S7-1200 PLC编程及应用 第3版 西门子S7系列 PLC编程书籍

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廖常初 编
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店铺: 旷氏文豪图书专营店
出版社: 机械工业出版社
ISBN:9787111563136
商品编码:12064026251
包装:平装
丛书名: 电气信息工程丛书
开本:16开
出版时间:2017-04-01

具体描述

工业自动化控制系统中的神经中枢:深入探索西门子 S7 系列 PLC 编程及应用 在当今高度自动化和智能化的工业生产领域,可编程逻辑控制器(PLC)扮演着至关重要的角色,如同整个生产流程的“神经中枢”,负责接收来自各种传感器的信号,根据预设的逻辑程序进行分析和决策,最终控制执行器完成各项操作。其中,西门子 S7 系列 PLC 以其卓越的性能、稳定性和广泛的应用,成为了全球工业自动化领域的主流选择之一。本书,作为一本面向工业自动化从业者、工程技术人员以及相关专业学生的专业书籍,将为您系统地、深入地揭示 S7 系列 PLC 的奥秘,带您掌握其精髓,驾驭工业生产的自动化指令。 本书并非仅仅罗列枯燥的技术参数或简单的操作指令,而是以一种贯穿理论与实践、由浅入深的教学思路,力求让读者在理解 PLC 基本原理的基础上,能够熟练运用 S7 系列 PLC 进行实际项目的开发与应用。我们深入剖析了 S7 系列 PLC 的硬件架构,从 CPU 模块、输入/输出(I/O)模块、通信模块到电源模块,逐一讲解其工作原理、选型依据及接口连接方式,确保读者对 PLC 的物理实体有清晰的认知。通过对硬件的深入理解,读者将能够更准确地评估项目需求,选择最适合的 PLC 配置,避免不必要的浪费或性能瓶颈。 在软件编程方面,本书将重点围绕 S7 系列 PLC 最常用的编程语言——梯形图(LAD)、指令表(STL)和函数块图(FBD)进行详细阐述。我们将从最基本的逻辑门电路、定时器、计数器等基础指令讲起,逐步过渡到复杂的位逻辑、字逻辑、定时和计数功能。对于每一类指令,我们不仅会解释其功能和操作数,更会结合实际应用场景,提供大量的典型案例分析,让读者在“做中学”,在“学中悟”。例如,在讲解定时器时,我们不会仅仅停留在“定时器启动、延时、复位”的层面,而是会通过实际的启动顺序控制、延时触发报警、周期性任务执行等案例,让读者深刻理解定时器在实际控制中的重要性及其灵活运用。 更进一步,本书将深入探讨 S7 系列 PLC 在结构化编程、数据块(DB)的应用、功能块(FB)、组织块(OB)以及函数(FC)的设计与调用等方面的高级编程技巧。我们强调结构化编程的优势,例如代码的可读性、可维护性和可重用性,并指导读者如何通过创建自定义的 FB 和 FC 来封装重复性的功能模块,从而大大提高编程效率和程序质量。对于 OB 的讲解,我们将重点关注其在 PLC 运行周期中的作用,例如启动 OB、周期 OB、故障 OB 等,以及如何利用它们来处理不同类型的事件和异常。 数据处理是 PLC 编程的核心之一。本书将详细讲解 S7 系列 PLC 的各种数据类型,包括布尔量、字节、字、双字、浮点数等,以及它们在内存中的存储方式和操作方法。我们将重点介绍如何有效地使用数据块(DB)来组织和管理程序中的数据,包括全局数据块、局部数据块以及实例化数据块。通过实际案例,读者将学会如何读写各种数据类型,如何进行数据转换和校验,以及如何利用数据块实现数据的持久化存储和通信。 通信是现代工业自动化系统不可或缺的组成部分。本书将专门辟出章节,深入讲解 S7 系列 PLC 的各种通信协议和通信方式。我们将重点介绍 PROFIBUS DP/MPI、PROFINET 等西门子主推的现场总线技术,以及如何配置和编程来实现 PLC 与其他设备(如 HMI、变频器、其他 PLC)之间的高效通信。读者将学习如何设置通信参数,如何编写通信程序,以及如何诊断通信故障。此外,对于 OPC UA 等开放式通信标准的介绍,也将帮助读者了解 S7 系列 PLC 在实现工业物联网(IIoT)方面的潜力。 除了基础理论和编程技巧,本书还将聚焦 S7 系列 PLC 在各行各业的实际应用。我们将选取多个典型行业的案例,例如食品饮料、汽车制造、化工、电力、楼宇自控等,详细剖析 S7 系列 PLC 在这些行业中的具体应用方案。例如,在食品饮料行业,我们将讲解如何利用 S7 系列 PLC 实现灌装、包装、杀菌等生产线的自动化控制;在汽车制造行业,我们将展示 S7 系列 PLC 在机器人协作、装配线控制、质量检测等方面的应用;在电力行业,我们将探讨 S7 系列 PLC 在变电站监控、发电机组控制等方面的应用。这些案例的分析将帮助读者将理论知识转化为解决实际工程问题的能力,拓宽其视野,激发其创新思维。 为了帮助读者更好地掌握 S7 系列 PLC 的编程和应用,本书还提供了大量的实践练习和综合项目。每个章节都配有精心设计的练习题,涵盖了该章节所讲授的知识点。更重要的是,本书设计了几个贯穿始终的综合项目,例如一个简单的生产线控制系统、一个多功能电机控制系统等。读者将有机会从零开始,一步步地完成这些项目的硬件组态、软件编程、调试和测试,从而全面提升其综合应用能力。 此外,本书还将关注 S7 系列 PLC 的故障诊断与排除。我们知道,在实际的工业生产中,设备的故障是不可避免的。因此,掌握有效的故障诊断与排除方法,对于保证生产的连续性和稳定性至关重要。本书将介绍 S7 系列 PLC 的诊断工具,例如诊断缓冲区、在线监视功能等,以及如何利用这些工具来定位和解决常见的硬件和软件故障。 本书的目标读者群体广泛,包括: 工业自动化工程师和技术人员: 希望系统学习或深化 S7 系列 PLC 编程与应用技能,以应对日益复杂的自动化项目。 电气工程师和自动化专业学生: 学习 PLC 基础知识和进阶技术,为未来的职业生涯打下坚实基础。 项目经理和技术负责人: 希望了解 S7 系列 PLC 的技术特点和应用潜力,以便做出更明智的技术决策。 PLC 编程爱好者: 对工业自动化技术充满热情,希望掌握一门实用技能。 通过阅读本书,您将能够: 深入理解 S7 系列 PLC 的硬件架构和工作原理。 熟练掌握 S7 系列 PLC 的梯形图、指令表和函数块图等编程语言。 掌握结构化编程、数据块、功能块、组织块和函数的设计与应用。 理解并应用 S7 系列 PLC 的各种数据类型和通信协议。 学会如何为实际项目选择和配置 S7 系列 PLC。 掌握 S7 系列 PLC 在不同行业的典型应用案例。 具备使用 S7 系列 PLC 进行故障诊断与排除的能力。 本书以其全面、深入、实用的内容,旨在成为您学习和掌握西门子 S7 系列 PLC 编程及应用的得力助手。我们相信,通过对本书内容的认真学习和反复实践,您将能够自信地驾驭 S7 系列 PLC,为推动工业自动化进程贡献您的力量。

用户评价

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作为一名在自动化行业有一定经验的工程师,我深知PLC编程的精髓在于“理解”和“应用”。很多时候,技术文档和基础教程只能提供“是什么”,而真正能让我们进步的,是“为什么”和“怎么做”。这本《S7-1200 PLC编程及应用 第3版》在这方面做得相当出色。我尤其关注书中关于“程序结构化”和“错误处理”的讲解。在实际的工业项目中,程序的规模往往很大,如果不能做到良好的结构化,将会变得难以阅读、维护和调试。作者在书中详细阐述了如何利用组织块(OB)、功能块(FB)和函数(FC)来组织程序,如何通过封装通用的功能,来提高代码的可重用性和可读性。他甚至提供了一些关于命名规范、注释编写的建议,这些细节虽然看似微小,但在实际项目中却能起到事半功倍的效果。更重要的是,书中强调了“错误处理”的重要性。自动化系统在运行过程中难免会遇到各种各样的异常情况,比如传感器故障、通信中断、设备卡死等等。如果程序没有完善的错误处理机制,就可能导致系统崩溃或产生不可预见的后果。作者在书中提供了一些关于如何使用异常处理指令、如何记录错误信息、以及如何通过HMI向操作员发出报警的实用方法。这些内容对于提高PLC系统的稳定性和可靠性至关重要。我印象深刻的是,书中提供了一个关于“运动控制”的综合案例,从伺服驱动器的选型、接线,到TIA Portal中的轴组态、运动指令的应用,再到如何处理伺服的报警和故障,都进行了详尽的讲解。这让我对S7-1200在运动控制领域的应用有了更深入的理解。

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这本书的出版,对我这个在工业自动化领域摸爬滚打多年的工程师来说,无疑是一场及时雨。在我看来,S7-1200这个系列PLC,凭借其紧凑的设计、强大的功能以及相对友好的编程环境,已经成为了众多中小型自动化项目中的首选。然而,尽管官方文档提供了基础的信息,但要想真正地将其能力发挥到极致,还是需要更深入、更系统性的指导。这本书恰恰满足了这一需求。我特别欣赏的是作者在讲解时,并没有仅仅停留在理论层面,而是大量引用了实际的应用案例。这些案例覆盖了从简单的逻辑控制,到复杂的运动控制,再到数据通信等多个方面。例如,在讲解PID控制的应用时,作者不仅详细阐述了PID算法的原理,还结合了一个具体的温控系统,一步一步地演示了如何在S7-1200中实现PID的配置和参数整定。这种“理论与实践相结合”的方式,让我这个曾经在实际调试中屡屡碰壁的工程师,茅塞顿开。很多时候,我们并非不知道原理,而是不知道如何将其转化为具体的PLC程序,如何处理各种实际情况下的异常。这本书通过丰富的案例,将这些模糊的“知道”转化为清晰的“做到”。再者,书中对于S7-1200的硬件平台,尤其是其CPU模块、信号模块、通信模块等,都有详尽的介绍。这对于我们初次接触S7-1200的用户来说,能够帮助我们快速建立起对整个系统的认知,了解不同模块的功能和接口,从而在项目设计初期就能够做出更合理的硬件选型。我尤其喜欢其中关于通信模块的章节,对Profinet、Ethernet/IP等通信协议的讲解,以及如何利用TIA Portal进行通信组态,都写得非常到位,这对于我们未来需要进行多设备协同工作的项目至关重要。这本书的排版和图示也非常精良,使得原本枯燥的技术内容变得生动易懂,每一页都充满了作者的心血。

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对于一名在自动化行业工作多年的工程师而言,知识更新的速度是一项巨大的挑战。西门子的S7-1200 PLC凭借其紧凑的结构、灵活的扩展性和友好的编程界面,已经成为了中小型自动化项目的首选。然而,要充分发挥其潜力,尤其是应对日益复杂的工业自动化需求,仍然需要一本高质量的参考书。《S7-1200 PLC编程及应用 第3版》恰恰满足了这一需求。我尤其欣赏书中对于“PID控制”的阐述,它超越了简单的理论介绍,而是深入到实际的工业应用场景。作者从实际生产过程中遇到的温度、压力、流量等控制需求出发,详细讲解了PID控制器的基本原理,包括比例、积分、微分三个环节的作用,以及它们如何共同作用以达到稳定的控制效果。更重要的是,书中提供了在TIA Portal环境下,如何进行PID控制器的具体组态步骤,包括选择合适的PID指令块、设置输入输出信号、以及进行关键参数的整定。作者还分享了一些实用的调参经验和技巧,例如如何通过观察系统的动态响应来判断参数的设置是否合理,以及如何处理一些常见的控制干扰。这对于我们这些需要在实际项目中快速有效地调试PID控制系统的工程师来说,无疑是宝贵的财富。此外,书中关于“运动控制”的章节也让我印象深刻。作者结合了伺服驱动器的选型、接线,以及在TIA Portal中进行轴的组态、运动指令的应用,演示了如何实现简单的定位控制、速度控制,甚至是一些更复杂的运动轨迹规划。这让我对S7-1200 PLC在自动化生产线上的应用有了更深入的理解。这本书的精髓在于,它不仅教会我们“怎么做”,更重要的是教会我们“为什么这么做”,从而培养我们解决实际工程问题的能力。

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读完《S7-1200 PLC编程及应用 第3版》,我最大的感受就是这本书的实用性和全面性。对于我们这些长期在生产一线工作的技术人员来说,最看重的是能够学到真正能解决问题的知识。这本书在这方面做得非常出色。书中涵盖了S7-1200 PLC的绝大多数常用功能和应用场景,从基础的逻辑控制、定时器、计数器,到进阶的PID控制、运动控制、通信协议,几乎无所不包。我尤其赞赏作者在讲解“运动控制”部分时,并没有简单地介绍一些指令,而是结合了伺服驱动器的选型、接线、以及在TIA Portal中如何进行轴的组态、运动指令的应用,甚至还包括了简单的定位控制和速度控制的实例。这对于我们经常需要与伺服系统打交道的工程师来说,提供了非常有价值的参考。很多时候,运动控制是PLC应用中最复杂的部分之一,但这本书用清晰的逻辑和具体的例子,将它变得触手可及。此外,书中对“通信”部分的阐述也让我印象深刻。无论是Modbus TCP、Profinet还是Ethernet/IP,作者都详细介绍了其原理、在S7-1200中的实现方式以及常见的应用案例,例如如何实现PLC与上位机之间的通信,如何实现PLC之间的互联互通等。这对于我们构建集成的自动化系统至关重要。书中还提供了一些关于S7-1200 PLC的硬件故障诊断和排除的方法,这对于日常的维护和故障处理也非常有帮助。即使是对于一些非常细节的操作,比如如何使用TIA Portal的在线监视和调试功能,书中也都有详尽的指导。整体而言,这本书就像一本“S7-1200 PLC的百科全书”,能够满足从入门到进阶的各种需求。

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一直以来,我对西门子PLC的Programmable Logic Controller (PLC)系列,尤其是S7-1200,都有着浓厚的兴趣。随着工业自动化技术的飞速发展,以及“中国制造2025”战略的深入推进,掌握S7-1200 PLC的编程和应用,已经成为一名合格的自动化工程师的必备技能。这本《S7-1200 PLC编程及应用 第3版》的出版,对我来说,就像是为我打开了一扇通往S7-1200技术殿堂的大门。我特别欣赏书中对于TIA Portal这款强大集成开发环境的深入讲解。作者从软件的安装、项目的新建、硬件的组态,到程序块的创建、变量的定义,再到各种编程语言(如LAD、FBD、SCL)的应用,都做了极其详尽的介绍。我印象深刻的是,书中针对不同的应用场景,提供了丰富的程序示例,例如,在讲解“运动控制”时,作者结合了伺服驱动器的调试和PLC的指令调用,演示了如何实现轴的启停、定位、速度控制等功能,这对于我来说,是在实际项目中解决运动控制难题的宝贵经验。另外,书中关于“通信”的部分也让我受益匪浅。无论是Profinet、Ethernet/IP,还是Modbus TCP,作者都对其原理、配置和应用进行了详细的阐述。这对于构建分布式控制系统、实现PLC与上位机之间的数据交互,以及PLC之间的互联互通,都提供了坚实的基础。我尤其喜欢其中关于“数据管理”的章节,讲解了如何利用数据块来组织和管理程序中的数据,如何进行数据的备份和恢复,这对于提高程序的健壮性和可靠性至关重要。总而言之,这本书不仅仅是技术的堆砌,更是一种思想的传递,它教导我们如何用更高效、更优化的方式来解决自动化问题。

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在我看来,一本优秀的PLC编程书籍,不仅仅是要教授编程指令和功能,更重要的是要培养读者的“工程思维”。《S7-1200 PLC编程及应用 第3版》在这方面做得非常到位。我特别欣赏作者在讲解“通信”部分时,并没有简单地介绍通信协议的原理,而是深入到实际应用场景中。比如,如何利用Profinet协议实现PLC与HMI(人机界面)之间的高效通信,如何通过Modbus TCP协议实现PLC与第三方设备(如变频器、仪表)的数据交换,以及如何利用Ethernet/IP协议构建一个集成的自动化系统。书中提供了非常详细的组态步骤和程序示例,让我能够清晰地理解如何在TIA Portal中进行通信的配置,如何创建和使用通信指令,以及如何处理通信过程中可能出现的各种问题。我印象深刻的是,作者在讲解“数据块”的应用时,不仅仅是讲解了如何创建和定义数据块,更重要的是,他强调了如何合理地组织和管理数据。他提供了一些关于数据分层的设计思路,以及如何利用数据块来存储生产参数、工艺设定值、历史数据等。这对于我们在实际项目中构建一个高效、易于维护的数据管理系统非常有帮助。此外,书中还涉及到了“模拟量输入/输出”的处理,这是工业自动化中不可或缺的一部分。作者详细讲解了模拟量信号的采集、转换、以及如何进行模拟量输出的控制,并结合实际案例演示了如何利用模拟量来实现温度、压力、流量等过程量的精确控制。这本书的优点在于,它能够将抽象的技术概念与实际的工业应用紧密结合,让读者在学习过程中,能够不断地思考“这个功能在实际项目中有什么用?如何实现?”

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作为一名在自动化领域摸索多年的从业者,对于西门子PLC的熟悉程度可谓是既爱又恨。爱它的强大,恨它的复杂。S7-1200系列PLC作为西门子在中小型市场的主力军,其易用性和性价比让我在很多项目中都乐于选择它。然而,要真正将其潜力发挥出来,往往需要深入的理解和实践。这本《S7-1200 PLC编程及应用 第3版》恰恰填补了我在这方面的部分空白。我特别关注书中关于“程序结构化”和“功能块”的应用。在实际项目中,随着功能的不断增加,程序的复杂性也会急剧上升,如何做到程序的清晰、模块化,以及方便的复用,是很多工程师头疼的问题。作者在书中提供了非常好的解决方案。他详细讲解了如何创建和调用功能块(FC)、功能(FB)以及组织块(OB),并结合实际案例演示了如何通过封装通用的功能,来提高程序的可读性和可维护性。我印象深刻的是,作者在讲解一个复杂的控制逻辑时,并没有写成一个冗长的“大程序”,而是将其拆分成多个功能块,每个功能块负责一部分独立的任务,这样不仅逻辑清晰,而且当某个功能需要修改时,只需要关注对应的功能块即可,大大降低了出错的风险。书中还涉及到了“PID控制”的应用,这对于许多过程控制行业的用户来说至关重要。作者并没有简单地介绍PID的公式,而是从实际的温度、压力、流量等控制需求出发,详细讲解了如何在S7-1200中配置PID控制器,如何进行参数的整定,以及如何处理一些常见的干扰和不确定性。书中提供的调参方法和经验分享,对我来说非常有启发。我尤其喜欢其中关于“故障诊断和报警处理”的章节,这能够帮助我们在实际项目中更好地处理突发状况,保证生产的连续性。

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这本《S7-1200 PLC编程及应用 第3版》是我在自动化学习道路上的一个重要里程碑。在接触S7-1200之前,我对PLC的理解仅停留在一些非常基础的概念上,而这本书则让我对S7-1200有了系统、深入的认识。我特别欣赏作者在讲解“PID控制”时的思路。他并没有直接抛出复杂的数学公式,而是从实际的工业生产场景出发,例如如何稳定控制一个反应釜的温度,或者如何精确控制一个管道的流量。然后,他详细地介绍了PID控制器的原理,包括比例(P)、积分(I)和微分(D)的作用,以及它们如何影响控制系统的动态响应。更重要的是,书中提供了在TIA Portal中如何进行PID控制器的组态,包括选择合适的PID块,设置输入输出信号,以及进行关键参数的整定。他甚至还给出了一些实用的调参技巧和经验,比如如何通过观察系统的阶跃响应来判断参数的设置是否合理,以及如何处理一些常见的控制难题。这对于很多初学者来说,是极其宝贵的指导。除此之外,书中关于“报警系统”的讲解也让我印象深刻。在实际的生产环境中,报警系统是保证设备安全运行、及时发现和处理故障的关键。作者详细讲解了如何定义报警事件,如何设置报警等级,如何触发报警,以及如何通过HMI(人机界面)来显示和处理报警。书中还提供了一些关于报警记录和报警管理的实用方法,这有助于我们对生产过程中的异常情况进行追溯和分析。这本书的语言简洁明了,图文并茂,使得复杂的工业自动化技术变得易于理解和掌握。

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当我拿到这本书的时候,我是一个对S7-1200 PLC完全陌生的新人。我的背景是传统的机械设计,对于电气和自动化知识知之甚少。在朋友的推荐下,我抱着试试看的心态购买了这本书。结果,我惊喜地发现,这本书简直就是为我这样的“小白”量身定做的。作者的语言非常生动有趣,完全没有那种枯燥的技术术语堆砌。我记得在学习“PLC基础知识”和“TIA Portal软件操作”的章节时,作者就像一位耐心的老师,一步一步地引导我。他用了很多形象的比喻,比如把PLC比作一个“大脑”,把输入输出模块比作“感官”,把程序比作“思考逻辑”。这让我很快就理解了PLC的基本工作原理。然后,在学习“梯形图编程”的部分,作者通过一个简单的“启停控制”的例子,让我一步步地学会了如何使用基本触点、线圈、定时器、计数器等指令。书中大量的截图和详细的操作步骤,让我即使一个人在家自学,也不会感到迷茫。我特别喜欢书中关于“报警系统”的章节。在实际应用中,如何及时有效地处理报警,避免设备损坏和生产停滞,是至关重要的。这本书不仅讲解了如何设置报警,如何触发报警,还讲解了如何处理报警,如何记录报警信息,以及如何通过HMI(人机界面)来显示和管理报警。这让我对PLC的应用有了更深层次的认识。此外,书中对“数据块”的讲解也让我受益匪浅。作者解释了如何创建和使用数据块来存储和管理数据,这对于处理复杂的工艺参数和生产数据非常有帮助。这本书的优点在于,它不是简单地罗列知识点,而是将知识点融入到具体的应用场景中,让我觉得学到的知识是有用的,是可以立即投入到实践中的。

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作为一名刚步入自动化行业不久的新人,我对S7-1200 PLC的学习之旅可谓充满了挑战。市面上关于PLC的书籍不少,但很多都过于理论化,或者年代久远,难以跟上新技术的步伐。当我翻开这本《S7-1200 PLC编程及应用 第3版》时,我感到眼前一亮。作者用一种非常亲切且深入浅出的语言,为我打开了S7-1200的世界。最让我印象深刻的是,书中对TIA Portal这款集成开发环境的讲解,可谓是面面俱到。从软件的安装和基本界面介绍,开始,到项目创建、硬件组态、变量表设置,再到如何编写梯形图、SCL等不同类型的程序块,每一个步骤都描绘得细致入微,配以大量的截图,仿佛我正跟着作者一起在电脑上操作。我特别喜欢其中关于“数据类型”和“内存区”的章节,这对于初学者来说是理解PLC工作原理的基础。作者用非常形象的比喻,将抽象的数据类型和内存地址解释得通俗易懂,让我不再对那些BD、DB、M、Q、I等地址感到困惑。而且,书中不仅仅局限于教会我们如何编写简单的程序,更重要的是,它强调了“如何编写高质量、易于维护的PLC程序”。关于程序结构化、子程序和功能块的调用、以及错误处理和报警机制的设置,都有详细的讲解和实例演示。这让我意识到,编程不仅仅是功能的实现,更是一门艺术,需要考虑可读性、可扩展性和鲁棒性。书中提供的那些“最佳实践”和“注意事项”,对于我们这些新人来说,简直是无价之宝,能够让我们少走很多弯路。即使是对于一些初学者可能感到头疼的“中断”和“定时器/计数器”等基础但重要的功能,作者也通过精心设计的案例,让我们能够真正理解它们的用途和应用场景。

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