单片微机原理及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:清华大学

作者:方方

出品人:

页数:294

译者:

出版时间:2007-7

价格:29.00元

装帧:

isbn号码:9787811230048

丛书系列:

图书标签:

• 脑瘫文章
• 工程
• 单片机
• 微机原理
• 汇编语言
• 电子技术
• 嵌入式系统
• 数字电路
• 8051
• STC
• 应用开发
• 实践教程

《嵌入式系统设计与开发实战》 本书是一本深入探讨现代嵌入式系统设计与开发全过程的实战指南。区别于侧重单一微处理器原理讲解的传统教材，本书将目光投向了嵌入式系统这一更广阔的领域，旨在帮助读者掌握从系统需求分析到最终产品实现的完整流程。 核心内容概述： 嵌入式系统基础理论与架构： 系统地介绍嵌入式系统的定义、特点、分类以及在各个领域的应用。深入剖析嵌入式系统的典型硬件架构，包括处理器选型（ARM、RISC-V 等主流架构）、存储器（RAM、Flash、EEPROM）、外围接口（UART、SPI、I2C、ADC、DAC）、定时器、中断控制器等关键组件的功能与原理。同时，阐述嵌入式系统软件架构，包括裸机开发、实时操作系统（RTOS）以及Linux嵌入式系统等不同层次。 嵌入式处理器选型与评估： 详细讲解如何根据项目需求选择合适的嵌入式处理器。分析不同处理器家族（如 ARM Cortex-M 系列、Cortex-A 系列、RISC-V 等）的优势与劣势，重点评估处理器的性能指标、功耗、成本、生态系统支持以及外设集成度。提供实际的选型案例分析，指导读者做出明智的决策。 嵌入式硬件设计与接口技术： 聚焦嵌入式系统的硬件设计关键环节。深入讲解电路原理图设计、PCB布局布线技巧、电源管理、信号完整性、电磁兼容性（EMC）等基础知识。详细阐述各种常用嵌入式接口（如 USB、Ethernet、Wi-Fi、Bluetooth、CAN、SPI、I2C）的通信协议、时序要求以及硬件实现方法。提供实际电路设计实例，帮助读者理解硬件设计流程。 嵌入式软件开发流程与工具链： 详细介绍嵌入式软件开发的完整流程，包括需求分析、概要设计、详细设计、编码、调试、测试与部署。深入讲解常用的嵌入式开发工具链，包括交叉编译工具链（GCC、Clang）、调试器（GDB）、集成开发环境（IDE，如 VS Code、Eclipse、Keil）以及仿真器/调试器硬件。教授如何高效地配置和使用这些工具，优化开发效率。 实时操作系统（RTOS）原理与应用： 深入讲解实时操作系统（RTOS）的核心概念，包括任务管理、进程间通信（IPC）、信号量、互斥锁、事件标志、内存管理、中断处理等。重点介绍业内主流的 RTOS（如 FreeRTOS、RT-Thread、Zephyr）的架构、API接口以及典型应用场景。通过实际案例，指导读者如何在项目中移植、配置和使用 RTOS，实现多任务并发与实时性控制。 嵌入式 Linux 系统开发： 详细讲解嵌入式 Linux 系统的构建与开发。内容涵盖 Linux 内核的裁剪与配置、根文件系统的制作（Buildroot、Yocto）、设备驱动程序的开发（GPIO、UART、SPI、I2C、网络设备驱动）、用户空间应用程序开发（C/C++、Shell 脚本）、以及系统移植与调试。通过实例，带领读者构建自己的嵌入式 Linux 系统，并开发相应的应用。 嵌入式系统调试技术： 涵盖多种嵌入式系统调试方法和技巧，包括逻辑分析仪、示波器、JTAG/SWD 调试器、串口调试、printf 调试等。重点讲解如何利用硬件调试工具定位硬件问题，如何利用软件调试工具（断点、单步执行、变量查看）排查软件 bug。提升读者解决复杂嵌入式系统问题的能力。 嵌入式系统中的通信协议： 详细介绍嵌入式系统中常见的通信协议，包括串行通信（UART, RS-232, RS-485）、并行通信、I2C、SPI、CAN、USB、Ethernet、Wi-Fi、Bluetooth 等。讲解这些协议的工作原理、数据帧格式、通信时序以及在不同应用场景下的具体实现。 嵌入式项目开发实例： 书中包含多个贴近实际应用的嵌入式项目开发案例，例如： 基于 STM32 的智能家居传感器节点开发。 基于 Raspberry Pi 的物联网数据采集与传输系统。 基于 RTOS 的工业自动化控制模块。 基于嵌入式 Linux 的网络摄像头设计。 这些案例将贯穿硬件选型、原理图设计、PCB 制作、固件/软件开发、系统调试等整个流程，帮助读者将理论知识转化为实际动手能力。 本书的特色： 实践导向： 强调理论与实践相结合，提供大量实际代码示例、电路设计图和调试案例。 覆盖广泛： 涵盖了从底层硬件到上层软件，从裸机到 RTOS，再到嵌入式 Linux 的全方位内容。 技术前沿： 关注当前嵌入式领域的热点技术和主流开发平台。 循序渐进： 内容组织合理，由浅入深，适合不同层次的读者。 目标读者： 本书适用于电子工程、计算机科学、自动化等专业的本科生、研究生，以及有志于从事嵌入式系统设计与开发工作的工程师、技术爱好者。尤其适合希望系统学习嵌入式系统开发，并能够独立完成嵌入式项目的设计者。通过本书的学习，读者将能够独立完成复杂的嵌入式系统项目，并应对实际工作中的各种挑战。

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**评价三：** 说实话，我买这本书纯粹是因为课程要求，原本以为会是一本枯燥乏味的教材，抱着应付考试的心态开始阅读。然而，阅读体验出乎我的意料。这本书的排版和图示设计明显是经过精心考虑的。它不像一些老旧的教材，黑白打印，文字密密麻麻挤在一起让人望而生畏。这本《单片微机原理及应用》的插图非常清晰，尤其是涉及到I/O端口的引脚定义和内部总线结构图，线条干净利落，关键信号线都有明确的标注和颜色区分，极大地降低了初学者理解物理连接的难度。此外，它的章节结构安排也体现了循序渐进的教学理念。它不会上来就抛出一个复杂的系统应用，而是从最基础的CPU工作周期开始，逐步引入中断、定时器、外部数据访问等模块，每一部分都像搭积木一样，前一个知识点为后一个知识点打下坚实的基础。例如，在介绍外部RAM扩展时，它不仅讲解了片选信号（CS）的逻辑，还细致地分析了读写时序图中的建立时间和保持时间要求，这对于理解高速数据传输至关重要。虽然内容依然严谨，但其视觉上的友好度，使得长时间阅读也不会感到疲劳，这对于一本技术类书籍来说，是非常难得的优点。

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**评价二：** 我接触单片机已经有一段时间了，手头也积攒了不少参考资料，但坦白讲，很多资料都停留在“能用”的层面，缺乏对“为什么这样用”的深入探讨。这本书《单片微机原理及应用》的独特之处就在于，它似乎有着一种强烈的“追本溯源”的倾向。比如，它在讲解程序存储器和数据存储器的分离与区别时，不仅仅给出了冯·诺依曼和哈佛结构的对比，还追溯了不同微处理器设计哲学对程序执行效率的影响，这种宏观的视角非常有助于建立完整的知识体系。更让我印象深刻的是其对汇编语言编程的阐述。很多教材对汇编的介绍都非常敷衍，直接给出代码示例就草草了事。但这本教材却花了不少篇幅去讲解指令的机器码构成、不同寻址方式的效率差异，甚至涉及到一些底层的时钟周期消耗分析。这对于那些想深入优化程序速度、或者进行固件逆向分析的读者来说，简直是金矿。我记得有一次调试一个复杂的位操作指令集时，我原本以为是库函数的问题，翻阅这本书后才意识到是我对某个特定指令周期执行过程的理解有偏差。这本书提供的深度，远超一般入门读物的范畴，它更像是为想成为“硬核”嵌入式开发者的学生准备的“内功心法”。

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**评价一：** 这本《单片微机原理及应用》的书籍，说实话，我拿到手的时候心里是有点打鼓的。毕竟现在市面上讲单片机的书太多了，很多都是老掉牙的资料堆砌，或者为了赶时髦把一些浮于表面的东西塞进去。但我翻开这本书后，发现它在内容的组织上确实下了不少功夫。它不是那种简单地罗列指令集和寄存器配置的教科书，而是非常注重理论与实践的结合。例如，在讲解中断机制时，作者没有仅仅停留在时序图的解释上，而是深入剖析了不同类型中断源的优先级仲裁逻辑，并通过几个经典的实例展示了如何利用中断快速响应外部事件，这对我理解实时系统设计帮助很大。再者，书中对于硬件接口部分的讲解也颇为细致，像串行通信、模数转换这些基础却又常常令人头疼的内容，作者都用非常清晰的框图和清晰的寄存器操作步骤进行了解析，不像有些书那样晦涩难懂。特别是它对特定型号单片机（我猜测是8051或类似架构）的内部结构图，绘制得极其精良，即使是初学者也能一目了然地看出数据总线、地址总线和内部RAM/ROM的物理连接关系。整体来看，这本书更像是一位经验丰富的老工程师在手把手教你如何真正驾驭这块芯片，而不是冷冰冰的说明书。我最近在做一个基于单片机的温湿度监控项目，书里关于定时器/计数器和LCD显示的章节，直接成了我的“救命稻草”，让我少走了很多弯路。

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**评价五：** 这本书的附录部分，我用了相当大的篇幅去研究，这通常是我阅读技术书籍最容易忽略的部分，但对于《单片微机原理及应用》来说，附录简直是另一本精彩的工具书。它并没有简单地罗列一些冗余的资料，而是精选了最核心、最常用、但又最容易查阅遗漏的部分。比如，它提供了一个详尽的、按功能分类的指令集速查表，这个表的设计非常人性化，它不仅列出了指令助记符和操作码，还特别标注了执行该指令后哪些标志位（如CF、ZF、OV等）会被影响，这对于编写复杂的条件跳转程序时是极大的便利。此外，书中还附带了一个非常详细的开发环境配置指南，虽然书中的微机型号可能不是最新款，但它提供的调试工具链（可能是指某个特定IDE或仿真器）的使用步骤和常见错误排查，依然具有很强的指导意义。我特别欣赏它提供的一些“陷阱”或“注意事项”的汇总，比如关于上电复位（POR）时序的要求、看门狗定时器的初始化顺序等，这些往往是新手在实际硬件调试中最容易犯错的地方。正是这些看似“枝节”的内容，体现了作者在实际工程经验上的深厚积累，让这本书的实用价值得到了极大的提升，远超理论层面的探讨。

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**评价四：** 我是一个偏爱 C 语言进行嵌入式开发的工程师，对汇编语言总是有种本能的抗拒，总觉得那东西太“底层”、太“脏”。因此，在阅读《单片微机原理及应用》涉及汇编的部分时，我本来准备跳过去的。但这本书处理 C 语言与汇编交互的方式，彻底改变了我的看法。它没有将 C 语言视为凌驾于汇编之上的“高级魔法”，而是清晰地展示了 C 编译器是如何将高级语言结构映射到底层机器指令的。书中有一部分专门讲解了函数调用栈的建立过程，如何通过汇编代码实现参数的传递和返回地址的保存，这让我第一次真正理解了程序运行时的内存布局和上下文切换。这种“由上至下”的视角非常实用，让我意识到，当 C 语言代码出现难以追踪的内存泄漏或栈溢出问题时，追溯到汇编层面去观察寄存器的变化是多么必要。这本书成功地架起了 C 语言开发者的桥梁，让他们不再惧怕底层细节，而是能利用这些细节来写出更健壮、更高效的代码。如果不是这本书，我可能永远停留在“代码能跑就行”的阶段，而不会去深究那些隐藏在函数调用背后的秘密。

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