《编程嵌入式系统》是迈克尔·巴尔（Michael Barr）撰写的一本深入探讨嵌入式系统编程的专业书籍，由O'Reilly出版社于1999年首次出版，ISBN为1-56592-354-5，共计191页。本书不仅介绍了嵌入式系统的概念，还提供了在C和C++语言中进行编程的具体指导，旨在帮助读者掌握嵌入式系统的设计与开发。
### 嵌入式系统概述
嵌入式系统是指那些内置于其他设备中、用于控制或监视特定功能的计算机系统。这些系统通常具有实时响应能力，能够直接与硬件交互，执行特定任务。它们广泛应用于各种领域，如汽车、家电、医疗设备、通信设备等。
### C语言：嵌入式编程的基石
C语言因其高效性、灵活性以及对底层硬件的直接访问能力而成为嵌入式编程的首选语言。它允许程序员直接操作内存，实现对硬件的精确控制，这对于资源有限的嵌入式设备尤为重要。
### C++：高级特性的加入
C++作为C语言的扩展，引入了面向对象编程的概念，如类、继承和多态，这使得代码更具可读性和可维护性。然而，在嵌入式环境中使用C++需要谨慎，因为某些特性可能会增加代码大小和运行时间，从而影响性能。本书将指导读者如何在不牺牲性能的情况下充分利用C++的高级特性。
### 重要主题概览
- **内存设备测试**：学习如何测试不同类型的内存设备，确保数据的完整性和系统的稳定性。
- **Flash内存的写入和擦除**：了解如何管理非易失性存储器，包括Flash内存的编程和擦除过程，这对于嵌入式系统来说至关重要。
- **非易失性内存验证**：掌握验证非易失性内存内容的方法，确保数据的准确无误。
- **片上外设控制**：学习如何通过软件控制微处理器上的外围设备，如定时器、ADC、DAC等。
- **设备驱动设计与实现**：探讨设备驱动程序的开发，包括设计原则和实现方法，以促进硬件和软件之间的有效通信。
- **代码优化**：提供代码优化技巧，以减少代码大小和提高执行速度，这对资源受限的嵌入式系统尤为重要。
- **利用C++而不影响性能**：介绍如何在保持高性能的同时，利用C++的高级特性来编写更易于管理和扩展的代码。
### 编程实践
书中不仅提供了理论知识，还包含了丰富的编程实践，如“Hello, World!”程序的嵌入式版本、“闪烁的灯光”示例，以及如何构建和调试一个完整的嵌入式程序。此外，还包括编译、链接、定位和下载代码到目标硬件的过程，以及如何初始化硬件和与之通信的详细指南。
### 硬件认知
了解目标硬件是嵌入式编程的关键。书中介绍了如何理解硬件的大局观，探索硬件景观，学习如何与处理器和外部外围设备通信，并初始化硬件，以确保系统的正确启动和运行。
### 内存管理
深入研究不同类型的内存，包括RAM、ROM、EEPROM和Flash等，学习如何测试内存，验证内存内容的正确性，以及如何有效地工作在Flash内存上，这些都是嵌入式系统设计中不可或缺的技能。
### 外围设备
控制和状态寄存器的使用，设备驱动程序的哲学，以及如何设计和实现一个简单的定时器驱动程序，这些都是嵌入式开发中常见的任务。书中还提供了一个“闪烁的灯光”程序的改进版，展示了如何将理论知识应用到实际项目中。
### 操作系统
书中讨论了操作系统在嵌入式系统中的历史和作用，以及如何选择和应用一个适合特定需求的操作系统，包括实时操作系统（RTOS）的选择和配置，这对于处理复杂任务和提高系统性能至关重要。
《编程嵌入式系统》是一本全面覆盖嵌入式系统编程知识的书籍，无论是初学者还是有经验的开发者，都能从中获得宝贵的信息和实用的技巧。
