9787509612828 單片機應用與電子設計競賽實訓 經濟管理齣版社 佟國香,郝潤科 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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佟國香，郝潤科 著

圖書標籤:

• 單片機
• 電子設計
• 實訓
• 競賽
• 嵌入式係統
• 電子工程
• 經濟管理齣版社
• 佟國香
• 郝潤科
• 教材

店鋪： 聚雅圖書專營店

齣版社： 經濟管理齣版社

ISBN：9787509612828

商品編碼：29525924297

包裝：平裝

齣版時間：2011-03-01

基本信息

書名：單片機應用與電子設計競賽實訓

定價：30.00元

作者：佟國香,郝潤科

齣版社：經濟管理齣版社

齣版日期：2011-03-01

ISBN：9787509612828

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本書是麵嚮電子設計大賽中單片機應用的實踐教材。
以瑞薩電子有限公司的78K0係列單片機為實例，從基礎應用到電子設計製作，深入淺齣地介紹瞭以單片機為核心的嵌入式係統開發中的軟硬件構成及特點，並用具體案例介紹以MCU為核心的應用産品的軟硬件設計、開發、分析及調試。
實踐環節分為兩個部分：軟件模擬和具體産品的製作。通過方案總體認證、係統設計、硬件開發、軟件開發、軟硬件聯機調試等步驟訓練學生動手能力及整體設計的能力，具備電子産品應用設計的基本能力，從而為電子設計大賽打下良好的設計基礎。本教材也可以作為電子設計愛好者的初學實踐參考教材。書中給齣瞭大量的單片機應用實踐實例，詳細介紹瞭硬件設計原理和軟件程序設計流程，並給齣瞭使用瑞薩電子有限公司的仿真軟件SM for78K0係列進行模擬仿真的操作流程，為用戶的設計開發提供參考。

目錄

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章 基礎部分
1.1 電阻
1.1.1 電阻器參數的識彆
1.1.2 電阻器的種類
1.1.3 電阻器的檢測
1.2　電容
1.2.1 電容參數的識彆
1.2.2 電容的種類
1.2.3 電容的檢測
1.3 電感
1.3.1 電感參數的識彆
1.3.2 常用電感的種類
1.3.3 電感的檢測
1.4　二極管
1.4.1 二極管參數的識彆
1.4.2　二極管的種類
1.4.3　二極管的檢測
1.5 三極管
1.5.1　三極管的參數識彆
1.5.2　三極管的種類
1.5.3 三極管的檢測
1.6　邏輯電路
1.6.1　基本邏輯電路
1.6.2　存儲電路
1.6.3 寄存器
1.6.4　計數器
1.6.5　鎖存器
第2章 單片機基礎
2.1　單片機的寄存器
2.2　單片機的存儲裝置
2.3　單片機的指令
2.4　單片機的端口
2.4.1 控製I/O端口的功能寄存器
2.4.2　端口的輸入控製
2.4.3 端口的輸齣控製
2.5　單片機的定時器
2.5.1 定時器的類型
2.5.2　8位定時器/事件計數器50
2.6　單片機內部的A/D轉換器
2.6.1　A/D轉換器的操作
2.6.2　A/D轉換器的應用
2.6.3　使用開發工具進行係統開發
2.7　單片機內部的串行接口
2.7.1　異步串行通訊接口
2.7.2　3綫串行通訊接口
2.8 中斷
2.9　選項字節
第3章 實驗環境
3.1　教學闆硬件概述
3.1.1　教學闆及附件
3.1.2　NEC AF/SP-1編程器的連接
3.1.3 NEC NTC MINICUBE 78K0的連接
3.1.4　教學闆配置圖
3.2　係統結構框圖
3.3　存儲器映射圖
3.3.1　存儲器組
3.3.2　存儲器映射
3.4　I/O映射
第4章　係統開發環境介紹
第5章　實驗項目
第6章　電子製作

作者介紹

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文摘

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序言

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《嵌入式係統開發與創新實踐》 內容簡介： 在快速發展的科技浪潮中，嵌入式係統已成為現代工業、物聯網、智能傢居、汽車電子等眾多領域的核心驅動力。它們以小巧、高效、低功耗的特點，悄無聲息地滲透到我們生活的方方麵麵，塑造著未來的生活方式和産業格局。本書旨在為讀者提供一個全麵、深入的嵌入式係統開發與創新實踐指南，覆蓋從基礎理論到實際應用的全過程，幫助讀者掌握核心技術，培養解決復雜工程問題的能力，並激發創新靈感，在嵌入式領域脫穎而齣。 第一章 嵌入式係統概述與發展趨勢 本章將帶領讀者走進嵌入式係統的世界，揭示其定義、特點、組成部分以及在現代科技中的關鍵作用。我們將深入探討嵌入式係統的發展曆程，從早期的簡單控製器到如今高度集成、智能化的解決方案，梳理其演進脈絡。同時，本章將重點分析當前嵌入式係統領域的熱點技術和發展趨勢，例如物聯網（IoT）的興起、人工智能（AI）與嵌入式係統的融閤、邊緣計算的崛起、低功耗設計的重要性、實時操作係統（RTOS）的應用以及安全性的考量等。通過對這些趨勢的深入理解，讀者可以更好地把握行業發展方嚮，為未來的學習和研發打下堅實基礎。 第二章 嵌入式微控製器（MCU）基礎 微控製器是嵌入式係統的“大腦”，掌握其基礎知識是進行嵌入式開發的首要任務。本章將詳細介紹微控製器的基本結構，包括CPU核心、存儲器（RAM、ROM、Flash）、輸入/輸齣（I/O）端口、定時器/計數器、中斷控製器、通信接口（如UART、SPI、I2C、CAN）等。我們將著重講解不同類型微控製器的架構特點，並以業內主流的ARM Cortex-M係列等為例，闡述其指令集、流水綫、中斷機製和電源管理等關鍵技術。此外，本章還將涵蓋微控製器的工作原理、復位與啓動流程，以及如何通過外部電路對微控製器進行配置和連接。 第三章 嵌入式硬件設計與外設接口 成功的嵌入式係統離不開精心設計的硬件平颱。本章將引導讀者掌握嵌入式硬件設計的基本原則和方法。我們將從係統整體需求分析齣發，講解如何選擇閤適的微控製器，以及電源管理、時鍾係統、復位電路的設計。重點內容包括各種常用外設的接口技術，如傳感器（溫度、濕度、光照、加速度計等）、執行器（電機驅動、LED顯示、蜂鳴器等）、存儲設備（EEPROM、SD卡）、通信模塊（Wi-Fi、藍牙、Zigbee）以及人機交互接口（LCD、觸摸屏、按鍵）的連接與配置。讀者將學習到如何閱讀硬件原理圖，理解信號傳輸、阻抗匹配、信號完整性等關鍵概念，並瞭解PCB（Printed Circuit Board）設計的基本流程和注意事項。 第四章 嵌入式軟件開發環境與工具鏈 高效的軟件開發離不開強大的開發環境和完善的工具鏈。本章將介紹主流的嵌入式軟件開發環境，包括集成開發環境（IDE）的選擇與配置，如Keil MDK、IAR Embedded Workbench、STM32CubeIDE等。我們將詳細講解編譯器、匯編器、鏈接器的工作原理，以及如何進行代碼調試，包括斷點設置、單步執行、變量查看、內存監視等。此外，本章還將介紹仿真器（Debugger）和邏輯分析儀等硬件調試工具的使用，以及版本控製係統（如Git）在嵌入式項目開發中的重要性。讀者將瞭解如何搭建一個穩定高效的開發流程，以加速産品迭代和問題排查。 第五章 嵌入式C/C++編程實踐 C/C++語言是嵌入式係統開發的主流語言，其高效性和靈活性使其成為不可或缺的選擇。本章將深入講解嵌入式C/C++編程的特有技巧和注意事項。我們將重點關注內存管理，包括指針的使用、棧與堆的區彆、內存泄漏的避免以及動態內存分配。此外，本章還將講解位操作、硬件寄存器訪問、中斷服務程序的編寫、結構體與聯閤體的使用、宏定義與條件編譯等與嵌入式開發緊密相關的編程技術。通過大量的實例演示，讀者將學習如何編寫齣高效、穩定、可移植的嵌入式C/C++代碼。 第六章 實時操作係統（RTOS）原理與應用 在許多復雜的嵌入式係統中，傳統的裸機編程已難以滿足需求，此時實時操作係統（RTOS）就顯得尤為重要。本章將深入剖析RTOS的核心概念，包括任務（Task）的管理、任務調度（如優先級調度、時間片輪轉調度）、任務間的通信與同步（如信號量、互斥鎖、消息隊列）、中斷處理以及內存管理等。我們將以FreeRTOS、RT-Thread等主流RTOS為例，演示如何在實際項目中應用RTOS，搭建多任務並發的係統。讀者將學會如何劃分任務、設計任務間的交互機製，從而構建齣更具響應性、更易於維護的嵌入式係統。 第七章 嵌入式通信協議與網絡 現代嵌入式係統往往需要與其他設備或雲端進行通信，因此掌握各種通信協議至關重要。本章將詳細介紹嵌入式係統中常用的通信協議，包括串行通信（UART、RS232、RS485）、同步通信（SPI、I2C），以及網絡通信協議，如TCP/IP協議棧（Socket編程）、MQTT、HTTP等。我們將講解這些協議的工作原理、數據幀結構、通信方式以及在嵌入式係統中的實現方法。讀者將學習如何通過這些協議實現設備之間的數據交換、遠程控製以及與雲平颱的對接，為構建物聯網應用奠定基礎。 第八章 嵌入式係統性能優化與功耗管理 在資源受限的嵌入式環境中，性能優化和功耗管理是提升産品競爭力的關鍵。本章將探討各種性能優化策略，包括代碼優化（算法選擇、指令優化、緩存利用）、內存優化（數據結構選擇、減少內存碎片）、以及硬件加速的應用。同時，本章將深入講解嵌入式係統的功耗管理技術，包括低功耗模式（睡眠模式、待機模式）、動態電壓頻率調整（DVFS）、以及如何通過軟件和硬件手段來降低功耗。讀者將學會如何平衡性能與功耗的需求，設計齣更加高效、節能的嵌入式産品。 第九章 嵌入式係統調試與測試 高質量的嵌入式係統離不開嚴格的調試與測試。本章將係統介紹嵌入式係統的調試技術，包括硬件調試（JTAG/SWD仿真器）、軟件調試（IDE調試工具、printf調試）以及日誌記錄。我們將講解如何運用邏輯分析儀、示波器等硬件工具來分析信號和排查硬件問題。在測試方麵，本章將涵蓋單元測試、集成測試、係統測試以及性能測試的策略和方法，並介紹自動化測試在嵌入式領域的應用。通過本章的學習，讀者將能夠掌握有效的調試和測試手段，確保嵌入式産品的可靠性和穩定性。 第十章 嵌入式係統安全 隨著嵌入式係統在關鍵基礎設施和個人設備中的普及，安全性變得前所未有的重要。本章將深入探討嵌入式係統的安全威脅，如代碼漏洞、數據泄露、側信道攻擊等。我們將介紹嵌入式安全的基本原則，包括加密解密技術（如AES、RSA）、數字簽名、安全啓動、安全存儲以及訪問控製等。讀者將瞭解如何在嵌入式係統中實現安全防護措施，保護係統和用戶數據的安全，並滿足日益嚴格的安全法規要求。 第十一章 嵌入式係統創新應用與項目實戰 本章將通過一係列實際的嵌入式項目案例，將前麵章節所學的知識融會貫通。我們將選取一些具有代錶性的應用場景，如智能傢居控製係統、工業自動化設備、醫療健康監測設備、無人機控製係統等。每個案例都將詳細闡述項目需求分析、係統架構設計、硬件選型、軟件開發、調試測試以及最終的部署過程。讀者將有機會親手實踐，將理論知識轉化為實際産品，並在項目過程中學習如何解決實際工程中遇到的挑戰，培養獨立思考和解決問題的能力。 第十二章 嵌入式係統的前沿技術與未來展望 本章將帶領讀者放眼未來，探討嵌入式係統領域的新興技術和發展方嚮。我們將深入研究人工智能在嵌入式係統中的應用，如邊緣AI、嵌入式機器學習；探討RISC-V架構的崛起及其對嵌入式領域的影響；分析低功耗廣域網（LPWAN）技術在物聯網中的應用；以及探討嵌入式係統與5G、雲計算的深度融閤。通過對這些前沿技術的介紹，讀者將能夠保持對行業最新動態的敏銳度，為未來的職業發展和技術創新做好準備。 本書內容豐富，理論與實踐相結閤，旨在為有誌於投身嵌入式係統開發領域的工程師、學生以及技術愛好者提供一本係統、全麵、實用的參考書。通過深入學習本書內容，讀者將能夠掌握嵌入式係統的核心技術，具備獨立開發和創新應用的能力，為在快速發展的嵌入式技術領域取得成功奠定堅實基礎。

評分☆☆☆☆☆

從一個參賽者的角度來看，這本書對於提升臨場應變能力和優化係統性能方麵，提供瞭無價的指導。書中關於電源管理、抗乾擾設計以及如何通過軟件優化來提升係統穩定性的章節，簡直是“實戰經驗”的精華提煉。很多初學者在設計産品時，往往隻關注功能實現，卻忽略瞭在真實環境中長期穩定運行的“健壯性”問題。這本書則非常注重這一點，它用許多競賽中“翻車”的真實教訓來反襯齣良好設計習慣的重要性。例如，它詳細分析瞭某些常見的邏輯錯誤在實際項目中可能導緻的災難性後果，並給齣瞭切實可行的規避措施。這種近乎“血淚史”的經驗分享，比單純的理論講解更具震撼力和說服力，讓我從一開始就養成瞭嚴謹、精益求精的工程態度。這本書無疑是為那些渴望在設計競賽中脫穎而齣的人量身定製的精品。

評分☆☆☆☆☆

與其他側重於某一特定單片機係列的教材相比，這本書展現齣瞭更宏觀的視角和更強的通用性。雖然它以實訓為導嚮，但作者並未將篇幅全部集中在某個特定型號的芯片上，而是巧妙地利用主流平颱的特性，來闡述通用的嵌入式係統設計原理。這種做法的好處是，讀者在學習完這本書後，即便未來接觸到性能更強大或架構不同的新一代微控製器，也能迅速抓住其核心的設計思想，而不是僅僅停留在對特定型號的API調用上。我個人認為，這種“授人以漁”的教育理念，是這本書最寶貴的地方。在電子設計競賽中，我們麵對的往往是臨時更換硬件平颱的情況，這本書提供的思維框架，讓我能夠從容應對這些突發狀況，快速構建穩定的解決方案。它培養的不是代碼的搬運工，而是真正的係統設計者。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我接觸過不少關於單片機編程和嵌入式係統的書籍，但很多要麼是理論過於晦澀難懂，要麼就是案例陳舊脫離實際。然而，這本書的齣現簡直是為我眼前一亮。它最成功的地方在於，完美地平衡瞭理論深度與實踐廣度。我尤其欣賞作者在介紹底層寄存器操作和高級編程技巧時的那種遊刃有餘的感覺。他們不僅教會瞭我們“怎麼做”，更重要的是解釋瞭“為什麼這麼做”，這纔是區分一本好書和普通教材的關鍵。書中涉及到的外設驅動代碼規範性極高，注釋詳盡且邏輯清晰，即便是需要移植到不同型號單片機上，也能做到舉一反三，快速適應。我曾用書中的一個項目作為基礎，成功將其擴展成一個更加復雜的物聯網小係統，過程中遇到的問題，迴翻這本書，總能找到關鍵的思路和解決方案。這種深度和廣度的結閤，使得它不僅適閤新手入門，對於有一定經驗的工程師來說，也是一本提升工程素養的寶典。閱讀體驗極其流暢，完全沒有那種枯燥乏味的感覺。

評分☆☆☆☆☆

這本《單片機應用與電子設計競賽實訓》確實是一本讓人愛不釋手的書。我記得我第一次翻開它的時候，就被書中那種紮實的理論基礎和緊密結閤實際的實訓案例深深吸引住瞭。作者在講解復雜概念時，總能用非常清晰易懂的方式，仿佛手把手地帶著你從零開始構建知識體係。特彆是關於各種傳感器接口和數據處理的部分，講解得尤為透徹，讓我這個初學者也能很快上手。而且，書中還穿插瞭大量設計競賽中的典型案例分析，這些案例不僅僅是停留在理論層麵，而是詳細剖析瞭從需求分析、硬件選型到軟件編程的全過程，這對於我這種準備參加競賽的學生來說，簡直就是一本“秘籍”。我特彆喜歡它那種循序漸進的編排方式，每完成一個小模塊的實訓，都能獲得實實在在的成就感，這極大地增強瞭我繼續深入學習的動力。總的來說，它不僅僅是一本技術手冊，更像是一位經驗豐富的導師在身旁指導，讓我對單片機這門技術不再感到畏懼，反而充滿瞭探索的樂趣和信心。它的實用性遠超齣瞭我的預期，絕對是電子工程領域入門和進階的絕佳參考資料。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀和排版也值得稱贊。要知道，技術書籍如果排版混亂，即使內容再好，閱讀起來也會大打摺扣。這本《單片機應用與電子設計競賽實訓》在視覺上做到瞭極佳的平衡——圖錶清晰、代碼塊格式統一，重點信息（如關鍵電路圖的關鍵節點、易錯的編程邏輯）都有著明確的標注和強調。我常常在深夜學習時，因為排版清晰而減少瞭閱讀疲勞。更讓我感到驚喜的是，書中對一些容易混淆的概念，比如中斷服務程序的優先級和實時性處理，配上瞭生動的流程圖進行對比分析，這比單純的文字描述效率高太多瞭。通過這些圖示，我纔真正理解瞭為什麼在特定的競賽場景下，必須采用某種特定的時序控製方案。這種對細節的把控，體現瞭編者深厚的教學經驗和對讀者學習路徑的充分考量。它不僅僅是知識的堆砌，更是一種高效的學習方法的傳授。