可读性很强,注释也非常详细,让我能够清楚地理解每一行代码的作用,而不是简单地复制粘贴。更重要的是,书中的每一个实训项目都配有详细的硬件连接图和电路原理图,这对于动手能力相对较弱的我来说,简直是救星。我曾经尝试过看一些网上的教程,但往往因为缺少直观的硬件指导而屡屡碰壁,这本书则完美解决了这个问题。通过书中的指导,我成功搭建了多个实验平台,并且能够对照着代码一步一步地调试,看到LED闪烁、数码管显示,那种成就感真是无与伦比。而且,这本书并没有局限于某一种具体的单片机型号,而是选择了比较通用和流行的系列,这使得学习内容具有更广泛的适用性。我特别喜欢书中关于中断、定时器和串口通信的章节,这些都是单片机开发中非常核心和常用的技术,书中讲解得深入浅出,配合实例,让我很快就掌握了这些关键技能。总的来说,这本书不仅仅是一本教程,更像是一个循循善诱的老师,带领我一步步走进单片机的奇妙世界。

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《单片机C语言程序设计实训100例》的实用价值,体现在它真正解决了学习者在实际操作中遇到的痛点。我曾经在学习过程中,因为对硬件接口和时序的理解不够深入,导致了很多程序无法正常工作。这本书在这方面做得非常出色,它不仅仅提供代码,更重要的是提供了非常详尽的硬件连接图和时序图,让你能够清晰地看到数据是如何在单片机和外设之间流动的。比如,书中在讲解LCD12864点阵液晶的驱动时,不仅给出了C语言代码,还详细绘制了DBus、RS、RW、E等控制信号的时序图,并且解释了每一条信号线的变化对液晶显示的影响。这种深入到细节的讲解,让我能够彻底理解液晶的工作原理,并能够根据自己的需求对驱动程序进行修改和优化。我曾经尝试着自己写一个点阵液晶的驱动,走了很多弯路,但看了这本书之后,我很快就掌握了核心要领,并且能够实现自定义字库的显示,这让我非常有成就感。这本书的价值在于,它能够让你从“看懂代码”进化到“理解硬件”,真正做到软硬兼修。

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这本《单片机C语言程序设计实训100例》的内容之丰富,足以让我沉浸其中好长一段时间。每一个例子都不仅仅是代码的堆砌,它背后都蕴含着一个完整的硬件设计思路和软件实现逻辑。比如书中关于步进电机驱动的章节,它不仅仅讲解了步进电机的基本原理,还给出了两种不同的驱动方式,一种是简单的全步或半步驱动,另一种是微步驱动,并且详细说明了这两种方式在精度和扭矩上的差异,以及相应的C语言代码实现。这种深入的对比分析,让我对步进电机的应用有了更深刻的认识。我曾经尝试过用其他资料学习步进电机,但往往只停留在最基础的知识点上,而这本书则能引导我理解更复杂的应用场景。书中关于LCD1602字符液晶的驱动,也做得非常细致,从接口的时序控制,到汉字字模的生成和显示,都讲解得一清二楚,我按照书中的方法,成功在自己的项目中实现了汉字滚动显示,这让我非常有成就感。这本书的作者显然是具备深厚的实践经验,并将这些经验提炼成一个个具体的案例,让读者能够快速掌握并应用到实际项目中。

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