Freescale 08系列单片机开发与应用实例 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:375

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出版时间:2009-1

价格:39.00元

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isbn号码:9787811242966

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• 单片机
• Freescale
• 08系列
• 嵌入式系统
• 开发实例
• C语言
• 硬件设计
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• 应用开发

《嵌入式系统实战：从原理到实践的ARM Cortex-M3开发之旅》 本书是一本面向广大嵌入式系统爱好者、工程师和学生的技术专著，旨在引领读者深入理解ARM Cortex-M3微控制器体系结构，掌握其核心开发技术，并通过一系列精心设计的实战项目，将理论知识转化为实际应用能力。 内容概述： 全书共分为四个主要部分，循序渐进地构建读者在ARM Cortex-M3领域的知识体系。 第一部分：ARM Cortex-M3 微控制器原理与架构解析 章节一：嵌入式系统概述与ARM家族概览 深入剖析嵌入式系统的定义、特点、应用领域及其发展趋势。 系统介绍ARM公司在嵌入式处理器领域的地位和影响力，重点梳理ARM处理器家族的演进历程，并着重阐述ARM Cortex-M系列相对于其他ARM内核的优势及定位。 章节二：ARM Cortex-M3 处理器核心详解 详细讲解ARMv7-M架构，包括Thumb-2指令集、流水线、中断与异常处理机制（NVIC）、内存保护单元（MPU）、总线接口（AHB-Lite/APB）等核心概念。 深入分析Cortex-M3的寄存器模型、堆栈操作、函数调用约定以及中断向量表的工作原理。 章节三：Cortex-M3 内部外设与总线结构 阐述Cortex-M3处理器集成的关键内部外设，如通用定时器（SysTick）、低功耗模式等。 深入理解AHB-Lite和APB总线的特性、工作方式以及外设如何通过这些总线与CPU交互。 第二部分：ARM Cortex-M3 开发环境搭建与基础编程 章节四：嵌入式开发工具链介绍与安装 全面介绍主流的ARM Cortex-M3开发工具链，包括集成开发环境（IDE，如Keil MDK, IAR Embedded Workbench, STM32CubeIDE），编译器、链接器、调试器（如J-Link, ST-Link）等。 提供详细的开发环境安装、配置教程，确保读者能够快速搭建起自己的开发平台。 章节五：C/C++ 嵌入式编程基础 回顾和强调C/C++语言在嵌入式开发中的重要性，重点讲解指针、内存管理、位操作、结构体等在嵌入式编程中的应用技巧。 介绍Cortex-M3的寄存器级访问方法，以及如何通过直接读写寄存器来控制硬件。 章节六：中断与异常处理编程实践 深入讲解Cortex-M3的中断控制器（NVIC）的配置与使用，包括中断优先级、使能/禁用、中断向量注册等。 通过实际代码示例，演示如何编写中断服务函数（ISR）来响应外部事件，并处理异常情况。 第三部分：ARM Cortex-M3 核心外设驱动开发与应用实例 章节七：GPIO 端口控制与应用 详细介绍GPIO（通用输入/输出）端口的配置，包括输入、输出、上拉/下拉、开漏/推挽模式等。 通过实例演示如何控制LED闪烁、读取按键输入，以及实现简单的GPIO接口通信。 章节八：UART（串口）通信驱动与应用 深入讲解UART（通用异步收发传输器）的工作原理，包括波特率、数据位、停止位、校验位等参数的设置。 实现UART发送和接收数据的驱动程序，并通过实例展示如何通过串口与PC或其他设备进行通信，如发送传感器数据、接收控制命令等。 章节九：定时器与PWM 脉冲生成 详解定时器的多种工作模式，包括定时、计数、捕获等。 重点介绍PWM（脉冲宽度调制）的生成原理及其在电机控制、LED亮度调节等方面的应用。通过实例演示如何精确控制PWM输出。 章节十：ADC（模数转换）数据采集 讲解ADC（模数转换器）的基本原理、采样率、分辨率等关键参数。 演示如何配置ADC通道，进行单次采样和连续采样，并通过实例展示如何采集模拟信号（如电位器、温度传感器）的数据，并进行简单的信号处理。 章节十一：SPI 与 I2C 总线通信实例 深入讲解SPI（串行外设接口）和I2C（集成电路总线）的通信协议、主从模式、时序等。 分别提供SPI和I2C设备的驱动程序，并通过实例展示如何连接和驱动外部SPI/I2C设备，如EEPROM、传感器、显示屏等。 第四部分：高级主题与嵌入式系统综合应用 章节十二：RTOS（实时操作系统）在 Cortex-M3 上的应用 介绍实时操作系统（RTOS）的基本概念、核心功能（任务管理、信号量、互斥锁、消息队列等）及其在复杂嵌入式系统中的作用。 以FreeRTOS为例，讲解如何在Cortex-M3平台上移植和使用RTOS，并通过一个多任务并发的实例，展示RTOS在提高系统响应速度和资源利用率方面的优势。 章节十三：低功耗设计与管理 探讨Cortex-M3处理器及其外围设备在低功耗模式下的工作机制。 介绍各种低功耗设计策略，包括睡眠模式、停止模式、待机模式等，并通过实例演示如何通过软件配置来降低功耗，延长电池续航时间。 章节十四：嵌入式系统调试技术与故障排除 系统介绍嵌入式系统的常见调试方法，包括断点、单步执行、观察变量、内存查看、逻辑分析仪使用等。 分享在实际开发过程中遇到的常见问题及其解决方案，帮助读者掌握高效的调试技巧，快速定位和解决问题。 章节十五：综合项目实战：智能家居传感器节点 将前面章节所学的知识融会贯通，设计并实现一个完整的嵌入式系统项目——智能家居传感器节点。 该项目将涉及温度、湿度、光照等多种传感器的采集，通过UART或无线模块（如NRF24L01）将数据发送到上位机，并实现简单的用户交互功能。此项目将作为全书的压轴，全面检验读者的综合开发能力。 目标读者： 对嵌入式系统开发有浓厚兴趣的初学者。 希望深入了解ARM Cortex-M3微控制器架构和开发技术的在校学生。 从事嵌入式产品开发，需要提升ARM Cortex-M3开发技能的工程师。 有一定C语言基础，希望将编程技能应用于硬件开发的爱好者。 本书特色： 理论与实践紧密结合： 每一章节的理论讲解都配有清晰的代码示例和实践操作指南，确保读者能够“学以致用”。 实战导向： 大量精心设计的项目实例，覆盖嵌入式开发中的常见应用场景，帮助读者快速积累项目经验。 循序渐进： 内容组织结构清晰，由浅入深，适合不同层次的读者。 技术前沿： 重点关注目前嵌入式开发领域广泛应用的ARM Cortex-M3架构，提供实用且具有时效性的技术指导。 全面详尽： 覆盖从基础原理到高级应用的完整知识体系，是深入学习Cortex-M3开发的必备参考。 通过阅读本书，您将能够熟练掌握ARM Cortex-M3微控制器的开发技巧，能够独立完成嵌入式项目的软硬件设计与开发，为您的嵌入式开发之路奠定坚实的基础。

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说实话，我抱着一种“试试看”的心态买的这本关于Freescale 08系列的开发指南，毕竟市面上关于老一代嵌入式芯片的书籍，很多都存在内容陈旧、案例过时的问题。然而，这本书在“应用实例”这块的处理，展现出了超乎预期的专业度和实用性。它不是简单地罗列一些教材式的“点亮LED”或“数码管显示”的Demo，而是深入到了几个具有代表性的实际应用场景中。我最感兴趣的是其中关于如何利用08系列的ADC（模数转换器）模块进行数据采集与初步处理的章节。作者没有停留在理论介绍ADC的转换公式，而是构建了一个模拟温度传感器输入，然后通过片上资源进行滤波和量程转换的完整流程。代码结构清晰，逻辑严谨，特别是对于中断服务程序的编写规范，堪称典范。在处理实时性要求较高的场景时，书中对中断优先级和上下文保存的讲解，非常到位，直接解决了我在其他资料中遇到的“为什么我的系统跑飞了”的困惑。此外，书中的外设驱动程序源码，如果我没记错的话，是使用了当时较为流行的C语言标准编写的，兼容性不错，这使得我能够很方便地将其移植到我当前的项目框架中进行二次开发，省去了大量的底层适配时间。这本书的价值，就在于它提供的是一套可直接用于生产环境的“脚手架”，而不是停留在纸面上的纯理论推导。

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从宏观视角来看，尽管Freescale 08系列在芯片迭代的洪流中已不再是市场的主流，但掌握这类经典架构的开发精髓，对于理解整个嵌入式技术的发展脉络至关重要。这本书的价值在于，它提供了一个深入理解冯·诺依曼和哈佛结构在实际微控制器中融合应用的窗口。书中对片上资源（如定时器、PWM生成器、串行通信接口）的抽象和应用讲解，都建立在对底层硬件操作的透彻理解之上。我发现，通过学习这本书中对中断的精细化控制，我甚至能更好地反思和优化我在使用更现代的ARM Cortex-M系列微控制器时对中断处理的粗放式管理。它教会了我一种“节俭”而高效的编程哲学——如何用有限的资源去实现复杂的功能。因此，这本书的读者群不应该仅仅局限于需要维护老旧系统的工程师，对于任何想建立坚实底层嵌入式知识体系的后来者来说，它都是一本能够提供深刻洞察的优秀教材，其对基础原理的坚持和深度挖掘，是很多追逐最新技术的书籍所无法比拟的。

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阅读体验上，这本书的排版和图文混排的质量，在那个年代的出版物中算是相当出色的了。我尤其欣赏作者在引入复杂概念时所采用的类比和图示化说明。比如，在解释SFR（特殊功能寄存器）的位域划分和访问权限时，书中用了一个非常生动的“房间钥匙”模型，一下子就把原本枯燥的寄存器映射关系具象化了。这种教学设计上的用心，极大地降低了学习曲线的陡峭程度。虽然这本书讨论的是相对早期的芯片架构，但其所蕴含的嵌入式系统设计思想，比如资源受限下的编程技巧、位操作的效率优化等，放在今天依然具有很强的指导意义。特别是关于低功耗模式的讲解部分，作者不仅介绍了如何进入和退出睡眠模式，还细致地分析了不同模式下的电流消耗估算方法，对于依赖电池供电的便携式设备设计者来说，这部分内容价值连城。我甚至发现，书中讨论的某些软件优化思路，比如循环展开和分支预测规避，在今天高性能计算领域依然是重要的考虑因素，这体现了作者深厚的系统底层功底，而非仅仅局限于某一款芯片的简单手册翻译。

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这本书的封面设计得相当朴实，直奔主题，对于像我这种急需啃下Freescale 08系列单片机这块硬骨头的工程师来说，这种务实的风格反而让人感到一丝亲切。我最早接触单片机还是从经典的51系列起步，后来工作需要转向更现代、功能更集成的架构，于是目光便落在了Freescale（现在是NXP了）的这个系列上。这本书的内容组织，从我翻阅的最初印象来看，似乎下足了功夫在基础概念的梳理上。它没有一上来就抛出复杂的寄存器定义和中断向量表，而是循序渐进地引入了08系列的核心优势，比如其独特的内部结构和指令集特点。我特别留意了关于时钟系统配置和基本I/O操作的那几章，作者的处理方式非常贴合初学者的心智模型，用了很多实际的电路图和时序图来佐证理论，这比纯粹的文字描述要直观得多。比如，讲解如何通过位操作来控制一个LED的闪烁，书中给出的汇编代码和C语言实现都配有详尽的注释，甚至连编译后生成的机器码的片段都有涉及，这对于想深入理解底层运行机制的人来说，无疑是一份宝藏。另外，书中在软件开发环境的搭建上也花了笔墨，详细介绍了当时主流的IDE和仿真工具的使用流程，这一点在很多同类书籍中往往是一带而过，但对于快速上手项目来说，环境配置的顺畅与否至关重要。整体而言，这本书给我建立了一个扎实的地基，让我能自信地迈向更复杂的应用开发。

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我个人对技术书籍的评判标准之一，是其对“调试与故障排除”这一环节的覆盖程度。很多作者写书时会精心构造一个“理想环境”，代码一跑就成功，但现实中，我们更多时间是花在解决各种意想不到的问题上。这本书在这方面做得非常到位，专门设置了一章来讨论常见的硬件接口问题和软件逻辑错误排查。它没有采取那种笼统的建议，而是针对08系列芯片的典型错误进行了分类。比如，当系统上电后初始化代码无法顺利执行时，书中列出了从晶振起振到看门狗复位解除的十几个检查点，并明确指出了每一点可能对应的硬件连接错误或初始化顺序错误。更难能可贵的是，书中还探讨了如何利用仿真器进行断点调试和内存观察，尤其是对栈溢出和堆栈指针错位的诊断方法，这些都是实战中效率最高的定位技巧。这部分的详述，使得这本书不仅仅是一本“如何做”的指南，更是一本“出了问题该怎么修”的实战手册，极大地增强了其作为工具书的实用价值。

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