嵌入式系统开发基础教程

本书全面介绍嵌入式系统开发基础知识、工具和方法。全书共3篇。靠前篇为硬件基础，包括靠前~7章内容，介绍手工焊接方法，元件识别，用AD软件绘制电路原理图和PCB，生成Gerber文件，制作集成元件库的方法。第2篇为单片机基础，包括第8~13章内容，介绍单片机历史、单片机开发技术的学习方法、单片机的开发环境，对LED、中断及定时器、舵机、串口通信进行详细分析，并给出两个完整实例的开发过程。第3篇为Java基础，包括靠前4~18章内容，介绍Java开发环境和MyEclipse开发平台，并通过一个页面设计项目介绍数据库的连接及操作、SQL语句、MySQL的使用。本书突出实用性，注重实际操作能力的培训，适合零基础的嵌入式开发技术初学者。
本书适合作为高等学校电子信息类各专业嵌入式系统开发课程的教材，也可以供对嵌入式系统开发有兴趣的人员自学参考。

第1篇硬件基础第1章手工焊接方法3
1.1基本焊接方法3
1.1.1手工焊接工具一览3
1.1.2直插式元件的焊接4
1.1.3贴片式电阻电容的焊接5
1.1.4贴片式密集引脚芯片的焊接6
1.2电烙铁的保养8
1.3实际的焊接过程9第2章认识常用元件12
2.1Datasheet中的硬件知识12
2.2电阻13
2.3电容14
2.4电感16
2.5发光二极管17
2.6二极管17
2.7肖特基二极管18
2.8晶体管18
2.9晶振18
2.10接线端子19
2.11继电器19
2.12轻触开关20
2.13六角铜柱20
2.14集成电路芯片20
2.15万用表的使用方法21
2.15.1数字万用表的外观21
2.15.2电压的测量22
2.15.3电流的测量22
2.15.4电阻的测量23
2.15.5电容的测量23
2.15.6二极管的测量23第3章AD软件的安装24第4章绘制电路原理图29
4.1准备工作29
4.2新建文件31
4.2.1新建工程文件31
4.2.2新建原理图文件32
4.3基本配置32
4.3.1设置图纸32
4.3.2装载集成元件库33
4.4放置元件34
4.4.1查找元件34
4.4.2放置元件35
4.4.3设置元件属性36
4.4.4特殊情况37
4.5放置导线及网络标号38
4.5.1放置导线38
4.5.2放置网络标号38
4.6简单原理图绘制练习40第5章绘制PCB42
5.1PCB基础知识43
5.1.1PCB组成结构43
5.1.2PCB的板层43
5.2准备工作44
5.3通过向导生成PCB44
5.4导入网络表49
5.5手动布局和手动布线51
5.6补泪滴和覆铜54
5.6.1补泪滴54
5.6.2覆铜54
5.7放置注释56
5.8生成Gerber文件56第6章制作集成元件库62
6.1集成元件库简介62
6.2准备工作63
6.3新建3种文件64
6.4绘制原理图元件库65
6.4.1准备工作65
6.4.2绘制流程66
6.5绘制PCB元件库69
6.5.1准备工作69
6.5.2绘制流程70
6.6建立联系73
6.7导出集成库75第7章STM32开发板制作实例76
7.1硬件设计方法总结76
7.2准备工作77
7.3制作集成元件库79
7.4绘制电路原理图79
7.5绘制PCB和生成Gerber文件82第2篇单片机基础第8章单片机的基本概念87
8.1单片机概述87
8.1.1单片机是什么87
8.1.2单片机能做什么87
8.1.3如何学习单片机87
8.2开发板介绍88
8.3Keil软件的使用及程序下载88
8.3.1如何使用Keil软件88
8.3.2程序的下载91第9章点亮LED灯94
9.1点亮LED灯的原理94
9.2程序实例94
9.2.1点亮对应的LED灯95
9.2.2流水灯96第10章中断及定时器的原理及应用97
10.1中断97
10.1.1中断概述97
10.1.2中断的使用97
10.1.3程序实例98
10.2定时器99
10.2.1定时器概述99
10.2.2定时器的应用100
10.2.3程序实例101第11章舵机的应用103
11.1舵机概述103
11.2舵机的控制103
11.3程序实例104第12章串口通信107
12.1串口概述107
12.2串口的应用107
12.2.1串口的引脚介绍107
12.2.2串口控制寄存器设置107
12.3程序实例108
12.3.1计算机发送数据到单片机108
12.3.2计算机接收单片机发送的数据109第13章程序实战111
13.1实例一：8字小车111
13.2实例二：蓝牙遥控小车114第3篇Java基础第14章Java概述121
14.1Java简介121
14.2Java环境搭建121
14.2.1JDK121
14.2.2JRE121
14.2.3JDK的安装步骤122
14.3HelloWorld小程序126第15章项目初始128
15.1MyEclipse128
15.1.1MyEclipse简介128
15.1.2MyEclipse的安装128
15.1.3基于MyEclipse（IDE）的Java开发131
15.2建立空项目132
15.3布置第一个页面137
15.3.1相关软件下载安装137
15.3.2布置简单的页面140
15.3.3为页面添加图片144
15.3.4表格的使用144
15.3.5用框架进行页面布局146
15.4页面的跳转149
15.5在页面中读写数据151第16章数据库连接及操作153
16.1NavicatforMySQL153
16.1.1NavicatforMySQL简介153
16.1.2NavicatforMySQL的安装153
16.2连接数据库156
16.3执行SQL语句159
16.4保存执行记录并与页面交互159第17章SQL语句160第18章MySQL162
18.1MySQL162
18.1.1MySQL简介162
18.1.2MySQL数据库的安装162
18.2数据库相关操作168
18.2.1建立数据库168
18.2.2建表169
18.2.3数据导入导出170附录AJava程序示例171
A.1注册程序171
A.2登录程序179

前言
嵌入式技术正以前所未有的速度向前发展，嵌入式产品广泛应用于家电、通信、一般工业乃至航空航天和军事领域。无论是日常生活还是高端科技领域，应用嵌入式技术的产品几乎随处可见。嵌入式系统涵盖的范围非常广，既包括软件编程，也包括硬件电路设计，还涵盖机械等附属装置。嵌入式系统的一般定义为：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。嵌入式的概念正在被越来越多的人了解。在这种情况下，就要求相关开发人员掌握必备的嵌入式系统设计基础知识和基本技能，不断提高开发高端嵌入式系统的能力和素质，以适应信息时代的需要。
嵌入式领域发展非常快，很多软硬件技术出现的时间都不长，大多数人没有条件接触或进入嵌入式行业，更谈不上能有机会接受专业人士的指导。因此，踏进这个行业的难度比较大。社会上越来越需要嵌入式开发人才。对于即将走上工作岗位的大中专学生、青年技术工人和广大电子爱好者来说，他们迫切需要提高自己的能力、丰富自己的工作经验。而工作能力和经验是课堂上难以学到的，需要长期的实践积累过程。
本书立足于实践，系统讲述硬件、单片机和Java的知识。每一章都有具体的例子，可以让读者跟着本书的思路进行练习，让读者快速掌握实用的经验、技巧，大大缩短了学习周期。无论是初学者还是有一定基础的爱好者，均能在本书中找到自己的着力点，依据书中提供的方法和技巧完成自己的设计，学到实用的技能，为走上工作岗位打下了坚实的基础。
由于本书涉及的知识面广，时间又很仓促，限于编者的水平和经验，纰漏和不妥之处在所难免，恳请广大专家和读者批评指正。

作者
2017年8月