ATmega128单片机应用与开发实例

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出版者:机械工业出版社
作者:刘兰香
出品人:
页数:344
译者:
出版时间:2006-6
价格:35.00元
装帧:
isbn号码:9787111189961
丛书系列:
图书标签:
  • 降口角肌
  • 单片机
  • 【计】
  • 2007
  • ATmega128
  • 单片机
  • AVR
  • 嵌入式系统
  • C语言
  • 开发实例
  • 电子工程
  • 硬件设计
  • Arduino
  • 物联网
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具体描述

好的,这是一本不涉及《ATmega128单片机应用与开发实例》内容的图书简介,着重于详细描述其核心内容,力求信息饱满且自然流畅。 --- 图书名称:现代嵌入式系统设计与实践:基于ARM Cortex-M微控制器的高级应用 内容简介: 本书深入探讨了现代嵌入式系统设计的前沿技术与实践方法,聚焦于当前工业界和学术界应用最为广泛的 ARM Cortex-M系列微控制器(如STM32、NXP Kinetis等)。本书旨在为具备一定电子电路和基础编程知识的读者提供一个全面、深入的平台,使其能够从原理层面对嵌入式系统进行高效的构建、调试与优化。 第一部分:Cortex-M架构与底层硬件解析 (深入理解内核) 本部分将系统地介绍 ARM Cortex-M内核的体系结构,区别于早期的8位或16位架构,重点分析Cortex-M3/M4/M7的流水线设计、寄存器组、以及特权级别(Privileged/Unprivileged)。 1. 启动流程与内存映射: 详细剖析微控制器上电复位后的执行流程,包括启动代码(Startup Code)的作用、堆栈的初始化、以及对片上FLASH、SRAM、外设寄存器的统一内存映射理解。 2. 中断系统与NVIC(嵌套向量中断控制器): 深入讲解NVIC的工作机制,包括中断优先级分组(Preemption/Sub-priority)、挂起与恢复机制、以及如何编写高效、无阻塞的ISR(中断服务例程)。我们将分析系统异常(如HardFault, SysTick)和外部中断的精确控制方法。 3. 低功耗设计与电源管理: 鉴于现代嵌入式产品对能效的需求日益增加,本部分将详细介绍Cortex-M系列提供的多种睡眠模式(Sleep, Stop, Standby),并结合实际应用案例,演示如何通过控制时钟树和唤醒源,实现毫瓦级甚至微瓦级的功耗管理策略。 第二部分:HAL层抽象与驱动程序开发 (高效的软件实现) 抛弃繁琐的直接寄存器操作,本书采用 硬件抽象层(HAL)库 驱动开发模式,并着重于理解其背后的原理,而非仅仅停留在API调用层面。 1. 时钟与定时器: 讲解RCC(复位和时钟控制)单元的复杂分频和PLL锁定机制。核心内容集中在通用定时器(TIMx)的高级应用,包括PWM生成、输入捕获用于频率测量、以及使用SysTick进行精确时间基准的构建。 2. 通信接口精通: 涵盖UART/USART(异步串行通信)、SPI(同步串行外设接口)、I2C(双线串行总线)的协议细节和应用实践。特别强调如何在多设备通信中处理总线仲裁、冲突检测和DMA(直接内存访问)在数据传输中的优化配置,以解放CPU资源。 3. 模数转换(ADC)与数模转换(DAC): 阐述多通道ADC的扫描模式、单次转换与连续转换的选择。重点分析采样定理在嵌入式采集中的应用,并结合实际传感器数据(如温度、加速度)进行实时、高精度的数据采集与后处理。 第三部分:实时操作系统(RTOS)在Cortex-M上的部署与优化 (提升系统并发性) 本书的重点之一是教授如何从裸机编程过渡到多任务并发管理,引入业界主流的 FreeRTOS 作为实践平台。 1. RTOS核心概念解析: 详细解释任务(Task)的生命周期、状态切换、上下文保存与恢复。深入剖析任务调度算法(如抢占式调度、时间片轮转),帮助读者理解系统响应延迟的来源。 2. 任务间通信与同步机制: 彻底讲解信号量(Semaphore)、互斥锁(Mutex)、消息队列(Queue)和事件标志组(Event Group)的使用场景和陷阱。重点分析使用互斥锁可能导致的 优先级反转问题,以及如何通过“优先级继承”协议来解决这一经典难题。 3. 内存管理与资源保护: 探讨RTOS环境下的内存池分配策略(如动态分配与静态分配)。演示如何使用RTOS提供的内存管理API来避免内存碎片化,确保系统运行的长期稳定性。 第四部分:高级应用与系统集成 (连接物理世界) 本部分将理论知识转化为实际的系统集成项目,关注如何将微控制器与外部复杂模块高效连接。 1. USB设备与主机协议栈实现: 针对具有内置USB控制器的Cortex-M芯片,介绍如何配置CDC(虚拟串口)、HID(人机接口设备)或MSC(大容量存储设备)等标准的USB类。内容包括描述符的解析和端点(Endpoint)的数据流控制。 2. 图形化界面与显示驱动: 针对需要人机交互的应用,介绍如何集成小型TFT LCD显示屏。核心内容包括选择合适的显示控制器(如ILI9341),并讲解如何高效地通过SPI或并行总线驱动屏幕进行帧缓冲区刷新,以及简单的触摸屏数据采集。 3. 物联网(IoT)初步集成: 介绍如何使用ESP8266或其它Wi-Fi/Ethernet模块,通过UART/SPI接口将Cortex-M系统连接到网络。重点讲解MQTT协议的轻量级特性,以及如何构建一个可靠的数据采集与远程控制终端。 面向读者 本书适合于: 具备C语言基础,希望深入学习32位微控制器体系结构的在校学生。 从8位/16位平台升级至ARM Cortex-M平台的工程师。 致力于开发高性能、低功耗嵌入式产品的硬件/软件开发人员。 本书通过大量的代码实例、硬件配置流程图和调试技巧,确保读者不仅掌握了“如何做”,更理解了“为什么这样做”,从而构建出健壮、可维护的现代嵌入式解决方案。

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读后感

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用户评价

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作为一名大学在读的电子信息工程专业的学生,我目前正处于学习单片机原理和实践的关键阶段。《ATmega128单片机应用与开发实例》这本书,在我学习过程中扮演了至关重要的角色。课程中我们学习了ATmega128的指令集、寄存器操作等理论知识,但如何将这些理论转化为实际的电子产品,一直让我感到困惑。这本书就完美地解决了这个问题。它提供了大量的、贴近实际的开发实例,从最简单的IO口控制,到复杂的电机驱动、传感器数据采集,再到涉及通信协议的实例,都一一涵盖。我尤其欣赏书中对于每个实例的讲解方式:首先会明确项目的功能和目标,然后详细介绍所需硬件和软件环境,接着是关键的技术点分析,最后是完整的代码实现和运行效果展示。这种结构化的讲解方式,让我在学习过程中能够清晰地看到每一步的逻辑和目的。例如,书中关于SPI接口通信的实例,不仅给出了寄存器配置和数据传输的C语言代码,还详细讲解了主从设备的选择、时序的控制,以及如何通过示波器来验证通信波形,这对于我理解SPI协议在实际电路中的应用非常有帮助。通过书中的实例,我不仅巩固了课堂上学到的理论知识,更重要的是,我学会了如何将理论与实践相结合,如何去设计和实现一个完整的嵌入式系统。

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作为一名在自动化领域工作的工程师,我经常需要与各种嵌入式系统打交道,ATmega128也算是一款非常经典的芯片,在一些工业控制和仪器仪表中仍然有着广泛的应用。《ATmega128单片机应用与开发实例》这本书,在我的日常工作中起到了非常重要的作用。它提供的实例,很多都与工业现场的应用场景高度契合,例如数据采集、信号处理、电机控制、人机交互等。书中对于这些实例的讲解,既有足够的深度,又不失广度。它详细地分析了ATmega128在实际应用中所面临的挑战,以及如何通过合理的软硬件设计来解决这些问题。我尤其对书中关于实时控制的章节印象深刻,它不仅讲解了定时器的精确控制,还讨论了中断优先级的使用,这对于保证控制系统的实时性和稳定性至关重要。此外,书中对于一些常见的外围接口(如AD/DA转换器、RTC、EEPROM等)的应用讲解,也非常细致,能够帮助我快速上手,将这些外设集成到我的项目中。书中的代码质量很高,可读性强,而且很多代码都可以直接移植到实际项目中,为我节省了大量的时间和精力。这本书不仅是一本技术手册,更是一本实用的参考指南,能够帮助我更好地理解和应用ATmega128。

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我是一个刚毕业的大学生,找工作时发现很多嵌入式岗位的要求都涉及到ATmega128,于是我立刻入手了《ATmega128单片机应用与开发实例》这本书,希望能快速提升自己的技能。《ATmega128单片机应用与开发实例》这本书,可以说是我求职路上的“秘密武器”。书中的实例设计非常贴合实际工作场景,从基础的GPIO控制到复杂的通信协议,再到一些传感器的数据采集和处理,都有详细的讲解。我印象最深刻的是书中关于“步进电机控制”的实例,详细介绍了如何利用ATmega128的PWM功能和定时器,实现精确的步进电机驱动,并且给出了完整的代码和实验步骤。通过学习这个实例,我不仅掌握了步进电机的控制原理,还学会了如何利用AVR Studio等开发工具进行代码的编写、编译和调试。书中的代码,质量很高,注释详细,我很多时候都可以直接借鉴到我的项目开发中。而且,书中还介绍了一些常见的调试方法和技巧,这对于我这样一个初学者来说,极大地提高了我的学习效率。这本书让我对ATmega128有了更直观、更深入的认识,也让我能够自信地面对工作中的挑战。

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我之前有一些PLC编程的经验,但一直想扩展到更底层的嵌入式开发,ATmega128是我的入门选择。《ATmega128单片机应用与开发实例》这本书,恰恰满足了我从宏观控制向微观控制过渡的需求。书中提供的实例,很多都是在工业自动化领域常见的应用,比如传感器信号的读取、执行器的控制、参数的显示和设定等。我特别喜欢书中关于PID控制算法在ATmega128上的实现实例,这让我能够将之前在PLC中熟悉的控制理论,应用到实际的单片机系统中,并且能够看到直观的实验效果。书中的代码,结构清晰,层次分明,易于阅读和修改。而且,书中还提供了一些关于性能优化的建议,比如如何合理使用中断,如何进行代码的模块化设计,这对于我将来开发更复杂的系统非常有帮助。此外,书中还涉及了一些关于嵌入式系统可靠性和安全性的讨论,这在工业应用中是非常重要的考虑因素。总而言之,这本书为我提供了一个非常实用的学习路径,让我能够快速掌握ATmega128的开发技能,并将其应用于我感兴趣的工业控制领域。

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我是一名有着多年嵌入式开发经验的老兵,虽然接触过不少微控制器,但对ATmega128这款经典的AVR单片机一直没有深入研究过。最近由于工作需要,需要对一些老旧的ATmega128项目进行维护和升级,我便抱着试试看的心态购买了《ATmega128单片机应用与开发实例》。没想到,这本书给了我很大的惊喜。它在基础理论的讲解上,虽然篇幅不多,但却精准地抓住了ATmega128的核心特性和关键技术,比如它的存储器结构、中断系统、定时器/计数器的工作原理等,这些都是进行深入开发的基础。而更让我赞赏的是,书中丰富的应用实例,每一个都经过了精心设计,不仅功能实用,而且代码风格严谨,注释清晰。我尤其对其中关于通信接口(如UART、SPI、I2C)的应用实例印象深刻,它详细演示了如何在ATmega128上实现不同设备之间的高效通信,这对于我理解和调试现有的通信协议非常有帮助。书中还涉及了一些嵌入式系统设计中常用的高级话题,例如实时操作系统(RTOS)的移植和应用,虽然篇幅不是非常详尽,但对于想了解ATmega128如何承载更复杂的任务的开发者来说,是一个很好的切入点。总而言之,这本书既能满足初学者的入门需求,也能为有一定基础的开发者提供宝贵的参考和实践素材,是一本难得的工具书。

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在我看来,《ATmega128单片机应用与开发实例》这本书不仅仅是一本技术书籍,更像是一本“项目宝典”。它没有冗长乏味的理论堆砌,而是直接切入实际应用,通过一个个鲜活的实例,将ATmega128的强大功能展现在读者面前。我个人尤其喜欢书中关于“智能家居”和“环境监测”方面的实例,这些项目不仅有趣,而且具有很高的实用价值。例如,书中介绍的如何利用ATmega128构建一个智能温湿度监测系统,并通过无线模块将数据发送出去,这让我看到了将单片机技术应用于实际生活场景的可能性。书中的代码,清晰明了,注释详细,即使是没有太多编程经验的读者,也能轻松理解。而且,书中提供的硬件设计部分,也很详细,包括了元器件的选择、电路原理图的设计,以及PCB布局的建议。这对于我这样想从零开始构建一个完整项目的人来说,是非常宝贵的资源。我还注意到,书中还介绍了一些常用的开发工具和软件,比如Keil uVision,以及一些调试工具的使用方法,这为我后续的学习和实践提供了很好的指导。这本书让我觉得,学习ATmega128单片机不再是枯燥的学习过程,而是一场充满乐趣的创造之旅。

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这本书简直是为我这种刚刚接触单片机,又想快速上手做项目的读者量身打造的!我一直对ATmega128这个芯片很感兴趣,但市面上要么是一些过于理论化的教材,要么是一些零散的代码片段,很难形成一个系统的学习路径。当我翻开《ATmega128单片机应用与开发实例》时,那种感觉就像找到了一张宝藏地图。书中的实例设计非常贴近实际应用,从最基础的LED闪烁,到更复杂的LCD显示、键盘输入,再到一些物联网相关的基础应用,都有详细的讲解和完整的代码。我最喜欢的是,书中不仅提供了最终的代码,还细致地剖析了每一步的设计思路和关键技术点,这对于理解代码背后的原理至关重要。例如,在讲解ADC转换时,作者并没有简单地给出寄存器配置和读取代码,而是深入浅出地解释了ADC的工作原理、采样时序,以及如何根据需求进行滤波处理。这让我不再是机械地复制代码,而是真正理解了为什么这么做,以及在遇到类似问题时,自己也能举一反三。而且,书中的章节安排也非常合理,循序渐进,一点点地引导读者进入ATmega128的开发世界。即使是像我这样初学者,也不会感到 overwhelming。每一个实例都像是一个小型的项目,完成后会非常有成就感,也极大地增强了我的学习信心。它不仅仅是一本书,更像是一个全程陪伴我学习和实践的导师。

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这本书最大的亮点在于它的“实例”二字。我是一名在校研究生,正在进行一项与嵌入式系统相关的研究课题,需要用到ATmega128。在查阅大量资料后,《ATmega128单片机应用与开发实例》这本书脱颖而出。它提供的实例不是简单的“Hello World”级别,而是涵盖了许多具有一定复杂度,且在科研和工程实践中常见的应用。例如,书中关于数据采集和信号处理的实例,详细讲解了如何利用ATmega128的ADC模块配合滤波算法,实现高精度的数据采集,这对于我的研究课题非常有启发。另外,书中关于通信协议(如CAN总线、RS485)的实例,也为我了解和实现不同设备之间的高效可靠通信提供了坚实的基础。我尤其欣赏书中对这些实例的深入剖析,作者并没有仅仅给出代码,而是详细解释了算法的原理、寄存器的配置细节、以及可能遇到的问题和解决方案。这使得我在理解代码的同时,能够深入地理解其背后的技术原理,这对于我进行更深入的研究和创新至关重要。总的来说,这本书为我提供了一个非常好的学习平台,让我能够快速掌握ATmega128在实际应用中的关键技术,并为我的科研工作提供了宝贵的参考。

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我之前有过一些单片机开发的基础,但接触的都是一些低端的8位单片机,对于ATmega128这种功能更强大的芯片,一直有些跃跃欲试,但又不知道从何下手。《ATmega128单片机应用与开发实例》这本书,为我打开了新世界的大门。书中的实例设计非常具有代表性,涵盖了ATmega128的各种核心功能,比如强大的定时器/计数器、多种通信接口、PWM输出等。我最喜欢的是,书中对于一些高级功能的讲解,比如如何利用ATmega128实现简单的DMA传输,或者如何进行低功耗设计。这些内容对于我这样想进一步提升自己技能的开发者来说,非常有价值。而且,书中提供的代码,不仅仅是功能的实现,更重要的是,它还讲解了代码的优化技巧,如何提高程序的运行效率,如何减小程序的代码量,这对于资源受限的嵌入式系统开发来说,是非常重要的。我还特别注意到,书中对于一些常见问题的排查和解决也给出了建议,比如如何使用逻辑分析仪来调试通信协议,或者如何通过示波器来观察PWM波形。这些实用的调试经验,对于我独立解决开发中的难题非常有帮助。这本书让我对ATmega128有了更全面、更深入的认识,也极大地激发了我进行更多复杂项目开发的兴趣。

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我是一名电子爱好者,一直梦想着能够自己动手制作一些智能小玩意,但苦于没有系统的学习资源,总是在摸索中前进。《ATmega128单片机应用与开发实例》这本书,就像一道曙光,照亮了我DIY的道路。书中的实例设计得非常巧妙,而且覆盖的领域非常广阔,从简单的家电控制,到一些更具挑战性的项目,比如简单的机器人控制、环境监测系统等,都提供了详细的指导。我最喜欢的是书中对于硬件电路连接的详细说明,配以清晰的原理图,让我能够准确无误地搭建起实验平台。同时,书中提供的C语言代码,也写得非常规范,易于理解和修改。我按照书中的实例,成功制作了一个基于ATmega128的自动浇水系统,实现了定时浇水和土壤湿度监测的功能,这让我非常有成就感!书中的讲解不仅仅是“怎么做”,更重要的是“为什么这么做”,它会解释各个元器件的功能、各个模块的配合原理,这让我对整个系统的运作有了更深刻的理解。而且,书中还介绍了一些常用的调试技巧和工具,这对于我这样初学者来说,极大地减少了在调试过程中遇到的困难。这本书让我从一个纯粹的电子爱好者,迈向了一个能够独立完成嵌入式项目的设计者。

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