LabWindows/CVI 开发入门和进阶 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:张凤均

出品人:

页数:372

译者:

出版时间:2001-12-1

价格:38.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787810771122

丛书系列:

图书标签:

• LabWindows/CVI
• CVI
• 测试测量
• 数据采集
• 仪器控制
• 编程入门
• 编程进阶
• 图形化编程
• 自动化测试
• NI

好的，这里有一份不包含《LabWindows/CVI 开发入门与进阶》内容的图书简介，侧重于其他技术领域的深度探索和实践指导。 --- 图书名称：嵌入式系统实时控制与高级算法实现 聚焦： 现代嵌入式系统设计、高性能计算、复杂系统建模与高级控制策略的工程实践 目标读者： 具备一定电子工程、计算机科学或自动化基础，希望深入掌握嵌入式系统底层开发、实时操作系统（RTOS）应用以及复杂算法在硬件上高效部署的工程师、研究人员和高级技术爱好者。 --- 内容概述与核心价值 本书旨在提供一套全面、深入的技术路线图，指导读者跨越基础知识层面，直达高性能嵌入式系统架构设计、实时性保障和复杂算法嵌入的工程前沿。它不局限于某一特定硬件平台或单一编程语言的浅层介绍，而是从系统级思维出发，探讨如何将复杂的数学模型和控制理论转化为稳定、高效、可预测的硬件级实时代码。 全书围绕“性能、实时性与可靠性”三大支柱展开，内容结构严谨，理论阐述结合大量实践案例，旨在帮助读者构建起从需求分析到最终产品部署的完整工程能力。 第一部分：嵌入式系统核心架构与实时操作系统深度解析 本部分将抛开对微控制器（MCU）基础概念的复述，直接进入现代嵌入式系统设计中的关键挑战：资源管理和时间确定性。 1.1 高性能异构计算平台选型与优化 系统性地对比分析主流的嵌入式处理器架构，包括高性能Cortex-A系列应用处理器、实时性强的Cortex-R系列以及面向特定任务的FPGA/DSP协处理器。重点探讨如何在多核异构环境下进行任务划分、数据同步和缓存一致性管理，确保不同处理单元间的协同工作效率最大化。 1.2 实时操作系统（RTOS）内核机制剖析 深入剖析主流RTOS（如FreeRTOS, Zephyr, VxWorks等）的内核源码级实现。内容涵盖任务调度算法（如固定优先级抢占式、最早截止时间优先EDF、比例公平调度PFS）的数学模型与实际代码映射。重点分析中断处理延迟（ISR Latency）的瓶颈分析、上下文切换的开销量化，以及如何通过内核参数调优来满足严格的微秒级或纳秒级实时性要求。 1.3 确定性通信与总线仲裁机制 详细讲解嵌入式系统中影响系统延迟的关键总线协议，如PCIe、EtherCAT、TSN（时间敏感网络）等。探讨硬件层面的仲裁机制如何影响数据传输的确定性，并提供通过DMA（直接内存访问）和零拷贝技术优化数据路径，减少CPU干预的实践方法。 第二部分：高级控制理论在嵌入式环境中的高效实现 本部分将高级控制理论从理论推导转向硬件加速的实现层面，关注算法的资源消耗与实时性能。 2.1 模型预测控制（MPC）的嵌入式约束优化 系统阐述MPC的原理，并着重解决其计算复杂度高的问题。内容包括：如何将二次规划（QP）求解器进行简化和迭代逼近，以适应有限的CPU周期；以及如何利用固定点运算替代浮点运算，同时保持必要的精度。通过具体案例（如无人机姿态控制或工业机器人轨迹规划）展示其在嵌入式系统上的资源消耗评估。 2.2 鲁棒控制与自适应算法的硬件落地 探讨H-infinity $(mathcal{H}_infty)$ 控制、滑模控制（SMC）等鲁棒控制方法的离散化与量化误差分析。深入讲解自适应算法（如递推最小二乘RLS）在内存受限环境下的迭代更新策略，以及如何设计稳健的滤波算法（如扩展卡尔曼滤波EKF、无迹卡尔曼滤波UKF）以应对传感器噪声和模型不确定性。 2.3 高速数据采集与数字信号处理链 讲解如何设计高效的ADC/DAC驱动程序，确保数据采集的时序精度和同步性。重点介绍数字滤波器（FIR/IIR）在嵌入式平台上的优化实现，包括使用定点数学库加速卷积运算，以及针对特定硬件（如DSP或FPGA逻辑单元）进行硬件加速的设计模式。 第三部分：安全、可靠性与系统验证 本部分关注软件工程在嵌入式安全关键系统中的应用，确保代码的健壮性和可追溯性。 3.1 功能安全标准与系统级冗余设计 系统介绍IEC 61508或ISO 26262等功能安全标准的要求。重点讲解如何通过双核锁定步（Lockstep）、异构冗余（Hardware Redundancy）以及软件的投票机制来实现故障检测和安全降级。内容涉及安全机制的实现成本分析与验证方法。 3.2 嵌入式软件的静态分析与形式化验证 超越传统的单元测试，介绍使用静态分析工具（如MISRA C/C++规范检查器、Coverity）强制实施代码质量标准。更进一步，探讨对关键控制循环使用形式化方法（如TLA+或CBMC）进行模型检验，以数学方式证明关键安全属性的永不违背。 3.3 硬件在环（HIL）与软件在环（SIL）仿真验证体系构建 详细指导读者如何构建一个高效的HIL测试平台。内容涵盖：如何使用高速数据接口（如PXIe或定制FPGA模块）模拟真实物理环境的动态特性；如何设计测试用例集，覆盖所有边界条件和故障注入场景；以及如何将仿真结果与实际硬件性能指标进行偏差分析，实现闭环的系统验证流程。 结语 本书旨在培养读者构建新一代复杂、高性能、高可靠性嵌入式控制系统的能力。通过对底层原理的透彻理解和对高级算法工程实现的掌握，读者将能够应对从航空航天、精密医疗设备到下一代工业自动化的各种严苛技术挑战。本书提供的不是简单的工具使用指南，而是驱动未来技术创新的核心工程思维和实践能力。

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