單晶片8051實作入門 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:松崗(文魁)

作者:陳明熒

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:20020301

价格:NT$ 420

装帧:

isbn号码:9789572236949

丛书系列:

图书标签:

• 8051单片机
• 单片机
• 嵌入式系统
• C51
• 硬件设计
• 实践
• 入门
• 电子工程
• DIY
• 微控制器

《嵌入式系统开发速成：基于ARM Cortex-M架构的实践指南》 本书是一本专为希望快速掌握嵌入式系统开发，特别是针对ARM Cortex-M系列微控制器进行硬件设计和软件编程的初学者和进阶者设计的实践性指南。我们深入浅出地介绍了现代嵌入式系统构建的核心概念、关键技术和实际应用。 核心内容概述： 本书将带领读者从零开始，逐步构建对嵌入式系统开发的全面理解，重点关注ARM Cortex-M微控制器平台，该平台广泛应用于物联网（IoT）、工业自动化、消费电子、汽车电子等诸多领域。 第一部分：嵌入式系统基础与ARM Cortex-M架构剖析 嵌入式系统入门： 我们首先界定嵌入式系统的概念，探讨其特点、组成要素（硬件、软件、固件）以及在现代科技中的重要地位。通过生动的案例，展示嵌入式系统如何渗透到我们生活的方方面面。 ARM Cortex-M系列微控制器概览： 详细介绍ARM Cortex-M系列微控制器的发展历程、不同型号（如Cortex-M0, M3, M4, M7等）的特性对比，以及它们在性能、功耗和集成度上的优势。我们将重点分析其核心指令集、寄存器组织、存储器映射和中断处理机制。 开发环境搭建与工具链介绍： 指导读者如何选择和配置交叉编译工具链（如GCC for ARM），介绍常用的集成开发环境（IDE），如Keil MDK, IAR Embedded Workbench, 以及开源的STM32CubeIDE等。同时，阐述调试工具（如JTAG/SWD调试器）的使用方法，让读者能够有效地进行代码编写、编译、下载和调试。 第二部分：嵌入式硬件设计与外设接口 微控制器的核心资源： 深入讲解微控制器内部的关键资源，包括CPU核心、存储器（RAM, Flash, EEPROM）、时钟系统、电源管理单元等，理解它们如何协同工作。 通用输入/输出（GPIO）接口： 详细介绍GPIO的配置与使用，包括输入/输出模式、上拉/下拉电阻、复用功能等。通过实际电路连接和代码示例，演示如何控制LED、读取按钮状态等基本操作。 定时器与PWM（脉冲宽度调制）： 讲解定时器的原理，包括计数模式、预分频器、自动重载寄存器等。重点阐述PWM的生成原理及其在电机控制、LED亮度调节、信号产生等方面的应用。 串行通信接口： 涵盖多种常用的串行通信协议，如UART（通用异步收发传输器）、SPI（串行外设接口）、I2C（集成电路总线）。详细解析各协议的工作原理、数据传输格式、通信时序，并通过实际项目演示如何与外部传感器、存储器或通信模块进行数据交互。 模数转换（ADC）与数模转换（DAC）： 讲解ADC的工作原理，包括采样、量化、编码等过程，以及影响转换精度的因素。介绍DAC的原理及其在产生模拟信号方面的作用。通过示例，展示如何从传感器读取模拟数据并进行处理。 中断系统与低功耗模式： 详细解析微控制器的中断向量表、中断优先级、中断服务例程（ISR）的编写。讲解如何有效地利用中断来提高系统响应速度和效率。同时，介绍微控制器的各种低功耗模式（如Sleep, Stop, Standby等）及其应用场景，以满足节能需求。 第三部分：嵌入式软件开发与高级应用 裸机编程与RTOS（实时操作系统）: 介绍裸机编程的概念，即直接在硬件上编写代码，不依赖于操作系统。随后，引入实时操作系统（RTOS）的概念，对比裸机编程与RTOS的优劣，并以FreeRTOS为例，讲解任务管理、任务调度、信号量、消息队列、事件标志组等RTOS核心机制，帮助读者构建更复杂的嵌入式应用。 驱动程序开发： 学习如何为各种外部设备编写驱动程序，包括传感器驱动、显示屏驱动、通信协议栈等。强调良好的驱动程序设计原则，提高代码的可重用性和可移植性。 嵌入式通信协议与网络： 介绍常见的嵌入式通信协议，如MQTT、CoAP等，以及TCP/IP协议栈在嵌入式系统中的应用。通过示例，演示如何构建物联网设备，实现与云平台或互联网的数据通信。 系统调试与性能优化： 教授系统调试的技巧，包括使用断点、单步执行、查看变量、内存监视等。讨论代码优化方法，如算法优化、指令优化、存储器访问优化等，以提高嵌入式系统的运行效率和性能。 实际项目案例分析： 书中将穿插多个贴近实际的综合项目案例，例如： 智能温湿度监测与数据上传系统： 利用传感器采集温湿度数据，通过UART发送到上位机，或通过Wi-Fi/ESP8266模块上传到云端。 电机速度控制与反馈系统： 使用定时器和PWM控制直流电机的转速，并通过编码器读取实际转速，实现闭环控制。 简易数据采集与存储模块： 利用ADC采集模拟信号，并将其存储到SD卡或EEPROM中。 本书特色： 高度实践性： 全书贯穿大量的硬件电路图、源代码示例和调试过程讲解，强调动手实践，让读者在完成书中项目的同时，掌握核心技能。 循序渐进的教学法： 从基础概念到高级应用，内容组织清晰，逻辑严谨，适合不同层次的学习者。 丰富的项目驱动： 通过一系列精心设计的项目，激发读者的学习兴趣，并将所学知识融会贯通。 主流技术的应用： 聚焦当前广泛应用的ARM Cortex-M系列微控制器和相关的开发工具及技术，确保学习内容的实用性和前瞻性。 无论您是电子工程、计算机科学的学生，还是希望进入嵌入式开发领域的工程师，本书都将是您开启嵌入式系统开发之旅的理想伙伴。通过本书的学习，您将能够自信地设计、实现和调试各种嵌入式硬件和软件系统。

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这本书的语言风格可以说是独树一帜，它成功地在专业性和亲和力之间找到了一个近乎完美的平衡点。作者的笔触流畅自然，绝非那种干巴巴的学术腔调。在处理那些初学者可能会感到枯燥的底层细节时，作者常常会穿插一些非常形象的比喻或者带有个人色彩的幽默点评，这使得阅读过程变得轻松愉快，仿佛不是在读一本技术书，而是在一位经验丰富的工程师的午后指导下学习。例如，他对程序执行流程中“阻塞”状态的描述，用了“像被困在电梯里等待救援”这样生动的比喻，一下子就将抽象的概念具象化了。这种“润物细无声”的教学方法，极大地降低了学习的心理门槛。我感觉作者在写作时，始终把自己放在一个初学者的位置上，预判读者的每一个疑惑点，并提前用最简洁、最生活化的语言进行解答。这种以读者为中心的写作态度，是许多严肃技术著作所缺乏的，也正是这本书能够在我书架上长期占据重要位置的原因。

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如果非要用一个词来概括我对这本书的整体感受，那一定是“结构化思维的构建者”。这本书的真正价值，并不仅仅在于教授了8051这个特定平台的具体语法或操作，而是它系统地展示了如何对一个复杂的电子系统进行逻辑拆解、模块化设计和故障排除。作者在讲解每个模块时，都会先提出一个高层级的系统需求，然后层层深入到硬件资源分配和软件流程控制的层面。这种自顶向下的结构化思路，对于培养未来在更复杂系统（如ARM或FPGA）中进行架构设计的能力，有着不可估量的潜移默化作用。我发现在阅读这本书的过程中，我不仅仅是在学习如何驱动一个LED，更是在学习如何用一种工程师特有的严谨、分层的逻辑去看待和解决工程问题。它提供了一个坚实的基石，让我未来在接触到其他微控制器或单片机架构时，能够迅速地找到共性和差异，实现知识的快速迁移。这本书真正做到了“授人以渔”，它教会我的，是一种看待和驾驭电子世界的思维方式。

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这本书的排版设计简直是令人耳目一新，完全打破了我对传统技术书籍的刻板印象。封面色彩的运用大胆而富有活力，给人一种跃跃欲试的感觉，而不是那种冷冰冰的教科书质感。内页的字体选择和行距拿捏得恰到好处，即便是长时间阅读也不会感到视觉疲劳，这对于我们这些需要反复对照代码和原理图的读者来说，简直是福音。更值得称赞的是，作者在关键概念的图示化处理上功力深厚，那些复杂的时序图和硬件连接示意图，不再是晦涩难懂的线条堆砌，而是通过巧妙的颜色区分和逻辑箭头引导，让人一眼就能抓住核心要点。我记得有一次，我在一个中断源的初始化上卡住了很久，翻阅其他资料时总是云里雾里，但在这本书里，作者用了一个简单的流程图，配上寥寥数语的解释，那个瞬间“豁然开朗”的感觉，至今记忆犹新。这种对阅读体验的极致追求，从某种意义上说，已经超越了一本纯粹的技术手册的范畴，更像是一件精心打磨的艺术品，让人愿意捧在手里细细品味。这本书的装帧质量也无可挑剔，纸张的质感厚实，即便是频繁翻阅也不会轻易出现磨损，看得出出版方在细节上投入了极大的诚意。

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这本书的实用性已经超出了“入门”二字的定义，它更像是一本随身携带的“应急手册”。我尤其欣赏它在项目化学习方面的设计。作者并没有将内容割裂成孤立的章节，而是巧妙地设计了一条贯穿全书的、逐步升级的实践主线。从最基础的LED点亮，到后期的定时器中断控制、串行通信的搭建，直至一个简单的温度采集系统，每一个阶段的知识点都被有机地融入到一个清晰的项目目标中。这种设计极大地激发了读者的参与感和成就感。与以往我读过的那些只能照猫画虎敲代码的书不同，这本书在给出解决方案的同时，还留出了足够的“空白”——即鼓励读者自己去尝试修改参数、替换外设，并预设了可能会遇到的几种常见错误及其排查思路。这无形中培养了一种解决问题的能力，而不是单纯的复制粘贴能力。对于我这种工作繁忙的工程师来说，这种高度浓缩且目标明确的实践指导，简直是提高效率的利器，它让我感觉手中的开发板不再是冰冷的芯片，而是一个充满无限可能的工具箱。

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我必须承认，这本书在理论深度与实践广度之间的平衡掌握得炉火纯青，这一点在市面上众多的入门教材中是极其罕见的。许多同类书籍要么过于侧重理论的推导，把读者晾在“为什么会这样”的迷雾中无法自拔；要么就是纯粹的代码堆砌，缺乏对底层硬件逻辑的深入剖析，导致读者在遇到异常情况时束手无策。但这本书，它成功地构建了一个从晶体管级思维到应用层编程的完整学习路径。作者似乎深谙初学者的“痛点”，他总能在讲解完一个抽象概念后，立刻紧接着一个非常贴合实际的微小应用案例来印证，这种“理论——实例——再理论升华”的螺旋上升结构，极大地增强了知识的吸收效率。特别是关于寄存器位操作的那几章，作者没有满足于仅仅列出寄存器的地址和功能，而是深入探讨了不同操作对硬件性能和功耗的影响，这对于未来想向嵌入式系统优化方向发展的读者来说，无疑是提供了宝贵的思维框架。这本书的编写者显然是那种既懂“数理逻辑”又精通“工程实现”的复合型人才，阅读他们的文字，你能清晰地感受到那种跨越多年实践沉淀下来的老道与严谨。

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