具体描述
《单片机实用教程》第2版是一部紧跟时代脚步的单片机教材。它既包括了单片机基础知识，又涵盖了从MCU发展到SoC阶段的技术演化。本书共10章。前4章和第6章全面系统地讲解了MCS51系列单片机的硬件组成、运作原理、指令集、软硬件应用技术以及系统设计等基础知识。第5和第7两章分别介绍了8位单片机发展过程中两个不同高度的代表机型——8XC552和AT89C51。第5章重点阐述了CHMOS单片机的特点、新增硬件资源的组成原理和应用技巧。第7章扼要地介绍了闪存型单片机的情况。这一章实际上是由MCU向SoC过渡的一章。最后3章以C8051F这样一个SoC系列为代表，深入透彻地讲述了C8051F的内部硬件资源、数字与模拟涉外部件的原理与应用。这是一个新的高度。本书取材先进、典型、完整；叙述条理清晰，逻辑性强，语言精练；例题和习题丰富，实用性和可读性强。本书以高等院校计算机及其它有关专业师生及从事微机控制的广大科技人员为读者对象。
好的，这是一份针对《单片机实用教程》之外的图书的详细简介： --- 《现代嵌入式系统与物联网应用开发：基于ARM Cortex-M架构与实时操作系统实践》 图书定位： 本书旨在填补传统单片机教学与当前高性能、网络化嵌入式系统开发之间的鸿沟，深入浅出地介绍基于现代32位ARM Cortex-M微控制器（如STM32系列）的系统设计、软件架构以及物联网（IoT）应用开发流程。它不仅仅是一本硬件操作手册，更是一套完整的现代嵌入式系统工程思维与实践指南。 目标读者： 具备一定C语言基础，希望从8位/16位单片机平台迈向高性能32位嵌入式系统开发的工程师、高校电子信息工程、自动化、计算机科学专业的学生以及嵌入式系统爱好者。 全书结构与核心内容概述： 本书共分为六大部分，系统性地覆盖了从底层硬件架构到上层应用实现的全过程。 --- 第一部分：现代嵌入式系统基础与ARM Cortex-M架构解析 (约 300 字) 本部分作为基础奠基，详细介绍了现代嵌入式系统与传统微控制器（如8051）的核心区别。重点聚焦于ARM Cortex-M系列内核（M0/M3/M4/M7）的技术优势、流水线原理、内存保护单元（MPU）的引入，以及总线架构（如AHB/APB）如何实现高效的数据传输。 我们将深入剖析启动流程：从复位矢量到堆栈的建立，再到系统时钟树的配置。不同于以往简单的寄存器操作，本部分强调硬件抽象层（HAL）和底层驱动库（LL）的设计理念，帮助读者理解如何编写出可移植性强、性能优异的初始化代码。此外，对调试接口（SWD/JTAG）和低功耗模式的原理阐述，为后续的系统优化打下坚实基础。 --- 第二部分：高级硬件外设驱动与高效编程（约 350 字） 本部分将当前的重点从基础的定时器/串口，转移到更复杂、更高性能的外设驱动与数据处理上。 高级定时器与PWM控制： 详细讲解如何利用互补输出、死区插入功能实现高精度电机驱动（如三相无刷直流电机FOC控制的前期准备），并探讨定时器在捕获模式下的应用。 模数转换（ADC）与数模转换（DAC）： 深入解析多通道扫描模式、DMA协同工作，以实现高速、不中断的数据采集。重点分析了过采样、硬件平均等提高ADC精度的技术。 存储器接口与数据持久化： 详述Flash、EEPROM的读写机制，并首次引入外部存储器接口（如FSMC/QSPI），教授如何挂载SDRAM或高速Flash，以支持更复杂的程序运行环境和大数据存储。 高效中断管理： 探讨NVIC（嵌套向量中断控制器）的优先级分组、抢占与子优先级设置，确保在复杂的多任务环境中，关键事件能得到及时且正确的响应。 --- 第三部分：实时操作系统（RTOS）原理与FreeRTOS实践（约 400 字） 这是本书区别于基础教程的关键部分。本章全面引入实时操作系统的概念，阐述为何在现代复杂嵌入式应用中RTOS是必需品。 RTOS核心机制： 详细讲解任务管理（创建、删除、状态切换）、就绪列表、调度算法（优先级抢占式、时间片轮转）。 任务间通信与同步： 深入剖析信号量（Semaphore）、互斥锁（Mutex）、消息队列（Queue）和事件组（Event Group）的使用场景、陷阱与最佳实践。重点分析“优先级反转”问题及其解决方案。 内存管理： 讲解RTOS中的动态内存分配机制（如Heap_1到Heap_5的差异），以及如何通过内存池技术避免内存碎片化。 FreeRTOS实战： 结合STM32平台，通过实例演示如何使用CMSIS-RTOS API接口，构建一个包含传感器数据采集、状态机处理和网络通信的完整多任务系统。 --- 第四部分：嵌入式软件架构设计与中间件集成（约 300 字） 本部分侧重于提升代码的健壮性、可维护性与可扩展性，培养工程师的架构思维。 分层设计思想： 介绍Board Support Package (BSP)、驱动层、服务层和应用层的清晰划分，确保驱动层代码的通用性。 状态机（FSM）的工业应用： 教授如何使用事件驱动型状态机来管理复杂的设备运行逻辑，例如设备启动、故障处理和安全关机流程。 文件系统集成（FATFS）： 讲解如何移植和配置FATFS，实现对SD卡或eMMC的可靠读写，包括目录管理、文件操作和介质热插拔处理。 图形用户界面（GUI）选型与移植： 介绍主流的嵌入式GUI库（如LVGL），探讨其资源占用、渲染机制，并提供一个基于DMA2D加速的低刷新率图形界面Demo。 --- 第五部分：网络连接与物联网（IoT）通信协议（约 250 字） 本部分将嵌入式设备与云端连接起来，是现代嵌入式系统的核心能力之一。 网络驱动与协议栈： 介绍如何集成LWIP（轻量级IP协议栈）或专用的Ethernet/WiFi驱动。重点讲解TCP/IP协议栈的基础工作流程（ARP、IP、TCP/UDP）。 MQTT协议深度解析： 详细介绍MQTT的发布/订阅模型、QoS等级的实际意义、遗嘱消息（Last Will and Testament）的配置，并演示在嵌入式设备上使用Paho C SDK进行安全连接。 安全连接（TLS/SSL）： 介绍使用WolfSSL等轻量级库实现TLS握手，确保数据传输的加密性，这是接入主流云平台的前提。 云平台对接： 以主流的云服务（如阿里云/AWS IoT Core）为例，展示设备认证、数据上报和远程指令接收的完整流程。 --- 第六部分：系统调试、测试与可靠性工程（约 150 字） 强调产品化的最后一步，确保系统的稳定运行。 高级调试技巧： 运用Core Dump分析、内存泄漏检测、RTOS感知调试工具（如Segger SystemView）进行复杂问题的定位。 看门狗（WDT）的应用与复位策略： 探讨内部/外部看门狗的配置，以及如何区分系统错误复位和上电复位，以进行故障记录。 OTA（空中下载）机制设计： 介绍实现安全的固件升级流程，包括双备份分区（A/B分区）的切换策略和固件校验机制。 --- 总结： 《现代嵌入式系统与物联网应用开发》不仅仅是关于“如何点亮LED”的教学，它是一本面向工程实践的工具书。它引导读者跨越了传统微控制器开发的局限，全面掌握了基于32位高性能平台、采用实时操作系统架构、并具备网络通信能力的现代嵌入式系统开发全景，是构建下一代智能硬件的必备知识体系。
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