匠人手记一个单片机工作者的实践与思考（第2版）（附光盘） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张俊 著

图书标签:

• 单片机
• 嵌入式系统
• 实践经验
• 技术分享
• 电子工程
• DIY
• 匠人精神
• 技术文档
• 硬件开发
• 嵌入式开发

出版社： 北京航空航天大学出版社

ISBN：9787512413504

版次：1

商品编码：11411487

包装：平装

丛书名： 博客藏经阁丛书

开本：16开

出版时间：2014-02-01

用纸：胶版纸

页数：464

字数：655

正文语种：中文

内容简介

　　《匠人手记一个单片机工作者的实践与思考（第2版）》是作者在从事单片机开发与应用的过程中，将实际经验教训和心得感悟加以总结、整理而成的工作手记。每篇手记论述一个专题，独立成篇，同时又相互关联。全书内容包含入门基础、经验技巧、设计案例及网络杂文四个部分。第2版仍旧保留了第1版中的一些经典篇章，增补了一些新的手记内容，并增加了配套光盘。
　　《匠人手记一个单片机工作者的实践与思考（第2版）》将网络中自由的语言艺术与现实中严谨的科学技术相结合。全书的风格以轻松诙谐的笔调为主。作者力图摆脱传统技术类书籍说教式的表述形式，让读者耳目一新，在轻松的交流过程中获得共鸣。
　　《匠人手记一个单片机工作者的实践与思考（第2版）》的读者对象为单片机领域的开发工作者以及有志于学习、钻研单片机技术的所有人员。

作者简介

张俊，研发主管，一名平凡的单片机工作者。长期从事单片机应用开发工作，积累了大量不同领域的单片机与嵌入式系统设计经验。网名“程序匠人”，曾任211C中国电子网论坛管理员（站长）。个人博客《匠人的百宝箱》为单片机业内知名博客。

目录

第一部分 入门基础
手记1 单片机入门知识与基本概念
手记2 单片机的汇编指令系统
手记3 编程思路漫谈
手记4 程序设计阶段漫谈
手记5 程序规划方法漫谈
手记6 程序调试（除错）过程中的一些雕虫小技
手记7 EMC单片机指令应用的误区与技巧
手记8 EMC单片机的伪指令与宏的应用

第二部分 经验技巧
手记9 10种软件滤波方法
手记10 一阶滤波算法之深入研究
手记11 分段线性插值算法之深入研究
手记12 移位法在乘除运算及数制转换中的妙用
手记13 按键漫谈
手记14 单键多击的检测程序
手记15 串口七日之创世纪篇
手记16 《串口猎人》V31使用指南
手记17 用普通I/O口实现单线单工通信
手记18 用普通I/O口检测模拟值
手记19 功率调节与过零检测

第三部分 设计案例
手记20 梦幻时钟摇摇棒大揭秘
手记21 汽车组合仪表开发手记
手记22 空调遥控器开发手记
手记23 手机锂电池充电器设计白皮书
手记24 从零开始玩转PIC之旋转时钟
手记25 用硬盘音圈电机和三星芯片做的摇摆相框

第四部分 网络杂文
手记26 《大话篇》系列
手记27 《匠人夜话》系列
手记28 匠人的论坛文集
手记29 匠人的博客文集
手记30 21ICBBS人物志
手记31 《网络心路》之匠人版（连载）

前言/序言

　　不久前，有位陌生的网友加了匠人的QQ，问：“匠人，你的书哪里有卖？我想买一本。”
　　匠人闻言，内心不由窃喜，没想到这么久了还有人惦记《匠人手记》。赞曰：多么有慧眼的读者啊！就连淹没在光阴的沙尘中的金子都被您发现了，这眼光……啧啧，真是没的说！于是匠人连忙把以前收藏的各大网上书店的链接发给了那名网友。
　　可没想到过了一会儿，那网友却追问道：“这些地方怎么都是缺货？”
　　缺货？不带这么打击人的吧？匠人满脑袋冒黑线，如同被一瓢零下三十七度半的凉水当头浇透！连忙点开哪些曾经熟悉的页面。一看之下，可不是嘛，所有网上书店都显示缺货！
　　伤心之余，匠人自然是要把胡编揪过来“批判”一通：“这么畅销的书也不知道先印它个几亿本囤着！还整成了缺货，多对不起求知若渴的读者啊。你说这万一把国家的现代化进程给耽搁了……”
　　“匠人，我三年前就让你整第2版了啊。”屏幕那端的胡编弱弱地提醒道。
　　“呃……那啥，哈哈……”匠人自知理亏，顾左右而言它，“嗯……今天的月亮真圆啊……”
　　“可是今天是阴天……”
　　“我知道。”匠人继续狡辩道，“阴天也有月亮嘛，躲在云层后面呢！”
　　“可是这会儿是白天。”
　　“……好吧，我说的是昨晚的月亮。”匠人有点理屈词穷。
　　“昨天是初一。”
　　“……呃，胡编你先忙，我就不打搅你的宝贵时间，先下线了……”
　　“别逃！”胡编好不容易逮着机会似的，恨不得把手从屏幕那端穿越过来揪住匠人，“你的书稿到底什么时候该交给我？……交给我？……给我？……我？”——这还带回音的，真是振聋发聩啊。
　　那一刻，匠人知道，为《匠人手记》出再版，这件事情不能再拖了。
　　——以上只是个故事，源于生活，又高于生活，权当是博读者一笑。匠人这么做，不过是为了把原本枯燥的序言变得有趣一些而已（让那些不喜欢读序言的家伙们后悔去吧！呵呵！）。
　　当然，匠人当初出这本书时，并没有想到有朝一日还要为它写再版序言。
　　回想2008年，那是一段激情燃烧的岁月。《匠人手记》刚上市，受到许多朋友的帮忙宣传。
　　首先，是21IC网站以实际行动支持匠人。他们慷慨出资，购买了几百本《匠人手记》，作为特别礼物赠送给参加各地网友会的网友，他们还免费为《匠人手记》开设了书友会论坛。
　　与此同时，EDN网站也闻风而动。他们协助匠人成立《匠人手记》EDN书友会，举办了一系列的网上优惠签名售书、E币换书活动，并免费在《EDNChina》杂志上刊登整幅的图书宣传。
　　更多的网友和读者，以他们各自的方式支持着匠人。有人写书评，有人帮忙勘误，有人成立书友会QQ群，让书友们一起加入讨论……
　　在大家的支持下，《匠人手记》很快就窜到了当当网等几个网络书店的同类图书销售排行榜的榜首。第一印次在短短2个月中售罄，后来又加印了两次，也很快卖光。
　　关于这本书，最珍贵的记忆是在2008年。当时汶川地震发生不久，匠人自费捐出12本签名版《匠人手记》，在21IC论坛中发起了一次义拍活动。活动非常成功，最后竟然拍到了6900多元善款，远远超出了这些书本身的价值！这些善款全部由竞拍人直接捐给了慈善结构。
　　让匠人感动的是，这些参加竞拍的网友中，有的还是学生，有的是来自四川灾区的朋友，有些人在此之前已经捐过了，但为了献爱心，仍旧热心参加了义拍。大家不论收入高低、地域差别，都非常一致地表达了对灾区的支持。
　　这次义拍活动，让匠人看到了人性的光明面。比金钱可贵的，是爱心。
　　呵呵，回忆陷入太深了，赶紧拉回来……
　　这次再版，因为匠人的惰性而被拖延了。在此，匠人要对等候的读者说声抱歉。
　　第2版仍旧保留了第1版中的一些经典篇章。关于这些内容，在第1版序言中已经有介绍，就不再重复了。另外也做了一些调整，去掉了几篇过时的手记，同时增补了一些新内容。
　　在这里，匠人特别想推荐给读者的，是新增的《手记5程序规划方法漫谈》和《手记6程序调试（除错）过程中的一些雕虫小技》。这两篇帖子曾经在网上发表，它们受到的好评让匠人有信心把它们变成铅字，呈现在更多人面前。
　　细心的读者也许会发现，这次再版还有一个变化，就是增加了配套光盘。有一些匠人写过的东西，它们可能不是那么精彩，所以没有被选入本书。但是那些东西中的某一篇说不定会对您有启发。所以匠人决定把它们放在光盘中。
　　另外，光盘还收集了一些匠人自己做的实用小工具，比如《串口猎人》。关于《串口猎人》这个软件的使用技巧，见《手记16〈串口猎人〉V31使用指南》。
　　光盘里的其他一些东西就不一一介绍了，留待读者您去发现。
　　最后，我要感谢所有陪伴《匠人手记》一路走过的朋友（包括我们可爱的胡编、彩云以及广大的网友们）。此外还有我的同事及亲友，他们是：杨刘兴、宋智明、杨淮东、王战友、余书磊、徐永、刘矿、彭怀兴、梁银龙、李双林。祝大家的事业蒸蒸日上，生活和和美美。
　　程序匠人2014年1月于上海

《嵌入式系统设计与开发实战指南》 内容简介： 本书是一部面向嵌入式系统工程师、爱好者以及相关专业学生的深度技术指南。它全面涵盖了嵌入式系统从基础理论到实际应用的全过程，旨在帮助读者建立扎实的理论根基，掌握核心开发技能，并能够独立完成复杂的嵌入式项目。全书内容设计严谨，逻辑清晰，理论与实践紧密结合，力求为读者提供一套系统、实用的学习路径。 第一部分：嵌入式系统基础理论与架构 本部分将为读者构建起对嵌入式系统最直观、最全面的认识。 第一章：嵌入式系统概述： 深入剖析嵌入式系统的定义、特点、发展历程以及在当今社会中的广泛应用领域，如物联网、工业自动化、汽车电子、消费电子等。通过生动的案例分析，让读者理解嵌入式系统无处不在的重要性。我们将探讨嵌入式系统的典型构成，包括硬件平台、软件系统以及它们之间的交互。 第二章：微处理器与微控制器选型： 详细介绍嵌入式系统中至关重要的处理单元——微处理器（MPU）和微控制器（MCU）。我们将梳理不同类型处理器的架构特点（如ARM、MIPS、RISC-V等），分析它们的性能指标、功耗特性、接口丰富度以及成本考量。重点会放在当前主流的MCU系列，如STM32、ESP32、NXP系列等，提供详细的选型指导，帮助读者根据项目需求选择最合适的芯片。内容将包括对CPU核心、内存、外设接口（GPIO、UART、SPI、I2C、ADC、DAC等）的深入讲解，以及如何根据具体应用场景（实时性要求、功耗限制、成本预算、开发生态）进行权衡。 第三章：存储器技术： 深入探讨嵌入式系统中常用的存储器类型，包括RAM（SRAM、DRAM）、ROM（Flash、EEPROM）以及外接存储器（SD卡、NAND Flash、NOR Flash）。我们将解析不同存储器的工作原理、读写速度、容量、功耗以及接口方式。重点将放在Flash存储器的特性、擦写寿命、坏块管理等关键技术，并讲解如何根据应用需求选择合适的存储方案，以及与主控芯片的接口配置。 第四章：嵌入式系统硬件架构设计： 本章将带领读者理解和设计一个完整的嵌入式硬件系统。我们将从顶层设计开始，讲解系统总线结构、时钟管理、电源管理、信号完整性、硬件接口设计（如USB、以太网、CAN总线、Wi-Fi/蓝牙模块接口）等关键环节。同时，会介绍PCB设计的基本原则和注意事项，包括元器件布局、布线规则、电源和地线的处理，以及EMC/EMI的考虑，确保硬件系统的稳定性和可靠性。 第二部分：嵌入式软件开发核心技术 本部分将专注于嵌入式软件的开发流程、工具链以及核心技术。 第五章：嵌入式开发环境搭建： 详细介绍如何搭建一个完整的嵌入式开发环境。这包括交叉编译器的选择与配置（如GCC for ARM），调试器的使用（如GDB），以及集成开发环境（IDE）的安装与配置（如Keil MDK, STM32CubeIDE, VS Code with PlatformIO）。我们将演示如何从零开始，让初学者快速上手，编写并运行第一个嵌入式程序。 第六章：裸机编程与寄存器操作： 深入讲解嵌入式系统最底层的开发方式——裸机编程。本章将聚焦于直接通过寄存器操作来控制硬件。我们将以一个主流MCU为例（如STM32F1系列），详细解读其GPIO、UART、定时器、中断控制器等关键外设的工作原理，并通过实例代码演示如何通过操作寄存器来实现LED闪烁、串口通信、按键检测等基本功能。理解寄存器操作是掌握嵌入式系统精髓的关键。 第七章：中断系统与异常处理： 中断是嵌入式系统实现实时响应和高效处理的关键机制。本章将深入讲解中断的概念、中断向量表、中断服务程序（ISR）的设计原则。我们将详细分析不同类型中断（外部中断、定时器中断、通信中断等）的优先级、嵌套以及中断触发条件。同时，还将讨论异常处理机制，包括上电复位、非法指令、总线错误等，并讲解如何编写健壮的代码来处理这些异常情况，确保系统的稳定性。 第八章：设备驱动程序开发： 设备驱动程序是连接硬件与上层软件的桥梁。本章将系统讲解设备驱动程序的开发流程与关键技术。我们将从通用驱动设计模式开始，介绍如何编写能够复用性强的驱动代码。内容将涵盖GPIO驱动、UART驱动、SPI/I2C驱动、ADC/DAC驱动、定时器驱动的开发示例，并讲解如何处理硬件的特定细节，如时序、中断、DMA等，确保驱动程序的效率和可靠性。 第九章：实时操作系统（RTOS）原理与应用： 实时操作系统是构建复杂嵌入式系统的基石。本章将详细介绍RTOS的核心概念，如任务（Task）、任务调度（抢占式、协作式）、任务间通信（信号量、互斥锁、消息队列）、中断与任务的交互、内存管理等。我们将以一个流行的RTOS（如FreeRTOS）为例，演示如何在嵌入式平台上移植和使用，并通过实际项目案例（如多任务并发控制、通信协议栈的实现）展示RTOS的强大能力。 第十章：嵌入式通信协议： 现代嵌入式系统往往需要与其他设备或云端进行通信。本章将深入探讨各种常用的嵌入式通信协议。我们将从基础的串行通信（UART, RS-485）讲起，逐步深入到工业现场总线（CAN, Profibus），以及更广泛应用于物联网的IP网络协议（TCP/IP, UDP）和应用层协议（HTTP, MQTT, CoAP）。每种协议都将通过原理讲解和实际应用场景分析，帮助读者理解其工作方式和优缺点。 第三部分：嵌入式系统进阶主题与实战项目 本部分将进一步拓展读者的视野，引入更高级的技术概念，并通过具体的项目案例来巩固所学知识。 第十一章：嵌入式Linux系统开发： 随着嵌入式处理器性能的提升，嵌入式Linux系统越来越普及。本章将引导读者进入嵌入式Linux的世界。我们将介绍嵌入式Linux的体系结构（Bootloader, Kernel, Root Filesystem），详细讲解交叉编译工具链的构建，以及如何为目标硬件平台编译和移植Linux内核。内容还将涵盖用户空间应用程序的开发，包括使用标准Linux API以及嵌入式GUI框架（如Qt for Embedded）。 第十二章：嵌入式系统调试与优化： 高效的调试与优化是嵌入式开发过程中不可或缺的环节。本章将介绍多种调试技术，包括断点调试、单步执行、内存查看、寄存器查看、逻辑分析仪的使用等。我们将讲解如何利用GDB、JTAG/SWD接口进行远程调试。同时，还会探讨性能优化策略，包括代码优化、内存优化、功耗优化以及实时性优化，帮助读者写出更高效、更可靠的嵌入式程序。 第十三章：物联网（IoT）应用开发： 物联网是当前最热门的技术趋势之一。本章将结合前述的理论和技术，带领读者设计和实现一个完整的物联网应用。我们将从设备端的数据采集、处理和通信讲起，探讨如何将设备连接到云平台（如AWS IoT, Azure IoT Hub, 阿里云IoT）。内容将涵盖MQTT协议在IoT中的应用、设备安全认证、数据上报与指令下发等关键环节。 第十四章：嵌入式系统项目实战（案例研究）： 本章将提供一个或多个综合性的项目案例，将书中讲解的各项技术融会贯通。例如，可以是一个智能家居控制系统、一个工业数据采集与监控节点、或者一个便携式数据记录仪。我们将从需求分析、系统设计、硬件选型、软件架构、详细编码、调试测试到最终部署，全过程展示一个嵌入式项目的生命周期，帮助读者获得宝贵的实践经验。 第十五章：嵌入式系统前沿技术与发展趋势： 快速发展的技术浪潮不断涌现。本章将简要介绍一些前沿的嵌入式技术，如AI在嵌入式设备的部署（TinyML）、边缘计算、低功耗广域网（LPWAN）技术（LoRa）、嵌入式安全（可信执行环境TEE）等。我们将展望嵌入式系统的未来发展方向，激励读者持续学习和探索。 学习方法建议： 本书强调理论与实践相结合，建议读者在阅读过程中： 1. 动手实践： 准备至少一套主流的嵌入式开发板（如STM32、ESP32开发板），并积极动手按照书中示例代码进行编译、下载和调试。 2. 深入理解： 对于重要的概念和原理，不要仅仅停留在表面，尝试去理解其背后的逻辑和工作机制。 3. 查阅手册： 养成查阅芯片数据手册（Datasheet）和参考手册（Reference Manual）的习惯，这是嵌入式开发的核心技能。 4. 独立思考： 在遇到问题时，首先尝试独立分析和解决，利用搜索引擎、技术论坛等资源，锻炼解决实际问题的能力。 5. 项目驱动： 尝试将所学知识应用到自己的小型项目中，从实践中发现问题，再回头学习相关技术。 本书希望能够成为您在嵌入式系统开发道路上的忠实伙伴，助您从入门到精通，开启充满挑战与机遇的嵌入式技术之旅。

评分☆☆☆☆☆

评价五： 作为一名刚入行不久的单片机开发者，我一直在寻找能够真正帮助我成长、提升实力的书籍。这本书的标题“匠人手记”让我觉得作者一定是一位在技术领域有深厚积累的人，他的分享应该是非常有价值的。我特别想知道，书中是如何讲解那些看似简单却至关重要的细节的，比如如何选择合适的元器件，如何进行PCB布局，如何进行充分的测试验证等等。对于新手来说，这些基础知识的掌握至关重要。同时，我对于“一个单片机工作者的实践与思考”这个副标题也充满了期待。我希望能看到作者是如何将理论知识运用到实际项目中，并从中总结出宝贵的经验和教训。如果书中能提供一些具体的项目案例，哪怕是小型项目，只要能清晰地展示出开发流程和解决问题的思路，那对我来说将是极大的帮助。我希望这本书能让我感受到一种“循序渐进”的学习过程，让我能够一步步理解单片机开发的奥秘，并最终能够独立完成项目。

评分☆☆☆☆☆

评价二： 坦白说，当初买这本书，主要是被“匠人”这两个字吸引。我一直觉得，在快速迭代的科技浪潮中，能够沉下心来，把一件事情做到极致的“匠人精神”尤为可贵。我特别想知道，作者是如何在日复一日的单片机开发工作中，保持那种对细节的专注和对品质的追求的。书中是不是会分享一些独特的调试技巧，那些能够事半功倍，让枯燥的排错过程变得更有趣、更有效的方法？我也很期待作者能够分享一些关于如何构建稳健、可靠的单片机系统的经验，毕竟，很多时候，一个看似微小的bug，就可能导致整个项目功亏一篑。另外，作者作为一名“单片机工作者”，他的日常工作状态是什么样的？是否有机会一窥他如何平衡理论学习、实践操作和创新探索？如果书中能描绘一些真实的项目案例，哪怕是规模不大的，但能体现出作者是如何将理论知识落地，并解决实际问题的，那我一定会从中受益匪浅。我希望这本书能给我带来一种“耳目一新”的感觉，让我看到单片机开发背后的精妙之处。

评分☆☆☆☆☆

评价三： 这次重版，我特意留意了一下“第2版”的字样，这说明第一版的内容应该得到了市场的检验和读者的认可。我个人对于“实践与思考”这个副标题非常看重。在单片机这个领域，理论知识固然重要，但没有大量的实践，很多东西都只是纸上谈兵。我希望这本书能提供一些贴近实际应用的案例，不仅仅是简单的demo，而是能体现出真实项目中会遇到的各种挑战和解决方案。例如，在功耗优化、抗干扰设计、固件升级等方面，作者是否有独到的见解和实用的方法？同时，我更关注“思考”的部分。我认为，一个真正的技术人，不仅仅是执行者，更是思考者。我希望这本书能引导读者去思考为什么这样做，为什么不那样做，以及在不同的场景下，应该如何权衡和选择。如果书中能包含一些关于如何进行技术选型、如何设计可维护性强的代码、以及如何评估不同方案优劣的论述，那将是非常宝贵的财富。我期待这本书能像一位经验丰富的前辈，娓娓道来，在技术的海洋中为我指引方向。

评分☆☆☆☆☆

评价四： 对于我这种已经在这个行业摸爬滚打了一段时间的人来说，一本好的技术书，不应该仅仅是知识的堆砌，更应该是一种思维的启迪。这本书的标题“匠人手记”给我一种踏实的感觉，让我觉得作者不是在“赶时髦”，而是在“做实事”。我特别好奇，在单片机这个看似“老旧”的领域，还能有什么样的“新思考”？作者是如何在日新月异的技术环境中，保持对单片机技术的热情和探索精神的？书中是否会分享一些关于如何提升开发效率、降低开发成本的实用技巧？我对此非常感兴趣。此外，我也希望这本书能包含一些关于团队协作、项目管理方面的经验分享，因为单片机项目往往不是一个人能够独立完成的。如果作者能从一个“匠人”的视角，分享他对于技术、对于工作、对于人生的感悟，那将是一种非常独特的体验。我希望这本书能给我一种“醍醐灌顶”的沉浸感，让我能在阅读中不断思考，并将学到的知识融会贯通。

评分☆☆☆☆☆

评价一： 初识这本书，是抱着一种“看看有没有什么新鲜玩意儿”的心态，毕竟“匠人手记”这个名字就自带一股沉甸甸的分量。翻开目录，发现涉及的领域还挺广的，从基础的电路原理到进阶的嵌入式系统设计，再到实际的项目开发流程，似乎都涵盖到了。我尤其关注其中关于“思考”的部分，觉得这是很多技术书籍容易忽略的，大家往往更倾向于罗列技术细节，而忽略了为什么这么做、这样做背后有什么考量。我希望这本书能提供一些开发者在面对复杂问题时的思路框架，以及如何从失败中学习、持续迭代的经验。毕竟，一个优秀的工程师不仅仅是会写代码、会搭电路，更重要的是有独立思考和解决问题的能力。我对于书中是否能分享一些作者在项目过程中遇到的“坑”以及是如何爬出来的，非常感兴趣。如果能看到一些关于如何平衡技术选型、资源限制和项目进度的讨论，那更是锦上添花了。总的来说，我期待这本书能带给我一些“醍醐灌顶”的启发，让我能在未来的开发道路上少走弯路，提升自己的综合能力。

评分☆☆☆☆☆

学习一下！最近买了很多书，不时充电！

评分☆☆☆☆☆

内容很丰富，简单易学，很不错，比较适合我。

评分☆☆☆☆☆

朋友推荐的书，工作中用到

评分☆☆☆☆☆

已看完,这个还不错,基础,简单

评分☆☆☆☆☆

不错的一本书，值得一看。

评分☆☆☆☆☆

书籍是正版，纸张质量好，内容丰富详实，看了收货很大！京东送货快！

评分☆☆☆☆☆

设计感悟，内容不错给人一种启发

评分☆☆☆☆☆

厉害了我的哥 真心不错 价格公道 省心还。下次还来

评分☆☆☆☆☆

正版图书，专业书籍，方便学习