AVR单片机应用开发指南及实例精解 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:328

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出版时间:2008-9

价格:38.00元

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isbn号码:9787508374390

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• avr
• AVR单片机
• 单片机开发
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《嵌入式系统原理与实践：基于ARM Cortex-M系列微控制器》 内容概述 本书旨在为读者提供一套全面而深入的嵌入式系统开发知识体系，尤其侧重于当下主流的ARM Cortex-M系列微控制器。我们从最基础的嵌入式系统概念入手，逐步剖析硬件架构、软件开发流程，并结合丰富的实战案例，帮助读者掌握从理论到实践的全过程。 第一篇：嵌入式系统基础 第一章：嵌入式系统导论 什么是嵌入式系统？其特点、应用领域及发展趋势。 嵌入式系统与通用计算机系统的区别。 嵌入式系统设计的关键要素：实时性、功耗、成本、可靠性等。 嵌入式系统开发环境的组成：硬件平台、开发工具链、操作系统等。 第二章：微处理器与微控制器架构 CPU的组成与工作原理（指令集、流水线、存储器管理等）。 微处理器的基本构成：CPU、存储器、I/O接口。 微控制器的核心优势：集成度高、成本低、功耗小。 ARM处理器家族概览，重点介绍Cortex-M系列（Cortex-M0, M3, M4, M7等）的特点和优势。 ARM Cortex-M架构的核心概念：Thumb指令集、堆栈指针、寄存器组、异常处理机制（NVIC）、低功耗模式等。 第三章：嵌入式系统硬件组成 存储器接口： Flash存储器（NOR/NAND Flash）与EEPROM：工作原理、读写操作、擦写机制。 SRAM/DRAM：高速访问、静态与动态存储原理。 存储器映射：如何通过地址访问不同的硬件资源。 输入/输出（I/O）接口： 通用输入/输出（GPIO）：配置、读写、复用功能。 中断控制器：中断的产生、响应、优先级、嵌套中断。 定时器/计数器：定时、脉冲测量、PWM生成。 串行通信接口： UART/USART：异步串行通信原理、波特率、数据帧格式、应用。 SPI（Serial Peripheral Interface）：同步串行通信原理、主从模式、通信时序。 I2C（Inter-Integrated Circuit）：两线串行通信原理、地址机制、多主控。 并行通信接口（如8位/16位数据总线）。 外围设备接口： ADC（Analog-to-Digital Converter）：模数转换原理、采样率、分辨率、输入范围。 DAC（Digital-to-Analog Converter）：数模转换原理、输出范围。 DMA（Direct Memory Access）：直接内存访问原理、提高数据传输效率。 第二篇：嵌入式软件开发 第四章：嵌入式软件开发流程 需求分析与系统设计。 软件架构设计：分层设计、模块化设计。 编程语言：C语言在嵌入式开发中的应用、C++在嵌入式中的应用。 交叉编译与链接：搭建开发环境、编译器、汇编器、链接器的工作原理。 代码调试：仿真器、调试器、JTAG/SWD接口、断点、单步执行、查看寄存器和内存。 嵌入式操作系统（RTOS）概念：任务、调度、同步与通信（信号量、互斥锁、消息队列、事件标志）。 无操作系统（Bare-metal）开发。 第五章：ARM Cortex-M系列微控制器编程入门 ARM Cortex-M系列微控制器的启动过程。 向量表与异常处理。 GPIO配置与操作实例。 定时器应用实例：LED闪烁、按键消抖、 PWM信号生成。 UART通信实例：与PC或其他设备进行数据交互。 SPI通信实例：驱动SPI接口的传感器或存储器。 I2C通信实例：读取I2C接口的传感器数据。 ADC采样实例：采集模拟传感器数据。 第六章：实时操作系统（RTOS）在嵌入式系统中的应用 RTOS的核心概念：任务、优先级、调度策略（抢占式、协作式）。 RTOS提供的核心服务：任务创建与管理、任务间同步与通信（信号量、互斥量、消息队列、事件标志组）、内存管理、定时器服务。 主流RTOS介绍（如FreeRTOS, RT-Thread, Zephyr等）及其特点。 使用RTOS开发多任务应用： 任务调度与优先级管理。 任务间通信与同步：使用信号量控制共享资源访问，使用消息队列传递数据。 事件驱动编程模型。 RTOS在嵌入式系统中的优势：提高响应速度、简化复杂系统的开发、增强系统的可移植性。 第七章：驱动程序开发与中间件 理解硬件抽象层（HAL）和低层驱动。 如何编写可靠的设备驱动程序。 常见外设驱动开发：显示屏（LCD/OLED）、按键、键盘、蜂鸣器、电机控制器等。 文件系统：FATFS等文件系统的移植与应用。 网络协议栈：TCP/IP协议栈在嵌入式系统中的应用（如LwIP）。 USB接口开发。 第三篇：嵌入式系统实战案例 第八章：基于ARM Cortex-M的智能家居传感器节点 系统需求分析：温度、湿度、光照等传感器数据采集与传输。 硬件选型：ARM Cortex-M微控制器、温湿度传感器（如DHT11/DHT22）、光敏电阻、无线通信模块（如NRF24L01或Wi-Fi模块）。 软件设计： 传感器数据采集驱动。 无线通信驱动与协议栈。 RTOS任务设计：传感器读取任务、数据发送任务。 系统低功耗优化。 实例演示：构建一个能够周期性采集环境数据并无线发送的传感器节点。 第九章：嵌入式工业控制应用：电机调速与数据监测 系统需求分析：直流/步进电机调速控制、实时数据采集与显示。 硬件选型：ARM Cortex-M微控制器、电机驱动模块（如L298N）、编码器（用于速度反馈）、LCD显示屏、用户输入按钮。 软件设计： PWM电机控制驱动。 编码器输入捕获与速度计算。 LCD显示驱动。 按键扫描与控制逻辑。 RTOS任务设计：电机控制任务、数据采集与显示任务、用户输入处理任务。 实例演示：实现一个能够通过按键调节电机转速，并在LCD上显示当前转速和相关数据的系统。 第十章：物联网（IoT）设备开发：简单云端通信 系统需求分析：设备连接到互联网，将采集的数据发送到云平台，并能接收云平台指令。 硬件选型：ARM Cortex-M微控制器、Wi-Fi模块（如ESP8266）或以太网接口。 软件设计： Wi-Fi/以太网驱动。 MQTT/HTTP协议栈实现。 与云平台（如阿里云IoT、AWS IoT、ThingSpeak等）的通信接口。 RTOS任务设计：网络连接管理任务、数据上报任务、指令接收任务。 实例演示：构建一个能够连接Wi-Fi，将传感器数据（如温度）上报到云平台，并能响应云平台指令（如控制LED开关）的IoT设备。 附录 ARM Cortex-M指令集简要参考。 常用开发工具链安装与配置指南。 嵌入式系统开发常用术语表。 参考文献。 本书通过系统性的理论讲解和大量的实践案例，旨在帮助读者全面掌握嵌入式系统，特别是基于ARM Cortex-M系列微控制器的开发技术。无论您是初学者还是有一定基础的开发者，都能从中获得宝贵的知识和技能，为您的项目开发之路奠定坚实的基础。

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这本书的内容组织非常合理，从 AVR 单片机的基础知识到复杂的应用技巧，层层递进，非常适合不同程度的学习者。我特别喜欢书中对 AVR 单片机存储器结构和寻址方式的详细介绍，这让我对单片机如何访问数据有了更深入的理解。书中还提供了多种 AVR 单片机型号的对比和选择指南，这对于我根据项目需求选择合适的芯片非常有参考价值。我认真研究了书中关于 UART（串行通信）章节的内容，它不仅讲解了 UART 的基本工作原理，还提供了如何利用 AVR 单片机进行串口通信的详细步骤和代码示例，包括数据发送、接收以及常见的通信协议。这对我实现单片机与电脑或其他设备之间的数据交互非常有帮助。另外，书中对 LCD 液晶显示屏的驱动和控制也进行了详细的讲解，并给出了相应的实例代码，这让我能够轻松地在项目中使用 LCD 来显示各种信息，极大地提升了项目的用户体验。这本书的语言风格简洁明了，即便是初学者也能快速掌握其中的要点。总而言之，这是一本能够帮助我快速入门并精通 AVR 单片机开发的宝典。

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我认为这本书最大的优点在于其内容的全面性和系统的性。它几乎涵盖了 AVR 单片机应用开发的方方面面，从最基础的指令集到高级的系统设计，都有涉及。书中对 AVR 单片机的时序控制进行了非常深入的讲解，包括如何精确控制外部设备的信号时序，以及如何利用 AVR 的内部时钟源来达到精确的时序要求。我尤其喜欢书中关于如何优化 AVR 程序性能的章节，它提供了一些实用的技巧，比如如何选择最优的指令、如何利用中断来提高效率，以及如何进行代码的内存优化，这对我编写高效、紧凑的嵌入式程序非常有帮助。书中还提供了关于如何使用 GCC 编译器和 Make 工具链来编译和构建 AVR 项目的详细指南，这让我能够更加专业地进行嵌入式软件开发。这本书的排版设计也十分优秀，每个章节的开头都有明确的学习目标，并且在章节末尾有总结性的回顾，这有助于巩固学习效果。总的来说，这是一本能够帮助我成为一名合格的 AVR 单片机开发工程师的权威指南。

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拿到这本书，我第一感觉就是内容详实，从 AVR 单片机最基础的原理讲起，循序渐进地深入到各种外设接口的应用，比如ADC、定时器、PWM、串口通信等等，每一个章节都配有清晰的讲解和实用的示例代码。对于我这种刚入门的初学者来说，这种由浅入深的讲解方式无疑是最好的学习路径。书中的电路图绘制得非常规范，元器件的选用和连接都讲解得很清楚，甚至连一些细节的地方，比如如何正确连接电源和地，如何处理好信号的耦合，都进行了详细的说明。这让我能够更有信心地去搭建自己的开发板，而不是仅仅停留在理论层面。更让我惊喜的是，书中并没有止步于介绍基础知识，而是进一步探讨了 AVR 单片机在实际项目中的应用，例如温度传感器的数据采集、LED 矩阵的显示控制、甚至是简单的电机驱动等。这些实例的取材都非常贴近实际开发需求，通过学习这些实例，我不仅能够掌握 AVR 单片机的编程技巧，更能理解如何将这些技术应用到具体的项目设计中，这对于我未来从事嵌入式开发工作具有非常重要的指导意义。这本书的排版也非常舒适，文字大小适中，段落清晰，代码块的格式也很规整，阅读起来不会感到疲劳。总而言之，这本书为我打开了 AVR 单片机应用开发的大门，让我对其有了全面而深入的认识。

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说实话，最初拿到《AVR单片机应用开发指南及实例精解》这本书时，我抱着一种试试看的心态，毕竟市面上关于单片机的书籍很多，但真正能打动我的却不多。然而，当我翻开这本书的第一页，我就被它深深吸引住了。书中的讲解逻辑非常清晰，它从 AVR 单片机的基本概念入手，逐步深入到更复杂的应用场景。特别是在讲解 CPU 架构和指令集的部分，作者用了大量生动的比喻和图示，将原本枯燥的技术原理变得易于理解。我对于书中关于中断系统的讲解尤为赞赏，它详细阐述了中断向量、中断服务程序以及中断优先级等概念，并且提供了多个实用的中断应用实例，比如按键中断、定时器中断等，让我能够真正理解并掌握中断的应用，从而编写出更高效、更具响应性的程序。此外，书中对 ADC 模块的讲解也十分到位，不仅详细介绍了 ADC 的工作原理、采样方式，还提供了如何利用 ADC 读取模拟量并进行数据处理的实例，这对于我开发需要测量物理量的设备至关重要。这本书的语言风格也很平实，没有过多的专业术语堆砌，即便是初学者也能轻松阅读。它不仅仅是一本技术指导书，更像是一位循循善诱的良师益友，引导我在 AVR 的世界里遨游。

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这本书的讲解深入浅出，将复杂的 AVR 单片机技术分解成易于理解的单元，并且通过丰富的实例来巩固学习效果。我特别欣赏书中关于 AVR 单片机与其他微控制器（如 ARM）的性能和特点的对比分析，这让我能够更清晰地认识 AVR 单片机的优势和局限性，从而在项目选择时做出更明智的决策。书中还对 AVR 单片机在嵌入式系统中的软件架构设计进行了探讨，包括如何进行模块化编程、如何进行错误处理以及如何进行系统调试。这对于构建大型、复杂的嵌入式系统非常有指导意义。此外，书中对 AVR 单片机的开发工具链（如 Atmel Studio）的使用也进行了详细的介绍，包括如何创建项目、如何进行代码调试以及如何烧录程序。这让我能够更加高效地利用现有的开发工具来完成开发任务。这本书的实践性极强，通过书中提供的实例，我不仅能够学习到 AVR 单片机的技术，更能掌握解决实际问题的能力。它是一本真正能帮助我提升嵌入式开发技能的书籍。

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这本书的实操性非常强，书中提供的每一个实例都经过精心设计，并且附有详细的电路原理图和源代码。我尝试了书中关于使用 AVR 单片机实现红外遥控接收和发送的实例，按照书中的指导，我成功地构建了硬件电路，并编写了相应的代码，实现了对家电的控制。这个过程让我对 AVR 单片机的通信能力有了切身的体会。书中对 EEPROM 的读写操作讲解也十分清晰，提供了如何将数据存储在 EEPROM 中，以便在断电后依然能够保留。这对于需要保存用户设置或日志信息的项目非常有用。另外，书中对 AVR 单片机内部FLASH存储器的擦写和程序下载机制也进行了详细的说明，这让我能够更好地理解程序的加载过程，并掌握一些基本的固件更新技巧。这本书的语言风格非常专业且易于理解，即使是技术背景不那么深厚的读者，也能从中获益匪浅。它是一本能够真正帮助我将理论知识转化为实际技能的书籍。

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这本书在细节处理上非常到位，很多在其他书籍中被一带而过的概念，在书中都得到了深入的剖析。比如，书中关于 AVR 单片机电源管理和低功耗设计的部分，就提供了非常实用的技巧和方法，这对于开发电池供电的嵌入式设备至关重要。我花了相当多的时间来学习书中关于 ADC 模块的高级应用，例如如何通过软件设置不同的采样速率、参考电压以及如何进行多通道扫描，这些内容让我能够更灵活地利用 ADC 来满足各种不同的测量需求。书中还提供了关于 SPI（串行外设接口）的详细讲解，包括其主/从模式、数据传输时序以及在 AVR 中的具体实现，这对于我连接外部 SPI 设备，如传感器或存储器，非常有帮助。这本书的图文并茂，大量的电路图和流程图，使得原本抽象的概念变得形象具体，极大地提高了我的学习效率。它不仅仅是一本教材，更是一本能够激发我探索 AVR 单片机更多可能性的灵感之源。

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这本书的内容深度和广度都令人称道。我尤其欣赏它在讲解 AVR 单片机内部结构时的细致程度，不仅解释了各个模块的功能，还深入到寄存器级别的操作，这对于想要深入理解单片机工作原理的读者来说是极其宝贵的。书中关于 AVR 芯片的时钟系统和复位机制的讲解，也让我对单片机的运行环境有了更清晰的认识，这对于编写稳定可靠的程序至关重要。我尝试了书中的一个使用外部中断来控制 LED 闪烁的实例，按照书中的步骤一步步进行，从硬件连接到软件编写，最终成功实现了功能。这个过程让我对 AVR 单片机的外部中断有了直观的理解，也让我体会到书本知识转化为实际应用的那种成就感。另外，书中对 PWM（脉冲宽度调制）的讲解也非常透彻，它详细介绍了 PWM 的原理，以及如何利用 AVR 的定时器来实现 PWM 输出，并给出了控制电机速度和 LED 亮度的实例。这对于我进行一些需要精确控制的硬件项目非常有帮助。这本书的排版设计也十分人性化，代码示例的格式清晰，方便阅读和复制。总的来说，这是一本集理论与实践于一体的优秀教材。

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这本书简直是 AVR 单片机爱好者的宝藏！我之前尝试过一些其他的单片机学习资料，但总是感觉碎片化，缺乏系统性。而这本《AVR单片机应用开发指南及实例精解》则完全不同，它就像一位经验丰富的老师，一步一步地引导你掌握 AVR 的核心技术。我尤其喜欢书中关于 AVR 架构的讲解，不仅清晰地阐述了 CPU 的工作原理、寄存器组织，还深入剖析了存储器映射、指令集等关键概念。这让我对 AVR 单片机有了更深层次的理解，而不是简单地停留在“会用”的层面。书中对各种外设的讲解更是详尽，比如 SPI、I2C 等通信协议，在书中都有非常细致的剖析，包括协议的时序、数据传输方式以及在 AVR 中的实现细节。这对于我进行多设备协同开发至关重要。更让我印象深刻的是，书中提供的实例代码都经过了充分的测试和优化，不仅能够实现预期的功能，而且代码风格严谨，注释清晰，这对我学习如何编写高质量的嵌入式代码非常有帮助。我尝试着按照书中的例子，在自己的开发板上复现了一些小项目，结果都运行得非常顺利，这极大地增强了我的信心。这本书不仅仅是一本技术手册，更是一本能够激发学习兴趣、培养解决问题能力的启蒙读物。

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拿到这本书，我感觉像是获得了一张通往 AVR 单片机世界的详细地图。书中对 AVR 单片机内部资源的管理和利用进行了深入的阐述，包括 RAM、ROM、EEPROM 的使用方式，以及各种通用 I/O 口的配置和操作。这些基础但至关重要的知识，在书中得到了非常清晰的解释。我印象深刻的是书中关于 AVR 单片机定时器功能的讲解，它详细介绍了 AVR 定时器的各种模式，如定时模式、计数模式，以及如何利用定时器实现周期性的事件触发或精确的时间测量。书中提供的定时器应用实例，例如秒表计时和LED流水灯的控制，都让我对定时器的强大功能有了更直观的认识。此外，书中对按键输入处理的讲解也十分细致，它不仅介绍了如何读取按键的状态，还提供了多种去抖动的方法，这对于编写可靠的按键控制程序非常重要。这本书的结构安排得非常流畅，从最简单的操作到复杂的系统设计，都能够找到清晰的指引。总而言之，这本书是一本非常实在的 AVR 开发指南，能够帮助我有效地解决实际开发中遇到的各种问题。

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