单片机技术任务驱动式教程

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页数:275
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出版时间:2010-2
价格:34.00元
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isbn号码:9787561833070
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图书标签:
  • 单片机
  • 嵌入式系统
  • C51
  • 任务驱动
  • 实践教程
  • 电子工程
  • 硬件开发
  • 嵌入式开发
  • STC
  • 8051
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具体描述

《单片机技术任务驱动式教程》以电子技术领域使用较广泛的AT89系列单片机为对象,着重介绍其内部结构、工作原理、接口技术、软硬件开发、工作流程等内容。《单片机技术任务驱动式教程》可作为高职高专院校电气自动化、机电一体化、过程控制技术、计算机应用技术等专业学生的教材,也可供从事单片机软硬件开发的工程技术人员参考。

《嵌入式系统原理与实践》 本书旨在为广大读者深入浅出地剖析嵌入式系统的核心原理,并提供一套系统而实用的实践指导。全书内容紧密结合当前嵌入式技术的发展趋势,从基础概念到高级应用,层层递进,力求帮助读者建立起扎实的嵌入式系统知识体系。 第一部分:嵌入式系统基础 第一章 嵌入式系统概述 本章将详细介绍嵌入式系统的定义、特点、组成部分以及其在现代社会中的广泛应用,例如消费电子、工业控制、医疗设备、汽车电子等领域。通过丰富的实例,让读者对嵌入式系统有一个初步的、宏观的认识,并了解其相对于通用计算机系统的独特性。 第二章 微处理器与微控制器 本章将深入探讨微处理器(MPU)和微控制器(MCU)的核心架构,包括CPU的工作原理、指令集、存储器类型(RAM、ROM、Flash)、I/O端口、中断系统等关键组成。我们将重点介绍常见的嵌入式处理器系列,如ARM Cortex-M系列,并分析不同架构的优缺点,帮助读者理解不同硬件平台的基础。 第三章 嵌入式软件开发环境 本书将详细介绍嵌入式软件开发所需的工具链,包括交叉编译器的安装与配置、调试器(如GDB)的使用方法、集成开发环境(IDE)的选择与操作(例如Keil MDK、IAR Embedded Workbench、GCC for ARM等)。读者将学习如何搭建一个高效的开发环境,为后续的编程实践奠定基础。 第四章 C语言在嵌入式系统中的应用 C语言是嵌入式开发中最常用的编程语言。本章将重点回顾C语言的关键特性,并深入探讨其在嵌入式系统中的特殊用法,例如指针的使用、内存管理、位操作、结构体与联合体、宏定义、文件I/O等。我们将通过代码示例,演示如何利用C语言高效地控制硬件。 第二部分:核心技术与实践 第五章 硬件接口与通信协议 本章将详细讲解嵌入式系统中常用的硬件接口技术,包括GPIO(通用输入输出)、UART(通用异步收发传输)、SPI(串行外设接口)、I2C(集成电路总线)、ADC(模数转换器)、DAC(数模转换器)等。每种接口的原理、时序、工作模式以及实际应用场景都将进行深入剖析,并提供相应的编程示例。 同时,本章还将介绍常见的通信协议,如TCP/IP、MQTT、HTTP等,为构建网络化的嵌入式系统打下基础。 第六章 中断系统与异常处理 中断是嵌入式系统实现实时响应的关键。本章将详细讲解中断的产生机制、中断向量表、中断服务程序的编写、中断嵌套与优先级管理。此外,还将涵盖异常处理机制,帮助读者编写健壮的代码,应对各种意外情况。 第七章 实时操作系统(RTOS) 对于复杂的嵌入式系统,实时操作系统(RTOS)是必不可少的。本章将介绍RTOS的基本概念,包括任务(Thread)、任务调度、任务间通信(消息队列、信号量、互斥锁)、事件标志组、定时器等核心机制。我们将以一款主流的RTOS(如FreeRTOS)为例,演示如何在实际项目中应用RTOS,实现多任务并发执行,提高系统效率和响应速度。 第八章 嵌入式系统调试技术 有效的调试是嵌入式开发的重要环节。本章将介绍各种调试方法和工具,包括仿真器、逻辑分析仪、示波器、在线调试(JTAG/SWD)的应用。读者将学习如何定位程序中的bug,分析硬件问题,并优化代码性能。 第三部分:高级应用与项目实战 第九章 嵌入式系统中的驱动程序开发 驱动程序是连接硬件与软件的桥梁。本章将指导读者如何编写高质量的硬件驱动程序,从简单的GPIO控制到复杂的传感器驱动,都将提供详细的开发流程和代码示例。我们将探讨驱动程序的设计原则和优化技巧。 第十章 嵌入式系统中的网络通信 随着物联网(IoT)的发展,嵌入式系统的网络通信能力变得越来越重要。本章将深入探讨嵌入式系统如何实现各种网络连接,包括Wi-Fi、蓝牙、以太网、蜂窝网络等。读者将学习如何使用网络协议栈,开发客户端和服务器应用程序,并了解嵌入式系统的安全通信问题。 第十一章 嵌入式系统中的人机交互(HMI) 良好的用户界面是提升嵌入式产品用户体验的关键。本章将介绍嵌入式系统中的人机交互技术,包括LCD显示屏的驱动、触摸屏的校准与交互、按键输入处理、以及简单的GUI(图形用户界面)设计。 第十二章 典型嵌入式系统项目案例分析 为了巩固所学知识,本章将通过多个真实的嵌入式项目案例,引导读者将理论知识应用于实践。案例可能涵盖智能家居控制器、工业数据采集模块、医疗健康监测设备等,每个案例都将详细阐述项目需求、系统设计、软硬件实现以及最终的测试验证过程。 本书力求理论与实践相结合,通过清晰的讲解和丰富的代码示例,帮助读者掌握嵌入式系统开发的关键技术,培养独立解决实际问题的能力,为从事嵌入式系统设计、开发和维护的专业人士提供坚实的理论基础和宝贵的实践经验。

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用户评价

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这本书的文字风格给我留下了极其深刻的印象,它摆脱了传统技术书籍那种冰冷、刻板的腔调,读起来更像是一位经验丰富的工程师在耐心地、手把手地指导你完成一个项目。尤其是在处理一些容易出错的细节,比如I/O口的配置、上电初始化序列这些地方,作者的讲解总是充满了“过来人”的警示和建议,读起来让人感觉非常踏实。例如,在讲解定时器溢出中断时,作者不仅仅给出了代码模板,还详细分析了为什么必须在特定顺序下配置相关寄存器,如果顺序颠倒可能导致的后果是什么。这种深度的剖析,远超出了一个入门教程应有的范畴,它实际上是在培养你一种严谨的工程思维。我特别欣赏作者在引用标准库函数时,还会时不时地补充一句“虽然库函数很方便,但理解其背后的汇编或C语言实现逻辑,能让你在后续优化时事半功倍”,这种平衡理论与应用尺度的把握,体现了作者极高的专业素养和对读者负责的态度。总的来说,阅读这本书的过程,与其说是学习知识,不如说是在进行一次高质量的、有指导的工程训练。

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这本书的叙述方式真是独具匠心,它没有采用那种枯燥乏味的教科书式讲解,而是非常巧妙地将理论知识融入到一系列实际任务场景中。我记得刚开始接触单片机时,总觉得那些寄存器、中断、定时器这些概念像天书一样难以理解,但这本书的作者显然深谙初学者的痛点。他们不是一股脑地把所有技术点罗列出来,而是设计了一系列循序渐进的“任务”。比如,第一个任务可能就是如何点亮一个LED灯,然后是实现一个简单的按键输入,再往后就是涉及更复杂的通信协议。每完成一个任务,你都能立刻看到自己代码的实际效果,这种即时反馈机制极大地激发了学习的兴趣。更重要的是,它在任务驱动的过程中,自然而然地渗透了底层硬件的工作原理,让你在“做中学”,而不是为了学原理而学原理。对于我这种动手能力强、偏爱实践的读者来说,这种教学设计简直是打开了一扇新世界的大门,让我对单片机不再感到畏惧,反而充满了探索的欲望和成就感。书中对实验步骤的描述也异常清晰,即便是硬件连接图都画得十分直观,很少出现需要反复猜测或查找其他资料的情况。

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这本书的排版和图文质量达到了一个令人惊喜的高度。在涉及到硬件电路图和软件流程图的部分,印刷的清晰度和专业度非常出色。很多教材的电路图往往模糊不清,参数标注也容易混淆,但这本教程在这方面做得非常到位,无论是原理图的层次感,还是元件符号的规范性,都无可挑剔。更值得称赞的是,书中对源代码的展示也十分考究。它并非简单地把一大段代码贴在那里让读者自行寻找重点。相反,作者会在关键的代码段落旁配以详细的注释,或者使用不同字体的样式来区分配置代码、主循环代码和中断服务程序,使得代码结构一目了然。这种对阅读体验的重视,极大地降低了初学者阅读和调试代码时的心理负担。每次我对照书中的示例代码进行敲击和验证时,都能感受到设计者在细节上投入的心力,这使得学习过程变得顺畅而愉悦,很少出现因为看不懂代码结构而感到挫败的情况。

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坦白说,市面上讲解单片机原理的书籍数不胜数,很多要么是过于侧重理论推导而忽略了实际操作的繁琐,要么是只关注于某个特定系列芯片的“点对点”应用,通用性很差。但《单片机技术任务驱动式教程》的选材和架构设计显得颇有远见。它在基础知识的铺垫上做得很扎实,确保了读者对8051/AVR/STM32等主流架构的基本理解是互通的。然后,它通过一系列精心挑选的任务,巧妙地展示了不同技术模块之间的关联性。比如,如何利用定时器模块生成精确的波形输出(PWM),同时又用到了中断来实时响应外部事件,最后通过串口将处理结果发送出去。这种跨模块的综合应用,极大地锻炼了读者的系统集成能力。在我实际进行的一个小型嵌入式项目中,很多解决问题的思路和模块组合的方法,都可以在这本书的任务设计中找到原型和启发。这说明这本书不仅仅是教会你“怎么做”,更重要的是教会你“如何将不同功能模块有机地组织起来,去解决一个复杂的问题”。

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这本书最大的价值可能在于它对“调试”环节的重视程度,这一点在很多教程中常常被一带而过。单片机开发中,代码写对和程序能跑起来之间,往往隔着一道叫做“调试”的鸿沟。这本书没有回避这个现实,而是开辟了专门的章节来详细阐述如何使用调试工具,比如逻辑分析仪和在线仿真器。它不仅教你如何设置断点,如何观察变量值的变化,更重要的是,它还提供了一系列常见的“疑难杂症”的排查清单。比如,为什么程序卡在初始化阶段?为什么外部中断无法触发?这些实际开发中遇到的头疼问题,书中都给出了系统性的分析思路和解决步骤。这种实战化的调试技巧传授,是纯理论书籍无法比拟的。它教会我如何像一个专业工程师那样去思考:“问题出在哪里?我需要验证哪个环节?”这种思维方式的建立,对于提升我的嵌入式开发能力来说,是无价的收获。

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