【包邮】嵌入式C语言技术实战开发 嵌入式C编程教程书籍 嵌入式C语言从入门到精通 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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杨源鑫，侯继红，陈锦勇，刘凯强 著

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店铺： 蓝墨水图书专营店

出版社： 北京航空航天大学

ISBN：9787512427105

商品编码：28686783068

《嵌入式C语言技术实战开发：从入门到精通》 内容简介 本书是一部系统深入的嵌入式C语言技术实战开发指南，旨在帮助读者从零基础掌握嵌入式C语言的编程精髓，并逐步成长为能够独立完成复杂嵌入式项目开发的工程师。本书内容涵盖了嵌入式C语言的理论基础、核心语法、高级特性、实际应用以及开发工具的使用，并结合大量经典案例和实战项目，让读者在实践中巩固所学，提升技能。 第一部分：嵌入式C语言基础入门 本部分将带领读者走进嵌入式C语言的奇妙世界。首先，我们将介绍嵌入式系统的基本概念，包括嵌入式系统的定义、特点、组成以及在各个领域的应用，让读者对嵌入式开发有一个宏观的认识。接着，我们将详细讲解C语言的基础知识，从最基本的变量、数据类型、运算符、表达式入手，逐步深入到控制流程（顺序结构、选择结构、循环结构）、函数、数组、指针、字符串等核心概念。 特别地，在讲解指针时，我们将着重强调嵌入式开发中指针的特殊性和重要性，包括指针与内存地址的关系、指针运算、多级指针、函数指针等，并结合实际的内存操作场景进行演示，帮助读者建立清晰的指针理解。数组和字符串的处理也将结合嵌入式场景，例如字符串的查找、拼接、格式化输出等，为后续的复杂数据结构处理打下基础。 此外，结构体、联合体、枚举等用户自定义数据类型也是嵌入式开发中常用的工具，本书将深入剖析它们的定义、使用方法以及在实际应用中的优势，例如如何使用结构体来组织硬件寄存器，如何利用联合体进行数据类型的灵活转换等。 第二部分：嵌入式C语言高级特性与编程技巧 掌握了C语言的基础知识后，本部分将进一步挖掘嵌入式C语言的高级特性和实用的编程技巧，帮助读者写出更高效、更健壮的代码。 预处理指令： 深入讲解 `define`、`include`、`ifdef`、`ifndef`、`else`、`endif`、`pragma` 等预处理指令的用法，以及宏的定义、带参数宏、预定义宏等，理解它们在代码的编译前处理、条件编译、代码复用等方面的作用。 位操作： 嵌入式开发离不开对底层硬件的直接操作，位操作是进行硬件寄存器读写、状态标志位处理、数据编码解码等不可或缺的技能。本书将详细介绍位运算符（`&`、`|`、`^`、`~`、`<<`、`>>`）的用法，并通过大量实例展示如何进行位域操作、掩码操作、位清零、位设置、位翻转等。 内存管理： 深入探讨嵌入式系统中内存管理的挑战与技巧。讲解 `malloc()`、`calloc()`、`realloc()`、`free()` 等动态内存分配函数的使用，强调在资源受限的嵌入式环境中进行高效内存分配和释放的重要性，以及内存泄漏的排查方法。同时，也会介绍静态内存分配、栈内存分配、堆内存分配的特点和适用场景。 数据结构与算法： 介绍在嵌入式系统中常用的数据结构，如链表（单向链表、双向链表）、栈、队列、树（二叉树、二叉搜索树）等，以及基本的排序算法（冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序）和查找算法（顺序查找、二分查找）。本书将重点讲解如何在嵌入式环境下高效地实现和应用这些数据结构与算法，并提供相关的代码示例。 文件操作： 介绍标准C库提供的文件I/O函数，如 `fopen()`、`fclose()`、`fread()`、`fwrite()`、`fseek()`、`fprintf()`、`fscanf()` 等，以及在嵌入式系统中进行文件读写的注意事项，例如SD卡、NAND Flash等存储介质的文件系统操作。 错误处理与调试技巧： 讲解如何设计 robust 的错误处理机制，包括返回值检查、错误码的使用、异常捕获等。同时，介绍常用的嵌入式调试工具和技术，如GDB、JTAG调试器、串口调试助手等，以及如何通过打印信息、断点调试、逻辑分析仪等手段定位和解决程序bug。 第三部分：嵌入式硬件交互与驱动开发 嵌入式C语言的核心在于与硬件的交互，本部分将详细阐述如何通过C语言控制嵌入式硬件。 裸机开发基础： 讲解在没有操作系统的情况下，如何直接访问和控制硬件。这包括理解内存映射、I/O端口、中断等概念，以及如何通过直接读写寄存器来控制外设。 GPIO（通用输入输出）控制： 详细讲解如何配置和使用GPIO引脚，实现输入、输出、上拉/下拉等功能，并结合实例，如LED闪烁、按键检测等，让读者亲手体验硬件控制。 定时器与中断： 深入讲解定时器的原理和应用，包括定时器的工作模式、定时中断、外部中断等，以及如何利用它们实现精确延时、周期性任务、事件触发等。 串口通信（UART）： 详细介绍UART通信协议，包括波特率、数据位、停止位、校验位等参数的设置，以及如何使用C语言发送和接收数据，实现单片机与PC、其他设备之间的通信。 ADC（模数转换）与DAC（数模转换）： 讲解ADC和DAC的工作原理，以及如何使用C语言读取模拟传感器的数据（如温度、湿度、光照），以及如何生成模拟信号。 SPI、I2C等总线协议： 介绍常用的嵌入式通信总线SPI和I2C，包括它们的通信原理、数据传输方式、主从设备交互流程，并提供如何使用C语言与SPI、I2C外设（如EEPROM、传感器、显示屏）进行通信的示例。 简单驱动程序编写： 结合前面讲解的硬件交互知识，引导读者编写简单的设备驱动程序，例如LED驱动、按键驱动、串口驱动等，理解驱动程序的设计思路和框架。 第四部分：嵌入式操作系统（RTOS）应用开发 当项目复杂度提升，需要更高效的任务管理和资源调度时，嵌入式操作系统（RTOS）就显得尤为重要。本部分将介绍RTOS在嵌入式开发中的应用。 RTOS基本概念： 讲解RTOS的定义、优势、特点，以及任务、信号量、互斥锁、消息队列、事件标志组等核心概念。 FreeRTOS/RT-Thread 实战： 本书将选择一款主流的RTOS（如FreeRTOS或RT-Thread）进行深入讲解。介绍其在嵌入式系统中的移植、配置和基本使用。重点讲解如何创建和管理任务，任务间的通信与同步机制，以及如何利用RTOS的调度器实现多任务并发。 RTOS下的驱动开发： 介绍在RTOS环境下如何编写更具扩展性和模块化的设备驱动，例如如何利用RTOS提供的API实现设备资源的抽象和管理。 常用RTOS组件应用： 讲解RTOS提供的常用组件，如定时器管理、内存管理（伙伴内存分配、内存池）、设备驱动框架等，帮助读者更好地利用RTOS的强大功能。 第五部分：嵌入式系统开发流程与工具链 高效的开发流程和熟练的工具链使用是嵌入式工程师必备的技能。 嵌入式开发环境搭建： 详细指导读者如何搭建常用的嵌入式开发环境，包括交叉编译器的安装与配置、集成开发环境（IDE）的使用（如Keil MDK, IAR Embedded Workbench, STM32CubeIDE, VS Code + PlatformIO等），以及如何创建和管理项目。 交叉编译与链接： 深入讲解交叉编译的工作原理，以及链接脚本的作用，如何理解和修改链接脚本来控制程序的内存分布。 固件下载与调试： 介绍不同硬件平台（如STM32, ESP32, Arduino等）的固件下载方式，以及如何使用调试器进行在线调试，包括设置断点、单步执行、查看变量、内存监视等。 版本控制工具（Git）： 强调版本控制工具（如Git）在嵌入式项目开发中的重要性，讲解Git的基本命令和工作流程，帮助读者进行代码的版本管理和团队协作。 CMake/Makefile 构建系统： 介绍CMake和Makefile在自动化构建项目中的作用，以及如何编写和使用它们来管理复杂的嵌入式项目。 第六部分：嵌入式系统高级应用与案例分析 在掌握了以上基础和进阶知识后，本书将通过实际的案例分析，带领读者深入探索嵌入式系统的广阔应用。 传感器数据采集与处理： 结合实际传感器（如温湿度传感器、光照传感器、加速度计、陀螺仪等），讲解如何通过C语言读取传感器数据，并进行滤波、校准、单位转换等处理，为后续的数据分析或控制提供基础。 通信协议栈实现： 介绍TCP/IP协议栈在嵌入式系统中的应用，以及如何基于LwIP等轻量级TCP/IP协议栈实现网络通信功能，例如Web服务器、MQTT通信等。 嵌入式GUI开发： 简单介绍嵌入式图形用户界面（GUI）的概念和常用库（如LVGL, TouchGFX），以及如何使用C语言开发简单的图形界面应用。 低功耗设计： 探讨嵌入式系统中低功耗设计的策略和技巧，例如睡眠模式、时钟门控、唤醒源等，帮助读者开发更节能的嵌入式产品。 典型项目实战： 结合实际的典型项目，例如智能家居控制系统、工业自动化监控设备、便携式医疗设备等，从需求分析、硬件选型、软件设计到最终实现，进行全方位的案例剖析，让读者将所学知识融会贯通，能够独立完成实际的开发任务。 本书特点 循序渐进，体系完整： 从基础的C语言语法到复杂的RTOS应用，内容由浅入深，逻辑清晰，确保读者能够系统地构建知识体系。 理论与实践相结合： 强调理论知识的讲解，同时辅以大量的代码示例、清晰的流程图和详细的图解，并设计了丰富的实战项目，让读者在动手实践中加深理解。 贴近实际开发： 关注嵌入式开发中实际遇到的问题和挑战，提供实用的技巧和解决方案，帮助读者快速成长为合格的嵌入式工程师。 案例丰富，应用广泛： 涵盖了多种典型嵌入式应用场景，为读者提供丰富的参考和学习资源。 注重细节，易于理解： 对一些关键概念和易混淆点进行深入剖析，力求让读者真正理解其本质。 适合读者 希望系统学习嵌入式C语言开发的初学者。 已经掌握C语言基础，但缺乏嵌入式开发经验的程序员。 从事嵌入式硬件开发的工程师，需要提升软件开发能力。 高校相关专业学生。 对嵌入式技术感兴趣的爱好者。 通过阅读本书，读者将能够扎实地掌握嵌入式C语言的开发技能，理解嵌入式系统的软硬件交互原理，并具备独立完成嵌入式项目开发的能力，为在蓬勃发展的嵌入式领域开启职业生涯或深化研究奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书最大的问题在于，它试图用一种“一网打尽”的方式来涵盖所有嵌入式C语言的知识点，结果却是样样都提，样样不精。在我看来，它对于面向对象思想在嵌入式C语言中的应用探讨得过于浅薄，只是简单地提到了结构体和函数指针的组合，而没有深入讲解如何利用这些工具来构建可维护性高、耦合度低的驱动框架，比如如何优雅地实现设备驱动模型的“注册与注销”机制。此外，对于嵌入式系统特有的内存碎片化问题及其解决方案，例如内存池的设计与实现，书中只是给出了一个非常基础的动态内存分配模拟，完全没有考虑实际应用中内存分配失败的处理策略和性能损耗问题。真正的高手，不仅要会写代码，更要会设计能“活下来”的系统架构。这本书的视角停留在实现具体功能的层面，未能提升到系统架构设计的层次，对于希望成为架构师的读者来说，它提供的价值非常有限。

评分☆☆☆☆☆

这本号称“从入门到精通”的嵌入式C语言教程，我满怀期待地翻开了它。然而，实际的阅读体验却像是在一片广阔的迷雾中寻找方向。书的开头部分，讲解基础概念时还算清晰，对C语言指针和内存管理的描述也比较到位，这对于初学者来说无疑是一个不错的起点。但是，当我试图深入到一些更具实战性的内容时，比如实时操作系统（RTOS）的任务调度机制，或者如何在资源受限的微控制器上进行高效的功耗管理，这本书就显得力不从心了。它似乎将大部分篇幅都放在了对基础语法和标准库函数的罗列上，对于那些真正能让代码跑起来、跑得好的“窍门”和“陷阱”挖掘得不够深入。举个例子，关于中断服务程序的编写规范和原子操作的实现，书中的例子过于简单化，没有充分展示在复杂多中断场景下可能出现的竞态条件问题及其解决方案。我期望看到更多基于真实硬件平台的代码片段和调试心得，而不是停留在理论层面空泛的讨论。总体来说，这本书更像是一本优秀的C语言复习教材，而非一本专注于嵌入式系统深度开发的实战指南。

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本书的排版和插图给我一种强烈的年代感。当我翻到关于底层汇编与C语言混合编程的部分时，我几乎立刻放弃了深入阅读的念头。图示的流程控制逻辑混乱不清，很多关键的内存地址和寄存器名称没有用醒目的方式标出，导致阅读起来非常费力。我尝试理解它关于堆栈帧结构变化的解释，但由于缺乏清晰的动态示意图，我不得不去翻阅其他更专业的资料来辅助理解。更别提书中提到的那些编译器警告和错误信息，它们大多是基于非常老旧的GCC版本，对于我目前使用的最新工具链来说，很多提示已经不复存在，或者提示的含义发生了微妙的变化。这本书似乎没有经过近些年来的技术更新和重构，更像是直接将多年前的讲义直接付梓出版。对于一个致力于在当前技术栈中工作的人来说，这种“怀旧”的体验带来的更多是效率的损耗而非知识的获取。

评分☆☆☆☆☆

我是一个工作了几年、希望转型到更底层开发的工程师，所以对那些只停留在理论的教程很是不屑。我关注的是如何快速上手一个新平台，如何优雅地处理I/O操作，以及如何用最少的资源实现最大的功能。这本书在介绍硬件抽象层（HAL）的设计思想时，虽然提到了模块化和可移植性的重要性，但其提供的代码示例却显得过于陈旧和通用化。例如，在讲解SPI通信协议时，书中给出的驱动代码缺乏对时序图的精确映射，也没有深入讨论如何在不同芯片的数据手册中寻找关键的寄存器配置位。更让我感到失望的是，对于现代嵌入式开发中越来越重要的版本控制和自动化构建流程（如CMake或Makefile的编写），书中完全没有涉及。这对于一个声称能带你“精通”的教程来说，是一个巨大的缺失。软件工程的实践和嵌入式开发的结合才是现代工业的要求，这本书显然在这方面是跟不上时代的步伐的。它更像是上个世纪的教材，对于追求效率和工程规范的读者来说，价值有限。

评分☆☆☆☆☆

我之所以购买这本书，是冲着“实战开发”这四个字去的，希望能学到一些在真实项目场景中解决棘手问题的思路。然而，书中对于调试技巧的介绍，简直可以用“蜻蜓点水”来形容。它提到了使用JTAG/SWD进行断点调试，但对于如何有效地利用硬件断点来定位时间敏感的错误，或者如何使用示波器和逻辑分析仪来验证通信协议的时序，这些至关重要的实战技能一笔带过。我希望能看到更多关于“为什么会出错”以及“如何科学地定位到错误源头”的案例分析。比如，一个经典的看门狗定时器莫名重启的问题，书中仅仅给出了一个通用的复位代码片段，却完全没有探讨上电复位序列、晶振不稳或者外部干扰可能导致的隐性问题。一本好的实战书，应该教你如何像侦探一样去追踪Bug，而不是只提供一个可能奏效的“修复补丁”。这本书在这方面显得过于理想化和书面化了。