信息论与编码/电子信息工程专业本科系列教材

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出版者:
作者:余成波 编
出品人:
页数:280
译者:
出版时间:2002-7
价格:22.00元
装帧:
isbn号码:9787562426165
丛书系列:
图书标签:
  • 信息论
  • 编码学
  • 电子信息工程
  • 通信原理
  • 信号处理
  • 本科教材
  • 高等教育
  • 专业课程
  • 理论基础
  • 数字通信
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具体描述

《电子信息工程专业本科系列教材•信息论与编码》是—本21世纪教学的有关信息论与编码的教材。全书共分7章,即绪论、信息的量度、无失真信源与信息熵、信道及其容量、信源编码、信道编码、信息工程中的数据保密。

《电子信息工程专业本科系列教材•信息论与编码》重点介绍信息处理的理论基础以及实现原理与方法。内容分为两大部分,即:理论基础(前4章)和应用(后3章)。理论基础部分主要介绍信息的基本理论与基本概念:信息熵、互信息、信息率失真R(D)函数,信道容量以及它们的性质与计算。应用部分主要介绍信息与通信系统中的优化及其实现手段与方法,包括:信源编码定理、无失真的统计匹配编码、解除相关性的预测编码与变换编码以及实用性的文字传真编码、语音编码与图像编码等提高系统有效性的信源编码;信道编码定理、分组码的基本理论与方法、卷积码的基本理论与方法等提高系统可靠性的信道编码以及信息工程中的数据保密。

好的,根据您的要求,我将为您撰写一本不同于《信息论与编码/电子信息工程专业本科系列教材》的图书简介。这本书的定位和内容将完全不同,以确保不包含您提供的教材中的任何信息。 --- 图书名称:《高级嵌入式系统设计与应用:基于RISC-V架构的实践指南》 图书简介: 在当今数字技术飞速发展的时代,嵌入式系统已渗透到我们生活的方方面面,从智能手机、物联网设备到工业自动化和汽车电子,其核心技术的掌握已成为电子信息工程领域专业人士的必备技能。传统的嵌入式系统开发往往受限于特定指令集架构(ISA)的封闭性,而基于开放、灵活且不断演进的RISC-V架构的嵌入式系统设计正成为行业热点。《高级嵌入式系统设计与应用:基于RISC-V架构的实践指南》正是为迎接这一变革而精心编写的一本深度实践型教材。 本书旨在为具有一定数字逻辑、微处理器基础的电子信息工程专业学生、系统工程师和嵌入式软件开发者提供一个全面而深入的学习平台,重点聚焦于如何利用RISC-V这一开源指令集架构进行高效、创新性的嵌入式系统设计、开发和验证。 本书的结构与核心内容: 本书共分为五个主要部分,循序渐进地引导读者从基础概念深入到复杂系统的实现。 第一部分:RISC-V架构与生态系统解析 本部分首先对RISC-V指令集架构进行了系统性的介绍,超越了基础的指令集学习。我们将详细解析RV32I和RV64I的特权级架构(User, Supervisor, Machine Mode),探讨RV32E在资源受限环境下的应用优势。重点将放在其模块化设计理念上,深入剖析扩展指令集(如M、A、F、D、C等)的引入如何适应不同应用场景的需求,并对比分析其与传统x86及ARM架构在设计哲学上的根本区别。此外,我们还将梳理当前主流的RISC-V工具链,包括GCC/LLVM的交叉编译环境搭建、OpenOCD/GDB的调试流程,以及仿真器(如Spike)的使用方法,为后续的实践开发奠定坚实基础。 第二部分:基于RISC-V的硬件平台与微控制器设计 此部分是本书的硬件实践核心。我们将不再局限于现有的商业SoC,而是引导读者学习如何从零开始“构建”一个RISC-V核心。内容涵盖: 1. 硬件描述语言(HDL)实现: 使用Verilog/SystemVerilog描述一个精简的五级流水线RISC-V处理器(如PicoRV32或一个自创的简化核心),重点分析取指、译码、执行、访存和写回阶段的数据通路设计、控制逻辑的同步与仲裁机制。 2. 片上系统(SoC)集成: 学习如何将RISC-V核与内存子系统(SRAM/DRAM控制器接口)、中断控制器(PLIC/CLIC)以及标准片上外设(如UART、SPI、GPIO)通过总线结构(如Wishbone或AXI-Lite的简化模型)进行高效集成。 3. FPGA原型验证: 详细介绍如何使用Xilinx或Intel FPGA平台对自研SoC进行快速原型验证,包括时序约束、资源映射和逻辑仿真流程。 第三部分:操作系统与底层软件移植 嵌入式系统的性能高度依赖于其运行环境。本部分深入探讨了在RISC-V平台上运行复杂软件的技术。 1. 引导加载程序(Bootloader)的开发: 详细解析从硬件复位到操作系统启动之间的关键步骤。我们将基于Bare-metal环境,编写一个用于初始化内存映射、配置时钟和设置基本中断向量的Bootloader,并演示如何通过JTAG/UART接口加载首个用户程序。 2. 操作系统的选择与裁剪: 重点分析FreeRTOS和Zephyr OS在RISC-V架构下的移植要点。内容包括上下文切换的汇编级实现、中断向量表(MTVEC)的配置、内存保护单元(PMP)的管理,以及针对RISC-V特有原子操作扩展(A Extension)的同步原语实现。 3. 设备驱动程序开发: 学习如何为自定义的硬件外设(如本例中集成的定时器和SPI控制器)编写符合Linux内核或RTOS规范的设备驱动程序,重点关注内存映射I/O(MMIO)的访问安全性和中断服务例程(ISR)的编写规范。 第四部分:高性能与低功耗优化技术 在资源受限的嵌入式领域,性能与功耗是永恒的主题。本部分聚焦于RISC-V架构下的高级优化策略。 1. 指令集定制与加速: 探讨如何利用RISC-V的定制指令(Custom Extensions)功能,根据特定算法(如加密、信号处理)的需求,设计并集成硬件加速模块,并展示如何通过编译器前端接口(如GCC插件或MLIR)将其映射到自定义指令。 2. 流水线效率与分支预测: 深入分析流水线冲突、数据冒险的缓解措施,并探讨在简单核心中如何设计有效的硬件分支预测单元以提升代码执行效率。 3. 功耗管理与睡眠模式: 讲解如何通过操作Machine Mode的CSR寄存器来控制CPU的频率缩放(DVFS)和进入深度睡眠模式,实现系统级别的功耗优化,并结合实时功耗测量工具进行验证。 第五部分:先进应用案例与未来趋势 最后,本书通过两个完整的、基于实际硬件(如SiFive HiFive Unmatched或自研FPGA开发板)的项目案例,巩固读者的知识: 1. 基于RISC-V的轻量级网络服务器: 涉及TCP/IP协议栈的移植、网络驱动程序的编写以及嵌入式Web服务的搭建。 2. 边缘计算中的安全启动链(Secure Boot): 探讨如何利用RISC-V的特权模式和硬件信任根(RoT)概念,实现不可篡改的固件验证和安全启动流程。 本书的实践性极强,每一章都配有清晰的代码示例、硬件描述文件和验证脚本,旨在培养读者独立设计、调试和优化复杂嵌入式系统的工程能力。它不仅是理论学习的补充,更是迈向下一代开源硬件创新实践的基石。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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与其他同类书籍相比,这本书在数学推导的严谨性上保持了极高的标准,但同时又巧妙地平衡了理论深度与可读性之间的矛盾。我注意到它在处理一些复杂的概率论和优化理论的应用时,并没有采取“一笔带过”或者“留给更高深的课程学”的态度。相反,它会用非常清晰的步骤将核心的数学推导过程展示出来,并且在关键的逻辑跳跃点,会用小注或者附录的形式进行必要的解释,确保读者不会因为一个代数变换而卡住。这种对细节的尊重,体现了作者对教学对象的深度关怀。对于我们这些需要在未来从事信号处理和通信系统设计的学生来说,理解这些数学工具的底层逻辑至关重要,这本书在这方面做到了既不含糊也不卖弄,恰到好处地展现了数学工具的强大和优雅,让人感到一种智力上的愉悦,而不是枯燥的计算任务。

评分☆☆☆☆☆

这本书的习题部分,可以说是检验学习成果的试金石,而且分量和难度设置得相当有水平。它不是那种只有简单套用公式的填充题,而是设置了不少需要综合运用多个知识点才能攻克的应用型题目。我特意看了一下章节末尾的那些大题,它们往往模拟了实际工程中的一些简化场景,迫使你必须把课本上的理论知识和实际操作的逻辑联系起来。对我来说,最大的价值在于,它强迫我走出“只看懂了书本上的例子”的舒适区。比如,在纠错码那一部分,光看理论推导感觉理解了,但当习题要求设计一个特定码率和纠错能力的码字时,我才发现自己对参数选择的敏感度还很欠缺。这些习题如果能认真完成,绝对能把知识点“嚼碎了”消化掉,是那种既能让你痛苦但又能带来巨大成长的类型,非常适合希望打下扎实基础的电子信息工程专业的学生。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计倒是挺有心思的,封面是那种沉稳的深蓝色,配上简洁的白色字体,整体感觉专业又不失厚重感,让人一看就知道是正经的教材。内页的纸张质量也相当不错,不是那种薄薄的、一摸就皱的纸,印刷清晰,排版布局合理,没有那种拥挤感,即使是长时间阅读也不会觉得眼睛特别累。特别是那些公式和图表的绘制,线条流畅,标记清晰,这点对于我们这种需要反复对照理解的专业书籍来说简直太重要了。我记得我买了好几本同级别的教材,有些为了压缩篇幅,图表画得跟鬼画符似的,看得我一头雾水,但这本书在这方面做得确实到位,看得出出版社在细节上是下足了功夫的,至少从物理层面上讲,它是一本非常值得收藏和反复翻阅的好书。而且,书脊的装订也很结实,感觉可以经受住频繁翻阅的考验,不会读几次就散架,这对于经常需要带着去教室或者图书馆的学生来说,是个很实际的优点。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格总体来说是偏向冷静和客观的,非常适合作为严肃的学术参考资料。它的叙述风格非常精准,很少出现那种带有个人情绪色彩的修饰性词汇,每个词语的选择都像是经过了精确的权衡,力求在最短的篇幅内传递最准确的信息。这种高度的精确性在处理像信道容量、最小均方误差等概念时尤为重要,因为在这些领域,哪怕是微小的语义偏差都可能导致理解上的偏差。虽然有人可能会觉得这种风格稍微“冷峻”了一些,不够活泼,但正因如此,它才能成为一本可靠的工具书。当我需要快速查阅某个定理的精确表述,或者某个算法的严格定义时,这本书总能提供一个清晰、无歧义的答案,这在考前复习或者项目开发过程中,是比生动的故事性描述更宝贵的东西。它更像一位严谨的导师,时刻提醒你保持逻辑上的高度自洽。

评分☆☆☆☆☆

初拿到手的时候,我就迫不及待地翻阅了目录和前言部分,虽然我还没完全深入到每一个技术细节里去深究,但从结构脉络上就能感受到作者在构建知识体系上的良苦用心。它没有急于抛出那些让人望而生畏的复杂数学模型,而是采取了一种非常循序渐进的方式,从信息度量这个最基础的概念开始,就像搭积木一样,层层递进,先把概念的“骨架”搭起来。这种编排方式极大地降低了初学者的入门门槛。我尤其欣赏它在引入新概念时,总会先给出一个非常直观的、贴近现实生活的例子来做铺垫,而不是上来就直接甩一堆定义。比如在讨论信源编码效率的时候,它通过一个假设的文字频率对比,把“压缩的潜力”这个抽象的东西具象化了,这使得我对信息熵的理解一下子就清晰了很多,不再是死记硬背公式,而是真正明白了它在度量什么。这种注重“为什么”和“怎么想”的教学思路,远比单纯的“是什么”要有效得多。

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