具体描述
本书内容包括：概述、数据类型、运算符和表达式、顺序程序设计、选择结构程序设计、循环结构程序设计、数组、函数、编译预处理、指针、结构体与共用体、文件、C语言项目实训。
好的，这是一份关于一本名为《C语言程序设计》的书籍的图书简介，内容详尽，旨在吸引对特定领域（非C语言编程）感兴趣的读者。 --- 图书简介：探寻数字世界的奥秘——《嵌入式系统开发与实践》 书籍名称： 嵌入式系统开发与实践 作者： 科技前沿研究小组 出版社： 创新工坊技术出版社 定价： 人民币 128.00 元 页数： 650 页 装帧： 精装 目标读者： 电子工程专业学生、硬件工程师、物联网（IoT）开发者、对低功耗与实时系统感兴趣的技术人员。 导言：连接硬件与智能的桥梁 在当今这个万物互联的时代，智能手机、可穿戴设备、智能家居乃至工业自动化背后，都离不开一个核心技术——嵌入式系统。它不仅仅是软件与硬件的简单叠加，而是一种对资源进行极致优化和实时响应的复杂工程艺术。本书《嵌入式系统开发与实践》正是为那些渴望深入理解并掌握这一核心技术的工程师和学习者量身打造的权威指南。 本书摒弃了传统编程语言的基础教学模式，直接切入嵌入式世界的核心挑战与实践应用。我们假设读者已具备一定的编程基础，并将重点聚焦于如何在高资源受限的环境下，实现高效、可靠且具备实时性的系统功能。 第一部分：嵌入式系统基石——架构与环境 本部分将为读者构建坚实的理论基础，理解嵌入式系统区别于通用计算机系统的根本差异。 第一章：嵌入式系统的本质与生态 深入剖析嵌入式系统的定义、特点（如实时性、功耗敏感性、专用性），并详细介绍了当前主流的嵌入式处理器家族，包括ARM Cortex-M系列、RISC-V架构以及DSP处理器在不同应用场景下的选型依据。我们着重分析了存储器层次结构（SRAM、Flash、EEPROM）对程序执行效率的影响，以及中断向量表和总线架构在系统启动过程中的关键作用。 第二章：硬件交互基础与工具链 本章侧重于硬件层面的编程准备。我们将详细介绍常用的开发工具链，如交叉编译器的配置、调试器（J-Link, ST-Link）的使用，以及集成开发环境（IDE，如Keil MDK, VS Code + PlatformIO）的高级设置。重点内容包括：如何配置启动文件（Startup Code），理解链接脚本（Linker Script）如何分配内存段，以及使用GDB进行硬件级断点调试的技巧。 第三章：寄存器级编程与外设驱动 这是实践的核心起点。读者将学习如何“裸奔”——直接操作微控制器（MCU）的内部寄存器。我们将以一个主流的32位MCU为例，详述GPIO（通用输入输出）、定时器/计数器、ADC（模数转换器）和PWM（脉冲宽度调制）模块的寄存器定义、位域操作及其应用案例。本章强调的是数据手册（Datasheet）的阅读方法，教会读者如何从海量信息中提取出驱动代码所需的关键参数。 第二部分：实时操作系统的精髓——RTOS的深入应用 现代嵌入式系统离不开操作系统。本部分将聚焦于实时操作系统（RTOS），解析其如何实现高效的任务调度和资源管理。 第四章：RTOS核心概念与任务管理 全面介绍RTOS的四大核心要素：任务（Task）、调度器（Scheduler）、信号量（Semaphore）和消息队列（Message Queue）。我们通过FreeRTOS或RT-Thread的实例，详细阐述了任务的生命周期（创建、就绪、运行、阻塞、挂起、删除），并深入探讨了抢占式调度和协作式调度的区别，以及时间片轮转机制的工作原理。 第五章：同步与互斥机制的陷阱 同步是嵌入式开发中并发问题的核心。本章不仅讲解了互斥锁（Mutex）和信号量的基本用法，更着重分析了可能导致系统崩溃的并发错误，如优先级反转（Priority Inversion）现象及其解决方案（如优先级继承协议）。通过实际代码示例，展示如何安全地访问共享资源。 第六章：内存管理与系统钩子 实时系统中动态内存分配的风险极高。本章分析了标准C库`malloc/free`在嵌入式环境下的局限性，并介绍了内存池（Memory Pool）和动态内存块管理器的实现原理。此外，还将介绍系统钩子（System Hooks），如空闲任务函数和系统错误处理函数，用于精细化系统性能监控。 第三部分：高级通信、调试与性能优化 掌握了基础和RTOS后，本部分将引导读者进入专业级的系统集成与性能调优阶段。 第七章：嵌入式通信协议栈的实现 系统间的可靠通信是嵌入式产品的生命线。本章详细介绍了SPI、I2C、UART等片上总线的驱动实现，并深入探讨了工业界常用的上位通信协议。重点涵盖CAN总线的帧格式、错误处理机制，以及基于Ethernet（如LwIP协议栈）的嵌入式网络应用开发，包括TCP/IP协议栈的初始化与数据包的收发流程。 第八章：固件升级（FOTA/OTA）与文件系统 讲解如何在资源有限的设备上实现可靠的固件远程更新。内容涉及Bootloader的结构、A/B分区机制、CRC校验的应用，以及如何在嵌入式设备上移植和使用轻量级文件系统（如LittleFS或FATFS），实现配置数据的持久化存储。 第九章：性能剖析与低功耗设计 系统性能的衡量标准在于响应时间和资源占用。本章教授读者使用逻辑分析仪（Logic Analyzer）和示波器进行精准的信号时序分析。重点讲解了如何利用跟踪点（Trace Points）和事件记录器（Event Recorder）工具来剖析任务切换延迟。同时，深入探讨了MCU的睡眠模式（Sleep/Deep Sleep/Standby）及其唤醒机制，指导读者设计出符合严苛功耗要求的电池供电产品。 结语：从理论到工程的蜕变 《嵌入式系统开发与实践》不仅仅是一本技术手册，更是一份实践指南。本书通过大量的真实项目代码片段和工程化案例，帮助读者跨越从“能跑起来”到“健壮可靠”的关键鸿沟。掌握本书内容，意味着你已具备了设计、开发和调试复杂、高性能、低功耗嵌入式系统的核心能力，为迈入物联网和工业控制领域打下坚实基础。 随书附赠： 包含全部示例代码、配套的硬件原理图参考资料，以及常用寄存器速查表的光盘一张。
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