Make：AVR程式設計 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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　　如果您使用過Arduino進行專案製作，需要更快的速度對外部即時做齣反應或是多工的能力，現在就是進入下一階段的時候瞭，本書帶領您學習運用Arduino硬體核心-AVR微控製器的所有功能。

　　這本書將充分利用Atmel AVR係列微控製器的全部功能，探索如何利用AVR內建的硬體周邊設備，解決你可能遭遇的專案設計問題。善用AVR提供的協助方案，使用C語言編寫程式以精準無誤的控製硬體。

　　AVR程式設計不僅是透過微控製器來編寫程式而已，這本以專案為導嚮的書籍同時會嚮您介紹如何建置與外部電路的介麵。您將會運用在這裏所學到的，透過新的思維進行專題試驗！

　　您將學習到微控製器的基礎常識，並繼續往中高階專案邁進：
　　‧運用AVR具備的引腳，以最快的速度即時對外部做齣反應
　　‧製作一個價格便宜的腳步偵測器
　　‧製作電路來驅動直流馬達和步進馬達及其它負載
　　‧在AVR非揮發性記憶體(non-volatile memory)中儲存語音樣本數據，讓您的專案能發齣聲音
　　‧學會使用SPI和I2C進行通訊

　　如果您有Arduino編程的經驗，並希望更深入瞭解AVR晶片，這本書會很適閤您閱讀。

好的，這是為您準備的一份不涉及《Make：AVR程式設計》內容的圖書簡介，旨在詳細描述一本與微控製器編程、嵌入式係統或電子製作相關的其他書籍可能包含的內容。 --- 圖書名稱： 嵌入式係統設計與實踐：基於現代微控製器架構的深度探索 圖書簡介 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入的嵌入式係統設計與實踐指南，專注於當前主流的32位和更高性能的微控製器平颱。本書結構嚴謹，內容涵蓋瞭從基礎理論到復雜應用開發的完整流程，特彆強調瞭高性能、低功耗以及物聯網（IoT）集成方麵的最新技術和設計哲學。 第一部分：嵌入式係統基礎與現代微控製器架構解析 本部分首先迴顧瞭嵌入式係統的基本概念、發展曆程以及在現代工業、消費電子和汽車電子中的核心地位。隨後，我們將焦點集中於現代微控製器（如基於ARM Cortex-M係列）的內部架構。 1.1 微控製器核心原理與流水綫技術： 深入解析RISC（精簡指令集計算機）和CISC（復雜指令集計算機）的設計哲學在現代微控製器中的體現。詳細闡述瞭指令預取、譯碼、執行和寫迴等流水綫階段，以及如何通過分支預測和亂序執行來提升處理效率。讀者將理解為什麼現代MCU能以較低的功耗實現顯著的計算能力提升。 1.2 內存管理與總綫結構： 本章詳細探討瞭SRAM、Flash存儲器、EEPROM的工作原理及其在嵌入式係統中的布局。重點解析瞭AHB（高級高性能總綫）和APB（外設低速總綫）的應用場景與仲裁機製，說明瞭如何通過高效的總綫矩陣設計來避免數據傳輸瓶頸，確保實時性要求。同時，我們將介紹MPU（內存保護單元）的配置與使用，這是構建健壯安全係統的關鍵。 1.3 時鍾係統、復位與電源管理： 係統地介紹瞭內部振蕩器、外部晶振、PLL（鎖相環）的配置與穩定性考量。詳述瞭係統復位機製（上電復位、看門狗復位、軟件復位）的觸發條件與優先級。在低功耗設計方麵，詳細講解瞭各種睡眠模式（休眠、待機、深度睡眠）的功耗特徵、喚醒源管理以及實時時鍾（RTC）的精確維護。 第二部分：外設驅動與實時操作係統（RTOS） 本部分轉嚮實際操作層麵，重點講解如何高效地利用微控製器集成的各種通用和專用外設，並引入實時操作係統的概念以管理復雜任務。 2.1 通用輸入輸齣（GPIO）的高級應用： 不僅限於簡單的輸入輸齣控製，本章探討瞭GPIO的配置模式，包括推挽、開漏、浮空、帶下拉電阻的配置。更進一步，我們介紹瞭I/O口復用功能（Alternate Function）的映射機製，以及如何處理高速信號的電平轉換和去抖動算法的軟件與硬件實現。 2.2 通信接口的精細化控製： 詳細剖析瞭UART、SPI、I2C三種常用串行通信協議的底層寄存器級操作。對於SPI，將深入講解主/從模式切換、時鍾極性與相位（CPOL/CPHA）的匹配問題。對於I2C，重點討論多主站競爭仲裁、時鍾拉伸（Stretching）的應對策略。此外，本章還會介紹CAN總綫在嵌入式網絡中的應用。 2.3 模數轉換器（ADC）與數模轉換器（DAC）： 講解瞭逐次逼近式（SAR）ADC的工作原理，包括采樣率、量化誤差和參考電壓的選擇。演示如何配置多通道掃描模式和DMA（直接存儲器存取）來高效地采集數據，避免CPU乾預。對於DAC，則側重於生成特定波形（如三角波、正弦波）的方法。 2.4 實時操作係統（RTOS）的引入與任務調度： 針對多任務並行處理的需求，本部分引入瞭主流的RTOS（如FreeRTOS或Zephyr）。內容包括任務的創建、優先級繼承、信號量與互斥鎖（Mutex）的使用，以及消息隊列（Message Queue）和事件標誌組（Event Flags）在任務間通信中的最佳實踐。重點剖析瞭優先級反轉問題及其解決方案。 第三部分：高級主題：性能優化、調試與固件安全 為瞭將係統從原型階段推嚮工業級産品，本部分聚焦於性能調優、健壯性保障以及安全防護。 3.1 DMA控製器的高效應用： 深入解析DMA控製器的通道配置、傳輸模式（循環/非循環）以及中斷觸發機製。通過實際案例演示，展示如何利用DMA實現高速數據流（如音頻數據、傳感器數據）的零拷貝傳輸，從而徹底解放CPU核心。 3.2 嵌入式係統調試與故障排除： 探討瞭 JTAG/SWD 接口的原理和配置。重點介紹瞭硬件調試工具（如邏輯分析儀、示波器）在定位時序錯誤、總綫衝突和電源紋波問題中的應用。此外，詳細講解瞭使用斷點、觀察點和內存視圖進行復雜軟件錯誤的定位技術。 3.3 固件升級（OTA）與安全機製： 討論瞭在資源受限的嵌入式設備上實現可靠的空中固件升級（OTA）策略，包括雙備份分區（A/B Slot）機製和數據迴滾保障。在安全方麵，本章介紹瞭代碼簽名驗證、固件加密（如AES/SHA）以及如何利用MCU內置的硬件安全模塊（如TrustZone或安全啓動流程）來保護知識産權和係統完整性。 第四部分：現代嵌入式項目實踐 本部分通過三個貼近實際工業需求的案例，整閤前述知識點，指導讀者完成完整的項目開發流程。 4.1 工業級數據采集與邊緣計算原型： 基於傳感器網絡構建一個分布式數據采集節點，使用RTOS管理多個傳感器任務，並通過加密通信協議將數據傳輸至本地網關。重點在於係統實時響應和功耗的平衡。 4.2 閉環電機控製係統設計： 講解如何利用定時器和PWM（脈衝寬度調製）模塊實現高精度的伺服電機控製。涉及PID算法的浮點數與定點數實現對比，以及如何利用片上外設實現快速反饋迴路。 4.3 嵌入式Linux與微控製器協同工作流： 探討在復雜的物聯網關場景中，如何利用高性能的Linux係統（如運行在MPU上的係統）與專用的實時微控製器協同工作。介紹兩種係統間的通信協議棧（如SPI、UART或共享內存）的設計與優化。 本書麵嚮電子工程、計算機科學、自動化專業的學生、嵌入式係統工程師以及希望從底層深入理解現代微控製器技術的專業人士。通過本書的學習，讀者將不僅掌握“如何使用”工具鏈，更能理解“為何如此設計”的底層邏輯，從而能夠構建齣高性能、高可靠性的嵌入式解決方案。

作者簡介

Elliot Williams

　　Elliot Williams 是一位經濟學博士，擔任過政府部門的統計學傢及兼具終身電子黑客的身份。他是HacDC，華盛頓特區的黑客工作室(hackerspace)的創始成員，並且擔任過三年的總裁和副董事。他現在居住在德國慕尼黑，在一傢嵌入式硬體元件開發公司任職，到目前為止，這傢公司隻有一位員工(兼首席執行長)。 這本書就是他任職於HacDC工作室，實施AVR編程教學所纍積下來的經驗集閤。

PART I　基礎認知
Chpater 1 介紹
Chpater 2 AVR 的編程
Chpater 3 數位輸齣
Chpater 4 位元操作
Chpater 5 串列輸入/ 輸齣
Chpater 6 數位輸入
Chpater 7 類比與數位的轉換 I

PART II　硬體中斷
Chpater 8 硬體中 斷
Chpater 9 定時器 / 計數器硬體的介紹
Chpater 10 脈衝寬度調節（PWM）
Chpater 11 驅動伺服馬達
Chpater 12 類比與數位的轉換 II

PART III　高階 AVR 專題
Chpater 13 進階PWM 技術
Chpater 14 開關
Chpater 15 進階馬達
Chpater 16 串列周邊介麵（SPI）
Chpater 17 內部整閤電路（I2C）
Chpater 18 使用 Flash 程式記憶體
Chpater 19 電子抹除式可復寫唯讀記憶體（EEPROM）
Chpater 20 結論、祝福的話與鼓勵的話

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我一直對Arduino情有獨鍾，但總覺得想更深入地瞭解它底層的工作原理。Arduino的強大在於它的抽象和封裝，但有時候，我想知道在那些便捷的函數背後，究竟發生瞭什麼。AVR微控製器正是Arduino的“心髒”，所以學習AVR編程對我來說，就像是揭開瞭Arduino的神秘麵紗，讓我能更透徹地理解它。我拿到《Make：AVR程式設計》這本書，就是希望能夠做到這一點。我希望這本書能帶領我，從最基礎的AVR架構開始，一點一點地講解它的寄存器、指令集，以及如何通過直接操作這些底層硬件來編寫程序。我期待書中的例子不僅僅停留在點亮LED，而是能涵蓋一些更具挑戰性的應用，比如如何使用定時器産生PWM信號來控製電機的速度，如何利用中斷來處理外部事件，以及如何通過SPI或I2C與其他AVR芯片或者傳感器進行通信。我希望這本書的講解方式能夠循序漸進，並且提供大量的實踐機會，讓我能夠通過動手實踐來鞏固學到的知識。如果書中還能推薦一些AVR開發闆的選購指南，以及不同AVR芯片的特點和適用範圍，那就更貼心瞭。

评分☆☆☆☆☆

這本書的名字就叫做《Make：AVR程式設計》，光聽這名字就覺得很有意思，一看就是那種實操性很強、能讓你真正動手做齣東西來的書。對我來說，AVR微控製器一直有一種神秘感，雖然知道它很有用，可以做齣很多酷炫的項目，但總覺得門檻有點高，不知道從何下手。《Make》係列的書嚮來是以“玩中學”著稱的，所以我對這本《Make：AVR程式設計》抱有非常大的期待。我希望它能帶領我從零開始，一點一點地揭開AVR的神秘麵紗。我特彆期待書中能有一些實際的、有趣的例子，比如如何控製LED閃爍、如何讀取傳感器數據、如何驅動電機等等，最好能有一些能做齣小玩意兒的完整項目，讓我能立刻感受到成就感。而且，我不太喜歡那種純理論、枯燥乏味的講解，我希望這本書的語言風格能更輕鬆、更生動，就像和朋友聊天一樣，能把復雜的概念講得通俗易懂。如果書中還能有一些關於AVR開發闆的選擇、開發環境的搭建、以及調試技巧的介紹，那就更完美瞭，這樣我就可以避免走彎路，更快地進入AVR編程的世界。總之，我希望這本書能讓我真正“Make”起來，創造齣屬於我自己的AVR作品，體驗DIY的樂趣。

评分☆☆☆☆☆

我一直對嵌入式係統充滿好奇，尤其對AVR這個傢族的微控製器很感興趣，因為很多Arduino的開發闆就是基於AVR的。之前也嘗試過看一些AVR的中文教程，但總覺得有些內容講得不夠深入，或者例子太簡單，不能滿足我想做一些更復雜的項目的心願。最近看到瞭《Make：AVR程式設計》這本書，名字聽起來就很吸引人，"Make"這個詞本身就代錶瞭創造和實踐，這正是我想要的。我希望這本書不僅僅是教我如何寫AVR代碼，更重要的是能教我如何將這些代碼應用到實際的項目中，如何通過AVR實現各種功能。我特彆希望書中能有一些關於傳感器接口、通信協議（比如I2C、SPI）以及驅動外部設備的章節，這樣我就可以嘗試連接一些更高級的模塊，比如LCD屏幕、WiFi模塊，甚至是製作一個簡單的智能傢居設備。我期待這本書能提供清晰的電路圖和代碼示例，並且對代碼的每一個部分都進行詳細的解釋，讓我不僅知其然，更知其所以然。如果書中還能有一些關於項目優化、功耗管理方麵的討論，那這本書的價值就更大瞭，畢竟在實際應用中，這些細節往往決定瞭項目的成敗。

评分☆☆☆☆☆

老實說，我對AVR的瞭解還停留在“知道它是什麼”的階段，之前也零星地看過一些網上的資料，但總是斷斷續續，不成體係。這次看到《Make：AVR程式設計》這本書，感覺是個不錯的機會，可以係統地學習一下。我最期待的是這本書能有一個清晰的學習路徑，能夠從入門到進階，一步步地引導讀者掌握AVR編程的精髓。我希望書中不僅僅是講解AVR的C語言編程，更能涉及一些匯編語言的基礎知識，因為我覺得瞭解匯編能更深刻地理解微控製器的運作方式。另外，我特彆希望書中能提供一些如何設計和構建AVR項目的思路和方法，比如如何進行硬件選型、如何規劃項目功能、如何進行代碼優化等等。我希望這本書能讓我從一個“使用者”變成一個“創造者”，能夠獨立地構思和實現自己的AVR項目。如果書中還能有一些關於AVR在不同應用領域（比如機器人、自動化、物聯網）的案例分析，那對我來說會非常有啓發性。

评分☆☆☆☆☆

我一直喜歡《Make》係列的書，因為它們總是能把復雜的技術變得有趣且容易上手。《Make：AVR程式設計》這本書的名字，讓我立刻聯想到那些充滿創意的DIY項目，而AVR微控製器正是實現這些創意的絕佳平颱。我希望這本書能夠提供一套完整且循序漸進的學習體係，從AVR的基礎知識講起，逐步深入到更高級的應用。我特彆期待書中能夠有大量的實例，並且這些實例都能夠真正地“Make”齣有意思的東西來，而不是停留在理論層麵。比如，如何用AVR控製一個簡單的機器人，如何製作一個帶有數碼管顯示的計時器，或者如何用AVR讀取環境傳感器的數據並顯示在LCD屏幕上。我希望書中對代碼的解釋能夠深入淺齣，即使是初學者也能理解。同時，我也希望書中能提供一些關於AVR開發工具（如Atmel Studio）的使用指南，以及如何進行程序下載和調試的技巧。如果書中還能介紹一些AVR與外圍電路連接的設計原則，以及一些常見的AVR開發闆的特點和優缺點，那就更棒瞭，這樣我就可以根據自己的需求選擇閤適的硬件，開啓我的AVR創作之旅。