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出版者:东南大学出版社

作者:王勤

出品人:

页数:223

译者:

出版时间:2003-8

价格:22.00元

装帧:

isbn号码:9787810892087

丛书系列:

图书标签:

• 计算机控制
• 自动化
• 嵌入式系统
• 单片机
• PLC
• 控制理论
• 传感器
• 电机控制
• 工业控制
• 智能控制

《深入浅出：现代电子系统的设计与实现》 本书旨在为希望理解并掌握现代电子系统核心设计理念的读者提供一本全面而实用的指南。我们不聚焦于特定的控制理论或计算机架构，而是从更广泛的工程视角出发，探讨如何将抽象的逻辑转化为可执行的硬件和软件，并最终实现复杂的功能。 核心内容概述： 本书的结构精心设计，旨在循序渐进地引导读者掌握从概念到实践的完整流程。 第一部分：系统思维与架构基础 从需求到蓝图： 本章节将深入探讨如何将模糊的用户需求转化为清晰、可量化的技术规格。我们将学习需求分析的关键技术，例如用例建模、功能分解，以及如何识别和定义系统边界。此外，还将介绍不同层次的系统抽象，帮助读者理解如何从高层概念逐步细化到具体的实现细节。 模块化设计原则： 强调将复杂系统分解为更小、更易于管理、可重用且独立工作的模块。我们将讨论接口定义的重要性、模块间的耦合与内聚，以及如何通过模块化来提高系统的可维护性、可扩展性和团队协作效率。 通用架构模式： 介绍几种被广泛应用的系统架构模式，如客户端-服务器模式、微服务架构、事件驱动架构等。读者将了解这些模式的适用场景、优缺点以及在不同类型电子系统中的体现。我们将侧重于这些模式如何影响系统的性能、可靠性和可伸缩性。 第二部分：硬件基础与接口设计 信号与数据表示： 探讨电子系统中信息的表示方式，包括数字信号和模拟信号的区别，以及如何进行有效的转换。我们将涵盖二进制、十进制、十六进制等数制表示，以及布尔逻辑和逻辑门的基本原理，为理解数字电路奠定基础。 核心处理单元的通用原理： 介绍现代电子系统中常见的处理单元（如微处理器、微控制器、FPGA等）的核心工作原理，但不深入特定指令集或内部架构。重点在于理解它们如何执行指令、管理内存以及与外部交互。 通信接口与协议： 深入讲解电子系统之间进行数据交换所需的各种通信接口和协议。内容将涵盖串行通信（如UART、SPI、I2C）和并行通信的基本原理，以及更高级的总线接口（如USB、Ethernet）的运作机制。我们将侧重于接口的电气特性、数据传输时序和协议栈的设计考量。 传感器与执行器的集成： 探讨如何将物理世界的感知（传感器）和对物理世界的控制（执行器）有效地集成到电子系统中。我们将讨论不同类型传感器的特性（如温度、压力、位移传感器），以及执行器（如电机、继电器、LED）的工作原理和驱动方法。重点在于信号调理、数据采集和控制信号的生成。 第三部分：软件实现与系统协同 嵌入式软件开发流程： 介绍从代码编写、编译、链接到部署的整个嵌入式软件开发生命周期。我们将讨论交叉编译、调试工具链以及固件更新策略。 实时操作系统的概念与应用： 阐述实时操作系统（RTOS）在需要严格时间约束的电子系统中的关键作用。我们将讨论任务调度、中断处理、同步机制（如信号量、互斥锁）以及进程间通信（IPC）等核心概念，并以通用场景为例说明其应用。 驱动程序设计基础： 讲解如何编写驱动程序来桥接硬件和上层软件。我们将重点关注驱动程序的职责、编写原则以及与硬件寄存器交互的常见模式，确保软件能够有效地控制和管理硬件资源。 系统集成与测试： 强调将独立的硬件和软件模块组合起来，形成一个完整可运行的系统。我们将介绍集成测试、系统测试和性能测试的方法，以及如何进行故障排除和回归测试，以确保系统的稳定性和可靠性。 本书特色： 广泛的适用性： 本书的理念和方法适用于各种电子系统，包括消费电子、工业自动化、汽车电子、医疗设备、物联网设备等。 循序渐进的教学方法： 内容组织清晰，从基础概念出发，逐步深入到复杂的系统设计与实现。 强调实践与理解： 尽管不包含具体的代码示例，但本书注重解释“为什么”这样做，培养读者独立解决问题的能力。 面向未来的设计： 引导读者掌握可持续发展的系统设计原则，以应对不断变化的行业需求和技术进步。 无论您是电子工程专业的学生，还是希望跨入嵌入式系统开发领域的工程师，亦或是对现代电子设备内部运作机制充满好奇的爱好者，《深入浅出：现代电子系统的设计与实现》都将是您不可或缺的参考。本书的目标是赋予您构建、理解和优化任何复杂电子系统的信心和能力。

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作为一名在校的研究生，我深知理论基础的扎实对于科研工作的重要性。这本书的出现，无疑为我提供了一个极好的学习平台。我正在进行一项关于智能交通系统的研究，其中涉及到对车辆轨迹的预测和路径规划，这离不开对复杂动态系统的深入理解和控制。我希望这本书能够系统地介绍各种经典的控制理论，例如PID控制、状态空间方法、鲁棒控制等，并且能够清晰地阐述它们各自的优缺点以及适用范围。我特别期待书中能够包含一些关于模型辨识和系统分析的章节，这对于我理解和构建实际交通系统的数学模型至关重要。此外，我希望书中能够提及一些先进的控制技术，例如自适应控制、模糊控制以及神经网络控制，这些技术在处理非线性、时变以及不确定性系统时表现出色，对于我目前的课题研究有着重要的指导意义。当然，我也很希望书中能够提供一些实际案例的仿真或者实验数据，这有助于我将理论知识与实际问题相结合，提升我的分析和解决问题的能力。这本书能否成为我研究道路上的得力助手，我拭目以待。

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我对这本书的期待，更多是源于我对“智能”这个概念的着迷。我一直觉得，能够让机器像人一样思考和行动，是一种令人惊叹的进步。虽然我可能没有专业的背景，但我喜欢阅读那些能够解释“智能”是如何实现的科普类书籍。这本书的名字虽然有点专业，但我希望它能够用一种更加平易近人的方式，让我理解“控制”是如何赋予机器“智能”的。我希望书中能够介绍一些关于学习和决策的控制算法，比如强化学习或者深度学习在控制领域的应用，让我明白机器是如何通过“经验”来不断优化自己的行为的。我特别期待书中能有一些有趣的例子，比如如何让机器人完成复杂的任务，或者如何让智能电网在能源供需之间找到最佳平衡。我不需要深入到复杂的数学公式，但如果能理解这些智能控制背后的逻辑和原理，对我来说就已经足够了。这本书能否让我这个普通读者，也能感受到控制技术带来的科技魅力，并对未来的智能世界有更深的认识，是我最看重的。

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我买这本书纯粹是出于职业需求。我在一家生产线设备制造公司工作，负责调试和维护各种自动化设备。最近，我们接到了一个新项目，需要设计一套高度集成的控制系统，能够实现生产流程的智能化和柔性化。我需要了解当前最先进的控制技术，以便为客户提供更具竞争力的解决方案。我希望这本书能够涵盖各种主流的工业控制系统架构，比如PLC、DCS、SCADA系统，并且能够详细介绍它们在不同工业场景下的应用。我特别关注书中关于实时操作系统、嵌入式系统设计以及网络通信协议的内容，这些都是构建高效稳定控制系统的关键。此外，我希望书中能够有关于伺服驱动、传感器技术以及执行器原理的深入讲解，这有助于我更好地理解设备的底层硬件和与之配套的控制策略。我还需要了解一些关于安全控制和系统可靠性方面的知识，以确保我设计的系统能够满足工业生产的安全标准。这本书能否为我提供切实可行的技术指导，帮助我应对实际工程中的挑战，是我最看重的。

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老实说，我选择这本书更多的是出于对某个特定领域的好奇，而不是一种刻意的学习目的。我一直对那些能够将抽象的数学模型转化为具体物理动作的系统充满了兴趣，总觉得背后蕴含着一种奇妙的逻辑。这本书的书名虽然听起来很“硬核”，但我总觉得它可能会揭示一些隐藏在日常技术背后的原理。我尤其希望它能够用一种相对易懂的方式，解释清楚那些听起来很复杂的概念，比如反馈回路是如何工作的，为什么有些系统能够自我稳定，而有些则容易失控。我期待书中能有一些生动的案例分析，让我能看到这些技术在现实世界中的应用，比如智能家居里的温度调节，或者无人驾驶汽车是如何感知和反应的。我并不需要去深入研究那些复杂的数学推导，但如果能理解这些技术的“为什么”和“怎么做”，对我来说就已经很有价值了。这本书能否用一种“科普”的方式，让我这个非专业人士也能窥探到控制技术的魅力，是我最看重的一点。我希望它能点燃我对这个领域的兴趣，而不是让我因为看不懂而望而却步。

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这本书的封面设计我第一眼就吸引了，那种深邃的蓝色背景，搭配上银色的字体，散发着一种科技感和专业感，让我迫不及待地想翻开它。当然，我更看重的是内容是否能真正满足我的需求。作为一名在工业自动化领域摸爬滚打多年的工程师，我深知掌握前沿技术的重要性。近些年，随着人工智能和大数据技术的飞速发展，传统的控制系统正在经历一场深刻的变革，对实时性、智能化以及柔性化的要求也越来越高。我希望这本书能为我提供一些新的思路和方法，帮助我理解和应用最新的控制策略，尤其是在一些复杂的非线性系统和多变量系统中，如何实现更精准、更高效的控制。我特别关注那些能够将理论知识与实际工程应用紧密结合的章节，例如在实际生产线中，如何通过优化控制算法来提高产品质量、降低能耗，以及如何利用先进的传感器技术和通信协议来实现设备间的协同工作。此外，对于一些新兴的控制领域，比如基于模型预测控制（MPC）在新能源领域的应用，或者人工智能在故障诊断和预测性维护方面的潜力，我也非常期待能从中获得启发。这本书的出现，仿佛为我打开了一扇新的大门，让我看到了未来自动化控制的发展方向，也让我对自己在职业生涯中可能遇到的挑战有了更清晰的认识和应对策略。

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