HOLTEK 32－bit微控製器應用：C語言實例(附實驗動作影片及範例光碟) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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圖書標籤:

• HOLTEK
• 32位單片機
• C語言
• 嵌入式
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• 實驗視頻
• 範例光盤
• 單片機應用
• 物聯網
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• 開發闆

鑑於微控製器應用之廣泛，舉凡機械、電子、電機、車輛、醫療器材、醫工、航太、化工、自動化、冷凍空調、傢電、控製等領域均需使用微控製器。本書以誘導方式引領讀者進入微控製器世界，以淺顯文字介紹HOLTEK微控製器功能，依HOLTEK微控製器功能規劃30個基礎實驗及10個進階應用實驗，每個實驗均附材料錶以利讀者準備實驗材料，教師可依課程內函規劃一學期之實驗項目，本書同時揭露商品化産品之程式設計技巧。本書適用於大學、科大電子、電機科係「微控製器應用」之課程與工程人員自修及培訓用或有興趣之讀者使用。

本書特色

　　1.誘導方式引領讀者進入32位元微控製器世界。
　　2.以淺顯文字介紹Holtek 32位元微控製器。
　　3.簡單範例說明Cortex-M3架構。
　　4.規劃30個基礎實驗及10個進階應用實驗。
　　5.本書同時揭露商品化産品之設計程式。
　　6.本書適閤工程學院學生學習及業界工程師使用。
　　7.內容非常適閤專題學生選讀。

深入剖析現代嵌入式係統設計與編程範式 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入且高度實踐性的視角，探索當代嵌入式係統設計與開發的核心技術棧，尤其聚焦於基於高性能32位微控製器（MCU）的係統架構、高效的C語言編程實踐、以及現代嵌入式軟件工程方法論。本書內容側重於理論基礎的夯實與前沿技術的應用融閤，旨在培養讀者獨立解決復雜嵌入式問題的能力。 第一部分：32位微控製器架構與底層機製解析 本部分將係統性地剖析現代32位MCU（如基於ARM Cortex-M係列架構）的內部組織結構、工作原理及其對軟件設計的影響。 1.1 高性能MCU核心架構詳解 詳細闡述32位處理器的流水綫設計、指令集特性（如Thumb-2指令集），以及它們如何實現指令的高效執行。探討寄存器組的組織、特權模式（如Handler Mode與Thread Mode）的切換機製，以及堆棧（Stack）管理在函數調用和中斷服務中的關鍵作用。深入分析內存保護單元（MPU）的配置與使用，理解其在提升係統安全性與隔離性方麵的價值。 1.2 存儲器係統與映射 全麵解析MCU內部的存儲器結構，包括程序存儲器（Flash/ROM）、數據存儲器（SRAM/DRAM）的物理布局與邏輯地址映射。重點講解內存訪問的延遲、緩存（Cache）機製（如果適用）的工作原理，以及位操作在訪問特定寄存器和外設數據時的精確性要求。討論如何利用鏈接腳本（Linker Script）精確控製代碼和數據在不同存儲區域的放置，這是實現裸機程序啓動和係統優化的基礎。 1.3 時鍾係統與電源管理 深入剖析復雜的時鍾樹（Clock Tree）配置，包括內部振蕩器（Internal Oscillator）、外部高速/低速晶振（HSE/LSE）的選擇與鎖定，以及鎖相環（PLL）在生成高頻主頻中的作用。詳細介紹各種低功耗模式（如Sleep, Deep Sleep, Standby）的進入與喚醒機製，以及如何通過精細的電源管理策略來優化電池供電設備的能耗。 第二部分：C語言在嵌入式環境中的高級應用與優化 C語言作為嵌入式開發的基石，本部分將超越基礎語法，聚焦於如何利用C語言的特性來高效地操控硬件，並編寫齣健壯、可維護的代碼。 2.1 硬件抽象層（HAL）的設計哲學 探討構建可移植、可維護的硬件抽象層的最佳實踐。講解如何使用結構體（Struct）和聯閤體（Union）來封裝外設寄存器的操作，實現麵嚮寄存器的編程。詳細分析位域（Bit Field）在寄存器映射中的精確應用，以及`volatile`關鍵字在處理並發訪問和內存映射I/O時的關鍵性。 2.2 內存管理與數據結構高效實現 深入討論嵌入式係統中動態內存分配（如`malloc`/`free`）的局限性與風險，並提齣靜態內存池、內存分區等替代方案。針對資源受限的環境，教授如何手動實現高效的鏈錶、隊列（Ring Buffer）和哈希錶等數據結構，側重於減少內存碎片和提高訪問速度。 2.3 跨平颱移植性與編譯優化 講解編譯過程中的關鍵步驟，如預處理、編譯、匯編和鏈接。深入探討不同優化等級（-O0到-O3）對代碼大小和執行速度的影響，以及如何通過內聯函數（Inline Functions）、函數屬性（Attributes）和特定的編譯器指令來強製實現代碼優化或避免編譯器過度優化。 第三部分：實時係統基礎與並發控製 現代嵌入式應用往往涉及多個任務的並發執行，理解實時操作係統的核心概念是構建復雜係統的必修課。 3.1 中斷係統與異常處理 全麵解析中斷的産生、嚮量錶（Vector Table）的構建與管理。詳細講解中斷優先級、搶占（Preemption）機製以及中斷服務程序（ISR）的編寫規範，特彆是如何安全地在ISR中訪問共享資源（如全局變量）。剖析係統復位（Reset）和硬故障（Hard Fault）的處理流程，確保係統在異常發生時能快速恢復或安全終止。 3.2 任務調度與同步機製 介紹基於優先級的搶占式調度算法原理。深入講解實時操作係統（RTOS）中用於任務間通信與同步的核心機製：信號量（Semaphore）、互斥鎖（Mutex）的使用場景與陷阱（如死鎖的預防）、消息隊列（Message Queue）的異步通信模式。重點分析如何使用這些工具來解決競態條件（Race Condition）。 3.3 定時器與周期性任務管理 詳盡講解通用定時器（General Purpose Timer）的輸入捕獲（Input Capture）和輸齣比較（Output Compare）模式，及其在脈衝寬度調製（PWM）生成和精確時間測量中的應用。討論如何通過定時器中斷實現高精度的周期性任務調度，並平衡不同周期性任務的執行時機。 第四部分：外設接口與通信協議的深度實踐 本部分側重於如何通過軟件實現對標準通信接口和模擬/混閤信號外設的高效驅動。 4.1 通用異步/同步串行通信 深入講解UART/USART的波特率計算、數據幀格式配置與校驗機製。詳細闡述SPI和I2C總綫的時序要求、主從模式的切換，以及如何使用DMA（直接內存訪問）來卸載CPU負載，實現高效的數據吞吐量。 4.2 模數轉換（ADC）與數模轉換（DAC） 分析ADC的采樣定理、量化誤差、參考電壓的選取。重點講解單次轉換、連續掃描模式的配置，以及如何利用DMA將轉換結果高效地傳輸到內存緩衝區。討論DAC在生成波形或控製模擬量輸齣中的應用。 4.3 總綫協議與高級接口 探討如CAN總綫在嵌入式網絡中的應用，包括報文標識符的過濾與仲裁機製。對USB或以太網等更復雜的外部接口，本書將側重於介紹其底層協議棧的初始化和數據包處理流程。 第五部分：係統調試、測試與嵌入式軟件工程 成功的嵌入式項目依賴於嚴謹的開發流程和有效的調試手段。 5.1 調試工具鏈與故障排除 詳細介紹JTAG/SWD調試接口的工作原理，以及如何使用硬件調試器（如J-Link, ST-Link）進行斷點設置、單步執行、內存和寄存器查看。教授識彆和解決常見的嵌入式軟件問題，如堆棧溢齣、總綫錯誤和非法指令。 5.2 版本控製與代碼規範 強調使用Git等版本控製係統在嵌入式項目中的重要性。介紹並推行一套適用於嵌入式C語言的編碼規範，包括命名約定、注釋風格、模塊化設計原則，以確保代碼庫的長期可維護性。 5.3 單元測試與集成測試策略 雖然嵌入式係統調試睏難，但並非不可能。介紹如何在目標硬件或模擬環境中對底層驅動模塊進行最小化測試（Mocking），以及如何設計測試框架來驗證關鍵算法和狀態機的正確性，以提升軟件的魯棒性。

1 微控製器概述
1.1 微控製器簡介 1-2
1.2 微控製器應用範圍與未來發展趨勢 1-2
1.3 Holtek相關微控製器介紹 1-3
1.4 Holtek 32位元係列微控製器介紹 1-7

2 Holtek微控製器HT32F係列介紹
2.1 HT32F係列微控製器係統架構 2-3
2.2 電源控製單元(Power Control Unit, PWRCU) 2-13
2.3 時脈控製單元(Clock Control Unit, CKCU) 2-19
2.4 重置控製單元(Reset Control Unit, RSTCU) 2-29
2.5 通用輸入/輸齣埠(General Purpose I/O, GPIO) 2-34
2.6 輸入/輸齣功能選擇(Alternative Function I/O, AFIO) 2-40
2.7 外部中斷控製器
(External Interrupt/Event Controller, EXTI) 2-52
2.8 類比/數位轉換器(Analog to Digital Converter, ADC) 2-58
2.9 通用計時器(General Purpose Timers, GPTM) 2-72
2.10 基本功能計時器(Basic Function Timer, BFTM) 2-102
2.11 馬達控製計時器(Motor Control Timer, MCTM) 2-105
2.12 時間時脈(Real Time Clock, RTC) 2-133
2.13 看門狗計時器(Watchdog Timer, WDT) 2-139
2.14 I2C 通訊界麵(I2C Communication Interface, I2C) 2-143
2.15 同步/非同步通訊界麵(Universal Synchronous/
Asynchronous Receiver Transmitter, USART) 2-158
2.16 周邊直接記憶體存取
(Peripheral Direct Memory Access, PDMA) 2-176
補充資料 詳見光碟
2.17 快閃記憶體控製器(Flash Memory Controller, FMC)
2.18 巢式嚮量中斷控製器
(Nested Vectored Interrupt Controller, NVIC)
2.19 運算放大器/比較器
(Operational Amplifier/Comparator, OPA/CMP)
2.20 串列通訊界麵(Serial Peripheral Interface, SPI)
2.21 智慧卡界麵(Smart Card Interface, SCI)
2.22 通用序列匯流排USB控製器
(USB Device Controller, USB)

3 HT32F17xx係列程式資料庫
3.1 前言 3-2
3.2 C語言程式架構(C Program Structure) 3-3
3.3 類比/數位轉換程式資料庫(ht32f175x_275x_adc.c) 3-17
3.4 基本功能計時器程式資料庫(ht32f175x_275x_bftm.c) 3-21
3.5 時脈控製程式資料庫(ht32f175x_275x_ckcu.c) 3-23
3.6 外部中斷控製程式資料庫(ht32f175x_275x_exti.c) 3-32
3.7 通用I/O程式資料庫(ht32f175x_275x_gpio.c) 3-34
3.8 通用計時器程式資料庫(ht32f175x_275x_gptm.c) 3-39
3.9 I2C 通訊程式資料庫(ht32f175x_275x_i2c.c) 3-55
3.10 馬達控製計時器程式資料庫(ht32f175x_275x_mctm.c) 3-62
3.11 周邊直接記憶體存取程式資料庫
(ht32f175x_275x_pdma.c) 3-81
3.12 電源控製程式資料庫(ht32f175x_275x_pwrcu.c) 3-83
3.13 重置控製程式資料庫(ht32f175x_275x_rstcu.c) 3-87
3.14 時間時脈程式資料庫(ht32f175x_275x_rtc.c) 3-90
3.15 同步/非同步通訊程式資料庫(ht32f175x_275x_usart.c) 3-94
3.16 看門狗計時程式資料庫(ht32f175x_275x_wdt.c) 3-103
3.17 其他程式資料庫(ht32f175x_275x_misc.c) 3-105
補充資料 詳見光碟
3.18 快閃記憶體控製程式資料庫(ht32f175x_275x_flash.c)
3.19 智慧卡界麵程式資料庫(ht32f175x_275x_sci.c)
3.20 串列通訊程式資料庫(ht32f175x_275x_spi.c)
3.21 USB控製器程式資料庫(ht32f175x_275x_usbd.c)
3.22 運算放大器/比較器程式資料庫
(ht32f175x_275x_cmp_op.c)

4 開發工具
4.1 KeilTM MDK-ARM環境係統安裝 4-3
4.2 KeilTM MDK-ARM環境快速開始 4-5

5 基礎實驗
5.1 實驗1：LED電路實驗 5-3
5.2 實驗2：輸入/輸齣基本電路實驗 5-10
5.3 實驗3：七段LED顯示器實驗 5-15
5.4 實驗4：按鈕電路實驗 5-21
5.5 實驗5：外部硬體中斷實驗 5-27
5.6 實驗6：內部計時器中斷實驗 5-36
5.7 實驗7：二位數計數器實驗 5-43
5.8 實驗8：二位數計時器實驗 5-51
5.9 實驗9：靜態LED8X8矩陣顯示控製實驗 5-61
5.10 實驗10：動態LED8X8矩陣顯示控製實驗 5-80
5.11 實驗11：多色LED8X8矩陣顯示控製實驗 5-91
5.12 實驗12：鍵盤掃描控製實驗 5-102
5.13 實驗13：靜態LCD顯示實驗 5-110
5.14 實驗14：靜態LCD換頁顯示實驗 5-122
5.15 實驗15：動態LCD顯示實驗 5-130
5.16 實驗16：單通道A/D控製實驗 5-140
5.17 實驗17：多通道A/D控製實驗 5-147
5.18 實驗18：PWM控製實驗 5-157
5.19 實驗19：A/D與PWM控製實驗(GPTM0) 5-167
5.20 實驗20：A/D與PWM控製實驗(MCTM) 5-176
5.21 實驗21：鍵盤輸入與LCD顯示實驗 5-186
5.22 實驗22：A/D、PWM控製與LCD實驗 5-197
5.23 實驗23：馬達轉速控製實驗 5-211
5.24 實驗24：係統計時器實驗 5-223
5.25 實驗25：看門狗計時器實驗 5-242
5.26 實驗26：電子琴音效實驗 5-254
5.27 實驗27：音樂盒實驗 5-264
補充資料 詳見光碟
5.28 實驗28：I2C通信實驗
5.29 實驗29：I2C通信之PDMA實驗
5.30 實驗30：A/D之PDMA實驗

6 進階應用實驗
6.1 實驗31：馬達轉速量測實驗 6-2
6.2 實驗32：LCD馬錶計時器實驗 6-16
補充資料 詳見光碟
6.3 實驗33：LCD時間顯示實驗
6.4 實驗34：LCD猜數字遊戲實驗
6.5 實驗35：USART通信實驗
6.6 實驗36：三軸加速度計量測實驗
6.7 實驗37：三軸陀螺儀量測實驗
6.8 實驗38：三軸電子羅盤量測實驗
6.9 實驗39：PWM遙控信號量測實驗
6.10 實驗40：四軸馬達控製實驗

附錄
A. 數碼係統 A-2
B. 基本邏輯閘 A-4
C. 實驗設備 A-6
D. 電子零件資料 A-6

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這本書的封麵設計我覺得還蠻有質感的，藍色底加上一點點金屬光澤的HOLTEK字樣，看起來很專業，讓人忍不住想拿起來翻翻看。我平常就對微控製器很有興趣，但總覺得光看書本的理論有點抽象，這次看到有附實驗影片和光碟，我眼睛都亮瞭！這對我這種比較「動手做」的學習者來說，簡直是福音。我一直在尋找能讓我快速入門HOLTEK 32位元架構的資源，畢竟現在的嵌入式開發越來越講求效率，如果能邊看影片邊操作，相信學習麯線會平緩很多，而且也比較不容易卡關。我對書中C語言的實例應用部分充滿期待，希望它能涵蓋一些實際生活會遇到的應用場景，而不是隻有單純的電路操作。畢竟，學會瞭技術，更重要的是如何將它應用到解決問題上，這纔是我最想看到的。我猜書中的範例光碟應該會提供豐富的程式碼和開發工具，這點也大大加分。我已經迫不及待想開始動手做做看瞭！

评分☆☆☆☆☆

對於我這種已經具備一些C語言基礎，但對微控製器硬體還不太熟悉的讀者來說，這本書的架構設計看起來非常吸引人。我一直想找一本能將C語言的語法和微控製器底層操作結閤起來的書，讓我在寫程式碼的時候，能更清楚地知道它背後到底發生瞭什麼。HOLTEK 32位元這個架構我最近比較關注，聽說它的性能和功耗平衡做得不錯。這本書最讓我期待的是「實驗動作影片」的部分，我常常在看書本上枯燥的文字說明時，腦袋裡浮現的畫麵是模糊的，有瞭影片，我就能更直觀地瞭解硬體的接線方式，軟體的操作流程，以及程式碼執行後的實際效果。我希望書中的C語言範例能從基本的點亮LED開始，循序漸進地講解中斷、計時器、ADC、PWM等常用的週邊，最後能延伸到一些小型專案的整閤。另外，附帶的範例光碟應該能提供完整的專案程式碼和必要的開發工具，這對我快速上手非常有幫助。

评分☆☆☆☆☆

從一個剛接觸嵌入式係統不久的菜鳥角度來看，這本書的齣現真的是太及時瞭！市麵上關於微控製器學習的書很多，但真正能把32位元架構和C語言結閤得這麼紮實，還附帶影音教學的，實在少之又少。我之前有嘗試過其他傢的微控製器，但總覺得架構比較複雜，C語言的應用也比較皮毛。HOLTEK這個牌子我聽說過，感覺在某些領域有它的獨到之處，這次能有這麼完整的教材，讓我覺得可以好好投入。尤其是「實驗動作影片」，這點太重要瞭！我常常在看書上的電路圖跟程式碼時，腦袋裡一片空白，不知道實際接線會是怎樣，程式跑起來的時序又是如何。有影片指導，可以清楚看到老師一步一步操作，包括軟體的設定、燒錄的過程，還有實際量測的結果，這能大大減少我因為「看不懂」而產生的挫摺感。我希望書中的C語言範例能從基礎的GPIO操作，一路深入到一些比較進階的通訊協定，像是UART、SPI、I2C等等，畢竟這些都是實際專案中經常會用到的。

评分☆☆☆☆☆

我本身是一名在職的電子工程師，平常工作會接觸到一些嵌入式係統的專案。雖然不是專門負責微控製器這一塊，但偶爾也會需要用到。最近公司打算導入HOLTEK的32位元微控製器來做新產品的開發，所以我就想趁這個機會好好地學習一下。市麵上的微控製器書籍很多，但我對這本《HOLTEK 32－bit微控製器應用：C語言實例》特別感興趣，主要是因為它強調「C語言實例」，而且還附帶瞭「實驗動作影片」和「範例光碟」。對我們這種有一定基礎，但想快速掌握特定架構的人來說，這種實操性強的教學方式是最有效的。我希望書中的C語言範例能涵蓋一些比較實際的應用場景，比如電源管理、低功耗設計、感測器驅動、通訊介麵應用等等。而且，我猜想書中的範例光碟應該會提供相應的開發環境配置和除錯工具，這樣我就可以直接在工作站上進行練習，而不必擔心軟體環境的搭建問題。

评分☆☆☆☆☆

我是一名正在準備相關技術專題的學生，這本《HOLTEK 32－bit微控製器應用：C語言實例》對我來說，簡直是雪中送炭！我的專題主題跟嵌入式物聯網有點關係，需要用到32位元的微控製器來處理一些感測器數據，並且透過無線模組傳輸。HOLTEK這個廠牌我之前在老師的課堂上接觸過，它的硬體資源和開發環境都還不錯，但我一直覺得比較缺乏係統性的C語言應用教學，特別是針對32位元架構的。這本書附帶的實驗影片和光碟，對於我這種需要快速驗證想法的學生來說，真的太有幫助瞭。我可以邊看影片邊跟著做，省去瞭自己摸索和除錯的時間，而且光碟裡的範例程式碼，肯定能給我很大的啟發，讓我更快地將理論知識轉化為實際的專案開發。我特別期待書中能有一些進階的應用範例，例如如何利用32位元的運算能力來處理一些複雜的演算法，或者如何結閤RTOS來實現多任務處理，這些都是我專題裡會需要用到的技術。