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出版者:人民邮电出版社

作者:求是科技 编

出品人:

页数:483

译者:

出版时间:2004-1

价格:48.0

装帧:平装

isbn号码:9787115117038

丛书系列:

图书标签:

• 编程
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《现代嵌入式系统设计与实现》 书籍定位与特色 本书旨在为读者提供一套全面、深入且注重实践的嵌入式系统设计与实现方法论。我们深知，在当前物联网（IoT）、人工智能边缘计算以及工业自动化飞速发展的时代背景下，传统嵌入式开发的知识体系已无法完全满足工程需求。因此，本书摈弃了对单一硬件平台或过时工具链的过度纠缠，转而聚焦于跨平台、高效率、低功耗的现代嵌入式系统核心技术。 本书的特色在于其“理论与前沿技术融合、系统级思维贯穿始终”的结构。它不仅讲解了微控制器（MCU）和微处理器（MPU）的基础架构，更着重剖析了在资源受限环境中如何高效利用操作系统、网络协议栈以及安全机制。我们致力于培养读者构建复杂、可靠、可维护的嵌入式产品的能力，而非仅仅停留在点亮LED或简单I/O控制的层面。 第一部分：嵌入式系统基石与架构 本部分为后续高级主题奠定坚实的理论基础。 第一章：现代嵌入式系统概览与选型决策 深入探讨当前嵌入式市场的技术格局，对比RISC-V、ARM Cortex-M/A系列以及特定领域处理器（如DSP、FPGA嵌入式核）的架构差异、性能指标和生态系统成熟度。重点分析了异构计算在嵌入式终端中的兴起，如GPU加速和NPU部署的初步考量。 第二章：底层硬件接口与驱动开发 详细解析主流的片上总线协议（如AMBA AXI/AHB）、低速同步/异步通信接口（SPI, I2C, UART）在实际噪声环境下的信号完整性问题及优化策略。重点讲解如何编写健壮的、可重入的设备驱动程序，并讨论硬件抽象层（HAL）的设计原则，以增强代码的可移植性。 第三章：实时性与资源管理 本章聚焦于嵌入式系统对时间确定性的要求。深入剖析硬实时与软实时的区别，介绍中断延迟分析、任务调度算法（如优先级继承、截止时间预留）的实际应用。讨论内存管理单元（MMU/MPU）在保护系统稳定性中的作用，以及如何进行精确的功耗预算和能效分析。 第二部分：操作系统与软件工程实践 本部分将阅读的重点从裸机程序转向现代嵌入式操作系统（RTOS）的设计与应用，强调软件的结构化和质量保证。 第四章：实时操作系统（RTOS）深度解析 不再局限于某一特定RTOS的API调用，而是侧重于内核的设计原理。详细阐述任务控制块（TCB）、上下文切换机制、内核时间片调度和同步原语（信号量、互斥锁、事件标志）的底层实现逻辑。引入“时间片浪费”和“优先级反转”问题的工程化解决方案。 第五章：嵌入式Linux的内核裁剪与定制 针对需要更高计算能力和复杂网络服务的系统，本书详述了嵌入式Linux的启动流程（Bootloader到内核空间），引导读者掌握如何根据目标硬件配置内核，并有效裁剪不必要的模块以减小系统镜像体积并提高启动速度。重点讨论设备树（Device Tree）的编写与调试技巧。 第六章：固件更新（OTA）与安全启动机制 在连接性增强的背景下，OTA的可靠性至关重要。本章介绍A/B分区策略、原子性更新、回滚机制的设计。同时，引入嵌入式系统安全的第一道防线——安全启动（Secure Boot）和固件加密验证流程（如使用硬件信任根TrustZone或类似的TEE/SE方案）。 第三部分：连接性、数据处理与系统集成 本部分探讨嵌入式设备如何与外部世界高效、安全地交互。 第七章：现代嵌入式网络协议栈 重点讲解IP协议族在资源受限设备上的适配，包括轻量级的TCP/UDP实现、DHCP客户端的资源占用优化。深入分析MQTT、CoAP等物联网轻量级应用层协议的应用场景、数据包结构以及在低带宽环境下的QoS保障机制。 第八章：数据持久化与文件系统选择 讨论Flash存储器的物理特性（磨损均衡、擦除块大小）对软件设计的影响。对比嵌入式文件系统（如YAFFS2、JFFS2、UBIFS）的适用性，并提供日志机制的实现思路，确保数据在非正常断电情况下的一致性。 第九章：调试、性能分析与可靠性工程 强调调试不应依赖于printf。详细介绍JTAG/SWD调试接口的高级用法，包括断点设置、内存映射查看与程序追踪。引入逻辑分析仪和示波器在验证时序和信号完整性方面的应用。讨论如何利用压力测试、温度循环测试来验证产品的长期可靠性。 总结 本书致力于构建工程师的“系统级视野”。读者通过学习，不仅能掌握具体的编程技巧，更能理解为何要做出特定的技术选型，如何平衡实时性、功耗、成本与开发周期之间的复杂矛盾。内容深度远超入门级教程，旨在培养能够独立设计和实现下一代嵌入式产品的中高级工程师。

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2005-09-15

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2005-09-15

评分☆☆☆☆☆

这本书内容丰富，简单实用。对于快速学习数据库开发意义很大

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2005-09-15

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