单片机设计应用与仿真

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页数:244
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出版时间:2010-2
价格:26.00元
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isbn号码:9787301168981
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  • 嵌入式系统
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  • 仿真
  • 应用
  • 电子工程
  • 微控制器
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具体描述

《单片机设计应用与仿真》以目前应用最为广泛的MCS-51系列单片机为背景,从入门和应用设计仿真的角度介绍单片机系统应用的基本技术。全书共分8个项目,其中第8个项目为综合应用单片机设计应用仿真开发的项目,是在完成前7个单项学习后进行的.全书紧紧扣住单片机基本应用的要点和关键,内容涵盖了单片机的内外资源应用、指令系统应用和常用接口应用。《单片机设计应用与仿真》以一些典型的工程实例作为教学内容,以其为载体进行有关单片机知识的学习,将单片机的知识和技能的学习有机结合到一起,摒弃了传统的以学科理论体系为主线的编排方式,重点在教学中培养学生的关键技能和可持续发展的能力。正文引入以单片机应用设计与仿真调试为主线,以项目为核心的模块化教材编写模式,以循序渐进学习为指导,让读者在“学中做,做中学”,从而轻松、高效地掌握单片机的使用技巧。整个项目的选取贴近工程与生活,使读者学习的目的性明确而具体。《单片机设计应用与仿真》可作为高等职业技术院校机电、电子、电气等相关专业教学用书,也可作为相关专业工程技术人员、业余电子爱好者、计算机编程爱好者的参考用书。为方便教学和部分读者的自学,《单片机设计应用与仿真》提供相关课件和习题答案,提供所有项目中汇编程序源代码、原理图,所有项目中汇编程序均调试通过。建议读者在使用《单片机设计应用与仿真》时使用Proteus7.0以上版本。

好的,这是一份关于《嵌入式系统原理与实践》的图书简介,该书与您提到的《单片机设计应用与仿真》内容不重叠: --- 嵌入式系统原理与实践 深入剖析现代计算的基石 《嵌入式系统原理与实践》是一本旨在全面覆盖当代嵌入式系统设计与开发核心概念的专业著作。本书超越了对单一微控制器平台的局限性介绍,聚焦于构建复杂、高效、可靠的嵌入式设备所必需的系统级思维、硬件架构理解和软件工程方法。本书面向电子工程、计算机科学专业的高年级学生、研究生以及希望系统提升嵌入式系统开发能力的工程师和技术人员。 --- 第一部分:嵌入式系统基础与架构剖析 本部分奠定了理解现代嵌入式系统的理论基础,重点在于系统组件的互联性与异构性。 第1章:嵌入式系统概述与发展趋势 本章首先界定了嵌入式系统的范畴、特性(如实时性、资源约束、专用性)及其在物联网(IoT)、工业控制、汽车电子和医疗设备中的关键作用。随后,深入探讨了嵌入式系统设计理念的演变,从早期的简单控制器到如今基于多核异构SoC(System on Chip)的复杂架构,着重分析了软件定义硬件(SDH)和边缘计算的兴起对传统嵌入式开发流程带来的冲击。 第2章:核心处理器架构深入研究 本章详细剖析了当前主流的嵌入式处理器内核。内容涵盖CISC(复杂指令集计算机)与RISC(精简指令集计算机)的对比,重点讲解了ARM Cortex-M/R/A系列的流水线、异常处理机制和存储管理单元(MMU/MPU)。此外,对DSP(数字信号处理器)和FPGA在嵌入式加速中的应用进行了对比分析,为读者理解异构计算打下基础。 第3章:存储器系统与总线结构 深入解析了嵌入式系统中多级存储器的层次结构,包括SRAM、DRAM(如LPDDR/DDR标准)、Flash存储器(NOR/NAND/eMMC/UFS)的内部工作原理、读写时序和寿命管理。重点讲解了片上总线结构,如AMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture)体系(AHB, APB, AXI),以及如何通过缓存一致性协议和DMA(直接内存访问)控制器来优化数据传输效率和系统吞吐量。 --- 第二部分:实时操作系统与驱动程序开发 本部分是本书的核心,聚焦于如何管理系统资源、实现任务调度和编写稳定可靠的底层驱动代码。 第4章:实时操作系统(RTOS)的理论与选型 本章系统介绍了RTOS的基本概念,包括任务管理、上下文切换、时钟节拍和中断服务程序(ISR)的正确处理。详细对比了FreeRTOS, Zephyr, RT-Thread等主流开源RTOS的内核机制、调度算法(如优先级继承、死锁避免)以及内存管理策略。强调了确定性(Determinism)和抖动(Jitter)在实时应用中的重要性。 第5章:中断与异常处理机制 系统讲解了处理器如何响应外部中断和内部异常。涵盖了向量中断控制器(VIC/NVIC)的配置,中断优先级分组和嵌套策略。特别强调了ISR的最佳实践:最小化ISR执行时间,并将复杂逻辑下沉到高优先级任务中处理,以确保系统的响应速度和稳定性。 第6章:设备驱动程序开发范例 本章提供了编写健壮设备驱动程序的工程指南。内容包括对I/O映射与寄存器访问的规范化,以及对中断驱动(Interrupt-Driven)和轮询(Polling)模式的优缺点分析。以SPI、I2C、UART等常见片上外设为例,展示了如何设计可移植、可重用的驱动接口层,并结合RTOS进行异步数据收发的设计模式。 --- 第三部分:系统集成与高级应用技术 本部分着眼于将不同模块集成并实现系统级功能,引入了现代嵌入式设计中不可或缺的网络通信和安全性技术。 第7章:嵌入式网络通信协议栈 本章重点介绍嵌入式设备间及与云端通信所需的核心协议。深入分析了TCP/IP协议栈在嵌入式环境中的精简实现,以及在资源受限设备上常用的UDP/RTP/ICMP。对于IoT应用,详述了MQTT, CoAP等轻量级消息协议的工作原理、QoS等级以及其在资源消耗与可靠性之间的权衡。 第8章:嵌入式系统中的能效管理 针对移动和电池供电设备,本章探讨了功耗优化技术。内容包括CPU/外设的动态电压和频率调节(DVFS)、低功耗模式(如休眠、深度睡眠)的配置与唤醒源管理。讲解了如何利用RTOS Tickless机制和硬件看门狗定时器(WDT)来实现系统的超低功耗运行。 第9章:嵌入式系统的安全性和调试策略 安全是现代嵌入式系统的核心要求。本章介绍了硬件安全模块(HSM)、信任根(Root of Trust, RoT)的概念,以及安全启动(Secure Boot)的流程。在调试方面,详细介绍了JTAG/SWD接口的使用,逻辑分析仪在时序分析中的应用,以及内存泄漏检测和栈溢出预防的软件工程技巧。 --- 附录:工具链与生态系统 本书的附录部分提供了实用的工程参考,包括嵌入式交叉编译工具链(GCC/Clang)的配置、构建系统(CMake/Kconfig)的自动化脚本编写,以及版本控制(Git)在嵌入式项目中的最佳实践,确保读者能够无缝衔接到实际的工业开发流程中。 《嵌入式系统原理与实践》致力于提供一个坚实的理论框架和丰富的工程实践案例,帮助读者从“会写代码”迈向“设计系统”,掌握构建下一代智能设备所需的全面能力。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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作为一名资深的技术阅读者,我很少对一本新出版的技术书籍给出如此高的评价,这本书的质量着实令人惊喜。它的深度和广度达到了一个非常平衡的境界,既没有为了追求高深而牺牲了可读性,也没有为了追求易懂而流于表面。我对作者在处理资源受限环境下的优化策略深感兴趣,书中提出的那些巧妙的内存布局和代码优化技巧,着实让人眼前一亮,这明显是经过实战检验的“干货”,而不是书本上的理论复述。唯一让我感到有些遗憾的是,如果书中能增加一个专门的章节,系统性地讨论一下版本控制和团队协作在嵌入式项目中的最佳实践,那就更加完美了。毕竟,现代的工程开发很少是单打独斗。但即便如此,这本书的价值依然是毋庸置疑的,它绝对是技术工具箱里不可或缺的一员,推荐给所有致力于深入理解和应用相关技术的同仁。

评分☆☆☆☆☆

坦白说,我买这本书之前是抱着将信将疑的态度,因为市面上同类书籍太多了,大部分都停留在基础知识的堆砌上,真正能让人有“豁然开朗”感觉的少之又少。但是,这本书在系统架构和模块划分的章节处理上,展现出了极高的专业水准。作者似乎非常懂得读者的痛点,总能在关键节点给出恰到好处的深化分析。例如,在谈到实时性要求时,它没有止步于简单的时序图,而是深入分析了不同中断处理策略的性能开销和资源占用,这种细致入微的剖析,体现了作者深厚的工程积累。我尤其欣赏它对软件模块化和可重用性设计的强调,这在嵌入式开发中是极其宝贵的经验财富。我希望作者能在后续章节中,更多地引入一些最新的设计规范或行业标准作为参考,这样会让这本书的时效性更强,更能适应快速发展的技术环境。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙述节奏把握得相当到位,它不会让你因为内容太简单而感到不耐烦,也不会因为内容太复杂而产生畏难情绪。它更像是一场精心策划的探险,每翻过一页,都能发现一个新的有趣的角落。我注意到它在描述某些硬件接口协议时,采用了图示和文字结合的最高效方式,将原本抽象的电信号变化过程可视化了。这一点对于理解高速通信协议至关重要。而且,它在介绍完理论后,总会立刻跟进一个实际的小案例来验证该理论的应用效果,这种“理论指导实践,实践反哺理论”的闭环构建得非常流畅自然。虽然我对某些章节的深入程度还觉得意犹未尽,比如对电源管理和EMC/EMI兼容性设计的讨论,略显保守,但总体来说,这本书已经为读者打下了极其坚实和可靠的知识基础,足以应对绝大多数工程挑战。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和装帧真的挺不错,拿到手上感觉质感挺好的。纸张的选择也比较舒服,阅读起来眼睛不容易疲劳,这点对于长时间看技术书籍来说太重要了。内容上,我刚开始翻阅,发现作者在基础概念的阐述上非常清晰,无论是对初学者还是有一定基础的人来说,都能很快抓住核心。比如他对某些底层寄存器操作的讲解,居然能用生活化的比喻来解释,这一点我特别欣赏。很多技术书往往只是干巴巴地罗列原理,让人读起来晦涩难懂,但这本书在这方面做得非常人性化。而且,随书附带的那些例程代码,我看了一下结构,组织得非常规范,注释也很到位,这对于我们动手实践的读者来说简直是福音。我特别期待后续章节对复杂系统集成的描述,希望它能像前面介绍基础知识一样,深入浅出,把复杂的流程掰开揉碎了讲清楚。从目前的阅读体验来看,这本书绝对是近期技术书籍中的一股清流,对提升实际操作能力很有帮助。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格简直像一位经验丰富的老工程师在跟你面对面交流,那种娓娓道来的感觉,让人在学习的过程中一点都不觉得枯燥。我特别留意了它对设计流程的描述,不同于那种教科书式的、僵硬的步骤分解,作者似乎更侧重于“为什么这么做”和“这样做的好处”,而不是简单地告诉你“该怎么做”。这种注重底层逻辑和设计哲学的内容,对于想要从“会用”进阶到“善用”的读者来说,价值无可估量。我注意到其中对设计约束和调试技巧的探讨,篇幅虽然不长,但字字珠玑,提炼了许多我在实际工作中摸爬滚打才领悟到的经验。如果这本书能在这个层面上再多深入一些,比如增加一些经典项目失败的教训分析,那就更完美了。总的来说,它提供了一种不同于传统教材的视角,引导读者进行更具批判性和前瞻性的设计思考。

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