本書由擁有 50 余年嵌入式系統編程經驗的 Stephen Oualline 撰寫，經電氣 / 電子工程領域專家 Frank Duignan 審校，專業性與權威性兼具。內容圍繞嵌入式開發核心需求展開，既系統講解嵌入式系統基礎知識、開發環境搭建，又深入剖析 C 語言在動態內存管理、中斷控制、寄存器操作等場景的實戰技巧，且全程以 STM32F030x4 處理器為實例，結合編譯原理、鏈接器應用等底層邏輯，為不同階段開發者提供從理論到實踐的完整知識體系，是嵌入式 C 語言開發領域兼具深度與實用性的專業參考用書。

本書是一部專注于嵌入式系統編程的指南，旨在幫助你深入探索嵌入式系統的奧秘，掌握C語言在嵌入式領域的應用技巧，從而在嵌入式開發領域取得成功。全書分為兩部分：第一部分（第1~12章）介紹了嵌入式系統的基礎知識和開發環境的搭建，包括安裝必要的工具和軟件、配置開發環境等內容，通過一步步的實踐示例，帶你快速入門嵌入式系統編程，了解嵌入式程序的編寫流程和基本技巧；第二部分（第13~18章）更深入地探討了C語言在嵌入式系統中的高級應用，從動態內存管理、文件I/O操作、命令行參數處理到模塊化編程等方面，全面介紹了C語言在嵌入式系統中的實際應用技巧和最佳實踐，幫助你進一步提升編程技能，應對更復雜的編程任務。

目　　錄<br />譯者序<br />前言<br />關于作者<br />關于技術審校<br />第一部分　嵌入式編程<br />第1章　Hello World　　3<br />1.1　安裝GCC　　3<br />1.2　下載STM32系統工作臺　　4<br />1.3　我們的第一個程序　　4<br />1.3.1　編譯程序　　5<br />1.3.2　犯錯　　5<br />1.3.3　理解程序　　6<br />1.3.4　添加注釋　　7<br />1.4　改進程序和構建流程　　7<br />1.4.1　make 程序　　8<br />1.4.2　編譯器標志　　9<br />1.5　編譯器在幕后的工作方式　　9<br />1.5.1　預處理器　　10<br />1.5.2　編譯器　　10<br />1.5.3　匯編器　　11<br />1.5.4　鏈接器　　12<br />1.6　在Makefile中添加內容　　13<br />1.7　總結　　14<br />1.8　問題　　15<br />第2章　集成開發環境介紹　　16<br />2.1　使用STM32的System <br />Workbench　　16<br />2.1.1　啟動IDE　　17<br />2.1.2　創建Hello World　　18<br />2.1.3　調試程序　　21<br />2.2　IDE為我們做了什么　　24<br />2.3　導入本書的編程示例　　25<br />2.4　總結　　25<br />2.5　編程問題　　26<br />2.6　其他問題　　26<br />第3章　嵌入式系統編程　　27<br />3.1　NUCLEO-F030R8開發板　　27<br />3.1.1　對開發板進行編程和調試　　28<br />3.1.2　配置開發板　　28<br />3.2　建立嵌入式項目　　30<br />3.3　你的第一個嵌入式程序　　33<br />3.3.1　初始化硬件　　33<br />3.3.2　GPIO引腳編程　　34<br />3.3.3　切換LED　　35<br />3.3.4　構建完成的程序　　35<br />3.4　探索構建過程　　36<br />3.5　探索項目文件　　38<br />3.6　調試應用程序　　39<br />3.7　逐步執行程序　　41<br />3.8　總結　　42<br />3.9　編程問題　　43<br />3.10　其他問題　　43<br />第4章　數字和變量　　44<br />4.1　使用整數　　44<br />4.1.1　聲明保存整數的變量　　45<br />4.1.2　給變量賦值　　46<br />4.1.3　初始化變量　　47<br />4.2　整數大小和表示　　47<br />4.2.1　數字表示　　49<br />4.2.2　標準整數　　50<br />4.2.3　無符號整數類型　　51<br />4.2.4　溢出　　52<br />4.2.5　有符號整數類型中的補碼<br />表示　　54<br />4.3　縮寫操作符　　55<br />4.4　使用位操作控制內存映射的I/O<br />寄存器　　56<br />4.4.1　或　　56<br />4.4.2　與　　57<br />4.4.3　非　　58<br />4.4.4　異或　　58<br />4.4.5　位移　　59<br />4.5　定義位的含義　　60<br />4.5.1　同時設置兩個位的值　　61<br />4.5.2　關閉一個位　　61<br />4.5.3　檢查位的值　　62<br />4.6　總結　　64<br />4.7　編程問題　　64<br />第5章　決策和控制語句　　65<br />5.1　if語句　　65<br />5.2　if/else語句　　67<br />5.3　循環語句　　67<br />5.3.1　while循環　　68<br />5.3.2　for循環　　69<br />5.4　使用按鈕　　70<br />5.4.1　初始化　　71<br />5.4.2　選擇下拉電路　　71<br />5.4.3　獲取按鈕的狀態　　73<br />5.4.4　運行程序　　73<br />5.5　循環控制　　74<br />5.5.1　break語句　　74<br />5.5.2　continue語句　　74<br />5.6　反模式　　75<br />5.6.1　空的while循環　　75<br />5.6.2　while中的賦值　　76<br />5.7　總結　　76<br />5.8　編程問題　　77<br />第6章　數組、指針和字符串　　78<br />6.1　數組　　78<br />6.1.1　底層細節：指針　　80<br />6.1.2　數組和指針算術　　83<br />6.1.3　數組溢出　　84<br />6.2　字符和字符串　　86<br />6.3　總結　　88<br />6.4　編程問題　　88<br />第7章　局部變量和函數　　89<br />7.1　局部變量　　89<br />7.2　隱藏變量　　90<br />7.3　函數　　91<br />7.4　堆棧幀　　92<br />7.5　遞歸　　95<br />7.6　編程風格　　96<br />7.7　總結　　97<br />7.8　編程問題　　97<br />第8章　復雜數據類型　　98<br />8.1　枚舉　　98<br />8.2　預處理器技巧和枚舉　　99<br />8.3　結構體　　101<br />8.3.1　內存中的結構體　　103<br />8.3.2　訪問未對齊的數據　　104<br />8.3.3　結構體初始化　　106<br />8.3.4　結構體賦值　　107<br />8.3.5　結構體指針　　108<br />8.3.6　結構體命名　　109<br />8.4　聯合體　　110<br />8.5　創建自定義類型　　111<br />8.6　結構體和嵌入式編程　　113<br />8.7　typedef　　114<br />8.7.1　函數指針和typedef　　115<br />8.7.2　typedef和struct　　116<br />8.8　總結　　117<br />8.9　編程問題　　117<br />第9章　STM上的串口輸出　　119<br />9.1　逐字符寫入字符串　　119<br />9.2　串行輸出　　121<br />9.2.1　串行通信簡史　　122<br />9.2.2　串行Hello World　　123<br />9.2.3　UART初始化　　124<br />9.2.4　發送一個字符　　126<br />9.3　與設備通信　　131<br />9.3.1　Windows　　132<br />9.3.2　Linux和macOS　　133<br />9.4　總結　　133<br />9.5　編程問題　　134<br />第10章　中斷　　135<br />10.1　輪詢與中斷　　135<br />10.2　串行I/O的中斷　　136<br />10.3　中斷例程　　136<br />10.4　使用中斷寫入字符串　　137<br />10.4.1　程序細節　　140<br />10.4.2　中斷問題　　143<br />10.5　使用緩沖區來提高速度　　144<br />10.5.1　發送函數　　145<br />10.5.2　中斷例程　　146<br />10.5.3　完整程序　　147<br />10.5.4　問題　　149<br />10.6　總結　　153<br />10.7　編程問題　　153<br />第11章　鏈接器　　154<br />11.1　鏈接器的作用　　155<br />11.2　編譯和鏈接內存模型　　155<br />11.2.1　理想的C語言模型　　155<br />11.2.2　非標準部分　　159<br />11.3　鏈接過程　　160<br />11.4　鏈接器定義的符號　　161<br />11.5　重定位和鏈接目標文件　　162<br />11.6　鏈接器映射文件　　163<br />11.7　高級鏈接器的用法　　164<br />11.7.1　用于“永久”存儲的<br />閃存　　164<br />11.7.2　多個配置項　　171<br />11.7.3　定制示例　　172<br />11.7.4　固件升級　　172<br />11.8　總結　　173<br />11.9　編程問題　　173<br />第12章　預處理器　　174<br />12.1　簡單宏　　174<br />12.1.1　參數化宏　　176<br />12.1.2　代碼宏　　177<br />12.2　條件編譯　　180<br />12.3　符號的定義位置　　181<br />12.3.1　命令行符號　　182<br />12.3.2　預定義符號　　182<br />12.4　包含文件　　183<br />12.5　其他預處理器指令　　183<br />12.6　預處理器技巧　　184<br />12.7　總結　　185<br />12.8　編程問題　　185<br />第二部分　用于大型機器的<br />C語言編程<br />第13章　動態內存　　189<br />13.1　基本堆分配和釋放　　189<br />13.2　鏈表　　191<br />13.2.1　添加節點　　192<br />13.2.2　打印鏈表　　194<br />13.2.3　刪除節點　　195<br />13.2.4　整合所有內容　　196<br />13.3　動態內存問題　　198<br />13.4　Valgrind和GCC Address <br />Sanitizer 工具　　199<br />13.5　總結　　200<br />13.6　編程問題　　201<br />第14章　緩沖文件I/O　　202<br />14.1　printf 函數　　202<br />14.1.1　編寫ASCII表　　203<br />14.1.2　寫入預定義文件　　204<br />14.2　讀取數據　　204<br />14.3　打開文件　　206<br />14.4　二進制I/O　　207<br />14.5　緩沖和刷新　　209<br />14.6　關閉文件　　211<br />14.7　總結　　211<br />14.8　編程問題　　211<br />第15章　命令行參數和原始<br />I/O　　212<br />15.1　命令行參數　　212<br />15.2　原始I/O　　213<br />15.2.1　使用原始I/O　　214<br />15.2.2　使用二進制模式　　216<br />15.3　ioctl　　217<br />15.4　總結　　217<br />15.5　編程問題　　218<br />第16章　浮點數　　219<br />16.1　什么是浮點數　　219<br />16.1.1　浮點類型　　219<br />16.1.2　自動轉換　　220<br />16.2　浮點數的問題　　220<br />16.2.1　舍入誤差　　220<br />16.2.2　精度位數　　221<br />16.3　無窮大、NaN和次正規數　　221<br />16.4　實現　　223<br />16.5　替代方案　　223<br />16.6　總結　　226<br />16.7　編程問題　　226<br />第17章　模塊化編程　　227<br />17.1　簡單的模塊　　227<br />17.1.1　簡單模塊的問題　　228<br />17.1.2　制作模塊　　231<br />17.2　好的模塊有哪些特點　　231<br />17.3　命名空間　　232<br />17.4　庫　　232<br />17.4.1　ranlib和庫鏈接　　235<br />17.4.2　確定性與不確定性庫　　237<br />17.5　弱符號　　237<br />17.6　總結　　238<br />17.7　編程問題　　239<br />第18章　后記　　240<br />18.1　學會寫作　　240<br />18.2　學會閱讀　　240<br />18.3　合作與創造性借鑒　　241<br />18.4　有用的開源工具　　241<br />18.4.1　Cppcheck　　241<br />18.4.2　Doxygen　　 241<br />18.4.3　Valgrind　　242<br />18.4.4　SQLite　　242<br />18.5　永不停止學習　　242<br />附錄　項目創建清單　　243