《项目驱动——单片机应用设计基础》（北京航空航天大学出版社）是在《新编计算机基础教程》（本月下旬出版上市销售）的基础上，专为初学者编写的新教材（适用于大一第2学期），这是博主多年来第一次针对初学者并以教材的形式创作的图书，希望能够帮助初学者取得更大的进步。

    

    一、创作起因

    从某种意义上来说，当今世界完全处于知识大爆炸的年代，而最大的问题是我们常常经不起外界的诱惑，课程越开越多，教材越来越厚，而教学课时与实验环节经过压缩之后却变得越来越少，到头来学生的能力如何？什么都懂一点，却什么也不精通，势必导致学生解决工程技术问题的能力极差无比。

    为了解决教育中存在的问题，作者深入高校开展校企合作，对创新教育进行了积极而有意义的探索。从培养学生创新性思维的角度出发，作者试图从教材创作开始，期望“通过项目驱动融合相关知识点（数据结构、计算方法、电机控制与检测传感技术等）”，这就是作者组织创作“高等学校电类专业新概念教材▪卓越工程师教育丛书”的原因。

    尽管此前作者写过很多畅销的ARM嵌入式系统图书，且在全国范围内获得过好评，但却不能解决教学中存在的一般性问题。或许，《项目驱动——单片机应用设计基础》是一本让人看起来并不起眼，甚至不屑一顾的图书，但作者认为对于初学者来说，本书确实具有与众不同的价值，且能在培养学生的过程中起到一定的作用，因此慎重地向你推荐。

    本书不仅融合了与数据结构、计算方法、直流电机及其功率接口等相关方面的知识，而且在单片机的教学中引入了嵌入式操作系统与程序设计基础。尽管TinyOS51看起来是一个基于80C51单片机的嵌入式微小内核，麻雀虽少但肝胆俱全，更重要的是学生能够通过TinyOS51真实地了解其中的奥秘和机理。当然，仅仅学习上述内容还不足以全面掌握与此有关的知识，因此在后续相关的教材和项目驱动中还会根据需要，不断融合更多关键的知识点，达到卓越计划的教学目标。

   

    二、教学内容的安排和组织

    尽管《新编计算机基础教程》是一本帮助初学者步入殿堂的入门级教材，也许你并没有完全掌握其中的所有内容。当你开始学习《项目驱动——单片机应用设计基础》之后，再回头来复习第一本书的相关内容时，那时就知道什么叫“恍然大悟”了。这就和学习游泳理论一样，一边游泳一边继续学习，效果一定更好，入门一定更快。本教材是按照56～64学时教学内容编写的，注重在教学中强化学生的动手训练，强调理论与实践相结合。

    1.前4章内容的教学

    第1章“深入理解嵌入式C”是《C程序设计》教学内容的延伸，在传统的教学中，无论是教材还是教法，几乎都会再次介绍单片机的C，甚至还有很多这方面的专著。其实，学习新的知识不是重复，而是找出其中的不同，因此，本章重点介绍了SDCC51与标准C的不同之处。并在此基础上，将C与汇编语言结合起来学习与研究，从而找出它们之间的关联，破译使用C语言的过程中遇到的问题，达到知其然其之所以然的目的。

    第2章的内容初看起来是介绍单片机的“特殊功能部件与外设”，其重点在软件设计。

    其实从事嵌入式软件开发的几乎都是聪明的高素质人才，但是，我们成功了吗？有多少人真正完成了我们新年时定下的设计计划呢？虽然软件的价值是无穷的，看起来任何人都会写代码，但作者从创办企业以来，深深地体会到在现实的生活中，只有真正的专家，才可能通过各种各样的方法设计出高质量、不超过预算、能按时提交的软件。我们看了很多书，我们写了很多代码，但实际上有多少人从中得到了帮助呢？如何改变我们的工作，最重要的方法是改变我们的做事方式。

    本书以作者多年来积累的方法和经验为基础，以可移植的代码作为载体，从实战的角度出发，重点阐述了嵌入式软件的设计思想和方法，重在建立开发平台，为软件复用做好充分的准备，帮助初学者迅速跨越基于前后台与操作系统编程的鸿沟。与此同时，本书还是一本经典的C程序设计范例，以作者对C语言的理解，对关键的知识点作了深入浅出的阐述，因此，也有助于读者全面深入地理解和掌握C程序设计，以上内容就是本书最大的特色。

    虽然作者通过本书初步实现了软件分层设计，但由于篇幅所限，有关实现分层设计与系统抽象，降低耦合度以及使接口与实现隔离等重要手段，则无法一一展开阐述，这是最大的遗憾，有待于在新的专著中进一步完善和提高。

    第3章“数据结构与常用算法”重在引导读者入门，对数据结构与计算方法就有所了解，并在实战中自觉地学习和强化这方面的知识，因为本书毕竟不是一本阐述这方面知识的专著。

    第4章“保险箱密码锁控制器（方案一）”，安排这个例子的目的，希望帮助读者从入门阶段开始就懂得如何构建软件平台的方法。而不是每次都从头开始编程，而是复用前面编写的代码，以最快的速度进入项目驱动实战阶段。

    2. 后3章内容的教学

    第5章“TinyOS51嵌入式操作系统”是一个全部使用C编写的开源微小内核，希望读者通过学习TinyOS51的实现机理，从而对实时操作系统有所了解。有了这些基础，当你学习高级操作系统时就会感到“似曾相识”。其实，只要排除了恐惧感和对所学的知识产生了兴趣之后，就会自然而然地登堂入室。

    第6章“程序设计基础”是基于操作系统应用程序设计的基础，当有了这些基础之后，即便此前读者对TinyOS51某些内容理解还不到位，这个时候再回头来学习将会完全不一样。

    第7章“保险箱密码锁控制器（方案二）”，其功能要求与方案一完全是一样的，但方案二是基于TinyOS51实现的，以两种不同的方式来完成。希望读者在基于“裸机”与“操作系统”的应用程序设计中，能够深刻体会到各种方法的特点和优劣之所在。其中的大部分还是以复用前面成熟的代码为主，而且层次更加清楚。作者希望通过此项目的设计，能够帮助初学者体会到程序设计之美，打开一扇通向未来之路的大门。

    如果你通过认真学习并掌握了以上内容和关键知识点，我想，你已经具备了自学任何一种微处理器的能力了。

 

     三、遗憾

    由于作者同时在写作的不仅仅是一本教材，而是一套适合于“电类专业”的系列教材，因此有关嵌入式软件架构的“需求与设计”思想以及实现未能及时完整地体现和融合，预计将于2012年初着手修订。一个不容忽略的事实，那就是从1985年开始的20年时间里，在中国单片机几乎成了嵌入式系统的代名词。大多数单片机应用程序在1—8K之间，代码量相对来说比较少，以至于大量电子产品的软件开发模式几乎还停留在单兵作战的状态。

    近年来，随着嵌入式技术的高速发展，代码量越来越大，产品上市时间一再延误，代码的维护难度也越来越大，软件呈现危机。作者从业三十年来，不仅见证了IT技术的高速发展，而且“正在经历”新产品的开发由单兵作战到团队开发的痛苦转变过程，事实上软件在创新中所起到的作用越来越大。