数字电子技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:于晓平

出品人:

页数:248

译者:

出版时间:2004-9

价格:21.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787030139061

丛书系列:

图书标签:

• 数字电路
• 电子技术
• 数字电子
• 电路分析
• 逻辑电路
• 半导体
• 电子工程
• 计算机硬件
• 嵌入式系统
• 电子教材

好的，这是一份关于《数字电子技术》以外，另一本专注于特定领域技术的图书简介： --- 图书名称：《高级嵌入式系统设计与应用：基于ARM Cortex-M微控制器的高效开发实践》 内容简介 在当代电子工程领域，嵌入式系统已成为连接硬件与软件、驱动物联网（IoT）、工业控制、智能消费电子等前沿技术的核心力量。本书《高级嵌入式系统设计与应用：基于ARM Cortex-M微控制器的高效开发实践》，旨在为具备一定电子电路基础和C语言编程经验的工程师、技术人员及高年级学生，提供一套系统、深入且高度实践导向的知识体系，专注于利用主流的ARM Cortex-M系列微控制器进行复杂、高性能嵌入式系统的构建与优化。 本书的定位并非停留在基础的数字逻辑或简单的微控制器入门操作，而是直接深入到需要复杂实时调度、高效功耗管理和可靠数据处理的高级应用层面。全书以ARM Cortex-M3/M4/M7内核的特性为基石，结合行业内最常使用的开发工具链与生态系统，构建起从底层硬件抽象到上层应用架构的完整知识链条。 第一部分：Cortex-M内核深度剖析与硬件抽象 本部分内容重点解析ARM Cortex-M系列微控制器的核心架构。我们将详细探讨寄存器映射、流水线执行机制以及中断与异常处理的NVIC（嵌套向量中断控制器）的精细化配置。区别于仅介绍寄存器地址的教科书式讲解，本书将侧重于如何根据应用场景（如高精度定时、快速数据采集）来优化中断优先级分组、配置总线矩阵（AHB/APB）的访问仲裁，以实现最小化抖动和最大化吞吐量的目标。 特别地，我们深入讲解了FPU（浮点运算单元）在Cortex-M4/M7中的应用与性能权衡。读者将学习如何通过编译器优化选项和内联汇编，充分释放FPU的并行计算能力，尤其在数字信号处理（DSP）和控制算法实现中的实际技巧。同时，对Systick定时器的底层控制和低功耗模式（Sleep, Stop, Standby）的精确管理，提供了不同睡眠层次下的唤醒延迟分析和功耗估算模型。 第二部分：实时操作系统（RTOS）的高效集成与优化 现代嵌入式系统往往需要处理多个并发任务，对实时性有严格要求。本书将以FreeRTOS或Zephyr等主流RTOS为例，构建一个稳健的软件架构。内容不再局限于RTOS的基本API调用，而是聚焦于高级调度策略和资源管理。 我们将详细分析任务间的通信机制（消息队列、信号量、互斥锁）在不同并发场景下的潜在死锁风险与性能瓶颈。实践部分将指导读者如何使用RTOS提供的性能分析工具（如Tracealyzer），识别临界段的耗时，并利用事件标志组和软件定时器来优化系统响应时间。对于内存管理，我们将比较静态分配与动态堆栈管理的不同策略，并探讨在资源受限环境中，如何通过内存池（Memory Pool）来规避碎片化问题。 第三部分：高级外设的精准控制与数据流管理 高级嵌入式系统的性能往往受制于对片上丰富外设的利用效率。本章将围绕数据传输效率和可靠性展开。 DMA（直接内存访问）精通： 我们将超越基础的单次传输模式，深入讲解循环模式（Circular Mode）、散点/聚集（Scatter/Gather）传输的配置，这对于高速ADC数据采集和数据缓冲区的无CPU干预传输至关重要。书中提供了多通道同步采集和异步数据存储的完整案例。 通信协议的深度实现： 针对工业控制和网络化应用，本书详细解析了CAN FD（Controller Area Network Flexible Data-Rate）和以太网MAC的初始化与驱动开发。对于USB OTG（On-The-Go），我们探讨了设备（Device）和主机（Host）模式下的枚举过程、端点管理，以及如何高效处理大块数据的批量传输。 存储器接口与文件系统： 针对需要持久化存储的应用，本书介绍了如何使用SPI/QSPI接口驱动外部Flash存储器，并重点讲解了嵌入式文件系统（如FatFs或YAFFS）在资源受限环境下的裁剪与优化，确保数据读写的原子性和一致性。 第四部分：系统级调试、可靠性与嵌入式安全 在部署到实际环境中后，系统的可靠性和安全性成为核心考量。本部分内容提供了专业级的故障诊断与安全防护手段。 系统调试与追溯： 介绍了使用JTAG/SWD接口结合高级调试工具（如Segger J-Link PRO）进行硬件断点、数据观察点设置，以及如何利用片上硬件追踪宏（ETM/ITM）进行非侵入式程序流分析。我们还将讨论如何利用看门狗（WDT）和电源管理单元（PMU）进行系统级别的自恢复设计。 嵌入式安全基础： 鉴于安全威胁日益严峻，本书引入了基础的嵌入式安全概念。内容涵盖了代码签名验证、安全启动（Secure Boot）流程概述，以及如何利用微控制器内置的硬件加密加速器（如AES/SHA模块）来保护敏感数据和通信链路。 面向读者 本书适合于： 1. 希望从单片机快速原型阶段迈向复杂产品开发的嵌入式软件工程师。 2. 负责工业自动化、医疗设备或高端消费电子固件开发的研发人员。 3. 致力于深入理解ARM架构、RTOS内核及高效驱动编程的高校研究生和专业技术人员。 通过本书的学习，读者不仅能掌握如何“让代码跑起来”，更重要的是学会如何构建出高效、可靠、可维护且具备一定安全性的下一代嵌入式系统解决方案。本书的代码示例均基于STM32或NXP等主流平台，全部开源，强调“边学边做”的实践精神。

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