AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践

AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:北京航空航天大学
作者:马潮
出品人:
页数:568
译者:
出版时间:2011-8
价格:59.00元
装帧:
isbn号码:9787512404342
丛书系列:
图书标签:
  • 嵌入式
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具体描述

《普通高等教育"十一五"国家级规划教材:AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践(第2版)》以ATMEL公司AVR单片机ATmega16为蓝本,由浅入深,软硬结合,全面系统地介绍基于单片机的嵌入式系统的原理与结构,开发环境与工具,各种接口与功能单元应用的硬件设计思想和软件编写方法。《普通高等教育"十一五"国家级规划教材:AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践(第2版)》以夯实基础,面向应用,理论与实践、方法与实现紧密结合为主线展开,根据AVR的运行速度快、资源丰富、功能强大、以串行扩展为主等显著特点,采用C语言作为系统软件开发平台,以由简到繁、循序渐进、螺旋式上升的方式进行编排。在讲解原理和设计方法的同时,还穿插介绍相关的经验、技巧与注意事项,有很强的实用性和指导性。各章还配有问题思考、实践练习及相关参考文献和资料,供课后复习、实践、开拓知识面及进一步深入研究、提高用。

温馨提示:该书附赠的"共享资源",需读者根据该书左下角提供的网址下载所需的资料。请知晓。

好的,以下是一份针对《AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践》这本书的图书简介,内容侧重于其他类型的嵌入式系统技术和应用领域,旨在突出本书未涵盖或深度不同的内容。 《高性能ARM Cortex-M微控制器应用开发指南:从裸机到实时操作系统》 图书简介 本书旨在深入探讨当前嵌入式系统领域主流架构——ARM Cortex-M系列微控制器(如STM32、NXP Kinetis、TI Tiva C系列等)的体系结构、底层驱动开发、以及复杂应用系统的构建方法。它面向有一定电子电路和基础C语言编程经验的工程师、技术爱好者以及相关专业的高年级学生,提供一条从硬件初始化到构建复杂、实时系统的实战路径。 第一部分:Cortex-M架构深度解析与基础开发环境搭建 本书首先系统性地介绍了ARM Cortex-M内核(M0/M3/M4/M7)的特点,特别是其流水线结构、寄存器组、特权模式(线程模式与处理模式)、总线接口(AHB/APB)以及中断控制器NVIC的内部工作原理。与传统的基于8位或16位MCU的架构相比,Cortex-M提供了更强大的处理能力和更灵活的内存保护机制。 重点内容包括: 启动流程分析: 详细解读向量表设置、上电复位序列以及堆栈初始化过程,这是理解任何基于ARM的系统启动机制的关键。 工具链与环境配置: 教授如何使用成熟的交叉编译工具链(如GCC for ARM),集成开发环境(如Keil MDK或STM32CubeIDE),并介绍调试方法,包括JTAG/SWD接口的使用和断点设置。 时钟树与电源管理: 深入剖析现代高性能MCU复杂的多级时钟源(HSE, LSI, PLL)配置方法,及其对系统功耗和运行频率的精确控制,这是嵌入式系统能效设计的基础。 第二部分:标准外设的驱动与底层编程实战 本部分聚焦于现代32位MCU上常见的核心外设,并强调如何编写高效、可移植的驱动代码,而非仅仅依赖图形化配置工具。 GPIO与中断系统: 详细阐述GPIO的输入/输出模式配置(推挽、开漏、复用功能),并重点讲解如何利用NVIC的优先级和分组机制,设计高响应速度的多级外部中断处理程序。 定时器与PWM生成: 不仅限于基础的定时计数,还将讲解高级定时器(如互补输出、死区插入)在电机控制和电源管理中的应用,以及如何实现高精度的脉冲宽度调制。 串行通信协议栈实现: 覆盖UART、SPI和I2C的硬件控制逻辑。特别针对SPI和I2C的读写时序进行深入分析,并给出如何在DMA(直接内存访问)的配合下,实现高速数据收发而不占用CPU资源的编程范例。 ADC/DAC数据采集与转换: 讲解多通道扫描、注入通道配置,以及采样率与精度的权衡。对于模数转换器,会涉及如何使用中断或DMA自动完成连续数据流的捕获。 第三部分:高级内存管理与数据吞吐优化 高性能嵌入式应用往往要求大量数据的快速处理。本部分将介绍如何充分利用Cortex-M的内存架构优势。 DMA控制器详解: 这是区分8位和32位MCU性能的关键。我们将详细讲解DMA的请求源、目标地址、传输模式(循环、单次)和优先级设置,实现数据在片内外设与内存之间的高效传输。 内存映射与缓存(针对Cortex-M7/M4F): 对于带有FPU(浮点单元)和Cache的内核,我们将讨论如何正确地管理指令和数据缓存,确保程序执行的确定性和数据一致性,避免缓存一致性问题。 第四部分:实时操作系统(RTOS)在复杂系统中的应用 对于需要多任务并发、资源共享和时间敏感的应用,RTOS是不可或缺的。本书选择当前最流行的FreeRTOS或RT-Thread作为案例进行讲解。 内核基础与任务调度: 介绍RTOS的核心概念,如任务控制块(TCB)、上下文切换、优先级继承与抢占式调度算法的原理。 同步与通信机制: 详细演示信号量(Semaphores)、互斥锁(Mutexes)和消息队列(Message Queues)在解决竞态条件和任务间数据交换中的实际应用。 中断服务与RTOS集成: 讨论如何在中断服务程序(ISR)中安全地调用RTOS API,以最小化中断延迟,确保实时性。 资源管理与内存池: 介绍RTOS提供的内存管理方案,如动态内存分配与内存池,以防止碎片化,提高系统稳定性。 第五部分:网络通信与物联网(IoT)接口 现代嵌入式设备很少孤立工作,网络连接能力至关重要。 TCP/IP协议栈基础: 介绍LwIP等轻量级TCP/IP协议栈的移植与配置,以及Socket编程的基础。 嵌入式网络应用实例: 重点展示如何基于MCU实现一个简单的Web服务器或MQTT客户端,用于数据上报与远程控制。 无线连接技术简述: 简要介绍与MCU配套使用的无线模块(如Wi-Fi/BLE)的AT指令控制方法和数据透传机制。 通过对这些前沿和高阶主题的系统阐述,本书致力于帮助读者构建出健壮、高效且可扩展的32位嵌入式系统解决方案,为迈向更复杂的工业控制、物联网边缘计算等领域打下坚实的基础。读者在完成本书内容后,将能够独立完成从硬件选型、底层驱动编写到多任务操作系统配置的全过程。

作者简介

目录信息

第1篇 基础与入门第1章 单片机嵌入式系统概述第2章 AVR单片机的基本结构第3章 AVR的指令与汇编系统第4章 AVR单片机的系统设计与开发工具第5章 实战练习(一) 第2篇 基本功能单元的应用第6章 通用I/O接口的基本结构与输出应用第7章 中断系统与基本应用第8章 定时/计数器的结构与应用第9章 键盘输入接口与状态机设计第10章 模拟比较器和ADC接口第11章 实战练习(二) 第3篇 串行接口与通信第12章 串行数据接口概述第13章 异步通信与USART接口基础第14章 USART实用设计基础第15章 串行SPI接口应用第16章 串行TWI(I2C)接口应用 第4篇 进入实战第17章 AVR片内资源应用补遗第18章 迎奥运倒计时时钟设计实例第19章 实用公交车语音报站器——WAVE播放器附录A ATmega16熔丝位汇总附录B AVR—51多功能实验开发板电原理图附录C 本书共享资料内容简介附录D 自制USBISP下载线参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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这本书不仅仅是纸质的书籍,更是一个社区的入口。虽然不是直接说明,但作者在书中引用的很多参考资料、推荐的开发工具以及一些在线论坛的链接,都指向了一个更广阔的学习资源网络。这本书就像是一张地图,指引着我探索嵌入式系统的无限可能。它让我明白,学习不仅仅是枯燥的阅读,更是一个不断探索、实践和交流的过程。我特别喜欢书中关于“常见问题解答”和“调试技巧”的部分,这些都是作者根据多年的开发经验总结出来的宝贵财富,能够帮助我们避免很多常见的陷阱,并且能够快速定位和解决问题。

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我之前尝试过几本关于单片机的书籍,但都因为各种原因放弃了。有些书理论过于抽象,让人读起来云里雾里;有些书则过于注重代码堆砌,缺乏对原理的深入讲解。而这本书,恰恰找到了一个非常好的平衡点。它既有扎实的理论基础,又有丰富的实践案例,让我能够在理解原理的同时,快速将知识转化为实际能力。我尤其喜欢书中关于“嵌入式系统开发流程”的讲解,作者从项目立项到硬件选型,再到软件开发和最后的调试上线,为我们描绘了一个完整的开发图景。这让我不再是零散地学习单个技术点,而是能够站在更高的层面来审视整个项目,形成系统性的开发思维。

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这本书最让我印象深刻的是,它不仅仅停留在理论层面,而是把大量的篇幅放在了“实践”上。每一章的理论讲解之后,几乎都会紧跟着一些实战项目。这些项目从易到难,循序渐进,让我能够边学边练。我记得刚开始的时候,我按照书上的指示,用万用表一点点地检查电路连接,有时候还会因为接线错误而焦头烂额,但是每次成功点亮一个小小的LED,或者实现一个简单的功能,那种成就感都是无与伦比的。书里提供的电路图清晰明了,PCB的走线也考虑得很周到,就连元器件的选型和参数讲解都十分详细。让我这种初学者也能快速上手,避免了很多不必要的弯路。特别是书中关于调试技巧的章节,真的太实用了,让我明白了如何利用示波器、逻辑分析仪这些工具来排查问题,而不是盲目地猜测。

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我非常喜欢这本书在章节安排上的逻辑性。它不是那种把所有知识点堆砌在一起的书,而是有明确的学习路径。从基础的AVR单片机架构和指令集,到外设接口的详细讲解,再到实际的应用案例,整个过程都安排得非常合理。我觉得最棒的一点是,作者在讲解每一个外设的时候,都会先从它的基本原理讲起,然后深入到AVR单片机中与之对应的寄存器和控制位,最后给出实际的编程示例。这种“由表及里,由浅入深”的学习方式,让我能够真正理解每个外设的工作机制,而不是简单地记住一些API函数。我尤其喜欢关于ADC(模数转换器)的那部分,它把复杂的模拟信号转换过程解释得非常形象,还用一个实际的电压表测量程序来巩固学习效果,让我一下子就明白了传感器是如何与单片机交互的。

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这本书的篇幅适中,内容充实,不会让人觉得冗长乏味,也不会因为篇幅太短而显得肤浅。作者在内容的取舍上做得非常好,重点突出了AVR单片机最核心、最常用的功能和应用。我特别喜欢书中关于功耗管理的章节,对于我这种需要开发电池供电设备的开发者来说,这部分内容简直是雪中送炭。作者详细讲解了如何利用单片机的低功耗模式来延长电池寿命,以及如何优化代码来减少功耗,这些都是非常宝贵的实战经验。而且,书中的一些高级应用,比如CAN总线通信和SD卡读写,虽然没有深入到每一个细节,但已经足够给读者一个清晰的框架和方向,让我知道未来可以继续深入学习哪些领域。

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这本书的深度和广度都超出了我的预期。我原本以为它只是教我怎么点亮一个LED,或者实现一个简单的串口通信,结果呢?它带我深入到了AVR单片机的内部结构,讲到了时钟系统、中断系统、定时器/计数器等等这些核心概念。一开始我看着那些寄存器名称就头大,感觉像是在背一本天书,但是作者真的是太厉害了,他把这些抽象的概念,用通俗易懂的比喻和清晰的逻辑链条串联起来。比如讲到定时器的时候,他类比成了一个精确的计时器,可以通过设定不同的“滴答”频率来实现不同的延时效果,还可以用它来做PWM(脉冲宽度调制),我当时就想着,哇,这不就是控制电机转速,或者调节灯光亮度的关键吗!而且,这本书提供的代码示例也特别接地气,都是一些实际应用场景的雏形,比如简单的温度传感器数据采集,或者通过按键来控制某些功能的切换,这些都能立刻引起读者的实践兴趣。

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这本书不仅仅是一本技术手册,更像是一位耐心的导师。作者的语言风格非常朴实,没有太多华丽的辞藻,但却充满了智慧和经验。他善于用一些生活中的例子来类比复杂的概念,让初学者也能轻松理解。比如,在讲到中断系统时,他用了一个“电话铃响”的比喻,把中断服务程序的优先级和响应机制解释得一清二楚。我印象最深的是,书中关于嵌入式系统设计的整体思路的讲解,作者强调了“需求分析”、“模块化设计”和“代码复用”等重要理念,这些对于我之后进行更复杂的项目开发非常有指导意义。这本书让我明白,写代码不仅仅是实现功能,更是一种解决问题的艺术。

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这本书中的插图和图表运用得非常恰当。无论是电路原理图、时序图,还是数据手册中的关键参数图,都清晰地展示了核心信息,帮助我更直观地理解抽象的概念。我记得在讲解SPI通信时,书中有一个非常详细的时序图,把主设备和从设备之间的数据传输过程,以及信号的时序关系,都一一呈现出来。这个图对我理解SPI协议的工作原理起到了至关重要的作用,让我能够轻松地调试SPI接口的通信问题。而且,书中的代码片段也得到了很好的注释,每一个关键步骤都做了详细说明,让我即使是第一次接触某种外设,也能快速理解代码的含义和逻辑。

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这本书简直是把我从一个对嵌入式世界一窍不通的菜鸟,硬生生给掰成了能独立思考、解决问题的“半吊子”工程师!刚开始拿到手的时候,说实话,我对AVR单片机的名字都只是隐约听过,感觉那是个很遥远、很专业的东西。翻开第一页,就被作者的叙述风格吸引了,一点都不枯燥,像是老朋友在娓娓道来。他没有上来就给你一堆晦涩难懂的电路图和汇编指令,而是从最基础的“什么是单片机”、“它为什么重要”开始讲起,这种循序渐进的方式真的太友好了。我记得有一章讲到IO口控制,作者用了一个非常生动的例子,类比我们日常生活中开关灯的过程,然后逐步引申到单片机的IO口输出高低电平,再到如何控制LED闪烁。那个时候,我感觉脑袋里“嗡”的一声,好像打开了一扇新世界的大门。

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读完这本书,我感觉自己对AVR单片机的掌握程度达到了一个新的高度。不再是那种“知其然,不知其所以然”的状态,而是能够真正理解其工作原理,并且能够灵活地运用到实际项目中。这本书不仅仅教会了我技术,更重要的是培养了我解决问题的能力和独立思考的习惯。我感觉自己现在面对一个嵌入式项目,心里更有底了,也敢于挑战更复杂的任务了。这本书的价值,远不止于它所包含的知识点,更在于它所激发的学习热情和培养的科学方法。我强烈推荐这本书给所有对嵌入式系统感兴趣的朋友,无论你是初学者还是有一定基础的开发者,都能从中受益匪浅。

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2B青年还在纠结这个

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马潮编写得不错。。。金豫是个好老师,温柔的男人= =传说有个年薪百万的LP。。。真是全世界最幸福的男人。。。

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