The HCS12/ 9S12

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出版者:
作者:Huang, Han-Way
出品人:
页数:856
译者:
出版时间:
价格:1343.00 元
装帧:
isbn号码:9781435427426
丛书系列:
图书标签:
  • HCS12
  • 9S12
  • 微控制器
  • 嵌入式系统
  • 汇编语言
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具体描述

《嵌入式系统设计与实践:从理论到应用》 这是一本面向广大嵌入式系统爱好者、工程师和学生的实践性教程,深入浅出地解析了嵌入式系统设计的核心概念、关键技术以及实际应用。全书以解决实际工程问题为导向,旨在帮助读者建立扎实的理论基础,并迅速将知识转化为动手能力。 核心内容概览: 本书将带领读者踏上一段探索嵌入式系统奥秘的旅程,从最基础的硬件架构到复杂的软件开发,再到系统集成与优化,层层递进,脉络清晰。 第一部分:嵌入式系统基础 嵌入式系统概述: 详细介绍嵌入式系统的定义、特点、发展历程以及在现代生活中的广泛应用,例如消费电子、工业自动化、汽车电子、医疗设备等。读者将理解嵌入式系统为何如此重要,以及它们是如何改变我们的世界的。 微控制器(MCU)架构与原理: 深入剖析微控制器的基本构成,包括CPU核心、存储器(RAM、ROM、Flash)、输入/输出(I/O)接口、定时器、中断控制器、通信接口(UART、SPI、I2C等)等。通过具体的图示和实例,清晰展示这些组件如何协同工作,实现数据的采集、处理和控制。 开发环境搭建与工具链: 详细指导读者如何选择和配置适合的开发环境,包括集成开发环境(IDE)、编译器、调试器(如JTAG、SWD)以及仿真器。重点讲解交叉编译的概念,以及如何有效地使用这些工具来编写、编译、下载和调试嵌入式程序。 C/C++语言在嵌入式开发中的应用: 强调C/C++语言作为嵌入式开发主流语言的优势,深入讲解其在嵌入式系统中的特殊用法,例如位操作、指针、内存管理、寄存器访问等。通过大量代码示例,展示如何用C/C++语言高效地控制硬件。 第二部分:核心技术与实践 GPIO(通用输入/输出)端口编程: 详述如何配置和操作GPIO端口,实现对LED、按键、传感器等外部设备的控制与读取。讲解输入输出模式的设置、上拉/下拉电阻的使用、以及中断触发机制。 中断系统与应用: 深度讲解中断的概念、类型、优先级和中断服务程序的编写。通过实例展示如何利用中断实现高效的实时响应,例如外部事件触发、定时器溢出等,并探讨中断处理的注意事项,如中断嵌套、中断延迟等。 定时器与 PWM(脉冲宽度调制)技术: 详细介绍定时器的不同工作模式,包括定时、计数、周期触发等。重点讲解PWM的原理及其在电机调速、LED亮度控制、信号生成等方面的应用,提供详细的配置和编程示例。 串行通信协议(UART, SPI, I2C)详解: 分别深入讲解UART、SPI和I2C这三种常用的串行通信协议的工作原理、通信时序、主从机模式以及常见应用场景。提供实际的通信代码示例,指导读者如何实现嵌入式设备之间或设备与外部传感器、模块之间的数据交互。 模数转换(ADC)与数模转换(DAC): 阐述ADC和DAC在嵌入式系统中实现模拟信号与数字信号相互转换的作用。详细讲解ADC的采样、量化、编码过程,以及DAC的输出原理。通过实例,展示如何读取传感器数据、生成模拟控制信号等。 第三部分:进阶主题与系统集成 实时操作系统(RTOS)入门: 介绍RTOS的核心概念,包括任务、调度器、信号量、互斥锁、消息队列等。讲解RTOS如何帮助开发者管理复杂的嵌入式系统,实现多任务并发执行,提高系统的实时性和可靠性。将提供一个实际RTOS的入门应用示例。 嵌入式系统中的功耗管理: 探讨在资源受限的嵌入式系统中进行功耗优化的重要性。讲解各种低功耗模式(如睡眠模式、待机模式)的原理和应用,以及如何通过硬件和软件相结合的方式来延长电池寿命。 嵌入式系统调试技巧与故障排除: 传授有效的嵌入式系统调试方法,包括使用调试器进行单步执行、设置断点、查看变量、内存检查等。分享常见的嵌入式系统软硬件故障原因及排查思路,帮助读者快速定位和解决问题。 传感器数据采集与处理: 结合前面介绍的硬件知识,讲解如何选择合适的传感器,并利用前面学习的通信协议和ADC等技术,实现对各类传感器(如温度、湿度、光照、加速度等)数据的准确采集和初步处理。 实际项目案例分析: 通过若干具有代表性的实际项目案例,如智能家居设备、数据记录仪、简单的机器人控制系统等,将前面学到的知识融会贯通,展示如何从需求分析到最终实现,一步步构建一个完整的嵌入式系统。这些案例将涵盖硬件选型、软件设计、系统集成和测试等全过程。 本书特色: 强调实践操作: 全书包含大量的代码示例、电路图和操作指导,鼓励读者动手实践,理论与实践紧密结合。 由浅入深,循序渐进: 从基础概念入手,逐步深入到高级主题,适合不同层次的读者。 聚焦核心技术: 重点讲解嵌入式开发中最常用、最核心的技术,确保读者掌握必备技能。 贴近工程实际: 案例分析和项目实践均来源于实际工程需求,具有很高的参考价值。 语言通俗易懂: 避免使用过于晦涩的术语,力求用清晰、简洁的语言解释复杂的概念。 学习本书,你将能够: 深刻理解嵌入式系统的硬件架构和软件工作原理。 熟练掌握C/C++语言在嵌入式开发中的关键技术。 独立完成基本的嵌入式硬件接口的驱动开发。 掌握中断、定时器、通信等核心外设的使用。 了解实时操作系统的基本概念和应用。 具备初步的嵌入式系统调试和故障排除能力。 能够根据实际需求,设计和实现简单的嵌入式系统应用。 无论你是初入嵌入式领域的学生,还是希望提升专业技能的在职工程师,《嵌入式系统设计与实践:从理论到应用》都将是你宝贵的参考书和实践指南,助你在嵌入式开发的道路上迈出坚实的步伐。

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目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的价值,我认为远远超出了其标价。它更像是一份集成了数十年工程经验的知识库,而不是一本单纯的教科书。我尤其欣赏作者在描述系统设计权衡时的那种务实态度。他不会盲目推崇某一种技术方案,而是会清晰地摆出不同选择的优缺点、资源消耗以及应用场景的限制。例如,在讨论内存映射和外设访问策略时,书中不仅介绍了标准方法,还深入探讨了在资源极度受限的环境下,如何通过巧妙的软件技巧来优化总线竞争和延迟。这些内容,通常只有在公司内部培训手册或者资深工程师的私密备忘录中才能找到。这本书成功地将这种“只有实战中才能领悟的智慧”系统地整理并公之于众,使得读者能够站在巨人的肩膀上,快速建立起对系统级设计的全局观。对于那些希望从“会用”跃升到“精通”的读者来说,这本书提供的深度和广度,是无可替代的学习资源。

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我花费了将近一周的时间,主要在研究这本书中关于系统初始化和中断处理的那几章。我的感受是,作者在讲解这些底层机制时,展现了令人惊叹的耐心和深度。很多其他资料中一笔带过的部分,这本书却用了数页篇幅进行详细的分解,比如寄存器位级的操作、时序图的每一个时钟周期变化,都被描绘得淋漓尽致。更让我惊喜的是,作者似乎预料到了读者可能在哪些地方产生困惑,并提前在脚注中提供了额外的解释或者引用了更权威的参考资料。这种未雨绸缪的处理方式,极大地减少了我反复回溯查阅资料的时间。举个例子,关于看门狗定时器的配置,我过去总是在理解其复位条件上感到模糊,但这本书不仅清晰地说明了其工作原理,还附带了一个在特定错误条件下如何安全地“踢狗”的实用代码片段作为示例,这不仅仅是理论的讲解,更是实战经验的传授。这种实践指导的深度,远超出了我阅读过的同类书籍的平均水平,它真正地做到了将理论与工程实践无缝对接。

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从排版和易读性的角度来看,这本书的编辑工作做得非常到位,尽管内容非常密集,但整体的视觉体验却出奇地舒适。字体选择上,正文字体清晰易读,而代码块和关键术语则采用了不同的衬线字体或加粗处理,形成了鲜明的对比,使得信息层级一目了然。书中的公式推导部分,采用了高质量的数学排版引擎,公式的对齐、上下标的位置都无可挑剔,这对于理解复杂的数学模型至关重要,避免了因排版混乱而导致的理解错误。此外,章节之间的过渡处理也体现了编者的匠心,通常会在结束一个复杂主题后,用一小段总结性的文字来承接下一个模块的引入,形成一种流畅的阅读节奏,而不是生硬地切入新内容。这种对细节的关注,无疑是长期处于高强度技术文档编辑环境中才能培养出来的专业素养。阅读过程中,我几乎没有遇到因为排版问题而不得不停下来重新解读的段落,这极大地保证了学习的连续性和沉浸感。

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这本书的封面设计非常引人注目,那种深沉的蓝色调配上银色的字体,立刻就给人一种专业、严谨的感觉。我拿到手的时候,首先被它的厚度惊到了,这绝不是一本轻描淡写的小册子,一看就知道里面是真材实料。内页的纸张质量也相当不错,摸上去手感平滑,即使用钢笔书写也不会洇墨,这对于需要大量做笔记和标注的读者来说简直是福音。装帧方面,它采用了平装,但侧边线看起来非常牢固,即使经常翻阅也不会轻易散页。初略翻阅目录,章节划分显得逻辑性极强,从基础概念的铺陈到复杂的应用案例,层层递进,似乎在引导读者一步步深入这个技术领域。我特别注意到,书的扉页部分对作者的背景介绍非常详尽,这让我对书中的权威性有了初步的信心。整体而言,这本书在实体呈现上,无疑是工业技术类书籍中的上乘之作,光是放在书架上,就散发着一种令人敬畏的知识分量。这种对物理形态的重视,往往预示着内容本身也经过了细致的打磨和校对。我至今还没来得及深入阅读,但仅凭这第一印象,我已经对接下来的学习之旅充满了期待,相信它不会辜负我这份沉甸甸的触感。

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这本书的语言风格,坦率地说,一开始读起来需要一些适应。它不像那些面向大众的科普读物那样,用轻松幽默的比喻来解释晦涩的原理。相反,作者采取了一种近乎学术论文的严谨笔调,每一个句子都力求精确无误,充满了技术术语和精确的描述。这种风格对于已经有一定基础的工程师来说,简直是如沐春风,他们会欣赏这种不绕弯子的直接性。但对于初学者,可能需要放慢阅读速度,时不时地停下来查阅一下专业词汇,甚至需要准备一个专门的术语表。不过,一旦你跟上了作者的思路,你会发现这种精准的表达方式避免了大量的歧义,使得复杂的逻辑链条得以清晰地展现。书中大量的图表和流程图,绘制得极其清晰,即便是最抽象的系统架构图,也能被用最简洁的线条勾勒出来,配合文字的论述,形成了一种互为佐证的阅读体验。我个人认为,这种写作方式是对读者智力的尊重,它假设读者有能力去消化这些信息,而不是将信息“喂”给读者。这是一种高标准的知识传递,虽然过程可能略显艰涩,但最终获得的理解会更加牢固和深刻。

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