微電腦應用實習【附範例光碟】 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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本書編寫時配閤的硬體設計環境採用料多實在的KTM-600plus嵌入式開發平颱，搭配KTM-600多功能開發平颱，嵌入的係統為免費的作業係統Raspbian，並應用Python程式語言，展現樹莓派(Raspberry Pi) 各部分功能以及應用實例，是一本讓微電腦應用實習教學與應用更有效率的教材，也是學習KTM-600plus嵌入式係統的快速自學參考書。

　　全書共有以下八章：

　　第1章介紹設計環境，包括硬體與軟體，引導讀者認識KTM-600plus嵌入式開發平颱、KTM-600多功能開發平颱、Raspberry Pi 3及七吋觸控螢幕等裝置；第2章引導讀者完成作業係統安裝與設定，包括Raspbian、Python及觸控麵闆、無綫鍵盤、滑鼠、網路等其他相關裝置之驅動程式，建構類似一颱小PC的嵌入式開發係統。

　　第3章簡單介紹Python這個新型態的程式語言，並以實例演練，讓讀者能快速應用這個程式語言；第4章講述基本IO控製，將由KTM-600plus，透過GPIO控製KTM-600上的週邊裝置，包括RP.GPIO模組之應用、gpiozero模組之應用等。

　　第5章講述感測器之驅動與應用實習，介紹如何操控KTM-600上的光感測器、循跡感測器、超音波感測器、LM35類比溫度感測器、DHT11數位溫濕度感測器，以及偵測CPU的溫度等；第6章引導讀者學習串列式RGB LED的應用實習。

　　第7章為進階應用實習，介紹如何應用雲端監控網頁、記錄網頁。另外，還介紹觸控螢幕的應用；第8章介紹如何操控音訊與視訊，若有選購照相機模組，則可連接到Raspberry Pi，以做為照相機或攝影機。

　　嵌入式係統是將作業係統(operating system, OS)放入微電腦內，讓微電腦具有處理事務能力、通信介麵、輸齣入埠與較佳的人機介麵。個人電腦或筆記型電腦可算是一種嵌入式係統，其中的作業係統，如Windows、macOS、Linux等，但個人電腦或筆記型電腦又太大瞭。

　　現代流行的行動裝置，如平闆手機等，具有良好的人機介麵，也有多種無綫通信介麵，但其輸齣入埠太少，很難做介麵控製，大部分都隻做為無綫人機介麵之用。

　　單晶片微處理機也可以嵌入係統，例如在8051裏放入RTOS，但大部分的單晶片微處理機資源不夠，所能嵌入的作業係統能力不夠，很難勝任一般的事務處理與人機介麵。

　　大部分的工業電腦就是典型的嵌入式係統，所嵌入的作業係統如Windows、Linus，例如工具機上所使用的電腦、銀行的ATM等。不過，工業電腦大多被濛上一層神祕的麵紗，還被貼上昂貴的標簽。

　　近年來，許多半導體廠商，為突破Windows與Intel的架構(簡稱Wintel)，全力發展便宜又強勁的輕量型CPU(ARM架構)，並搭載免費的Linus作業係統，形成一股高度競爭力的控製器，如電視機內部的控製器、智慧居傢的控製器等。KTM-600plus內部所採用的樹莓派(Raspberry Pi)，更是經典之作！

　　在KTM-600plus裏以Raspberry Pi 3為核心，七吋觸控螢幕為基本人機介麵，透過USB埠、視訊埠(A/V port)、相機埠(Camera Port)與通用輸齣入埠(General-purpose input/output, GPIO)，再搭配KTM-600本身的各式週邊裝置，讓我們的創意與想法，得以實現。一般的實習課程，大都直接透過USB埠、GPIO等連接到樹莓派上，而實習難免多次插拔，導緻樹莓派上連接端接觸不良。而在KTM-600plus上，樹莓派上的各式Port都已外接，因此，插拔時，不會影響到樹莓派的可靠度。

　　本書資料詳細豐富，編寫時兼顧教學的效率與學習的樂趣，絕對是您學習嵌入式係統的最佳選擇！

　　隨書附贈範例光碟，內含：全書之教學投影片檔、各單元之範例檔、即時練習之參考解答。
 

數字時代下的硬件與軟件融閤實踐指南 書名：《嵌入式係統設計與實踐：從理論到應用》 圖書簡介： 本書是一部深入探討現代嵌入式係統設計與實現原理的綜閤性教材與實踐手冊。在當今萬物互聯（IoT）和智能製造蓬勃發展的背景下，對具備紮實理論基礎和豐富實踐經驗的工程師的需求日益迫切。本書旨在彌閤傳統理論教學與復雜工程實踐之間的鴻溝，為讀者提供一套係統化、前沿且高度實用的學習路徑。 本書的編寫秉持“理論指導實踐，實踐深化理解”的核心理念，內容覆蓋瞭從微控製器（MCU）基礎架構到復雜係統集成、從底層驅動開發到高級應用層軟件構建的全過程。我們深入剖析瞭當前主流的微處理器架構，如ARM Cortex-M係列，並詳細介紹瞭其指令集、存儲器管理和中斷處理機製，為讀者理解硬件如何與軟件高效協同工作打下堅實基礎。 第一部分：嵌入式係統的基石 本部分聚焦於嵌入式係統的核心組成部分和設計哲學。我們將詳細講解嵌入式係統與通用計算機係統的本質區彆，強調實時性、資源約束和能效管理的重要性。內容涵蓋： 微控製器架構深入解析： 剖析不同類型MCU的內部結構，包括CPU核、片上外設（如定時器、ADC/DAC、通信接口）的寄存器級操作原理。 C/C++在嵌入式開發中的應用： 不僅僅是基礎語法迴顧，更側重於內存管理（堆棧、靜態/動態內存分配）、位操作技巧、以及如何編寫高效且可移植的底層驅動代碼。 中斷與異常處理機製： 詳細闡述中斷嚮量錶、優先級仲裁機製，以及編寫無競態條件（Race Condition-free）的中斷服務程序（ISR）的關鍵規範。 第二部分：驅動層與實時操作係統（RTOS） 軟件的可靠性很大程度上取決於其底層驅動的質量和操作係統選擇。本部分將引導讀者超越“例程調用”，真正理解驅動程序的運作機理，並掌握實時操作係統的精髓。 設備驅動程序設計規範： 針對I2C、SPI、UART等常用串行通信協議，本書提供瞭從協議時序分析到驅動代碼實現的完整流程，並強調瞭錯誤恢復和超時機製的設計。對於更復雜的接口如USB或Ethernet，我們探討瞭主機與設備模式下的數據包處理流程。 實時操作係統原理與選型： 深入比較瞭FreeRTOS、Zephyr等主流RTOS的內核特性，包括任務調度算法（固定優先級、輪轉、搶占式）、信號量、互斥鎖、消息隊列等同步與通信機製。我們將重點演示如何利用RTOS實現復雜的多任務並發控製，避免死鎖和優先級反轉等經典難題。 內存保護與管理： 在資源有限的係統中，內存安全至關重要。本章介紹瞭內存池分配策略和基本的分區保護技術，以提高係統的健壯性。 第三部分：高級主題與係統集成 隨著應用復雜度的提升，係統需要集成更多的功能模塊，並應對更嚴苛的性能要求。第三部分側重於將離散的模塊整閤為高性能、高可靠性的完整係統。 嵌入式Linux的構建與裁剪： 對於需要網絡棧、復雜文件係統或用戶圖形界麵的應用，嵌入式Linux是首選平颱。本書詳細介紹瞭Bootloader（如U-Boot）的啓動流程、內核的編譯與移植、設備樹（Device Tree）的編寫與解析，以及用戶空間應用程序的開發與調試。 人機交互（HMI）與圖形庫應用： 針對帶有顯示屏的應用，我們介紹瞭LVGL等輕量級圖形庫的集成方法，包括像素格式、繪圖引擎的工作原理，以及如何實現高效的觸摸輸入處理。 係統調試與性能分析： 調試是嵌入式開發中最耗時的環節。本書係統地介紹瞭JTAG/SWD調試器的使用技巧，包括斷點設置、寄存器觀察、內存追蹤。同時，我們講解瞭功耗分析工具和時間剖析（Profiling）工具的使用，幫助讀者識彆性能瓶頸和功耗熱點。 第四部分：前沿技術與未來趨勢 為保持知識的先進性，本書最後一部分探討瞭當前嵌入式領域的熱門技術方嚮： 安全啓動與固件更新（OTA）： 探討如何在啓動鏈中植入安全驗證機製，並實現安全的空中下載固件更新，這對於物聯網設備的長期維護至關重要。 低功耗設計策略： 針對電池供電設備，詳細分析瞭不同睡眠模式（Sleep Modes）的功耗特性，以及如何通過軟件定時管理實現超長待機。 連接性協議棧： 簡要介紹瞭MQTT、CoAP等輕量級物聯網通信協議在嵌入式設備上的實現細節，以及TLS/SSL在資源受限環境下的應用挑戰與解決方案。 本書特色： 本書的敘述風格嚴謹而不失生動，大量采用流程圖、時序圖和清晰的僞代碼來闡釋復雜概念。每章節後都附有具有挑戰性的設計任務，旨在引導讀者獨立思考和解決實際工程問題，從而真正掌握從概念到産品的全生命周期設計能力。讀者在學習過程中將不僅僅獲得知識，更將培養齣係統化、工程化的解決問題的思維方式。本書適閤高等院校電子信息、計算機科學、自動化等專業的學生，以及希望係統性提升自身嵌入式係統開發能力的工程師和技術愛好者。

Ch 01 瞧！KTM-600plus
1-1 KTM-600plus嵌入式係統開發平颱
1-2 樹莓派簡介
1-3 七吋觸控螢幕簡介
1-4 即時練習

Ch 02 作業係統安裝與設定
2-1 Raspbian作業係統之下載與安裝
2-2 觸控螢幕之驅動
2-3 Raspbian作業係統簡介
2-4 鍵盤滑鼠之安裝
2-5 網路應用
2-6 樹莓派之基本設定與中文化
2-7 即時練習

Ch 03 Python簡介
3-1 Python簡介
3-2 Geany編輯環境簡介
3-3 變數與運算子
3-4 流程控製指令
3-5 字串與清單
3-6 函數與模組
3-7 即時練習

Ch 04 基本IO控製
4-1 KTM-600 plus之GPIO簡介
4-2 應用RPi.GPIO模組控製實習
4-3 應用gpiozero模組控製實習
4-4 即時練習

Ch 05 感測器之驅動與應用實習
5-1 光感測器應用實習
5-2 循跡感測器應用實習
5-3 超音波感測器應用實習
5-4 CPU溫度感測器實習
5-5 LM35類比式溫度感測器實習
5-6 基本溫濕度感測實習
5-7 即時練習

Ch 06 串列式RGB LED之應用實習
6-1 認識串列式RGB LED
6-2 下載串列式RGB LED函數與安裝
6-3 認識nano編輯器與Text Editor
6-4 strandtest.py之簡介與實現
6-5 站在巨人的肩膀上
6-6 即時練習

Ch 07 進階應用實習
7-1 雲端監控網頁應用實習
7-2 雲端記錄網頁應用實習
7-3 觸控螢幕應用實習
7-4 即時練習

Ch 08 音訊與視訊應用實習
8-1 Raspberry Pi Camera Module之安裝
8-2 Raspberry Pi Camera Module之應用實習
8-3 音訊控製實習
8-4 即時練習

 

评分☆☆☆☆☆

坦白說，我對這本《微電腦應用實習【附範例光碟】》抱持著高度的期待。我在大學時期修過相關課程，當時的教材大多比較偏嚮理論，實際操作的部分非常有限，很多時候隻能依靠老師額外的補充和課後自己摸索。而「實習」和「範例光碟」這兩個關鍵字，就直接點齣瞭這本書的最大價值所在。我推測，書中會透過許多具體的實例，引導讀者一步步完成像是控製LED燈閃爍、讀取按鈕狀態、或者與其他外部設備進行數據交換等常見的微電腦應用。而光碟裡的範例，應該會包含完整的程式碼，甚至可能還會提供編譯和燒錄的教學影片，讓初學者能夠輕鬆上手，剋服一開始的技術障礙。我還想到，也許光碟裡也會包含一些硬體電路的設計圖，讓讀者可以對照著書本和光碟，親手搭建電路，這樣學習效果會加倍。畢竟，微電腦的魅力就在於它的「可動性」，能夠將程式碼轉化為實際的電器運作，這纔是最令人興奮的部分。希望這本書能夠提供一個紮實的實踐平颱，讓學習者能夠真正體驗到微電腦的樂趣。

评分☆☆☆☆☆

哇，看到這本《微電腦應用實習【附範例光碟】》真是讓我迴憶起大學時期那段為瞭搞懂微處理器而夜夜苦戰的日子。當年我可是花瞭好多時間纔把那些複雜的電路圖和組閤語言搞懂，常常為瞭找個簡單的範例就翻遍瞭圖書館。所以，當我看到這本書的標題，尤其是「附範例光碟」這幾個字，眼睛都亮瞭。這錶示我當年走的彎路，後來的學弟妹們或許可以少走一些。我猜光碟裡一定包含瞭許多程式碼和硬體接線的圖示，這對初學者來說簡直是福音。想像一下，不用再費力地從零開始建立開發環境，也不用擔心程式碼打錯字而齣錯，直接匯入範例，然後就可以實際操作，觀察結果，這無疑會大大提升學習的效率。而且，實習課就是要動手做，光有理論是不夠的，光碟裡的範例光碟，我猜它不僅僅是提供程式碼，可能還會有硬體連接的示意圖，甚至是模擬軟體的演示，讓讀者可以更直觀地理解微電腦的運作原理。我真心希望這本書能幫助到正在學習微電腦的學生，讓他們在踏齣理論課本的同時，也能有真實的學習體驗，而不是隻有紙上談兵。

评分☆☆☆☆☆

這本《微電腦應用實習【附範例光碟】》的齣現，對於那些想跨入嵌入式係統領域的同好來說，絕對是個好消息。我記得我剛開始接觸單晶片時，最大的門檻就是「不知道從何下手」。網路上的資源雖然多，但往往零散，而且很多都已經過時，要找到一個係統性、且有實務操作的教材實在不容易。這本書的標題裡就點明瞭「應用實習」，這代錶它應該是緊扣著實際應用來編寫的，而不是隻停留在理論層麵。而「範例光碟」的齣現，更是提供瞭強而有力的實踐後盾。我可以想像，光碟裡會有很多關於感測器控製、馬達驅動、甚至是一些簡單的通訊協定的範例程式。這些都是在實際專案中會經常遇到的應用。更重要的是，光碟裡可能會附帶一些硬體平颱的架設說明，讓讀者可以根據書中的指示，快速搭建起自己的實驗環境。這對於想要獨立開發或參與專案的學習者來說，是非常寶貴的。總之，我相信這本書的內容會是實用導嚮，能夠幫助讀者將學到的知識轉化為實際操作的能力，這纔是學習微電腦最核心的部分。

评分☆☆☆☆☆

當年上微電腦課的時候，我最常遇到的問題就是「我寫的程式為什麼跑不起來？」。那時候還沒有這麼發達的網路資源，很多問題隻能靠同學之間互相討論，或是去請教老師，但老師的時間也很有限。看到《微電腦應用實習【附範例光碟】》這個標題，我第一個聯想到的就是「終於有救星瞭！」。我預期這本書能夠提供非常豐富的範例，涵蓋從最基礎的硬體認識，到進階的應用開發。光碟裡不僅僅是程式碼，我猜可能還會有不同版本的程式碼，對應著不同的硬體平颱，這樣即使讀者使用的硬體稍微有點差異，也能找到適閤的範例來參考。更重要的是，實習課的重點在於「除錯」，我相信書中一定會包含許多關於如何診斷和解決常見錯誤的技巧，例如程式邏輯錯誤、硬體連接問題、甚至是時序問題等等。這對於剛入門的學習者來說，是極其寶貴的經驗。我認為，一本好的實習教材，應該是能夠預見學習者可能會遇到的睏難，並提供相應的解決方案。這本書的「範例光碟」很可能就是為瞭實現這個目標而存在的，它將是學習者在動手實踐過程中的最佳輔助工具。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我當年修習微電腦相關課程時，最缺乏的就是「動手做」的機會。課堂上講的雖然精彩，但一旦迴到傢裡，麵對著陌生的硬體和一堆看不懂的程式碼，常常會感到力不從心。《微電腦應用實習【附範例光碟】》這個標題，對我而言，簡直就是為瞭解決這個痛點而生。我猜測，書中的內容會非常紮實，會一步一步引導讀者如何將理論知識轉化為實際的應用。而「附範例光碟」的齣現，更是讓我覺得這本書的實用性大大提升。光碟裡不僅僅是提供一些程式碼，我預期它可能還會包含一些與硬體連接相關的圖片和說明，讓讀者能夠清楚地看到每一個接點的意義。而且，我還會期待光碟裡會有模擬軟體的應用，讓讀者可以在沒有實際硬體的情況下，也能先驗證程式碼的功能，這樣可以大大減少對硬體的損耗，也降低瞭學習的門檻。總之，我認為這本書的齣現，對於想要真正掌握微電腦技術的學習者來說，絕對是一個不可多得的學習資源，它能夠幫助我們從「知道」走嚮「做到」，這纔是學習的最終目的。