嵌入式系統-I/O 界面軟硬體實務(附光.

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出版者:全華
作者:黃國勝
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:20040806
价格:NT$ 350
装帧:
isbn号码:9789572145159
丛书系列:
图书标签:
  • 嵌入式系统
  • I/O界面
  • 硬件
  • 软件
  • 实践
  • 单片机
  • 接口技术
  • 电子工程
  • 技术教程
  • 实务经验
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具体描述

嵌入式系统: I/O 接口的深度探索与实践 本书旨在为读者揭示嵌入式系统领域中至关重要的 I/O 接口技术,从理论基础到实际应用,提供一次全面而深入的学习体验。我们将一同剖析各种常见的 I/O 接口类型,例如通用串行总线 (USB)、串行通信接口 (UART)、同步串行外设接口 (SPI) 以及集成电路总线 (I2C) 等,探讨其工作原理、电气特性、通信协议以及在不同嵌入式应用场景下的最佳实践。 核心内容概览: I/O 接口基础理论: 本书将从最基础的概念入手,深入浅出地讲解数字信号与模拟信号的区别,电平转换、阻抗匹配、信号完整性等关键的电气特性。读者将了解不同接口的信号时序、驱动能力、噪声容忍度等,为理解和设计复杂的 I/O 接口电路打下坚实基础。 经典 I/O 接口详解: USB (Universal Serial Bus): 作为现代嵌入式系统中最普遍的接口之一,我们将详细阐述 USB 的各个版本(USB 1.1, USB 2.0, USB 3.0),包括其拓扑结构、协议栈(枚举、数据传输、错误处理)、设备类(HID, Mass Storage, CDC)以及在嵌入式设备中的典型应用,如数据采集、固件升级、人机交互等。 UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter): 学习 UART 的异步通信原理,包括起始位、数据位、校验位、停止位,以及波特率、数据格式等参数的设置。我们将重点介绍 UART 在嵌入式设备之间点对点通信、与 PC 机调试通信中的广泛应用。 SPI (Serial Peripheral Interface): 深入理解 SPI 的全双工同步串行通信模式,掌握主从机结构、时钟极性 (CPOL) 和相位 (CPHA) 的配置。我们将通过实际案例展示 SPI 在连接外部传感器、存储器、显示器等外设时的优势。 I2C (Inter-Integrated Circuit): 学习 I2C 的多主多从、总线结构,以及其独特的寻址机制和 ACK/NACK 信号。本书将重点探讨 I2C 在连接各类传感器(如温湿度传感器、加速度计)、EEPROM、实时时钟 (RTC) 等小型设备时的便捷性。 I/O 接口的硬件设计与实现: 除了理论讲解,本书更侧重于实践。我们将探讨不同接口的硬件电路设计,包括信号调理、电平转换、保护电路(如 ESD 防护)的设计。读者将学习如何根据具体需求选择合适的接口芯片,以及如何进行 PCB 布局布线,确保信号的稳定传输。 I/O 接口的软件驱动开发: 深入讲解如何为不同的 I/O 接口编写软件驱动程序。从寄存器级别的直接访问,到利用操作系统提供的 API,本书将提供多种实现方式。我们将以 C 语言为例,演示如何配置和控制硬件,实现数据的发送和接收,并介绍中断处理、DMA(直接内存访问)等高级技术,以提高通信效率。 实际案例分析与项目实践: 为了巩固学习效果,本书将包含一系列贴近实际的案例分析,涵盖了智能家居、工业自动化、物联网设备等多个领域。读者将有机会参与到模拟项目中,亲手搭建和调试嵌入式系统,将所学知识转化为实际技能。例如,如何通过 UART 连接 GPS 模块获取位置信息,如何利用 SPI 驱动 TFT 液晶显示屏,以及如何通过 I2C 读取环境传感器数据并上传云端。 I/O 接口的调试与优化: 学习使用示波器、逻辑分析仪等工具对 I/O 接口进行调试,找出潜在的硬件或软件问题。我们将分享一些常用的调试技巧和优化策略,例如降低功耗、提高数据传输速率、增强信号鲁棒性等。 本书特色: 理论与实践并重: 兼顾了 I/O 接口的底层原理和实际应用开发,帮助读者建立完整的知识体系。 深入浅出: 语言通俗易懂,即使是初学者也能快速掌握关键概念。 实例丰富: 提供大量的代码示例和硬件设计图,方便读者参考和实践。 贴近行业需求: 聚焦当前主流的嵌入式系统 I/O 接口技术,为读者未来的职业发展奠定基础。 无论您是嵌入式系统初学者,还是希望深化 I/O 接口知识的工程师,本书都将是您宝贵的学习伙伴。通过阅读本书,您将能够自信地设计、开发和调试各种嵌入式系统的 I/O 接口,为构建更智能、更强大的嵌入式解决方案提供坚实保障。

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目录信息

读后感

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用户评价

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这张《嵌入式系统-I/O界面软硬件实务》的光盘,给我带来了非常直观的开发体验。我一直觉得嵌入式开发,尤其是涉及I/O的部分,需要非常扎实的理论基础,但往往不知道如何将理论转化为实际的代码。这张光盘恰好弥补了这一块的空白。我最喜欢的是它对于不同类型I/O接口的分类讲解,比如模拟输入输出、数字输入输出,以及一些串行通信接口。每一个接口的讲解都配有详细的原理图和代码示例,我跟着敲了其中关于ADC采样的部分,并且成功地读取到了一个电位器的模拟值,然后在屏幕上显示出来。这个过程让我清晰地看到了硬件和软件是如何协同工作的。光盘里提供的那些硬件连接指南,也非常详细,避免了我因为接线错误而浪费大量调试时间。我还在光盘的引导下,尝试实现了一个简单的步进电机控制,通过改变GPIO的输出顺序来驱动电机转动,虽然只是简单的正反转,但这让我对数字信号的控制有了更深的理解。更值得一提的是,光盘中还包含了一些关于功耗管理和中断处理的实践案例,这对于设计更优化的嵌入式系统非常有帮助。这本书的光盘,提供了一种“边学边做”的学习方式,极大地提升了我的学习效率和动手能力。

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这本《嵌入式系统-I/O界面软硬件实务》的光盘,真是让我爱不释手!我之前一直觉得嵌入式开发离我有点远,特别是涉及到底层硬件交互的部分,总觉得像是在摸黑。但有了这张光盘,感觉就像一下子点亮了许多角落。里面提供的那些实战案例,比如那些关于ADC和DAC的驱动代码,还有GPIO的控制范例,都写得特别清晰。我拿来跟着敲了一遍,发现那些曾经让我头疼的寄存器配置、中断处理,突然就变得生动起来了。更重要的是,光盘里的配套资料,像一些芯片的数据手册解读,以及常见的I/O接口时序图分析,都是我之前学习时常常忽略但又极其关键的部分。我尝试着用里面的例子去驱动一些小型的传感器,比如温湿度传感器,然后通过串口把数据发出来。之前觉得调试起来特别麻烦,经常是数据不对,或者根本没反应。但有了光盘里的那些调试技巧和代码注释,我能更快地找到问题所在,并且知道如何去解决。我甚至还尝试去修改了其中一个DAC输出的波形生成程序,虽然只是一个小小的改动,但那种自己动手做出东西的感觉,真的太棒了。这张光盘提供的不仅仅是代码,更是一种学习的思路和解决问题的方法,让我对嵌入式I/O的理解进入了一个新的层次。

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说实话,在接触到《嵌入式系统-I/O界面软硬件实务》这张光盘之前,我对嵌入式系统的I/O理解一直停留在比较浅的层面。我能写一些简单的C语言程序,但在如何让CPU与外部硬件进行有效交互方面,总是感到力不从心。这张光盘里的内容,可以说是为我打开了一个全新的视角。我特别关注了其中关于中断服务程序(ISR)的设计和优化的部分。之前写ISR的时候,总是感觉有些地方做得不够好,效率不高,而且容易出错。光盘里的那些示例,详细地展示了如何编写高效的ISR,以及如何处理中断优先级和嵌套。我尝试着去实现了一个基于按键中断的LED闪烁程序,当按下按键时,LED就开始以不同的频率闪烁,松开按键则停止。这个过程让我深刻体会到了中断在实时系统中的重要性。此外,光盘里还提供了一些关于GPIO端口配置和复用功能的实例,这对于节省芯片的引脚资源,实现更复杂的功能非常有启发。我甚至还尝试着去修改了一个驱动LCD显示屏的程序,通过改变字符显示的位置和颜色,让我对人机交互有了更直观的感受。这张光盘的内容,不仅仅是技术知识的传递,更是一种解决实际工程问题的思路。

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我一直对那种能够直接与物理世界互动的技术充满好奇,而《嵌入式系统-I/O界面软硬件实务》的光盘,恰恰满足了我这种渴望。它不仅仅是一份技术文档,更像是一把钥匙,打开了我通往硬件世界的大门。我尤其对其中关于SPI和I2C通信协议的详细讲解印象深刻。这些接口在实际的嵌入式系统中几乎无处不在,但要真正理解它们的通信机制,以及如何在软件层面进行有效的控制,确实需要一些深入的实践。光盘里的那些代码示例,演示了如何使用这些协议去读取外部存储器的数据,或者与各种传感器进行通信。我按照里面的指导,成功地让我的开发板与一个EEPROM芯片进行了数据交换,并且能够精确地写入和读取数据。这种感觉,就像是我的代码拥有了“触觉”和“听觉”,能够与外部的硬件进行真实的交流。我还尝试着去实现了一个简单的PWM输出控制,用来控制一个LED的亮度变化,效果非常平滑,这让我体会到了软硬件结合的魅力。光盘里提供的那些调试方法,比如如何利用逻辑分析仪去观察信号,也为我解决实际开发中的难题提供了宝贵的经验。总之,这张光盘的内容,对于想要扎实掌握嵌入式I/O实操技能的人来说,绝对是一份不可多得的宝藏。

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拿到《嵌入式系统-I/O界面软硬件实务》的光盘,我感觉像是得到了一个非常有价值的工具箱。我一直对嵌入式设备的低功耗设计很感兴趣,但苦于没有实际的案例可以参考。这张光盘里的内容,恰好包含了许多关于如何优化I/O接口的使用,以降低功耗的实例。比如,它演示了如何通过合理的配置GPIO的输出状态,以及如何利用低功耗模式下的一些外设功能,来达到省电的目的。我按照里面的指导,对一个之前写的ADC采样程序进行了优化,通过控制ADC的采样频率和工作模式,成功地降低了设备的功耗。这让我第一次体会到,看似微小的代码改动,也能对整个系统的能耗产生显著的影响。光盘里还涉及到一些关于DMA(直接内存访问)的讲解,这是一种非常高效的数据传输方式,能够极大地减轻CPU的负担。我尝试着去实现了一个基于DMA的数据传输,将ADC采集到的数据直接传输到内存中,然后由CPU进行处理。这个过程让我感受到了DMA带来的性能提升。总的来说,这张光盘不仅提供了学习嵌入式I/O的实践方法,更重要的是,它引导我去思考如何设计出更高效、更节能的嵌入式系统。

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