嵌入式硬件系统设计与开发实例详解

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出版者:电子工业出版社
作者:沈文斌
出品人:
页数:310 页
译者:
出版时间:2005年11月
价格:32.00元
装帧:平装
isbn号码:9787121018473
丛书系列:
图书标签:
  • 硬件
  • 嵌入式系统
  • 硬件设计
  • 系统开发
  • 实例解析
  • ARM
  • 单片机
  • C语言
  • 电路设计
  • 实践教程
  • 电子工程
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具体描述

本书重点介绍了嵌入式应用系统硬件的设计与开发,主要包括嵌入式应用系统硬件设计与开发的基础知识、各种典型嵌入式处理器及其典型应用、嵌入式应用系统硬件设计原理图及其分析。本书分为三篇共9章:第一篇基础知识(第1章),主要介绍嵌入式硬件设计的基础知识和总体设计原则;第二篇实例分析(第2章至第6章),主要介绍各种典型嵌入式处理器及其应用、与嵌入式硬件系统设计有关的总线技术和接口技术及其应用、嵌入式硬件系统电源器件选择及电路的设计、嵌入式硬件系统外围接口电路的设计;第三篇提高与应用(第7章至9章),通过三个大型实例介绍如何实现嵌入式USB接口设备的开发,如何实现基于ARM和嵌入式系统硬件设计和基于DSP应用系统硬件设计。

《现代软件架构实战:从单体到微服务的设计演进与落地实践》 内容简介 本书聚焦于当前软件系统复杂性日益增加的背景下,企业级应用架构的演进路径与落地策略。它并非一本关注底层硬件或特定嵌入式系统的技术手册,而是深入探讨如何构建健壮、可扩展、易维护的现代软件系统的蓝图与方法论。全书以“实践驱动”为核心理念,结合大量真实世界的案例,旨在为架构师、高级工程师和技术领导者提供一套从传统架构到前沿分布式系统设计的全面指南。 第一部分:架构演进的必然性与基础原则 软件架构的演变是业务需求驱动的结果。本部分首先回顾了传统单体架构的局限性,尤其是在高并发、快速迭代和团队协作规模扩大时暴露出的瓶颈。我们将深入剖析为什么需要从紧耦合的单体向松耦合的、可独立部署的服务化方向迁移。 1. 设计原则的重申与深化: 详细阐述了SOLID原则在宏观架构层面的应用,特别是“开闭原则”如何指导服务边界的划分。引入了“康威定律”在组织结构与系统结构之间的相互映射关系,强调架构设计必须与业务部门的组织结构相匹配。 2. 架构决策的权衡艺术: 架构并非完美,而是权衡的产物。本章将系统性地分析可靠性、性能、可维护性、成本与交付速度这五大核心维度之间的内在冲突与取舍模型。通过量化指标(如MTTR、吞吐量)对比不同架构风格的优劣。 3. 领域驱动设计(DDD)在架构中的核心地位: 强调DDD不是一种工具,而是一种思维方式。我们将重点讲解如何通过“限界上下文(Bounded Context)”精确地定义服务边界,避免“大泥球”式服务,确保每个服务都能清晰地对应一个核心业务领域。 第二部分:微服务架构的深度解析与构建实践 微服务架构是当前分布式系统的主要范式,但其复杂性远超单体。本部分将全面拆解微服务的设计、开发、部署和治理的每一个关键环节。 1. 服务设计与契约管理: 讨论如何设计“高内聚、低耦合”的服务接口。重点介绍API网关(API Gateway)的作用,包括请求路由、鉴权、限流和协议转换。深入探讨同步(REST/gRPC)与异步(消息队列)通信的选择依据与具体实现模式,包括事件溯源(Event Sourcing)的初步概念引入。 2. 数据一致性挑战与解决方案: 分布式事务是微服务落地的一大难点。本章系统梳理了“两阶段提交”的局限性,并详细介绍了Saga模式(编排式与协作式)在处理跨服务业务流程中的应用。同时,讲解了最终一致性(Eventual Consistency)的保障机制,例如TCC(Try-Confirm-Cancel)的实战部署。 3. 服务治理与弹性设计: 一个健康运行的微服务系统必须具备自我修复和容错能力。我们将详细介绍“熔断器(Circuit Breaker)”、“限流器(Rate Limiter)”和“超时重试”的实现原理与配置最佳实践。探讨服务注册与发现机制(如Consul/Eureka)在动态环境中的重要性。 第三部分:云原生与持续交付流水线 现代软件架构的落地离不开基础设施的现代化。本部分将视角从代码本身扩展到运行环境和交付流程。 1. 容器化与编排技术(Docker与Kubernetes): 阐述容器技术如何解决“在我机器上能跑”的问题,并深入探讨Kubernetes作为下一代应用编排平台的关键组件(Pod, Deployment, Service, Ingress)及其运维价值。重点讲解如何利用Kubernetes实现服务的自动伸缩(HPA)和滚动更新策略。 2. 可观测性(Observability)体系的构建: 在复杂系统中,日志、指标和追踪(Logs, Metrics, Traces)是调试和优化的“眼睛”。本章介绍如何集成分布式追踪系统(如Jaeger/Zipkin),实现请求跨越多个服务的完整路径分析,并结合Prometheus和Grafana构建实时的健康监控仪表盘。 3. DevOps与持续交付实践: 讨论如何通过CI/CD流水线自动化构建、测试和部署过程。探讨“蓝绿部署”、“金丝雀发布”等高级部署策略,确保新功能上线对用户的影响降到最低。强调“基础设施即代码”(IaC)的重要性,使用Terraform等工具管理云资源。 第四部分:面向未来的架构探索 本部分展望了软件架构的未来趋势,并讨论了在特定场景下超越标准微服务模式的替代方案。 1. Serverless架构的机遇与挑战: 分析FaaS(Function as a Service)的优势,特别是在事件驱动和低频任务处理中的成本效益。讨论如何管理Serverless应用的状态和冷启动问题。 2. 数据网格(Data Mesh)的去中心化数据管理: 针对大型组织数据孤岛问题,介绍Data Mesh如何将数据视为产品,强调领域所有权和去中心化治理的架构模型。 3. 面向性能的关键技术栈选择: 针对对延迟要求极高的场景,对比分析Reactive Programming(响应式编程)范式与传统命令式编程在I/O密集型任务中的性能表现。 目标读者 本书适合有至少三年以上开发经验,希望提升架构设计能力的技术人员。特别是系统架构师、技术总监、追求系统稳定性与扩展性的高级后端工程师。本书假设读者已具备扎实的编程基础和对操作系统、网络的基本理解,但不需要预先掌握特定的微服务框架,因为本书侧重于架构思想和通用模式的建立。通过本书的学习,读者将能够自信地设计并领导复杂系统的重构与迭代工作。

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读后感

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用户评价

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我是一名电子工程专业的学生,在校期间接触过一些基础的嵌入式课程,但往往停留在理论层面,对于如何将理论知识转化为实际的硬件产品,总感觉缺乏实践经验。《嵌入式硬件系统设计与开发实例详解》这本书,恰好弥补了这一短板。它通过多个真实世界的项目,让我看到了嵌入式系统是如何从无到有地构建起来的。

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我在一家初创公司担任嵌入式工程师,日常工作需要快速迭代和原型开发。《嵌入式硬件系统设计与开发实例详解》这本书,为我提供了宝贵的参考和指导。它不仅涵盖了基础的硬件设计原则,还结合了实际的开发经验,分享了许多在项目实践中遇到的问题和解决方案。

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作为一名在嵌入式领域摸爬滚打多年的工程师,我深知硬件设计和软件开发之间的紧密联系。很多时候,软件的性能瓶颈往往源于硬件设计的不合理。这本书深入浅出地讲解了硬件系统设计的各个方面,包括处理器选择、存储器接口、外设集成、电源管理以及信号完整性等,并且提供了大量实用的设计技巧和注意事项。

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我一直认为,嵌入式系统的核心在于硬件,而软件只是驱动硬件更好地工作的工具。《嵌入式硬件系统设计与开发实例详解》这本书,让我对这个观点有了更深刻的认识。它不仅仅是罗列了各种芯片和模块,更是深入解析了这些硬件组件的工作原理,以及它们是如何协同工作的。

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我是一名对嵌入式系统充满好奇心的科技爱好者,虽然我的专业背景并非电子工程,但通过阅读《嵌入式硬件系统设计与开发实例详解》,我得以窥见嵌入式硬件设计和开发的奇妙世界。这本书的魅力在于它能够将复杂的技术问题,用通俗易懂的语言和生动形象的案例来呈现。

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作为一名资深的嵌入式爱好者,我一直对深入理解硬件底层运作原理和实际系统构建抱有浓厚的兴趣。最近,我入手了《嵌入式硬件系统设计与开发实例详解》,这本书就像一位经验丰富的导师,引领我一步步探索嵌入式世界的奥秘。它不仅仅是理论的堆砌,更通过一系列精心挑选的实例,将抽象的硬件概念转化为生动可感的实践过程。我尤其欣赏书中对每个实例的剖析,从芯片选型、原理图设计,到PCB布局布线,再到最后的固件开发和调试,每一个环节都娓娓道来,细致入微。书中对于不同类型处理器的特性、接口通信协议的原理和应用,以及电源管理、信号完整性等关键问题的探讨,都充满了深度和实用性。

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我是一名初入嵌入式领域的新手,在学习过程中常常感到无从下手,理论知识晦涩难懂,实践起来更是困难重重。然而,《嵌入式硬件系统设计与开发实例详解》的出现,如同一缕阳光照亮了我的前行之路。书中丰富的案例,从简单的LED闪烁到复杂的物联网节点设计,都循序渐进地引导着我。让我印象深刻的是,书中在讲解某个具体硬件功能时,会先从基础原理入手,然后深入到芯片内部的寄存器配置,最后通过实际代码实现功能。这种由浅入深、理论与实践相结合的讲解方式,极大地降低了我的学习门槛。

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作为一名嵌入式领域的初学者,我对各种开发板和传感器都充满了好奇。但真正动手去搭建一个完整的嵌入式系统时,却常常被各种繁琐的细节所困扰。《嵌入式硬件系统设计与开发实例详解》这本书,就像一位循循善诱的老师,耐心地为我解答每一个疑惑。

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作为一名资深嵌入式软件工程师,我早已接触过各种嵌入式硬件和开发工具。《嵌入式硬件系统设计与开发实例详解》这本书,给我带来的更多的是一种“返璞归真”的思考。在当下各种高级抽象框架层出不穷的时代,这本书却能静下心来,细致地讲解每一个硬件细节,每一个底层驱动的实现逻辑。它让我重新审视了许多被我习以为常的硬件特性,比如不同类型存储器的读写时序,ADC的采样精度与速率之间的权衡,以及DSP在信号处理中的核心优势。

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对于我这样一名对嵌入式硬件开发充满热情但缺乏系统学习的业余爱好者来说,《嵌入式硬件系统设计与开发实例详解》这本书无疑是一份宝藏。它没有给我灌输大量枯燥的理论公式,而是通过一个个真实的项目案例,让我学会如何根据实际需求来选择合适的硬件平台,如何绘制出清晰可靠的原理图,以及如何进行高效的PCB设计。

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