MC68332单片机结构与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:北京航空航天大学出版社

作者:张宁

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1996-04-01

价格:28.0

装帧:简裝本

isbn号码:9787810126328

丛书系列:

图书标签:

• MC68332
• 单片机
• 结构
• 应用
• 嵌入式系统
• 微处理器
• 68K
• 摩托罗拉
• 硬件
• 编程
• 电子工程

《嵌入式系统硬件设计与原理》 本书深入剖析了嵌入式系统硬件设计的基础理论与实践技巧，全面涵盖了从微控制器选型到外设接口设计、电源管理、信号完整性以及PCB布局等关键环节。旨在为嵌入式系统工程师、硬件设计师以及相关专业的学生提供一本系统、权威的学习指南。 第一部分：嵌入式系统硬件基础 微控制器（MCU）选型与架构解析： MCU核心架构分类： 详细介绍ARM Cortex-M系列、RISC-V、MIPS等主流MCU核心架构的特点、优势及应用场景，对比分析其指令集、流水线、中断处理机制等。 存储器接口与管理： 探讨Flash、SRAM、DRAM等存储器的特性，讲解内存控制器、DMA（直接存储器访问）控制器的工作原理，以及缓存（Cache）在提升系统性能中的作用。 总线结构与通信协议： 深入分析AHB（Advanced High-performance Bus）、APB（Advanced Peripheral Bus）等片上总线标准，讲解I2C、SPI、UART、CAN、USB等常用通信协议的电气特性、时序、帧格式及在嵌入式系统中的应用。 时钟与复位： 讲解晶振、PLL（锁相环）等时钟源的原理，分析时钟分配与管理，以及复位电路的设计与时序要求。 常用外设接口设计： ADC（模数转换器）与DAC（数模转换器）： 介绍不同类型的ADC（SAR、Sigma-Delta、Pipeline）和DAC（R-2R、Voltage-Ladder）工作原理，分析其分辨率、采样率、线性度等关键参数，并提供接口设计实例。 GPIO（通用输入输出）： 讲解GPIO的输入/输出模式、上拉/下拉电阻、开漏/推挽输出等配置，以及在驱动LED、读取按键、控制继电器等方面的应用。 定时器与PWM（脉冲宽度调制）： 介绍通用定时器、PWM发生器的工作原理，探讨其在计数、延时、周期生成、电机控制、LED调光等方面的应用。 中断控制器与中断服务程序： 讲解中断的产生、向量表、中断优先级、中断嵌套等概念，以及如何编写高效的中断服务程序。 实时时钟（RTC）与低功耗模式： 介绍RTC的功能与设计，以及MCU在待机、睡眠等低功耗模式下的运行机制与唤醒方式。 第二部分：嵌入式系统硬件高级设计 电源管理与稳压器设计： 电源需求分析： 评估嵌入式系统对电压、电流、纹波、效率等方面的需求，分析不同工作模式下的功耗特性。 线性稳压器（LDO）与开关稳压器（SMPS）： 详细介绍LDO和DC-DC转换器（Buck、Boost、Buck-Boost）的工作原理、效率、输出纹波、瞬态响应等关键指标，以及选择与设计考量。 低功耗电源设计： 探讨PMIC（电源管理集成电路）在系统中的作用，以及如何通过优化电源轨、采用低功耗稳压器、设计电源使能/禁用逻辑来降低整体功耗。 信号完整性与电磁兼容性（EMC）设计： 信号完整性基础： 讲解信号在PCB上传输时出现的反射、振铃、串扰、过冲/下冲等现象，分析其产生原因与影响。 阻抗匹配与端接： 介绍传输线理论，讲解如何通过阻抗匹配（如100欧姆差分对、50欧姆单端）来减少信号反射，以及串联、并联、戴维南端接的原理与应用。 PCB布局与布线规则： 探讨走线宽度、间距、过孔选择、地平面完整性、电源平面去耦等对信号完整性的影响，并提供优化建议。 EMC/EMI（电磁干扰）基础： 讲解电磁骚扰的产生、耦合与辐射机制，以及常见的EMC/EMI问题，如辐射发射、传导发射、抗扰度等。 EMC/EMI设计与防护： 介绍滤波（如LC滤波器、磁珠）、屏蔽、接地技术、差分信号、降低回路面积等EMC/EMI防护措施，以及PCB层叠结构对EMC性能的影响。 PCB设计流程与实践： 原理图设计： 讲解元器件选择、符号创建、网络连接、ERC（电气规则检查）等原理图设计规范。 PCB布局与布线： 探讨元器件放置策略、关键信号布线、电源/地平面规划、散热考虑等。 DRC（设计规则检查）与LVS（版图与原理图验证）： 讲解如何进行设计规则检查，确保PCB符合制造要求。 Gerber文件生成与PCB制造： 介绍Gerber文件的格式与生成流程，以及PCB制造过程中的关键技术。 第三部分：案例分析与进阶主题 经典嵌入式系统硬件设计案例： 物联网设备硬件设计： 以低功耗Wi-Fi/蓝牙模块、传感器节点为例，讲解通信接口、电源管理、休眠唤醒等设计要点。 工业控制系统硬件设计： 以CAN总线通信、多通道ADC采集、PWM电机驱动模块为例，讲解抗干扰、高可靠性设计。 消费电子产品硬件设计： 以智能穿戴设备、便携式音频播放器为例，讲解小体积、低功耗、用户接口设计。 嵌入式系统硬件测试与调试： 基本测试仪器介绍： 万用表、示波器、逻辑分析仪、频谱分析仪等的使用方法与技巧。 电源检测、信号调试、功能验证： 讲解如何使用测试仪器进行硬件调试，定位问题。 性能测试与稳定性测试： 介绍如何评估系统的功耗、速度、可靠性。 未来嵌入式系统硬件发展趋势： 低功耗与绿色计算： 探讨面向物联网和移动设备的超低功耗设计技术。 异构计算与SoC集成： 介绍CPU、GPU、FPGA等在SoC（片上系统）中的协同工作。 人工智能与机器学习硬件加速： 探讨AI芯片、NPU（神经网络处理单元）在嵌入式系统中的应用。 本书通过详实的理论讲解、丰富的图表插图以及贴近实际的案例分析，力求帮助读者建立起扎实的嵌入式系统硬件设计功底，掌握解决复杂硬件问题的能力，为投身于蓬勃发展的嵌入式领域打下坚实基础。

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我是一名嵌入式系统软件开发者，平时主要负责编写驱动程序和操作系统移植。虽然现在主流的嵌入式处理器已经更新换代了许多，但偶尔在维护一些老旧项目或者研究历史遗留代码时，还是会遇到一些基于MC68332的系统。这本书的书名提到了“应用”，这让我非常感兴趣。我希望能在这本书中找到一些关于MC68332在不同领域实际应用的案例，比如它在早期的汽车电子、医疗设备或者通信设备中是如何被应用的。更重要的是，我希望它能提供一些关于如何针对MC68332进行软件开发的经验和技巧，比如如何编写高效的汇编代码来利用其特定指令，如何优化中断服务程序以提高响应速度，或者如何进行内存管理来解决资源受限的问题。如果这本书能提供一些实用的调试方法和代码示例，那将对我非常有帮助，能够让我更顺畅地处理那些使用MC68332的遗留项目，甚至从中学习到一些通用的嵌入式开发思想。

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我是一个对计算机体系结构充满好奇心的学生，特别喜欢研究不同处理器家族的设计哲学。MC68332，虽然不是我目前接触的主流处理器，但它所属的Motorola 68k系列，在计算机发展史上有着举足轻重的地位。我记得当年很多经典的个人电脑，比如早期的Macintosh，就使用了68k系列处理器。MC68332作为其在嵌入式领域的一个重要分支，必然在设计上继承了很多68k系列的优点，比如其清晰的指令集架构、强大的寻址能力以及良好的流水线设计。我特别想了解它在架构上的独到之处，比如它的片上外设集成度如何？与同期的其他嵌入式处理器相比，它的优势和劣势又在哪里？这本书的书名暗示了它会详细介绍MC68332的“结构”，我期待的不仅仅是枯燥的指令手册，而是能够深入理解其内部的CPU核心、存储器管理、中断控制器以及各种定时器、通信接口等模块是如何协同工作的，最好还能有一些图示来辅助理解。

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最近我对一些经典的微控制器技术产生了浓厚的兴趣，MC68332这个名字在我的研究列表中也赫然在列。我了解到它曾经在工业自动化、医疗仪器等领域有着广泛的应用。这本书的标题“MC68332单片机结构与应用”听起来非常全面，但我更关注的是它是否能提供对MC68332内部精妙设计的深刻剖析。我希望它能详细解释其内部总线架构，例如，它如何处理内存访问和I/O操作，以及其DMA（直接内存访问）控制器的具体实现细节。另外，对于单片机而言，各种片上外设的功能和使用方法至关重要，我期待能看到关于其定时器、PWM（脉冲宽度调制）模块、串口通信接口（如SCI/SPI/I2C）等内容的详细介绍，并希望这些介绍能附带一些实际的应用场景说明，比如如何利用定时器实现精确的时序控制，或者如何通过串口实现设备间的数据交换。如果这本书能够帮助我理解MC68332的内在逻辑，并提供一些可以借鉴的编程范例，那将是非常宝贵的学习资料。

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这本书的封面设计倒是挺有意思的，那种复古的科技感，让我一下子就回想起了自己学生时代接触的第一块单片机。当时对这些抽象的电路图和汇编代码简直是一窍不通，全凭着一股子好奇心和老师的耐心才勉强跟上。我记得当时最头疼的就是理解那些寄存器的具体功能，以及指令执行的时序。每次调试程序，一个小小的逻辑错误就能让我盯着屏幕发呆半天，那种抓耳挠腮的感觉至今记忆犹新。这本书虽然我还没深入阅读，但光是看到它的名字，就勾起了我很多关于早期嵌入式开发的回忆。那时候的开发环境远不如现在这般便捷，交叉编译、仿真器，这些概念都需要一点点去理解和掌握。不像现在，各种IDE集成度高，调试工具也越来越强大。总觉得，这本书或许能带我重新审视那些基础知识，看看当年那些“硬骨头”在今天看来是否还有新的理解角度，或者说，我是否能从这本书中找到一些当年遗漏的、却又至关重要的细节，填补我知识体系中的空白。

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作为一个曾经在电子产品设计领域摸爬滚打多年的老兵，我对各种嵌入式微处理器的发展历程一直抱有浓厚的兴趣。MC68332这个名字，在我的印象中，是属于那个自动化和工业控制蓬勃发展的黄金年代的。我记得当年很多大型的工业设备，比如数控机床、PLC（可编程逻辑控制器）等，很多核心控制单元都采用了类似这样的32位微处理器。那时候，工程师们需要对硬件的每一个细节都了如指掌，才能设计出稳定可靠的系统。比如，处理器的中断响应机制、内存管理单元（MMU）的工作原理，以及其特有的总线接口设计，这些都是决定系统性能和稳定性的关键。这本书的书名让我联想到，它或许会深入剖析MC68332在这些核心技术上的设计思想，甚至可能包含一些当年非常实用的应用案例，比如如何利用它的特定指令集来优化实时控制算法，或者如何设计高效的I/O接口来应对复杂的工业现场信号。如果这本书真的能提供这样的深度内容，那对于我们这些想回顾和学习经典嵌入式技术的人来说，绝对是价值连城。

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