AVR單片機自學筆記 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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範紅剛 等 著

圖書標籤:

• AVR單片機
• 單片機
• 嵌入式係統
• C語言
• Arduino
• 電子製作
• DIY
• 開發闆
• 教程
• 自學筆記

齣版社： 北京航空航天大學齣版社

ISBN：9787512408340

版次：1

商品編碼：11055559

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2012-07-01

用紙：膠版紙

頁數：360

字數：501000

正文語種：中文

內容簡介

《AVR單片機自學筆記》以ATmega128單片機為核心，結閤作者多年教學和指導大學生電子設計競賽的經驗編寫而成。
《AVR單片機自學筆記》繼續保持《51單片機自學筆記》一書的寫作風格。以任務為中心，並在書中配有多幅卡通圖片，以輕鬆詼諧的語言漸進式地講述瞭AVR單片機的使用方法。本書不但講述瞭AVR單片機的常用知識，還重點講述瞭Bootl.oader及嵌入式操作係統AVRX的使用方法，更為重要的是書中還包括單色圖形液晶屏繪圖函數庫的應用，同時將許多實際應用中的設計內容及調試經驗融人到本書。
本書既可以作為單片機愛好者的自學用書，也可以作為大中專院校自動化、電子和計算機等相關專業的教學參考書。

內頁插圖

目錄

第1章 AVR單片機及其開發環境簡介
1.1 什麼是單片機
1.2 單片機都能乾什麼
1.3 學單片機一定要從51單片機開始嗎
1.4 AVR單片機“強”在哪兒
1.5 AVR 8位單片機的傢族成員
1.5.1 AVR單片機的型號列錶
1.5.2 選擇哪一款單片機還得自己做主
1.6 簡單介紹本書的主角-ATmega128
1.6.1 ATmega128單片機的主要性能
1.6.2 ATmega128單片機的引腳說明
1.7 AVR單片機集成開發環境的安裝
1.7.1 WinAVR的安裝
1.7.2 AVRStudio的安裝
1.7.3 下載軟件
1.8 用什麼語言和AVR單片機交流
1.8.1 還是先從匯編語言談起吧
1.8.2 強大的C語言能否一統天下
1.9 實驗設備
1.9.1 最小係統闆
1.9.2 本書所用的實驗開發闆
1.9.3 下載綫
1.10 一個古老神燈的閃爍例程
1.10.1 一個LED燈閃爍的硬件電路
1.10.2 開發軟件使用
1.11 介紹一下筆者的學習過程及心得
1.11.1 筆者是如何“上AVR道”兒的
1.11.2 最快的學習方法就是跟隨成功者的腳步
1.11.3 誰沒鬱悶過
1.11.4 歡迎加入“單片機同盟”

第2章 重溫C語言
2.1 C語言的四梁八柱-C語言的結構
2.1.1 C語言的基本結構
2.1.2 C語言的執行過程
2.2 C語言的基本字符、標識符和關鍵字
2.3 從儲物盒想起C語言中的基本數據類型
2.3.1 常量與變量
2.3.2 整型數據
2.3.3 字符型數據
2.3.4 實型數據
2.4 C語言中的運算符
2.4.1 誰不懂“復製”啊——賦值運算符
2.4.2 加、減、乘、除少不瞭——算術運算符
2.4.3 加、減的另一種錶示——增量和減量運算符
2.4.4 誰大誰小要弄清——關係運算符
2.4.5 與、或、非——邏輯運算符
2.4.6 位運算符
2.4.7 復閤賦值運算符
2.4.8 條件運算符
2.4.9 指針和地址運算符
2.4.10 強製類型轉換運算符
2.5 利益共同體——函數
2.5.1 函數究竟是什麼
2.5.2 係統庫函數
2.5.3 用戶自定義編寫的函數
2.5.4 變量的勢力範圍和生命時間
2.6 程序結構和流程控製語句
2.6.1 按部就班——順序結構
2.6.2 人生的十字路口——選擇結構
2.6.3 小毛驢拉完磨就放你迴去——循環結構
2.7 物以類聚說數組
2.7.1 一行大樹——一維數組
2.7.2 兩行民宅——二維數組
……

第3章 AVR的觸角-I/O口的應用
第4章 外部中斷的應用
第5章 定時器／計數器的應用
第6章 模／數轉換器ADC的應用
第7章 同步串行通信SPI接口
第8章 通用串行接口USART的應用
第9章 TWI（Iz C）總綫接口的應用
第10章 其他片內外設資源的應用
第11章 BootLoader引導加載功能的應用
第12章 實時操作係統AVRX的應用
第13章 12864LCD及其繪圖函數庫的應用
參考文獻

前言/序言

《嵌入式係統設計與實踐：從原理到應用》 內容簡介： 在科技飛速發展的今天，嵌入式係統已滲透到我們生活的方方麵麵，從智能手機、傢用電器到汽車電子、工業自動化，無處不見它們的身影。理解並掌握嵌入式係統的設計與開發，對於投身於現代科技前沿的工程師和技術愛好者而言，無疑是一項至關重要的技能。本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的嵌入式係統學習路徑，從基礎理論的紮實構建，到實際工程應用的逐步實踐，力求讓讀者能夠獨立完成從概念到原型，再到最終産品的設計與開發。 本書的編寫理念在於“循序漸進，理論與實踐相結閤”。我們深知，學習一門技術，尤其是像嵌入式係統這樣涵蓋軟硬件結閤的復雜領域，死記硬背公式或堆砌晦澀的術語是難以真正掌握的。因此，我們采用瞭一種由淺入深、由錶及裏、由點及麵的講解方式，確保讀者在掌握每一個知識點後，都能通過實際動手操作來鞏固和深化理解。 第一部分：嵌入式係統基礎理論 在正式進入具體的硬件平颱和開發工具之前，我們首先需要對嵌入式係統有一個宏觀的認識。本部分將詳細介紹嵌入式係統的定義、特點、組成架構以及其在各個行業的典型應用。讀者將瞭解到嵌入式係統與通用計算機係統的根本區彆，理解其在資源受限、實時性要求高等方麵的特殊性。 嵌入式係統的概念與分類： 深入剖析嵌入式係統的核心特徵，包括專用的硬件、實時操作係統（RTOS）的選擇與應用、低功耗設計等。我們將介紹不同類型的嵌入式係統，例如微控製器（MCU）為核心的係統、數字信號處理器（DSP）為核心的係統、以及更復雜的片上係統（SoC）。 微處理器與微控製器（MCU）的核心原理： 盡管本書後續會側重於微控製器，但理解微處理器的基本工作原理至關重要。我們將介紹CPU的指令集架構（ISA）、流水綫、存儲器層次結構等概念。在此基礎上，重點講解微控製器（MCU）的獨特之處，包括其集成化的設計，如CPU、RAM、ROM、I/O接口、定時器、中斷控製器等都集成在一塊芯片上。 存儲器係統： 深入探討嵌入式係統中常用的存儲器類型，包括RAM（SRAM、DRAM）和ROM（Flash、EEPROM）。我們將解釋它們的讀寫速度、存儲容量、斷電後數據是否保持等關鍵特性，以及它們在嵌入式係統中的作用和配置方式。 中斷係統與實時性： 中斷是嵌入式係統實現高效響應和多任務處理的關鍵機製。本部分將詳細講解中斷的産生、中斷嚮量錶、中斷服務程序（ISR）的設計、中斷優先級管理以及如何避免中斷衝突。同時，我們會探討實時操作係統的概念，分析其在保證係統實時性方麵的作用，並介紹一些典型的RTOS特性，如任務調度、進程間通信（IPC）、信號量、互斥鎖等。 I/O接口與通信協議： 嵌入式係統需要與外界進行信息交互，I/O接口是實現這一功能的橋梁。我們將詳細介紹各種常用的I/O接口，如通用輸入輸齣（GPIO）、模擬-數字轉換器（ADC）、數字-模擬轉換器（DAC）、脈衝寬度調製（PWM）等。在此基礎上，我們將深入講解嵌入式係統中常見的通信協議，包括串行通信（UART、SPI、I2C）、並行通信，以及網絡通信（Ethernet、Wi-Fi、Bluetooth）的基礎知識和應用。 第二部分：嵌入式係統開發環境搭建與基礎知識 在理論知識得到一定程度的積纍後，本書將引導讀者動手實踐。本部分將詳細介紹如何搭建一個完整的嵌入式係統開發環境，並講解基礎的軟件開發技巧。 開發工具鏈的組成與配置： 詳細介紹交叉編譯工具鏈（Compiler, Assembler, Linker, Debugger）的原理和配置方法。我們將引導讀者選擇適閤不同硬件平颱的交叉編譯工具，並演示如何將其集成到集成開發環境（IDE）中，以實現代碼的編寫、編譯、鏈接和下載。 集成開發環境（IDE）的使用： 介紹主流嵌入式開發IDE的使用技巧，包括項目創建、代碼編輯、工程管理、斷點調試、代碼跟蹤、性能分析等功能。我們將通過實例演示，幫助讀者熟悉IDE的各個功能模塊，提高開發效率。 硬件平颱的選擇與介紹： 本書將以一個或多個典型的嵌入式開發闆作為實踐平颱。我們會詳細介紹這些開發闆的硬件組成、核心處理器、主要外設接口，以及其在實際應用中的優勢和局限性。例如，可能會選擇一款性能適中、資源豐富、社區支持良好的開發闆，以便讀者能夠方便地進行學習和實驗。 C語言在嵌入式開發中的應用： C語言是嵌入式開發最常用的編程語言。本部分將重點講解C語言在嵌入式開發中的特有用法和注意事項，例如指針的深入理解、位操作、內存管理、中斷處理函數的編寫、以及如何利用C語言的特性來高效地控製硬件。 匯編語言的基礎知識： 雖然C語言是主體，但對匯編語言的理解有助於深入理解硬件工作原理以及進行性能優化。我們將簡要介紹匯編語言的基本語法、指令集以及其與C語言的結閤使用方式。 第三部分：核心外設與驅動程序開發 掌握瞭基礎的開發環境和編程技巧後，本書將進入核心部分——學習如何驅動和控製嵌入式係統中的各種外設。 GPIO（通用輸入輸齣）的編程： 詳細講解如何通過GPIO接口實現對LED、按鍵、繼電器等外部設備的控製。我們將從配置GPIO的輸入/輸齣模式、設置電平、讀取狀態等方麵入手，通過實際代碼示例，幫助讀者理解GPIO的工作原理和編程方法。 定時器與計數器的應用： 定時器和計數器是嵌入式係統中非常重要的功能模塊，它們可以用於産生延時、定時觸發事件、測量脈衝寬度等。本部分將深入講解不同類型的定時器（如普通定時器、高級定時器）的工作模式，以及如何通過編程實現周期性任務、精確延時和事件計數。 ADC（模數轉換器）與DAC（數模轉換器）的使用： 講解ADC將模擬信號轉換為數字信號，以及DAC將數字信號轉換為模擬信號的原理。我們將介紹ADC的采樣率、分辨率、參考電壓等關鍵參數，並演示如何通過ADC讀取傳感器數據（如溫度、光照強度、電壓等），以及如何通過DAC輸齣模擬信號（如控製蜂鳴器、生成波形等）。 PWM（脈衝寬度調製）的控製： PWM技術在電機調速、LED亮度調節、舵機控製等領域有著廣泛應用。本部分將詳細介紹PWM的生成原理、占空比、頻率等參數，並提供實際的PWM控製代碼示例，讓讀者能夠實現對外部設備的精細化控製。 串行通信接口（UART, SPI, I2C）的驅動開發： UART： 講解UART（通用異步收發傳輸器）的通信原理，包括波特率、數據位、停止位、校驗位等設置。我們將演示如何使用UART實現與其他設備的串行通信，例如與PC機通過串口助手進行數據交互，或與其他微控製器進行點對點通信。 SPI： 介紹SPI（串行外設接口）的總綫結構和工作模式（主從模式、時鍾極性與相位）。我們將詳細講解如何編寫SPI驅動程序，以驅動SPI接口的傳感器、存儲器等外設。 I2C： 闡述I2C（集成電路互聯）的總綫結構和通信協議，包括起始/停止條件、地址尋址、ACK/NACK應答。我們將演示如何使用I2C總綫與闆載或外接的I2C設備（如EEPROM、傳感器、顯示屏控製器）進行通信。 中斷係統的深入應用： 除瞭基礎的中斷概念，本部分將進一步探討中斷在實際應用中的高級用法，如外部中斷、定時器中斷、通信中斷等。我們將教授如何編寫高效、健壯的中斷服務程序，並講解如何利用中斷來提升係統的響應速度和處理效率。 第四部分：嵌入式係統軟件設計與進階 在掌握瞭硬件接口和驅動開發之後，本書將進一步探討嵌入式係統的軟件設計方法和一些進階主題。 實時操作係統（RTOS）的原理與實踐： 詳細介紹RTOS的核心概念，包括任務（Task）、任務調度、任務間通信（IPC）、同步機製（信號量、互斥鎖、消息隊列）等。我們將選擇一款主流的RTOS（如FreeRTOS），並通過實例演示如何創建任務、管理任務優先級、實現任務間的協作與同步，以構建更復雜的嵌入式係統應用。 嵌入式Linux係統開發入門（可選）： 對於希望深入瞭解更強大、更通用的嵌入式係統平颱的讀者，本部分將提供嵌入式Linux係統開發的基礎入門。我們將介紹Linux的內核、文件係統、驅動模型，以及交叉編譯工具鏈的構建，並演示如何在嵌入式設備上移植和運行Linux係統。 嵌入式係統中的內存管理： 深入探討嵌入式係統中內存的重要性，包括內存的分配與釋放、堆與棧的區彆、以及如何避免內存泄漏和野指針等問題。我們將介紹動態內存分配函數（malloc, free）在嵌入式係統中的適用性，以及一些更底層的內存管理技巧。 調試技巧與故障排除： 掌握有效的調試技巧對於嵌入式開發至關重要。本部分將介紹多種調試方法，包括使用硬件調試器（如JTAG, SWD）、printf調試、邏輯分析儀的使用，以及如何通過分析日誌信息來定位和解決問題。 電源管理與低功耗設計： 在許多嵌入式應用中，低功耗設計是一個關鍵的考量因素。本部分將介紹各種低功耗技術，包括CPU休眠模式、外設時鍾控製、電源門控等，並講解如何在軟件層麵實現有效的電源管理策略，以延長電池壽命。 固件更新與OTA（Over-the-Air）技術簡介： 隨著物聯網的發展，固件的遠程更新變得越來越重要。本部分將簡要介紹固件更新的基本流程，以及OTA技術在實現無綫固件升級方麵的原理和應用。 第五部分：典型應用案例分析與項目實踐 理論聯係實際是檢驗學習成果的最佳方式。本書的最後部分將通過一係列精心設計的項目案例，將前麵所學的知識融會貫通，並引導讀者獨立完成有挑戰性的項目。 智能傳感器數據采集與傳輸： 結閤ADC、UART/SPI/I2C等接口，實現對多種傳感器的讀數，並將采集到的數據通過無綫模塊（如Wi-Fi、藍牙）發送到服務器或移動設備。 嵌入式電機控製係統： 利用PWM、定時器和中斷，實現對直流電機、步進電機或舵機的精確控製，例如構建一個簡單的機器人手臂或自動化的裝置。 簡易人機交互界麵設計： 結閤LCD顯示屏、按鍵、觸摸屏等，設計一個具有基本用戶界麵的嵌入式設備，用戶可以通過界麵進行參數設置或狀態查詢。 網絡通信與遠程控製： 利用TCP/IP或UDP協議，實現嵌入式設備與互聯網的通信，例如構建一個遠程監控係統，可以通過網絡發送指令控製設備，或接收設備的狀態信息。 物聯網（IoT）應用開發基礎： 結閤實際項目，演示如何將嵌入式設備接入物聯網平颱，並實現數據的上傳和雲端控製。 總結： 《嵌入式係統設計與實踐：從原理到應用》不僅僅是一本技術書籍，它更是您踏入嵌入式開發領域的一張詳盡的路綫圖。本書力求通過嚴謹的理論闡述、豐富的實踐指導和貼近實際的應用案例，幫助讀者建立起紮實的嵌入式係統知識體係，掌握從硬件選型、軟件開發到係統集成的全流程能力。無論您是初學者，還是希望進一步提升技能的工程師，本書都將是您值得信賴的夥伴，助您在充滿機遇的嵌入式世界中，探索無限可能。

評分☆☆☆☆☆

坦白講，對於我這種對電子工程一知半解的門外漢來說，《AVR單片機自學筆記》的齣現，就像在黑暗中點亮瞭一盞指路明燈。我之前接觸過一些編程語言，但單片機和它們的工作方式有著本質的區彆，它涉及到硬件交互、時序控製等很多新的概念。這本書沒有迴避這些難點，反而用一種非常接地氣的方式去講解。它會先講解基礎的C語言在單片機開發中的應用，然後逐步引入寄存器操作、GPIO配置、ADC原理等核心知識。書中的插圖和流程圖也畫得很清晰，有助於理解復雜的硬件連接和程序流程。我感覺自己不再是孤軍奮戰，而是有瞭一個非常靠譜的夥伴在陪伴我學習。

評分☆☆☆☆☆

這本書真是讓我打開瞭新世界的大門！作為一個完全沒有接觸過單片機的初學者，我一直覺得它是個高不可攀的技術領域。但《AVR單片機自學筆記》這本書，就像一位循循善誘的老師，一點點地把我從一片茫然引嚮瞭清晰的道路。我尤其喜歡它那種“先理解，再動手”的教學方式。書中不會上來就拋齣一堆晦澀的代碼，而是會先用非常形象的比喻和通俗易懂的語言，講解AVR單片機到底是什麼，它的核心部件是如何工作的，以及我們為什麼要學習它。比如，它把CPU比作大腦，內存比作工作颱，外設比作手腳，這種類比一下子就讓我對整個單片機的架構有瞭直觀的認識。

評分☆☆☆☆☆

老實說，當初拿到這本《AVR單片機自學筆記》的時候，我並沒有抱太大的期望，畢竟市麵上的單片機教程琳琅滿目，很多都過於理論化或者例子陳舊。但這本書完全顛覆瞭我的看法。它最大的亮點在於，它真的抓住瞭“自學”的核心需求。它不是那種把你喂飽，而是教你如何自己去“找食”。在講解一些稍顯復雜的概念時，比如定時器、中斷，作者並沒有直接給齣一個現成的解決方案，而是引導你去思考“為什麼需要這個？”“它解決瞭什麼問題？”“有哪些不同的實現方式？”這種啓發式的教學方式，極大地激發瞭我探索的欲望，讓我不僅僅是機械地復製代碼，而是真正理解瞭背後的原理。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的感覺，就像是作者把多年學習和實踐的精華濃縮成一本寶典，並且非常慷慨地分享瞭齣來。它裏麵的很多小技巧和注意事項，都是在實際開發過程中踩坑後總結齣來的寶貴經驗，比如如何進行硬件的正確連接以避免燒毀單片機，調試過程中常見的錯誤以及如何排查，這些細節對於初學者來說實在是太重要瞭。很多時候，一個不起眼的小問題就能卡住我們好幾天，但書裏提到的這些“過來人”的經驗，往往能一語點醒夢中人。讀這本書，我感覺自己少走瞭很多彎路，學得更有效率。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值，絕不僅僅是停留在理論講解上。它最讓我印象深刻的是，每一章都配有精心設計的實踐項目。這些項目從最簡單的LED閃爍，到稍微復雜一點的數碼管顯示、按鍵輸入，再到更深入的ADC采樣、串口通信等等，難度循序漸進，邏輯清晰。更關鍵的是，它提供的例程代碼都寫得非常規範，而且每一步都有詳細的注釋，就像有人手把手教你寫一樣。我跟著書上的步驟，一步步地連接硬件、編寫代碼、下載程序，當那個小小的LED按照我的意願閃爍起來的時候，那種成就感是無與倫比的。這本書讓我感覺，原來單片機編程並沒有想象中那麼難，隻要掌握瞭正確的方法和思路，每個人都可以玩轉它。

評分☆☆☆☆☆

還行吧

評分☆☆☆☆☆

非常不錯的一本書，自學入門足矣。唯一缺憾是，我用AVR STUDIO 6

評分☆☆☆☆☆

不錯，很實用

評分☆☆☆☆☆

看起來還行，學完arduino學這個

評分☆☆☆☆☆

適閤初學入門者，比較容易上手

評分☆☆☆☆☆

第2章 重溫C語言

評分☆☆☆☆☆

1.11.3 誰沒鬱悶過

評分☆☆☆☆☆

適閤初學入門者，比較容易上手

評分☆☆☆☆☆

2.5.2 係統庫函數