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。第1篇为硬件基础，包括第1～7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，包括第14～18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。
本书每章学习重点突出，目标明确，使读者的学习更有针对性。
重点介绍嵌入式系统开发的操作孤岛，激发读者的学习兴趣，通俗易懂，快速入门。
全书配有大量图表，明确清晰地说明全书内容，帮助读者理解和记忆。
附录中的程序围绕书中的内容选取，补充和扩展全书学习内容。
从快速入门角度进行嵌入式系统开发，与同类书籍相比更具完备性。
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
目录
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PCB 42
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PCB 44
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
14.2.1JDK 121
14.2.2JRE 121
14.2.3JDK的安装步骤 122
14.3Hello World小程序 126第15章项目初始 128
15.1MyEclipse 128
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
16.1Navicat for MySQL 153
16.1.1Navicat for MySQL简介 153
16.1.2Navicat for MySQL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MySQL 162
18.1MySQL 162
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
第5章绘制PCB
学完本章之后能做的事
学会通过向导生成PCB文件。
学会手动布线的方法。
学会生成制板厂家需要的Gerber文件。
读者学完本章之后，能够根据已经画好的电路原理图生成PCB文件，在PCB文件中进行手动布局布线，最终输出Gerber文件。用户只需将Gerber文件发给厂家，厂家就能制作出用户设计的电路板了。
按照本章步骤操作后，最终可以生成的文件如图5.1至图5.3所示。
图5.1最终生成的文件
图5.2最终生成的PCB图
图5.3最终生成的Gerber文件
5.1PCB基础知识〖1〗5.1.1PCB组成结构电路板通过印制导线、焊盘及金属化过孔等来实现元器件引脚之间的电气连接。由于电路板上的导电图形（如焊盘、铜膜导线和过孔等）以及说明文字（如元件轮廓、序号和型号等）均通过印制方法实现，因此得名PCB板（Printed Circuit Board，印制电路板）简称印制板。典型的PCB如图1.9所示。
设计人员平时用得最多的是双面板。双面板的结构如图5.4所示。基板上下两面均覆有铜膜，因此上下两面都会有导电图形。这些导电图形中除了焊盘、印制导线之外，还有用于连接上下两面印制导线的金属化过孔。双面板往往需要制作过孔，生产工艺比单面板复杂，成本也比单面板高。
图5.4双面板
5.1.2PCB的板层
AD软件的PCB提供了若干种不同类型的工作层。下面介绍两个常用的层。
1. 信号层
信号层（signal layer）主要用来放置元件（顶层或底层）、导线等与电气信号有关的对象。常用的为顶层（top layer）和底层（bottom layer）。信号层的顶层主要用于放置元件和导线，又称为元件层。底层主要用于放置导线，也可放置元件。中间层只能用于放置导线。
2. 丝印层
丝印层（silkscreen layer）主要用于放置元件的外形轮廓线、元件编号和其他信息参数。AD软件提供了两个丝印层： 顶层丝印层（top overlay）和底层丝印层（bottom overlay）。
5.2准备工作
第一项准备工作: 修改AD软件界面视图。
这一操作已经在4.1节详细讲解过了。最终的要求是保证“库”、Files和Projects这3个常用面板的存在。这会给后续的绘制带来很多的方便。
第二项准备工作： 绘制电路原理图文件。
必须先绘制电路原理图，才能生成与之对应的PCB文件。本章用到的电路原理图保存在“4.3 新建文件”文件夹的名为ADtest.SchDoc的电路原理图文件中（该文件保存的位置为D:\\MyProject\\AD\\ADtest\\SCH），并且ADtest.SchDoc已经被添加到工程文件ADtest.PrjPcb中。具体信息如图5.5和图5.6所示。
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