单片机C语言程序设计实训100例 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:电子工业

作者:彭伟

出品人:

页数:362

译者:

出版时间:2009-6

价格:45.00元

装帧:

isbn号码:9787121087578

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嵌入式系统开发基础：从理论到实践的全面指南 一本面向初学者和希望巩固基础的工程师的综合性技术手册 在当今快速迭代的电子产品和物联网（IoT）世界中，嵌入式系统扮演着核心角色。它们无处不在，从智能家电到工业自动化设备，其可靠、高效的运行离不开扎实的底层技术支持。然而，许多入门级的学习资料往往侧重于单一的微控制器架构或停留在理论介绍层面，难以帮助学习者建立起一个全面、系统的知识体系，更无法有效指导他们将理论知识转化为实际可工作的项目。 本书《嵌入式系统开发基础：从理论到实践的全面指南》正是为了填补这一空白而精心编写。它并非聚焦于特定型号的单片机，而是致力于构建一个跨平台、面向概念的嵌入式开发知识框架，确保读者无论未来转向何种主流微处理器（如ARM Cortex-M系列、RISC-V内核或先进的SoC），都能迅速上手并高效解决问题。 全书结构严谨，内容深入浅出，分为基础理论篇、核心技术篇、驱动开发篇和系统应用篇四大核心模块，旨在引导读者完成从硬件理解到复杂系统实现的完整蜕变。 --- 第一部分：基础理论篇——理解“为什么” 本篇是构建坚实地基的关键。我们不急于直接编写代码，而是深入探讨嵌入式系统运行背后的基本物理和逻辑原理。 1. 电子学与数字逻辑回顾 (Essential Electronics Review) 本章对所有嵌入式工程师必备的模拟和数字电子学基础进行了提炼。内容包括：晶体管开关特性、欧姆定律在电路中的应用、基本逻辑门（AND, OR, NOT, XOR）的布尔代数表达、组合逻辑电路（如编码器、译码器）和时序逻辑电路（如触发器、计数器）的设计与分析。重点在于理解信号的物理表示和逻辑运算如何映射到芯片的内部结构。 2. 计算机体系结构概览 (Computer Architecture Overview) 本章详细剖析了现代处理器的核心结构。内容涵盖：冯·诺依曼与哈佛架构的对比及其对程序执行效率的影响；CPU执行周期（取指、译码、执行、写回）的详细流程；流水线技术的基本原理和冲突处理机制；不同寻址模式（立即数、寄存器、直接/间接存储器寻址）如何影响指令执行效率。此外，还对存储器层次结构（寄存器、高速缓存L1/L2/L3、主存）进行了深入讲解，阐明了存储访问延迟对实时系统的意义。 3. 嵌入式系统中的数据表示与位操作 (Data Representation and Bitwise Operations) 高效的嵌入式编程高度依赖于对数据位级的精确控制。本章系统讲解了有符号数和无符号数的补码表示法、浮点数的IEEE 754标准，并侧重于位操作（AND, OR, XOR, 移位操作）在掩码、标志位设置、数据打包与解包中的实际应用。通过大量实例，展示如何用最少的CPU周期完成复杂的逻辑判断和数据转换。 --- 第二部分：核心技术篇——软件与硬件的接口 本篇是连接软件逻辑与具体硬件实现的桥梁，重点阐述了嵌入式软件运行的核心机制。 4. 内存管理与链接脚本 (Memory Management and Linker Scripts) 理解程序在内存中的布局是调试复杂应用的基础。本章详细解析了程序在编译后如何被组织成代码段（.text）、数据段（.data, .bss），以及栈（Stack）和堆（Heap）在嵌入式环境中的特殊行为。重点讲解了链接脚本（Linker Script）的语法和作用，指导读者如何自定义存储器映射，从而实现零初始化数据、只读代码段的放置等高级需求。 5. 中断系统与实时性保障 (Interrupt Systems and Real-Time Guarantees) 中断是嵌入式系统响应外部事件和实现多任务调度的基石。本章深入探讨了中断的生命周期：中断请求（IRQ）、中断向量表、中断服务程序（ISR）的编写规范、上下文切换的机制。特别强调了中断延迟（Latency）和抖动（Jitter）的分析方法，并介绍了嵌套中断和中断优先级管理技术，确保系统满足硬实时或软实时的性能要求。 6. 定时器与脉冲宽度调制 (Timers and PWM Generation) 定时器是嵌入式系统中应用最广泛的外设之一。本章不仅讲解了通用定时器的计数模式、预分频器、捕获/比较功能，还专门针对脉冲宽度调制（PWM）进行了详尽的讲解，包括如何精确控制占空比以驱动电机、调节LED亮度，以及如何利用高级定时器特性实现互补PWM和死区控制，以保护半桥驱动电路。 --- 第三部分：驱动开发篇——外设交互的艺术 本篇聚焦于如何通过软件高效地控制各种常见的硬件外设，这是系统功能实现的关键。 7. 通用异步串行通信 (UART/USART Deep Dive) UART是调试和设备间通信的基石。本章讲解了异步通信的基本原理（波特率、奇偶校验、数据帧格式），并详细介绍了如何通过编程配置波特率发生器、设置发送/接收缓冲区，以及实现DMA（直接存储器访问）辅助下的高效数据传输，以减轻CPU在大量串口数据处理时的负担。 8. 同步总线协议详解 (Synchronous Bus Protocols: SPI & I2C) SPI（串行外设接口）和I2C（两线串行总线）是连接传感器、存储器和显示器的主要方式。本章对这两种协议进行了深入对比分析，包括：SPI的主从模式、时钟极性/相位（CPOL/CPHA）的四种组合；I2C的仲裁机制、多主模式、以及标准/快速/超快速模式下的时序要求。同时，提供了操作EEPROM和加速度传感器的实际驱动代码结构。 9. 模数转换与数模转换 (ADC & DAC Operation) 本章讲解了模拟信号数字化的过程。重点分析了ADC的采样定理、量化误差，并详细介绍了不同转换模式（单次、连续扫描、注入模式）的配置方法。针对多通道应用，探讨了采样序列的优化和外部参考电压对精度的影响。对于DAC，则侧重于如何生成平滑的模拟信号输出。 --- 第四部分：系统应用篇——构建健壮的软件栈 本篇将前述的底层知识整合成更高层次的软件设计和管理策略。 10. 嵌入式软件的健壮性设计 (Robust Embedded Software Design) 一个优秀的嵌入式程序必须是可靠的。本章讨论了看门狗（Watchdog Timer）的正确配置与复位策略，错误码管理机制，以及如何设计故障恢复（Fail-Safe）代码路径。此外，还介绍了断言（Assertions）在开发和测试阶段的有效使用，以尽早暴露逻辑错误。 11. 低级驱动程序的抽象化与模块化 (Abstraction and Modularity in Drivers) 为了实现代码的可移植性，必须将硬件寄存器访问与上层应用逻辑分离。本章倡导采用HAL（硬件抽象层）的设计思想，展示如何通过定义清晰的接口层（如`led_init()`, `spi_transfer()`），使得底层硬件更换时，上层应用只需修改极少的代码。本章将以一个通用的传感器驱动为例，演示这一设计过程。 12. 嵌入式软件调试与性能分析 (Debugging and Performance Profiling) 掌握调试工具是提高开发效率的关键。本章超越了简单的断点调试，重点介绍了JTAG/SWD接口在固件烧录和硬件级调试中的应用。更重要的是，系统讲解了代码覆盖率分析和运行时性能分析（Profiling）的技术，帮助工程师识别代码中的热点（Hotspots）和不必要的内存或CPU周期消耗。 --- 本书特色： 本书的案例和示例代码均采用高度可移植的伪C语言结构和清晰的注释编写，旨在教会读者思考原理而非简单地复制粘贴特定芯片的寄存器值。通过对底层硬件操作的透彻理解，读者将能够独立地阅读任何芯片的数据手册，并快速构建出高性能、高可靠性的嵌入式解决方案。这是一本面向未来的、真正强调“基础”与“实践”相结合的嵌入式系统开发参考书。

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说实话，我一直对单片机领域有点畏难情绪，总觉得它离我所学的专业有点远，知识体系也比较庞大。但当我开始阅读《单片机C语言程序设计实训100例》后，这种感觉瞬间消失了。这本书最打动我的地方在于，它并不是枯燥地罗列理论知识点，而是通过一个个生动、实用的“小项目”来串联起整个学习过程。每一个实训都像是一个小小的挑战，需要你动脑去理解代码逻辑，动手去搭建电路，最终看到程序跑起来的那一刻，真的非常有成就感。作者在编写例程时，非常注重代码的规范性和可读性，使用了大量的注释，并且对一些关键的函数和算法进行了深入的剖析，让我能够理解“为什么这么写”，而不是仅仅停留在“怎么写”。而且，书中的实训项目涵盖了非常广的领域，从最基础的硬件控制，到传感器数据采集，再到人机交互界面的设计，甚至还涉及到了简单的电机控制和电源管理。这让我能够在一个相对短的时间内，对单片机的应用有一个全面的认识，也为我将来深入研究某个特定领域打下了坚实的基础。我特别推荐给那些和我一样，希望快速上手单片机开发的读者。

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这本书《单片机C语言程序设计实训100例》给我的感觉就像是一位经验丰富的老师，耐心地带着你一步步走进单片机的世界。它不是那种只会堆砌代码的书，而是真正注重培养读者的理解能力和解决问题的能力。每一个实训项目的设计都非常巧妙，能够覆盖到单片机开发的各个关键环节，比如 I/O 口的控制、中断的处理、定时器/计数器的应用、ADC/DAC 的转换、以及各种通信接口的使用等等。我最欣赏的是，作者在讲解每个项目时，都不仅仅是给出一份可执行的代码，而是会深入分析其背后的原理，比如为什么选择这种中断方式，为什么使用这个特定的定时器配置，以及如何根据不同的需求来调整代码。这种“知其然，更知其所以然”的讲解方式，极大地提升了我对单片机的理解深度。而且，书中提供的大量例程，都经过了实际的验证，质量很高，可以直接拿来学习和参考，甚至可以作为我项目开发的基础。对于想要快速提升单片机实战能力的人来说，这本书绝对是一个值得投资的选择。

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刚拿到这本《单片机C语言程序设计实训100例》，翻了几页就被里面的内容吸引住了。这本书的结构安排得非常合理，从最基础的LED闪烁、按键扫描开始，循序渐进地引入更复杂的通信协议、数据采集、甚至是一些简单的嵌入式系统应用。每一章都以一个具体的实训项目为核心，这对于我这种喜欢动手实践的学习者来说简直是福音。不像市面上很多书，看完理论知识却不知道怎么下手，这本书直接给出了完整的程序代码和电路图，并且对代码的每一部分都做了详细的注释，解释了其工作原理和设计思路。我特别喜欢它在每个实训项目结束后，都会给出一个“思考与拓展”的部分，引导读者去思考如何优化代码、如何增加新功能，这极大地激发了我的学习兴趣和创新能力。比如，在学习完串口通信后，它就引导我去思考如何实现更高级的通信方式，比如TCP/IP协议在单片机上的应用。而且，书中提供的例程都非常实用，很多都是实际工程中可能会遇到的场景，这让我感觉学到的知识不仅仅是理论，而是可以直接应用到工作中的技能。对于初学者来说，这本书的入门门槛不高，但内容又足够深入，能够满足从入门到进阶的学习需求。

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我是一名在校大学生，在学习单片机课程的过程中，一直感到理论知识与实践操作之间存在一定的脱节。幸运的是，我发现了《单片机C语言程序设计实训100例》这本书，它就像一座连接理论与实践的桥梁，让我的学习之路变得顺畅了许多。这本书的编写风格非常贴近学生的需求，它没有过多地使用晦涩难懂的术语，而是用清晰易懂的语言，通过一个个实际的案例来讲解单片机的各种功能和应用。每一个实训项目都配有详细的电路图和源代码，并且对代码的每一行都进行了细致的注释，这让我能够轻松地理解程序的逻辑，并且能够动手去实现。我特别喜欢书中“从0到1”的学习模式，从最简单的LED控制，逐步过渡到传感器数据采集、电机驱动、甚至是一些简单的图形显示。这让我能够循序渐进地掌握单片机的各项技能，并且在实践中加深对理论知识的理解。而且，书中还提供了一些常用的开发工具的使用方法和调试技巧，这对于我们这些初学者来说，是非常有价值的指导。

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作为一名已经有一定单片机基础的学习者，我一直在寻找一本能够帮助我提升实战能力的参考书，而《单片机C语言程序设计实训100例》恰好满足了我的需求。这本书的精髓在于它的“实训”二字，它提供了100个精心设计的实训项目，每个项目都紧密结合了理论知识，并且提供了完整的解决方案。我尤其欣赏的是作者在讲解代码时，不仅仅是简单地翻译代码的含义，而是深入分析了代码背后的设计思想和算法原理。比如，在讲到定时器中断时，它不仅给出了如何配置和使用定时器，还详细解释了中断的优先级、中断响应机制以及如何利用中断实现更复杂的任务调度。书中还提供了很多常用的驱动程序和底层接口函数的实现，这对于我们这些需要进行嵌入式系统开发的工程师来说，是极其宝贵的资源。通过模仿和学习这些代码，我可以快速地掌握很多通用的开发技巧，并且能够举一反三，将其应用到我自己的项目中。此外，这本书还涉及了一些高级的主题，比如RTOS（实时操作系统）的应用、SPI和I2C等通信协议的详解，这些内容让我受益匪浅，也为我日后学习更复杂的嵌入式系统打下了坚实的基础。

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内容很丰富，没有开发板也能明白

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