具体描述
C语言具有处理高级程序和多任务的能力，已经成为最受欢迎的微控制器编程语言。本书提供了在PIC16微控制器上用C语言进行编程的全程指南。此外，本书还讨论了工程师必知必会的实时操作系统，并着重介绍了Microchip MPLAB IDE、CCS PCM C编译器、Proteus VSM等常用软件。书中包含大量的源代码、电路图和硬件方框图，所有应用实例都选择了Microchip PICDEM机械电子电路板。
阅读本书不需要具备C语言的知识，本书是新入行的工程师、学生和爱好者的入门之选。
作者简介
Martin P. Bates 目前在英国黑斯廷斯艺术和技术学院教授电子与电气工程，主要研究领域包括微控制器应用和嵌入式系统设计。除本书外，他还是畅销书PIC Microcontrollers , Second Edition的作者。
目录信息
1.1 PIC 16 微控制器 1
1.1.1 MCU特性 2
1.1.2 程序执行 3
1.1.3 RAM文件寄存器 4
1.1.4 其他PIC芯片 5
1.2 PIC MCU配置 5
1.2.1 时钟选择 5
1.2.2 配置选项 6
1.2.3 在C语言中的配置 7
1.3 PIC16 MCU 外围设备 7
1.3.1 定时器 8
1.3.2 A/D转换器 9
1.3.3 比较器 10
1.3.4 并行从端口 10
1.3.5 中断 11
1.4 PIC16 串行接口 12
1.4.1 USART 12
1.4.2 SPI 总线 13
1.4.3 I2C总线 14
1.5 PIC16 MPLAB 项目 15
1.5.1 MPLAB C 项目 15
1.5.2 项目文件 16
1.6 PIC16 编程与调试 17
1.6.1 编程 18
1.6.2 调试 18
1.6.3 设计包 20
练习 20
作业 21
第2章 C编程精华 22
2.1 PIC16 C入门 22
2.1.1 简单程序 22
2.1.2 程序创建 22
2.1.3 程序测试 23
2.1.4 程序分析 24
2.2 PIC16 C程序基础 25
2.2.1 变量 25
2.2.2 循环 26
2.2.3 决策 27
2.2.4 循环控制 28
2.2.5 FOR循环 28
2.2.6 SIREN程序 29
2.2.7 空程序 30
2.3 PIC16 数据操作 31
2.3.1 变量类型 31
2.3.2 赋值运算 34
2.3.3 条件运算 35
2.4 PIC16 C顺序控制 35
2.4.1 while循环 36
2.4.2 break、continue和goto 37
2.4.3 if..else和switch..case 38
2.5 PIC16 C函数和结构 39
2.5.1 基本函数 40
2.5.2 全局变量和局部变量 41
2.6 PIC16 C输入和输出 42
2.6.1 串行LCD 42
2.6.2 键盘和计算器 45
2.7 PIC16 Ｃ更多的数据类型 48
2.7.1 数组 48
2.7.2 间接寻址操作符 49
2.7.3 枚举类型 50
2.8 PIC16 C编译器伪指令 51
2.8.1 程序伪指令 51
2.8.2 头文件 51
2.9 PIC16 C汇编子程序 56
2.9.1 程序编译 57
2.9.2 汇编程序块 57
2.9.3 PIC汇编语言 60
练习 61
作业 63
第3章 C外围接口编程 64
3.1 PIC16 C模拟输入 64
3.1.1 模拟信号设置 64
3.1.2 电压测量 65
3.2 PIC16 C中断 67
3.2.1 C中断 67
3.2.2 中断举例 68
3.2.3 中断语句 69
3.3 PIC16 C 硬件定时器 70
3.3.1 计数器/定时器操作 70
3.3.2 PWM模式 70
3.3.3 比较模式 71
3.3.4 捕捉模式 72
3.4 PIC16 C URAT串行链路 73
3.5 PIC16 C SPI 串行总线 74
3.6 PIC16 C I2 C串行总线 77
3.7 PIC16 C并行与串行接口 78
3.7.1 并行从端口 78
3.7.2 通信链路比较 80
3.8 PIC16 C EEPROM接口 81
3.9 PIC16 C模拟输出 82
练习 85
作业 86
第4章 C语言在机械电子电路板中的应用 88
4.1 PICDEM机械电子板概述 88
4.1.1 PICDEM 硬件 88
4.1.2 电机驱动 91
4.1.3 测试程序 92
4.1.4 调试 93
4.2 PICDEM 液晶显示器 94
4.2.1 LCD连接 94
4.2.2 LCD测试程序 96
4.2.3 BCD 计数程序 98
4.3 PICDEM 直流电机测试程序 98
4.3.1 基本控制 99
4.3.2 转数计数器 99
4.4 PICDEM 步进电机控制 101
4.4.1 结构 101
4.4.2 步进电机的测试 102
4.4.3 方向控制 103
4.5 PICDEM 模拟传感器 104
4.5.1 光传感器 105
4.5.2 温度测量 106
4.6 PICDEM 温度控制器 107
4.6.1 规格 108
4.6.2 I/O分配 108
4.6.3 实现 108
4.7 PICDEM板仿真 110
4.7.1 电路描述 112
4.7.2 演示应用 113
练习 113
作业 114
第5章 PIC16 C应用与系统 116
5.1 PIC16 C应用设计 116
5.1.1 硬件设计 116
5.1.2 软件设计 116
5.1.3 应用调试和测试 117
5.2 PIC16 C温度控制器 118
5.2.1 系统操作 118
5.2.2 软件设计和实现 119
5.3 PIC16 C数据记录系统 120
5.3.1 BASE板 120
5.3.2 程序纲要 122
5.4 PIC16 C操作系统 123
5.4.1 轮询I/O口 123
5.4.2 中断 123
5.4.3 PC 操作系统 124
5.4.4 实时操作系统 125
5.5 PIC16 C系统设计 126
5.5.1 硬件选择 126
5.5.2 微控制器 127
5.5.3 硬件设计 128
5.5.4 软件设计 129
练习 129
作业 130
附录A 使用ISIS Schematic Capture
进行硬件设计 131
附录B 使用CCS C进行软件设计 134
附录C 使用Proteus VSM进行系统
测试 141
附录D C编译器比较 145
附录E CCS C编程语法小结 153
附录F CCS C编程函数参考 156
答案 163
· · · · · · (收起)
读后感
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用户评价
这本书的排版和索引设计，也体现了出版方对技术读者的尊重。在学习过程中，我发现自己频繁地需要查阅特定的寄存器定义或者某个C语言特性在嵌入式环境下的特殊用法。这本书的索引做得异常详尽和准确，这对于一个工具书来说至关重要。我记得有一次我需要快速回顾一下如何用位掩码来清除某个特定位而不影响其他位，通过索引，我几乎是瞬间定位到了相关的章节和代码示例，而不需要费力地在厚厚的篇幅中搜索关键词。此外，书中对一些容易混淆的概念，比如“易失性”（volatile）关键字的真正含义和在中断环境中的必要性，用了专门的对比实验和图示来解释，这种对细节的极致关注，让学习过程中的摩擦力大大降低。整本书的语言风格保持了一种严谨而略带温和的学术气息，既保证了技术描述的精确性，又避免了让人感到枯燥乏味。它仿佛是一位经验丰富的老教授，耐心地引导你穿过一片布满陷阱的沼泽地，每一步都给你提供了结实的落脚点。这本书无疑是我工具库中，在处理8位机底层细节时，最常被翻阅的那一本，它的参考价值远超其定价。
评分我对技术书籍的挑剔程度是出了名的，市面上那些充斥着“快速入门”、“三天精通”标签的读物，往往在真正遇到棘手问题时就露馅了。然而，这本关于单片机编程的书，却展现出一种难得的老派匠人精神。它的价值不在于“快”，而在于“深”和“透”。我尤其对其中关于C语言在资源受限环境下的应用技巧印象深刻。比如，当涉及到如何高效地使用有限的RAM空间时，作者提供的那些关于 `static` 变量的作用域控制、函数参数传递的栈帧分析，以及如何避免不必要的全局变量污染等技巧，简直是嵌入式开发中的“内功心法”。书中对指针和数组在内存中的布局剖析得极其细致，配合汇编层面的简要对比，让那些原本晦涩难懂的内存操作变得豁然开朗。更让我惊喜的是，作者在讲解复杂数据结构（比如链表或环形缓冲区）在有限内存中实现时，那种对空间复杂度和时间复杂度的权衡分析，完全达到了算法导论的专业水准，只是载体换成了微控制器。这使得这本书不仅仅是一本编程手册，更是一部关于如何在资源极端受限的平台上进行高效资源管理的“圣经”。它教会我的不是如何写出能跑的代码，而是如何写出健壮、高效、经得起时间考验的“精品”代码。对于那些渴望从“会写代码”跃升到“精通系统级编程”的进阶学习者来说，这本书提供的视角是无价的。
评分作为一名有着多年嵌入式经验的工程师，我通常对这类入门级别的书籍不抱太大希望，但为了查漏补缺，还是买了一本。这本书最让我感到“意外惊喜”的部分，在于它对“软件调试”和“错误排查”的论述。在许多教材中，调试环节往往草草带过，但这本书却花了大篇幅，详细剖析了在裸机环境下如何通过“打印调试”（printf-style debugging）的替代方案来定位问题。它深入讲解了如何利用看门狗定时器来捕获程序跑飞的瞬间，如何通过简单的LED闪烁模式来推断程序执行的流程分支，甚至探讨了如何利用内存溢出产生错误的特定模式来反推程序错误的位置。这种对“无工具调试”环境的深刻理解，在许多资源受限或对实时性要求极高的系统中是至关重要的。作者仿佛站在一个经验丰富的“现场工程师”的角度，预判了读者在实际开发中会遇到的各种令人抓狂的“黑屏”或“死机”问题，并提供了系统性的解决方案。这种注重实战中“排障能力”的培养，而不是仅仅停留在“代码实现”的层面，极大地提升了这本书的实用价值。它教会我们，一个优秀的嵌入式程序员，不仅要会写代码，更要会“读懂”硬件在代码运行过程中发出的每一个微弱信号。
评分这本书拿到手里，首先映入眼帘的是那种沉稳的封面设计，一看就是老牌技术书籍的风格，厚厚的几百页，翻开来，扉页上印着清晰的目录，让人对即将展开的旅程充满期待。我最欣赏的是作者对基础概念的阐述方式，那种循序渐进、层层递进的逻辑结构，简直是教科书级别的示范。初学者拿到这本书，绝对不会感到迷茫。比如讲到位操作符的用法时，作者没有急于展示那些花哨的应用，而是先用最直观的真值表和电路图的比喻，把“与、或、非、异或”这几个概念掰开了揉碎了讲，确保每一个读者都能在脑海中构建起清晰的硬件逻辑模型。再往后深入，讲到中断服务程序的设计，那种对优先级和时序的严谨把控，让人感觉不是在看代码，而是在进行一场精密的外科手术。书中大量的实例代码，虽然都是基于经典的8051系列架构，但其设计思想和编程范式，对于理解任何现代微控制器编程思维都大有裨益。特别是关于寄存器的讲解，不再是干巴巴的地址对照表，而是结合实际的I/O控制场景，告诉你每一个比特位到底“管着”什么功能，这种实践导向的教学方法，极大地缩短了理论与实践之间的鸿沟。这本书绝对是为那些想打下坚实底层控制基础的工程师和学生量身定制的，它没有追求最新的架构或最时髦的语言特性，而是专注于将最核心的嵌入式精髓，通过C语言这个通用语言的载体，进行了最纯粹的表达。读完前几章，我已经能自信地处理许多硬件初始化和定时器配置的复杂问题了，感觉自己的“嵌入式直觉”被极大地开发了。
评分说实话，最初翻开这本书时，我有点担心内容会过于老旧，毕竟8位单片机技术已经发展了几十年，新的外设和接口层出不穷。但读下去后，我发现我的担忧完全是多余的。这本书的精妙之处恰恰在于它聚焦于“不变的真理”。它没有过多纠缠于具体芯片型号的特定库函数（这些东西变幻最快），而是将重点放在了C语言本身与硬件交互的底层机制上。例如，它对结构体（`struct`）和位域（bit-fields）的讲解，是如何巧妙地映射到寄存器位定义的，这个方法论一旦掌握，无论未来是面对ARM Cortex-M还是更先进的处理器，只要需要直接操作寄存器，这个思路都是可以复用的。书中对于“位操作宏”的定义和应用，简直是艺术品级别的展示。它用最简洁的C语言语法，实现了对硬件寄存器地址和掩码的抽象封装，使得代码的可读性和可移植性达到了一个很高的水平，这在许多商业嵌入式项目中都是被推崇的最佳实践。这种“授人以渔”的教育理念贯穿始终，它提供的不是特定鱼类的捕捞方法，而是河流、水性和鱼类的基本生态学知识。因此，即使你未来要转向更高级的MCU平台，这本书打下的扎实基础也能让你在学习新的硬件抽象层（HAL）时，拥有更深刻的理解，而不是盲目地调用那些不透明的API函数。
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