液晶显示器的C语言程序设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:刘天华

出品人:

页数:244

译者:

出版时间:2005-4

价格:32.0

装帧:平装

isbn号码:9787030150936

丛书系列:

图书标签:

• 液晶显示器
• C语言
• 嵌入式
• 单片机
• 程序设计
• 显示技术
• 硬件编程
• 电子工程
• DIY
• 开发板

《嵌入式系统驱动开发实战指南》 内容简介： 本书并非聚焦于液晶显示器的具体编程实现，而是以一种更为宏大和基础的视角，深入探讨嵌入式系统的核心——驱动程序的设计与开发。我们生活中的各种智能设备，从物联网传感器到工业控制系统，其“思考”与“行动”的根基，都建立在稳定可靠的底层驱动之上。本书旨在为读者构建一个坚实的驱动开发知识体系，帮助他们理解硬件与软件之间至关重要的桥梁是如何搭建起来的。 本书的起点，是从对嵌入式系统整体架构的透彻理解开始。我们将详细剖析现代嵌入式系统的经典结构，包括微控制器（MCU）或微处理器（MPU）的选择、存储器的层次结构（闪存、RAM、寄存器），以及系统启动流程。理解这些基础，是编写任何有效驱动的前提。 第一部分：C语言在驱动开发中的高级应用 虽然本书不涉及液晶显示器的特定应用，但对C语言的精深掌握是驱动开发不可或缺的基石。本部分将回顾并深入讲解C语言中那些在底层编程中频繁使用的特性： 指针、内存布局与位操作： 驱动程序本质上就是与内存地址打交道。我们将详细探讨各种类型的指针、内存对齐问题、易失性（volatile）关键字的正确使用，以及如何通过位掩码（Bit Masking）和位移操作来精确控制寄存器中的单个硬件位。 结构体与联合体的设计艺术： 如何利用结构体来完美映射硬件寄存器的布局，实现硬件抽象层的清晰定义。联合体在某些特定场景下的内存复用技巧也将被探讨。 函数指针与回调机制： 驱动程序常常需要响应硬件事件（如中断），本节将教授如何使用函数指针实现灵活的事件处理框架，避免代码僵硬化。 第二部分：中断驱动与实时性保障 驱动程序的核心任务之一是高效、实时地响应硬件事件。本部分将深入中断机制，这是嵌入式实时性的生命线： 中断控制器（PIC/VIC/NVIC）详解： 不同的处理器架构如何管理中断源？中断向量表的构建与维护。 中断服务程序（ISR）的编写规范： 实时性要求下，ISR必须做到“快、短、准”。我们将讲解如何在ISR中安全地访问共享数据（如使用临界区保护），以及避免在ISR中执行耗时操作的原则。 延迟与实时性分析： 如何测量和优化中断延迟？引入软件定时器和轮询机制的权衡考量。 第三部分：设备驱动模型与抽象化 一个优秀的驱动程序应当具备良好的可移植性和可维护性。本部分聚焦于现代驱动开发的设计模式： 硬件抽象层（HAL）的构建： 如何设计一个平台无关的接口层，使得上层应用代码无需关心底层是哪种型号的GPIO或定时器。 总线通信协议的实现： 详细介绍I2C、SPI、UART等通用同步/异步串行通信协议的驱动实现细节。这包括主机模式（Master）和从机模式（Slave）的程序逻辑、时序图的软件模拟与硬件同步。 内存映射I/O（MMIO）与访问安全： 如何安全、高效地通过C语言代码读写设备寄存器，确保并发访问的正确性。 第四部分：文件系统与块设备驱动基础 对于更复杂的嵌入式系统，与存储介质的交互至关重要。本部分将过渡到更高级的驱动开发，为理解操作系统（如Linux或RTOS）的驱动框架打下基础： 块设备驱动概述： 块设备与字符设备在驱动模型上的区别。 数据缓冲与DMA机制： 为了提高数据传输效率，避免CPU在数据搬运上的开销，直接内存存取（DMA）是关键技术。本书将详细讲解如何配置和管理DMA控制器，实现高效的数据块传输，例如将数据从外设直接搬运到内存，或反之。 第五部分：调试、仿真与代码质量 再好的代码也需要严格的测试与调试。本部分专注于提升驱动程序的健壮性： 调试工具链的应用： 深入使用JTAG/SWD调试器，设置硬件断点，观察寄存器和内存状态。 看门狗（Watchdog Timer）的应用： 如何配置和管理看门狗，确保系统在软件逻辑崩溃时能够自动复位。 代码静态分析与覆盖率： 介绍常用的静态代码分析工具，用于在编译阶段捕获潜在的指针错误和资源泄露。 本书特色： 本书以“实践先行，原理为辅”的原则组织内容，每章节后都附带了使用主流微控制器（如ARM Cortex-M系列）进行的代码示例与实验验证。我们侧重于讲解“为什么这样写”和“硬件是如何工作的”，而非仅仅停留在API的调用层面。通过本书的学习，读者将不仅能编写出驱动程序，更能深刻理解驱动程序在整个嵌入式生态系统中所扮演的关键角色，为未来进入操作系统内核开发或特定领域（如传感器融合、通信协议栈开发）打下坚实的基础。本书的目标受众是具备一定C语言基础，希望从应用层开发向底层系统开发转型的工程师和高年级学生。

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这本书的排版和插图质量，绝对是市面上技术书籍中的一股清流。很多技术书籍为了节省成本，插图往往模糊不清，或者干脆就是简单的方框图，让人看得一头雾水。但这本《液晶显示器的C语言程序设计》在关键的信号波形图和PCB布局示意图上，处理得极其精良。特别是讲解如何处理电磁干扰（EMI）和信号完整性问题时，书中给出的PCB走线建议，远超出了普通入门书籍的范畴，更像是专业硬件工程师的实战经验总结。我记得有一章专门讨论了电源去耦电容的选型和布局对刷新率稳定性的影响，这个细节在很多教材中都是被忽略的。通过书中提供的实例，我甚至成功地在一个低成本的开发板上，解决了一个困扰我很久的屏幕闪烁问题。这种事无巨细的讲解，体现了作者对读者学习体验的尊重和对技术严谨性的坚守。

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如果让我用一个词来形容阅读这本书的感受，那大概是“成就感”的累积。它不是那种读完就能立刻应用到项目中去的那种快餐式教程，而是一部需要静下心来，对照着实际硬件进行调试和验证的“工具书”。书中所有的代码示例，都带着强烈的工程实践气息，没有冗余的注释，也没有花哨的界面，一切都围绕着“如何让像素点按照预期的时序亮起来”这个核心目标服务。我特别喜欢其中关于自定义字库嵌入和位图加载的章节，作者没有直接给出现成的解决方案，而是引导读者理解字模数据是如何被编码、如何被映射到显存地址的。这个过程虽然耗费了我不少时间去理解和调试，但一旦成功点亮第一个自己绘制的图形时，那种掌控数字世界的感觉是无可替代的。这本书真正做到了“授人以渔”，教会我们的是解决问题的框架，而非套用的模板。

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与其他侧重于软件架构或者高级算法的书籍相比，这本书的视角非常独特和务实——它聚焦在“如何通过C语言这个强大的工具，去驯服一块复杂的物理显示设备”。作者在选择C语言特性来优化驱动代码时，表现出了高超的技巧。比如，如何利用指针算术进行高效的内存拷贝，以及在中断服务程序中如何安全地操作显示缓冲区，避免竞态条件。这些都是在纯软件开发中不太会深究的细节，但在底层驱动中却是决定性能和稳定性的关键。这本书的理论深度适中，既能让新手理解原理，又能让有经验的开发者找到优化的切入点。它成功地架设起了一座桥梁，让抽象的计算机语言与具体的电子信号之间，有了一条清晰、可执行的沟通路径。对于任何想要深入了解显示技术，或者从事工控、医疗设备人机交互界面开发的工程师来说，这本书无疑是一笔宝贵的财富。

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说实话，我之前尝试过几本号称“零基础入门”的单片机教程，但往往在涉及到图形化输出时就戛然而止，要么是依赖于某个特定厂商的图形库，一旦更换平台就束手无策。这本书的价值恰恰在于它摆脱了对特定图形库的依赖。它构建的是一套普适性的编程思想。我尤其欣赏作者在讲解并行和串行接口数据传输时的对比分析，这不仅仅是技术的罗列，更是对不同设计哲学取舍的权衡。例如，在介绍如何通过SPI接口驱动小型OLED屏时，程序代码的简洁性与效率之间的平衡点被拿捏得恰到好处。更为难得的是，书中附带的那些原理图和汇编层级的操作步骤，让我有机会去“偷窥”一下那些高级语言调用背后到底发生了什么。对于我这种喜欢刨根问底的读者来说，这无异于打开了一扇通往硬件底层秘密的大门，感觉自己的知识体系瞬间变得坚实而立体。

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这本书初捧上手，就被其封面设计所吸引，那种深邃的蓝色调与细致的电路图勾勒出的线条，让人对即将踏入的微电子世界充满了期待。我原本对嵌入式编程的理解还停留在书本上的理论概念，尤其是在处理像液晶显示器这样需要精确时序和大量I/O操作的硬件时，总觉得隔着一层纱。然而，这本书的引人之处在于它并没有仅仅停留在“如何显示字符”的层面，而是深入到了“如何理解显示屏背后的驱动机制”。作者显然花费了大量心血去梳理那些晦涩难懂的时序图和寄存器定义，用一种近乎讲故事的方式，将原本枯燥的规格书转化成了我们可以亲手实现的指令。特别是关于帧缓冲区的管理和像素级别的色彩调校部分，讲解得尤为细致，让人读完后，仿佛自己就是那个直接与显示控制器芯片对话的工程师，而不是一个只会调用库函数调出文字的“码农”。这种由表及里的深入剖析，极大地增强了我对底层硬件控制的信心。

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