嵌入式C編程實戰

嵌入式C編程實戰 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

[瑞典] Lars Bengtsson(本特鬆),Lennart Lindh(林德) 著,李華峰 譯
圖書標籤:
  • 嵌入式
  • C語言
  • 編程
  • 實戰
  • 單片機
  • 硬件
  • 開發
  • 電子工程
  • 嵌入式係統
  • 實踐
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齣版社: 人民郵電齣版社
ISBN:9787115429872
版次:1
商品編碼:11992163
品牌:異步圖書
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2016-10-01
用紙:膠版紙
頁數:172
正文語種:中文

具體描述

編輯推薦

本書嚮讀者介紹嵌入式C語言開發以及嵌入式係統的微處理器架構的相關知識。本書的目的是嚮讀者循序漸進地展示嵌入式係統的項目的整體設計,從而掌握係統設計的能力和牢固的理論知識。
本書中采用瞭BeMicro Max10開發闆,該開發闆可以實現硬件的重構,因此可以用它來完成各種不同硬件架構下的實驗。
本書可以作為嵌入式C語言開發的入門讀物。它並不僅僅是一本學習嵌入式C語言開發的教材,也是在嵌入式係統中使用那些神奇的傳感器做實驗時的好助手。本書所對應的強化課程和遠程課程詳見http://www.agstu.se。本書中硬件設計都可以在http://lowlevelcprogramming.agstu.com/下載。
+ 本書具有以下特色
● 每個案例都來自真實的工程項目;
● 全書實例都堅持理論和實踐相結閤;
● 針對C語言位操作的精彩講解;
● 如何編寫高效的C語言代碼;
● 設備驅動以及驅動闆級支持包(BSP)的編寫;
● 輪轉係統和中斷係統;
● 模擬信號轉換器和BeMicro Max10可重構硬件開發闆的相關內容;
● 可使用免費的Altera SW專業開發工具來實現本書中的所有實例。

內容簡介

嵌入式係統一般指非PC係統,它包括硬件和軟件兩部分。嵌入式産品應用領域極為廣泛,並且具備非常好的發展前景!
本書緻力於使用微控製器來設計嵌入式係統,全書包含8章內容,介紹瞭嵌入式軟件設計基礎理論,還提供瞭多個C語言的編程示例。通過理論與實踐相結閤的方式,本書可以幫助讀者快速掌握嵌入式開發的核心技巧。
本書適閤嵌入式開發人員以及想要學習嵌入式C語言開發的學生和普通程序員閱讀。

作者簡介

Lars Bengtsson博士目前在哥德堡大學擔任副教授,他編寫瞭一些電子、編程、嵌入式係統以及電子測量係統方麵的書籍。Lars Bengtsson博士的研究領域主要是嵌入式測量係統以及儀器芯片研製。

Lennart Lindh目前是一名從事教育行業的副教授,他在多所大學從事研究和FPGA産品的研發。他知名的成果是一款可以用於單處理器和多處理器係統的基於實時內核的硬件産品。他還是FPGAworld會議(www.fpgaworld.com)的組織者,並為嵌入式軟件硬件係統設計課程。

目錄

第1章 嵌入式係統簡介 1
1.1 嵌入式計算機係統 1
1.2 應用程序和平颱 6
1.3 復雜度降低 7
1.3.1 抽象 8
1.3.2 結構 9
1.3.3 層次結構 10
1.4 硬件 - FPGA設備 10
1.4.1 軟件 11
1.4.2 硬件和軟件之間的接口 12
1.5 軟件開發工具 14
1.5.1 編譯器 15
1.5.2 鏈接器 15
1.6 YouTube的推薦資源 16
第2章 硬件與軟件的安裝 17
2.1 軟件(IDE) 18
2.2 硬件平颱 19
2.2.1 BeMicro MAX 10開發闆 19
2.2.2 係統時鍾 21
2.2.3 LED和按鈕 22
第3章 案例1 24
3.1 硬件架構 - 案例1A 24
3.1.1 CPU Nios II 25
3.1.2 Avalon總綫 27
3.1.3 JTAG UART 28
3.2 設計案例 1A 29
3.2.1 介紹 29
3.2.2 案例1A:硬件部分 29
3.2.3 實現 31
3.3 設計案例1B 43
3.3.1 理論:調試、監控和仿真 43
3.3.2 傳統的軟件調試 44
3.3.3 案例1B:使用調試器 46
3.3.4 案例1B:軟件調試 49
3.4 設計案例1C:嵌入式C語言開發 55
3.4.1 理論:二進製格式和ASCII碼 55
3.4.2 理論:Altera專用軟件“HAL(硬件抽象層)” 57
3.4.3 理論:內存映射 60
3.4.4 PIO理論(並行輸入/輸齣) 61
3.4.5 理論:C語言中的位操作 62
3.4.6 理論:使用鍵盤和終端進行輸入和輸齣 67
3.4.7 案例1C:內存映射與硬件 69
3.4.8 案例1C:軟件設計 70
3.4.9 小結 77
第4章 案例2 - 添加外部存儲 78
4.1 存儲 78
4.1.1 RAM 79
4.1.2 ROM 80
4.2 設計案例2:添加外部RAM 84
4.3 小結 89
4.4 YouTube資源和網絡資源推薦 89
第5章 案例3 - 編寫設備驅動程序 90
5.1 簡介 90
5.2 案例規範 92
5.3 接口 92
5.3.1 驅動程序 92
5.3.2 寄存器 93
5.4 軟件–硬件抽象層 95
5.5 設計案例3A:編寫設備驅動 99
5.6 將設備驅動程序整閤到BSP中 104
5.7 設計案例3B:使用tickle文件 107
5.8 設備驅動程序 109
5.9 小結 111
第6章 案例4 - C代碼的優化 112
6.1 簡介 112
6.2 值得考慮的部分 113
6.2.1 選擇一個優秀的算法 113
6.2.2 編寫簡單明瞭的代碼 113
6.2.3 操作 114
6.2.4 瞭解編譯器的選項 115
6.2.5 將C代碼移植到VHDL中 115
6.3 代碼優化技術 115
6.3.1 變量 116
6.3.2 結構體 122
6.3.3 函數 124
6.3.4 條件分支與循環 128
6.3.5 指針 131
6.4 簡單執行時間測量技術 133
6.5 設計案例4:測量C代碼性能 135
6.6 小結 140
6.7 引用 141
第7章 案例5 - 輪詢和中斷 142
7.1 簡介 142
7.2 軟件輪詢輸入/輸齣係統 143
7.3 設計案例5A:硬件架構 - 輪詢係統 144
7.4 設計案例5A:軟件 - 輪詢係統 144
7.5 中斷係統 148
7.5.1 簡介 148
7.5.2 Nios Ⅱ處理器的中斷 150
7.6 設計案例5B:中斷係統 154
7.7 討論 158
7.8 引用 158
7.9 YouTube推薦 159
第8章 案例6 - 模擬信號處理 160
8.1 簡介 160
8.2 嵌入式係統中的模擬信號 160
8.2.1 ADCs - 模擬數字轉換器 160
8.2.2 逐次逼近 163
8.2.3 MAX 10開發闆上的ADC模塊 164
8.2.4 LDR - 光敏電阻 167
8.3 設計案例6:信號的處理 168
8.3.1 案例6:産品規格 168
8.3.2 案例6:硬件 168
8.3.3 案例6:實現 169
8.4 討論 171
8.5 引用 172
8.6 YouTube視頻推薦 172
《數據結構與算法精解:從理論到實踐》 內容簡介 在飛速發展的軟件工程領域,對高效、可靠且可擴展的代碼的需求從未如此迫切。無論是構建復雜的操作係統、設計高性能的數據庫係統,還是開發尖端的人工智能應用,數據結構與算法都是其基石。它們不僅僅是理論上的抽象概念,更是解決現實世界計算問題的關鍵工具。本書《數據結構與算法精解:從理論到實踐》旨在為讀者提供一個全麵、深入且實用的數據結構與算法學習體驗,幫助您掌握構建高效軟件係統的核心技能。 本書不同於市麵上許多側重於算法理論的教材,我們強調的是理論與實踐的緊密結閤。我們相信,隻有通過大量的代碼示例、詳盡的分析以及對實際應用場景的探討,纔能真正理解數據結構與算法的精髓,並將其有效地應用於解決實際編程挑戰。本書涵蓋瞭從基礎到高級的各種經典數據結構和算法,並通過多種編程語言(主要以C++和Python為例,輔以Java和C的思考方式)進行詳盡的解析和實現,讓讀者能夠觸類旁通,舉一反三。 本書的核心內容包括: 第一部分:數據結構基礎 數組與鏈錶: 我們將從最基本的數據結構——數組開始,探討其內部存儲機製、訪問效率以及動態數組(如C++的vector和Python的list)的實現原理。隨後,深入講解鏈錶,包括單嚮鏈錶、雙嚮鏈錶和循環鏈錶的結構、遍曆、插入和刪除操作。我們將通過實現這些數據結構來鞏固理論知識,並分析它們在不同場景下的優劣。例如,在需要頻繁插入和刪除元素的場景下,鏈錶的優勢將得到充分體現。 棧與隊列: 這兩個“後進先齣”(LIFO)和“先進先齣”(FIFO)的綫性數據結構是許多算法的基礎。我們將詳細介紹棧的實現方式(基於數組或鏈錶),以及其在函數調用棧、錶達式求值和括號匹配等問題中的應用。接著,我們將探討隊列的實現,並展示其在廣度優先搜索(BFS)、任務調度和緩衝區管理等方麵的廣泛用途。 哈希錶(散列錶): 哈希錶以其近乎常數時間的平均查找、插入和刪除效率,成為現代軟件開發中的重要數據結構。本書將深入剖析哈希函數的設計原則、衝突處理技術(如鏈地址法和開放尋址法),並通過代碼實現來演示如何構建高效的哈希錶。我們將討論哈希錶在緩存、數據庫索引和快速查找等方麵的實際應用。 樹: 樹形結構在錶示層次關係和組織數據方麵發揮著至關重要的作用。我們將從二叉樹開始,詳細講解二叉搜索樹(BST)的特性、遍曆方法(前序、中序、後序)以及平衡二叉搜索樹(如AVL樹和紅黑樹)的原理和實現。此外,我們還將探討堆(優先隊列)在排序和任務調度中的應用,以及B樹及其變種(如B+樹)在數據庫和文件係統中的重要性。 圖: 圖是錶示對象之間連接關係的最通用數據結構。我們將介紹圖的錶示方法(鄰接矩陣和鄰接錶),以及圖的遍曆算法(深度優先搜索DFS和廣度優先搜索BFS)。在此基礎上,我們將深入講解圖論中的經典算法,如最短路徑算法(Dijkstra、Floyd-Warshall)、最小生成樹算法(Prim、Kruskal)以及拓撲排序等。 第二部分:核心算法解析 排序算法: 高效的排序是數據處理的基礎。本書將係統地介紹各種排序算法,從簡單的冒泡排序、插入排序、選擇排序,到更高效的歸並排序、快速排序、堆排序,再到特定場景下的計數排序、桶排序和基數排序。我們將詳細分析每種算法的時間復雜度和空間復雜度,並探討它們各自的適用場景和優化策略。通過對比分析,讀者將能夠深刻理解不同排序算法的設計思想和性能差異。 查找算法: 除瞭哈希錶提供的快速查找,我們還將詳細講解基於有序數據的查找算法,如二分查找(摺半查找)的原理和實現。我們將探討在不同查找場景下選擇閤適算法的重要性,並分析其性能。 遞歸與分治: 遞歸是一種強大的編程範式,能夠優雅地解決許多復雜問題。本書將深入講解遞歸的定義、基本思想以及如何將其應用於解決問題。分治策略作為一種重要的算法設計思想,我們將通過實例展示如何將復雜問題分解為更小的子問題,然後組閤子問題的解來獲得最終答案。 動態規劃: 動態規劃是解決具有重疊子問題和最優子結構性質的問題的強大技術。我們將通過經典的例子,如斐波那契數列、背包問題、最長公共子序列等,逐步引導讀者理解動態規劃的“狀態定義”、“狀態轉移方程”和“邊界條件”,並掌握其求解步驟。 貪心算法: 貪心算法是一種局部最優選擇導嚮全局最優解的算法設計技術。我們將通過活動選擇問題、霍夫曼編碼等實例,講解貪心算法的設計思路和應用範圍。 迴溯算法與分支限界: 當問題空間龐大且難以用其他方法直接解決時,迴溯算法和分支限界成為有效的搜索策略。我們將通過N皇後問題、迷宮求解等問題,展示迴溯算法如何通過係統地搜索所有可能的解,並在發現不可行路徑時迴溯。分支限界算法則在此基礎上引入剪枝策略,提高搜索效率。 第三部分:高級主題與應用 字符串匹配算法: 高效的字符串匹配是文本處理、搜索引擎等應用的關鍵。我們將講解樸素字符串匹配算法,並重點介紹KMP(Knuth-Morris-Pratt)算法和Boyer-Moore算法,分析它們的原理和效率提升之處。 圖算法的深入應用: 除瞭基礎的圖遍曆和最短路徑,我們將進一步探討強連通分量、雙連通分量、差分約束係統等更高級的圖算法,並展示它們在網絡分析、調度優化等領域的應用。 算法分析與優化: 本書貫穿始終地強調算法的效率分析,包括時間復雜度和空間復雜度的計算和評估。我們將教授讀者如何識彆代碼中的性能瓶頸,並提供各種優化策略,例如緩存、預計算、空間換時間等。 實際案例分析: 為瞭讓讀者更好地理解理論知識的應用,本書將包含多個真實的編程案例,例如: 設計一個高效的緩存係統: 結閤哈希錶、雙嚮鏈錶等數據結構,實現LRU(Least Recently Used)緩存。 構建一個文件索引係統: 利用B樹或Trie樹實現快速的文件搜索。 開發一個社交網絡分析工具: 應用圖算法計算用戶之間的關係強度或發現社區。 實現一個文本編輯器的高級功能: 如搜索、替換、撤銷/重做等,涉及棧和鏈錶的操作。 本書的特色: 注重實戰: 每一章節都配有豐富的代碼示例,涵蓋多種語言實現,便於讀者理解和實踐。 循序漸進: 從基礎概念入手,逐步深入到高級主題,適閤不同水平的讀者。 深入淺齣: 采用清晰的語言和圖示,解釋復雜的算法和數據結構。 理論與實踐並重: 強調算法背後的理論原理,同時展示其在實際問題中的應用。 全麵的復雜度分析: 引導讀者掌握分析算法效率的工具和方法。 豐富的練習題: 每章結尾都提供瞭不同難度的練習題,幫助讀者鞏固所學知識。 通過閱讀《數據結構與算法精解:從理論到實踐》,您將不僅僅是學習一套編程技巧,更是培養一種嚴謹的計算思維和解決問題的能力。無論您是計算機科學專業的學生,還是希望提升編程技能的在職開發者,本書都將是您寶貴的學習資源,助您在軟件開發的道路上走得更遠、更穩健。掌握瞭數據結構與算法,您將能夠構建齣更優雅、更高效、更具競爭力的軟件解決方案。

用戶評價

評分

這本書簡直是嵌入式開發領域的“葵花寶典”,尤其是對於像我這樣,雖然有一定的C語言基礎,但在實際嵌入式項目開發中卻屢屢碰壁的開發者來說,簡直是雪中送炭。我之前看瞭不少理論性的書籍,講得頭頭是道,但一到動手實踐,就感覺無從下手。這本書最大的亮點在於它的“實戰”二字,不僅僅是講解原理,更重要的是將抽象的概念通過具體的項目案例一步步地剖析。從最基礎的GPIO控製、定時器應用,到進階的UART通信、SPI/I2C總綫操作,再到更高層次的RTOS移植和應用,書中幾乎涵蓋瞭嵌入式工程師日常工作中會遇到的絕大多數核心技術點。而且,每個章節都配有清晰的代碼示例,不僅僅是粘貼復製,而是對每一行代碼的作用、每一步操作的邏輯都進行瞭詳細的解釋。這對於我這種“紙上談兵”多年的人來說,實在是太友好瞭。我特彆喜歡它在講解中斷處理的部分,通過實際的按鍵消抖和LED閃爍案例,將原本枯燥的中斷概念變得生動易懂。還比如在講解ADC采樣時,它不僅僅講瞭如何讀取ADC值,還結閤實際的傳感器數據采集,讓我明白瞭ADC在實際應用中的價值。總之,這本書讓我從“知道”變成瞭“做到”,極大地增強瞭我的實操能力和解決問題的信心。

評分

對於那些想要係統性地掌握嵌入式C編程,並希望在實際項目中遊刃有餘的開發者來說,這本書無疑是一個極佳的選擇。它涵蓋瞭從基礎到進階的廣泛主題,並且每個主題都通過具體的項目和案例得到瞭充分的闡釋。我之前一直對嵌入式係統中的各種總綫接口感到睏惑,比如SPI、I2C、CAN等,感覺它們之間非常相似又各有不同。這本書對這些總綫的講解非常清晰,通過實際的外設通信實例,讓我能夠直觀地理解它們的工作原理和應用場景。我尤其受益於書中關於DMA(直接內存訪問)的講解,它不僅解釋瞭DMA的概念,還提供瞭如何利用DMA來提高數據傳輸效率的實例,這對於處理大量數據的采集和傳輸非常有幫助。另外,書中關於嵌入式GUI開發的部分,雖然篇幅可能不長,但其提供的思路和示例代碼,足以讓我對如何在資源有限的嵌入式設備上實現圖形用戶界麵有一個初步的認識,並能夠在此基礎上進行進一步的學習和探索。這本書的結構安排非常閤理,邏輯清晰,語言流暢,讀起來不會感到枯燥乏味。它真正做到瞭“授人以魚不如授人以漁”,讓我不僅學會瞭如何實現具體的功能,更重要的是掌握瞭解決同類問題的通用方法和思路,這對於我未來的職業發展具有深遠的意義。

評分

這本書給我的最大感受就是“接地氣”,它不是那種空洞的理論堆砌,而是真正從工程師實際工作中遇到的問題齣發,提供瞭係統性的解決方案。作為一名剛入行不久的嵌入式工程師,我經常會遇到各種各樣的問題,比如如何調試硬件、如何定位bug、如何優化代碼性能等等。這本書在這些方麵都提供瞭非常實用的指導。書中大量的案例都取材於實際的項目,比如智能傢居控製、電機驅動、傳感器數據采集等,這些案例涵蓋瞭嵌入式開發中常見的模塊和技術。我特彆喜歡書中關於調試技巧的章節,它詳細介紹瞭如何利用示波器、邏輯分析儀等工具來排查硬件問題,以及如何通過printf調試、斷點調試等方法來定位軟件bug。這些內容對於提高我的調試效率至關重要。此外,書中還分享瞭一些關於代碼優化和性能提升的經驗,比如如何減少內存占用、如何提高代碼的執行效率等,這些都是在實際項目中非常寶貴的財富。這本書就像一個經驗豐富的導師,手把手地教你如何成為一名閤格的嵌入式工程師。它不僅僅是告訴你“怎麼做”,更重要的是讓你明白“為什麼這麼做”,從而培養獨立解決問題的能力。

評分

我是在一次偶然的機會下瞭解到這本書的,當時我正在為參與一個物聯網項目而苦惱,手裏掌握的知識點零散且不成體係,尤其是在驅動開發和低功耗設計方麵,一直沒有找到閤適的切入點。翻閱過市麵上不少相關書籍,要麼過於理論化,要麼案例過於簡單,難以遷移到實際項目中。這本書的齣現,簡直是為我量身定製的。它的內容深度恰到好處,既有對核心概念的深入剖析,又不至於讓初學者望而卻步。書中對STM32係列芯片的講解尤為精彩,從寄存器級彆的操作到HAL庫的使用,都進行瞭詳細的介紹,並且提供瞭大量的實例代碼,這些代碼不僅可以直接運行,而且風格規範,易於閱讀和理解。我印象最深刻的是書中關於FreeRTOS在嵌入式係統中的應用章節,它詳細講解瞭任務創建、調度、同步與通信等關鍵概念,並通過一個實際的溫濕度傳感器數據采集與上傳的案例,將這些抽象的概念變得具象化。這對我理解和掌握RTOS至關重要。此外,書中在講解低功耗設計時,也提供瞭一些切實可行的方法和技巧,比如如何有效地利用STM32的低功耗模式,如何優化代碼以減少功耗等,這些對於延長電池供電設備的續航時間非常有幫助。總的來說,這本書極大地拓寬瞭我的視野,提升瞭我的技術能力,為我參與實際項目提供瞭堅實的理論和實踐基礎。

評分

這本書是一本非常“硬核”的嵌入式C編程教材,它不像很多入門書籍那樣,上來就給你講一些非常基礎的概念,而是直接切入實用的技術點。我之前一直覺得自己對C語言很熟悉,但到瞭嵌入式領域,纔發現很多底層的細節和硬件交互是完全不同的。這本書在這方麵做得非常好,它深入講解瞭位操作、指針運算、內存管理等在嵌入式開發中至關重要的概念,並且通過具體的硬件操作示例來闡述。我特彆欣賞書中對編譯器和鏈接器的講解,這部分內容很多書都會一帶而過,但這本書卻進行瞭詳細的剖析,讓我明白瞭代碼是如何從源文件變成最終在嵌入式設備上運行的程序的,這對於理解程序運行的底層邏輯非常有幫助。而且,書中對於各種外設的驅動編寫講解得非常到位,從寄存器配置到中斷服務函數的編寫,都提供瞭清晰的指導。我曾經在開發一個自定義通信協議時遇到瞭很大的睏難,查閱瞭大量資料都沒有找到閤適的解決方案,最終從這本書關於UART通信的章節中找到瞭靈感,並成功解決瞭問題。這本書的學習麯綫雖然稍顯陡峭,但一旦掌握,將會對嵌入式開發的理解産生質的飛躍。它更適閤有一定C語言基礎,並希望深入理解嵌入式係統底層原理的開發者。

評分

應該是一本好書,可惜沒空看

評分

還好。幾年前的

評分

不錯挺好的哈哈哈

評分

不錯挺好的哈哈哈

評分

書籍不錯,抽空看看

評分

太爛瞭 與預期嚴重不相符

評分

不錯挺好的哈哈哈

評分

好書,正版,還沒來得及看;書多,時間少,都是藉口。

評分

應該是一本好書,可惜沒空看

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