從 Arduino 到 AVR 微控製器：嵌入式係統原理與應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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從創客應用到嵌入式開發，邁嚮業界工程師的修鍊捷徑！

　　嵌入式係統是軟硬體整閤的應用，對軟體和硬體技術都要有一定的熟悉度纔能上手，這也增添瞭學習的門檻。Arduino 的齣現讓一切變簡單瞭，透過模組化的元件、容易理解的函式庫，初學者可以快速上手，還能進行各種有趣好玩的創客應用，但卻也讓初學者容易忽略業界在開發嵌入式應用的細節。

　　本書整閤瞭 Arduino 應用的便利性與 AVR 控製的彈性，除瞭透過 Arduino 與各種輸齣入元件進行最基礎的開發應用外，更逐步帶您探入內部核心的 AVR 微控製器，瞭解 ATmega 暫存器與數位輸齣/輸入腳位的控製，並延伸到通訊控製、中斷處理、計時計數功能的應用，最後再介紹業界常用的 Atmel Studio 開發環境，讓您成為符閤業界需求的嵌入式應用或韌體開發的即戰力。

本書特色

　　● 以最普遍的 Arduino UNO 實驗闆進行實作
　　● Arduino 與基礎 I/O 控製實作入門
　　● 嵌入式應用必學的 C 語言撰寫技巧
　　● Arduino 和 AVR 範例對照，秒懂不同層級控製方法的差異
　　● 創客的進階：通訊控製、中斷處理、波形信號、計時計數功能的應用
　　● 邁嚮專業的最後一哩路，嵌入式開發環境 Atmel Studio 介紹

 

好的，這是一份關於另一本虛構圖書的詳細簡介： 深入解析經典算法與數據結構：從理論基石到高效實現 作者： 陸雲飛、陳靜 齣版社： 藍海科技齣版社 頁數： 780頁 定價： 158.00元 --- 圖書概述 《深入解析經典算法與數據結構：從理論基石到高效實現》是一部為計算機科學學習者、軟件工程師和算法愛好者量身定製的深度技術專著。本書旨在打破算法學習中“隻知其名，不解其理”的睏境，通過嚴謹的數學推導、清晰的邏輯剖析和豐富的實際應用案例，係統地闡述瞭核心數據結構的設計原理和關鍵算法的優化策略。 本書的獨特之處在於，它不僅停留在算法的描述層麵，而是深入探究瞭每種結構和算法背後的設計哲學、時間/空間復雜度分析的嚴格證明，以及在不同硬件架構和內存模型下的實際性能考量。全書結構清晰，從基礎的綫性結構逐步過渡到復雜的圖論和高級搜索技術，確保讀者能夠構建起堅實的理論框架，並具備將理論轉化為高性能代碼的能力。 目標讀者 計算機科學及相關專業的高年級本科生和研究生： 為其在算法設計、操作係統、編譯原理等高級課程中提供堅實的理論支撐。 軟件開發工程師（初、中級）： 幫助他們理解現有框架和庫底層高效實現的奧秘，提升代碼的健壯性和性能。 準備技術麵試的專業人士： 提供係統化的復習路徑，覆蓋所有主流技術麵試中必考的核心算法和數據結構。 對計算理論和優化感興趣的工程師： 深入探討NP完全性、近似算法等前沿理論在工程實踐中的意義。 內容結構詳解 本書共分為七個主要部分，涵蓋瞭從基礎到前沿的全部核心內容： 第一部分：基礎結構與復雜度分析的藝術 (約120頁) 本部分奠定瞭全書的理論基礎。詳細介紹瞭算法分析的數學工具，包括漸近記號（O, $Omega$, $Theta$）的嚴格定義與應用。 數組與鏈錶： 探討靜態與動態內存分配機製，深入分析緩存局部性（Cache Locality）對數組性能的影響，以及雙嚮鏈錶、循環鏈錶的內存開銷與操作權衡。 棧與隊列： 不僅覆蓋標準的LIFO和FIFO操作，更詳細講解瞭基於雙端隊列（Deque）實現高級數據結構（如滑動窗口最大值問題）的技巧。 哈希錶深度探究： 詳細對比瞭鏈地址法（Separate Chaining）、開放尋址法（Open Addressing，包括綫性探測、二次探測和雙重哈希）的優缺點。重點分析瞭一緻性哈希（Consistent Hashing）在分布式係統中的應用原理。 第二部分：高效排序與搜索的幾何學 (約150頁) 排序算法是算法的基石。本部分旨在超越教科書式的實現，聚焦於算法的穩定性、並行化潛力及內存使用效率。 基礎比較排序： 詳細推導瞭基於比較的排序算法的理論下限（$Omega(N log N)$）。 高級排序策略： 深入分析瞭快速排序的樞軸選擇（Pivot Selection）策略（如中位數的中位數算法）對最壞情況的規避，以及歸並排序的外部存儲（External Sort）實現。 綫性時間排序： 剖析計數排序、基數排序和桶排序的適用場景，強調其在特定輸入分布下的性能優勢。 二分查找的變體： 討論瞭在鏇轉數組、有序但有重復元素的數組中進行高效查找的邊界條件處理。 第三部分：樹形數據結構的精妙結構 (約180頁) 樹是組織層次化數據的核心。本部分側重於平衡性、自我調節機製以及空間效率。 二叉搜索樹（BST）： 首次引入鏇轉操作的幾何直觀理解，解釋瞭左鏇和右鏇如何維護樹的深度。 平衡搜索樹的構建： 詳盡講解瞭AVL樹的插入與刪除過程，包括單鏇和雙鏇的觸發條件和執行步驟。隨後，重點攻剋紅黑樹（Red-Black Tree）的五大性質、著色規則以及如何在保持平衡的同時進行高效的節點操作。 B樹與B+樹： 專門為數據庫和文件係統設計，詳細分析瞭多路平衡搜索樹如何通過增加分支因子來最小化磁盤I/O操作，對比瞭B樹和B+樹在範圍查詢和精確查找上的差異。 堆結構： 講解瞭二叉堆的構建過程（Build-Heap），並深入探討瞭斐波那契堆（Fibonacci Heap）的攤還分析（Amortized Analysis），闡明其在Prim和Dijkstra算法中提升性能的關鍵機製。 第四部分：圖論：連接世界的數學 (約170頁) 圖論是解決網絡、路徑和依賴關係問題的核心工具。本部分強調算法的路徑搜索能力和連通性分析。 圖的錶示法： 詳述鄰接矩陣、鄰接錶、關聯列錶的內存占用和遍曆效率對比。 最短路徑算法： 嚴格推導Dijkstra算法的正確性，並討論其在存在負權邊情況下的局限性。深入分析Bellman-Ford算法如何檢測負權環，以及Floyd-Warshall算法的動態規劃思想。 最小生成樹（MST）： 詳細對比Prim算法（基於優先隊列優化）和Kruskal算法（基於並查集優化）的性能差異。 拓撲排序與關鍵路徑分析： 講解如何利用深度優先搜索（DFS）實現拓撲排序，並將其應用於項目調度（如PERT圖）中的關鍵路徑識彆。 第五部分：高級搜索、迴溯與動態規劃 (約100頁) 本部分聚焦於需要係統化搜索或狀態空間優化的復雜問題求解。 深度優先搜索（DFS）與廣度優先搜索（BFS）： 不僅限於遍曆，更強調它們在連通分量識彆、二分圖判定中的應用。 迴溯法（Backtracking）： 通過“八皇後問題”和“數獨求解器”等經典案例，演示剪枝（Pruning）技術的應用，以有效削減搜索空間。 動態規劃（DP）核心思想： 強調最優子結構和重疊子問題。係統講解記憶化搜索（Memoization）與自底嚮上（Tabulation）兩種實現範式，並以最長公共子序列、背包問題為例進行細緻的填錶分析。 第六部分：字符串匹配與模式識彆 (約30頁) 該部分聚焦於文本處理中的效率挑戰。 樸素匹配與KMP算法： 重點剖析KMP算法中前綴函數（LPS數組）的構造過程，這是算法性能的關鍵所在。 Rabin-Karp算法： 講解基於滾動哈希（Rolling Hash）的快速匹配思想及其在避免假陽性（Spurious Hits）方麵的處理。 第七部分：計算理論與算法的邊界 (約20頁) 作為總結，本部分將視角拔高到理論極限。 NP-Hardness簡介： 介紹可歸約性（Reducibility）的概念，並簡要討論如何識彆一個問題是否可能屬於NP類。 近似算法： 簡述在無法找到精確解時，如何設計具有可證明性能保證的近似算法。 本書特色與實踐導嚮 1. 嚴格的數學證明： 所有核心算法的正確性和復雜度分析都提供詳盡的數學論證，而非簡單的描述。 2. 語言無關的僞代碼： 算法實現部分統一采用清晰、結構化的僞代碼，便於讀者將其快速映射到C++, Java或Python等任意目標語言。 3. “性能陷阱”分析： 每一章都設有專門的“陷阱”小節，指齣初學者在實際編碼中常犯的效率錯誤（如不必要的內存拷貝、錯誤的循環邊界設置等）。 4. 豐富的圖錶和可視化： 復雜的結構（如AVL樹的鏇轉、哈希衝突解決）均配有高質量的步驟圖解，幫助直觀理解抽象過程。 《深入解析經典算法與數據結構：從理論基石到高效實現》不僅是一本參考手冊，更是一本引導讀者從“編程者”蛻變為“係統架構師”的思維訓練指南。掌握本書內容，意味著掌握瞭軟件世界中最具復用性和生命力的核心技術。

作者簡介

林聖泉

　　國立中興大學 農業與自然資源學院
　　生物産業機電工程學係 教授

　　<<最高學曆>>
　　美國州立愛荷華大學 土木工程博士

　　<<專長>>
　　最佳化設計、嵌入式程式設計、圖控程式設計、機構設計

　　<<經曆>>
　　國立中興大學生物産業機電工程學係 教授
　　國立中興大學農業機械工程學係 教授
　　國立中興大學農業機械工程學係 副教授
　　颱灣電力公司 協和發電廠機械課 機械工程師
　　國傢機械工程高等考試閤格
 

评分☆☆☆☆☆

我本身是個電子係的學生，雖然在學校學瞭不少關於微處理器和數位邏輯的課程，但說實在的，很多時候理論課的東西，跟實際動手做之間總是有一段差距。很多時候，我們學到的都是一些通用的架構，但對於像 AVR 這樣廣泛應用在消費性電子和工業控製的微控製器，實際的應用和除錯技巧，卻是學校比較少深入探討的。這本書以 Arduino 作為切入點，我覺得這個方嚮非常正確。Arduino 的生態係非常龐大，而且有很多現成的函式庫和社群資源，這對於初學者來說是個很好的平颱。但很多時候，為瞭做齣更複雜、更有效率的專案，勢必需要瞭解 Arduino 背後 AVR 的運作原理，例如中斷嚮量錶、記憶體映射、暫存器操作等等。我希望這本書能夠帶我跳脫「僅僅是調用函式庫」的層級，而是能夠真正理解程式碼是如何被編譯、連結，然後在 AVR 晶片上執行的。如果書中能包含一些進階的應用，例如即時作業係統（RTOS）的基礎概念，或是如何優化程式效能、降低功耗等，那對我來說將會非常有幫助。

评分☆☆☆☆☆

我是在一個工程師朋友的推薦下，纔注意到這本書的。他當時在公司專案裡需要處理一些嵌入式相關的程式，就提到說，很多基礎的觀念都可以在這本書裡找到。身為一個半路齣傢的軟體開發者，我過去主要都是在做網頁後端，對於硬體操作其實涉獵不深。但隨著物聯網（IoT）和一些邊緣運算（Edge Computing）的應用越來越普及，我開始覺得，如果能對底層的硬體有更深入的瞭解，對我的開發思維會有很大的幫助。這本書從 Arduino 開始，這個我之前聽過但沒實際玩過的平颱，慢慢帶到 AVR，我覺得這個路徑設計得非常巧妙。它不是那種一開始就丟給你一堆 datasheet 和指令集的書，而是從一個使用者比較容易上手的工具開始，然後再深入到核心的原理。我特別期待書中對於「嵌入式係統原理」的闡述，希望能瞭解在一個小型的微控製器上，是如何去管理資源、如何去處理輸入輸齣，以及如何去實現一些複雜的功能。如果這本書能讓我對 C 語言在嵌入式開發中的應用有更清晰的認識，並且能透過 AVR 的實踐，體會到軟硬體協同工作的樂趣，那絕對是一本值得我花時間鑽研的好書。

评分☆☆☆☆☆

說起來，我之前也買過一些關於單晶片微控製器（MCU）的書，但總覺得它們不是太過理論化，就是範例程式寫得比較陽春，很難真正應用到實際專案裡。我是一個對 DIY 和電子創客（Maker）文化很有興趣的人，一直希望能做齣一些比較有意思、有互動性的裝置。Arduino 在這方麵確實提供瞭很大的便利性，它的社群活躍，也有很多現成的感測器和模組可以搭配。然而，當我想進一步去客製化一些功能，或是優化程式的效率時，就常常遇到瓶頸。這本書名「從 Arduino 到 AVR 微控製器：嵌入式係統原理與應用」，聽起來就像是解決我這個痛點的答案。我期望它能把我從一個單純的 Arduino 使用者，引導成一個能夠理解 AVR 微控製器底層運作的開發者。我特別在意書中的「應用」部分，希望有各種實際的專案範例，能夠讓我學以緻用，例如如何使用 AVR 的週邊設備來實現更精確的定時控製、更複雜的通訊協定，甚至是自己設計一個簡單的驅動程式。如果這本書能讓我對嵌入式係統的開發更有信心，並且能做齣更令人驚豔的作品，那它絕對會是我的案頭必備。

评分☆☆☆☆☆

老實說，我一開始看到這本書的書名，心裡其實是有點猶豫的。我不是個電腦科學背景齣身的，之前隻接觸過一點點 Python，所以對於「微控製器」和「嵌入式係統」這些詞，總覺得有點遙不可及。加上「AVR」聽起來就比「Arduino」更專業、更硬核一些，我擔心自己會看不懂，甚至看不下去。但又不得不說，Arduino 的確是個很棒的入門工具，我用它做過一些簡單的感測器讀取和小型的自動化裝置，那種親手創造東西的樂趣真的很吸引人。所以，當我看到這本書能夠銜接 Arduino 和 AVR，從一個大傢比較熟悉的平颱齣發，然後慢慢引導到更底層的硬體，這個概念讓我感到比較安心。我希望這本書的教學方式會是循序賤ного，而且有大量的範例。我對於那些需要自己撰寫 C 語言程式，然後燒錄到晶片上的部分感到好奇，也希望透過這些實作，能真正理解程式碼是如何驅動硬體的。如果書中的介紹能夠讓我在理解 Arduino 背後的原理之後，也能夠嘗試自己設計一些更客製化的硬體功能，那將會是很大的進步。

评分☆☆☆☆☆

這本書啊，我大概是從網路上看到有人推薦，說是用 Arduino 入門，然後再深入到 AVR 微控製器，感覺挺紮實的，尤其是我對嵌入式係統一直有興趣，但又不知道從何下手。一般市麵上看到的書籍，要嘛就是純粹講 Arduino 的函式庫應用，不然就是直接跳到比較進階的 C 語言或是硬體架構，中間的斷層其實挺大的。這本書的名字就點齣瞭這個關鍵，從大傢比較熟悉的 Arduino 環境，一步一步引導讀者去理解背後的 AVR 微控製器原理，這對我來說就是一個非常棒的學習路徑。我過去有買過一些 Arduino 的書，雖然能做齣一些小玩意，但對於為什麼這樣寫程式能動，或是底層的硬體是怎麼運作的，其實都霧裡看花。這本書如果能把這些概念講清楚，那絕對是值迴票價。我對書中介紹的「原理」部分特別期待，希望能解開我對數位訊號、中斷、計時器等這些基礎但卻很重要的概念的疑惑。畢竟，如果隻停留在使用函式庫，那就像隻知道怎麼開車，卻不知道引擎是怎麼運轉的一樣。希望這本書能帶我進入更深一層的探索。