局域网组建、管理及维护基础与实例教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:电子工业出版社

作者:倪伟

出品人:

页数:344

译者:

出版时间:2007-9

价格:28.00元

装帧:

isbn号码:9787121049217

丛书系列:

图书标签:

• 局域网
• 网络管理
• 网络维护
• 网络组建
• TCP/IP
• 网络协议
• 网络安全
• Windows Server
• Linux
• 网络基础

《嵌入式系统设计与实践：从概念到实现》 图书简介 本书旨在为读者提供一套全面、深入且极具实践指导意义的嵌入式系统设计与开发教程。在当今万物互联的时代，嵌入式系统已渗透到我们生活的方方面面，从智能家电到工业控制，从可穿戴设备到汽车电子，其重要性不言而喻。然而，与传统软件开发相比，嵌入式系统的开发涉及硬件与软件的紧密结合、实时性要求、资源受限性以及对底层硬件的深刻理解，对工程师提出了更高的综合能力要求。本书正是在这样的背景下应运而生，致力于构建一座连接理论知识与工程实践的坚实桥梁。 第一部分：嵌入式系统基础理论与体系结构 本部分首先为读者奠定坚实的理论基础。我们将从嵌入式系统的基本概念、发展历程和应用领域入手，清晰界定嵌入式系统与通用计算机系统的本质区别。随后，深入剖析嵌入式系统的核心构成要素：微处理器（MPU）、微控制器（MCU）以及片上系统（SoC）的架构差异与选型考量。 处理器选型与架构解析： 详细介绍主流嵌入式处理器内核，如ARM Cortex-M系列和Cortex-A系列，解析指令集架构（ISA）对系统性能和功耗的影响。重点讲解流水线、存储器管理单元（MMU）和内存保护单元（MPU）的工作原理，为后续的操作系统移植打下基础。 存储器系统设计： 探讨嵌入式系统中常用的存储器类型，包括RAM（SRAM, DRAM）和非易失性存储器（Flash, EEPROM）。深入讲解存储器映射、地址解码机制以及如何针对特定应用场景优化存储器访问效率和可靠性。 片上资源与总线结构： 系统介绍片上集成的高速/低速外设，如定时器、ADC/DAC、PWM控制器等。重点剖析嵌入式系统内部通信的总线架构，包括AMBA（AHB, APB）等标准协议的工作流程，理解数据如何在处理器、存储器和外设之间高效流转。 第二部分：底层软件开发与驱动编程 嵌入式开发的精髓在于对硬件资源的直接操控。本部分专注于底层软件的编写技巧、调试方法以及驱动程序的实现。 开发工具链与环境搭建： 详细指导读者如何搭建主流的交叉编译环境，包括GCC/Clang工具链、GDB调试器和make/CMake构建系统。针对不同目标硬件平台（如STM32、树莓派或FPGA软核），提供详尽的工具链配置步骤和编译流程说明。 汇编语言与C语言的融合： 阐释在嵌入式编程中，为何需要C语言与汇编语言协同工作。通过具体实例，演示如何使用内联汇编实现关键的硬件初始化、中断向量表的设置以及对特定寄存器的位操作，确保代码的极致效率。 设备驱动程序设计（Bare-Metal）： 这是理解硬件交互的关键环节。本书将以GPIO、UART、SPI和I2C等常见接口为例，从寄存器层面出发，编写裸机驱动程序。讲解中断服务程序（ISR）的编写规范、中断优先级管理和竞争条件的处理，确保驱动程序的健壮性。 Bootloader机制详解： 深入解析嵌入式系统启动流程，从芯片复位到操作系统加载的全过程。详细介绍U-Boot等经典Bootloader的结构、配置和定制方法，重点讲解如何实现固件（Firmware）的OTA（Over-The-Air）更新机制，保障系统的可维护性。 第三部分：实时操作系统（RTOS）深度应用 对于需要处理多任务、保证时间确定性的应用，实时操作系统是不可或缺的。本部分将以FreeRTOS或RT-Thread为例，系统讲解RTOS的核心概念和高级应用。 RTOS核心机制： 详述任务管理（创建、调度算法、优先级反转问题）、时钟管理和软件定时器。重点剖析上下文切换的原理和开销，帮助读者理解实时性与系统吞吐量之间的平衡。 进程间通信（IPC）与同步机制： 全面介绍RTOS提供的各种通信原语，包括信号量、互斥锁（Mutex）、消息队列和事件标志组。通过实际案例，演示如何使用这些机制安全地共享数据和协调任务执行，避免死锁和竞态条件。 内存管理在RTOS中的挑战： 分析嵌入式系统中动态内存分配的碎片化问题，介绍RTOS提供的不同堆（Heap）管理策略（如动态内存池、固定大小块分配），并指导读者如何根据应用负载选择合适的内存模型。 驱动的RTOS化改造： 讲解如何将裸机驱动程序接口（如轮询方式）改造为支持中断和消息通知的RTOS驱动结构，使应用层代码更清晰、更具可移植性。 第四部分：嵌入式系统设计实践与前沿技术 理论学习之后，本书回归工程实践，探讨系统级的优化、调试与前沿技术应用。 系统功耗管理： 在电池供电系统中，低功耗设计至关重要。详细介绍MCU的各种低功耗模式（睡眠、深度睡眠），以及如何通过时钟门控和电源域管理来最小化动态和静态功耗。 嵌入式系统调试与故障排查： 介绍使用JTAG/SWD调试器进行硬件级调试的技巧，包括断点设置、寄存器观察、内存跟踪。同时，系统讲解逻辑分析仪和示波器在定位硬件交互错误和时序问题的应用方法。 网络通信协议栈嵌入： 针对物联网（IoT）应用，本书将深入探讨TCP/IP协议栈在嵌入式设备上的实现，特别是轻量级的LwIP协议栈的移植与配置。重点讲解MQTT、CoAP等轻量级应用层协议在资源受限设备上的应用与安全考虑。 硬件描述语言（HDL）基础与FPGA加速： 作为系统性能提升的有效手段，本书将引入FPGA的基本概念，并使用Verilog或VHDL语言设计一个简单的硬件加速模块（如数据滤波器），展示如何通过硬件并行处理来优化特定计算密集型任务。 面向读者 本书适合于计算机科学、电子工程、自动化等相关专业的本科生、研究生，以及希望从软件或纯硬件领域转向嵌入式系统全栈开发的工程师。读者应具备C语言编程基础，并对数字电路和微机原理有初步了解。通过本书的学习，读者将能够独立完成从硬件选型、底层驱动开发到操作系统移植和应用软件实现的完整嵌入式项目。

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这本书的“实例教程”部分，完全体现了作者的匠心独运。它没有采用那种千篇一律的“Hello World”式网络配置，而是设计了几个非常贴近现实场景的综合项目。比如，其中一个实例是关于如何为一个小型设计工作室构建一个具备文件共享、网络打印和基础访客Wi-Fi隔离的网络环境。这个案例不仅涵盖了路由、交换、安全策略的集成配置，还特别强调了如何根据带宽需求合理分配QoS（服务质量）策略。我按照书中的步骤，一步步在虚拟机环境中模拟搭建，发现每一步骤的逻辑都是环环相扣的。最妙的是，书中对配置过程中的“为什么”解释得非常到位，而不是仅仅给出“输入这条命令”的死板指令。这使得我在完成配置后，能清晰地知道自己网络的每一个组件是如何协同工作的，这种理解深度是单纯的命令记忆无法比拟的。

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坦白讲，我更看重的是这本书在“实战”层面的深度和广度，而不是停留在基础概念的泛泛而谈。许多市面上的入门教材，往往在谈完“基础”后，就戛然而止，留给读者的是一堆理论和一头雾水。但这本教程的后半部分，简直就是一份活生生的故障排除手册。我最近就遇到一个棘手的问题，办公室里好几台电脑突然无法互相Ping通，但网络指示灯都亮着，按常规思路检查就是线路问题，结果一无所获。我翻阅了书中的“常见故障诊断与排除”章节，书中针对“间歇性网络中断”和“特定工作组资源无法访问”给出了几个非常规的排查步骤，特别是提到了检查防火墙策略和SMB共享权限的冲突点。按照书中的思路，我最终定位到了是新装的一台安全软件在后台偷偷拦截了特定端口的通信。这种由浅入深，直击痛点的实战指导，是这本书最核心的价值所在，它教会的不是“怎么做”，而是“当它坏了，你该怎么想”。

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作为一名需要进行日常系统维护的IT支持人员，我发现这本书的“管理”部分确实体现出了专业性。很多教材侧重于搭建，但后续的性能优化和安全加固往往一笔带过。这本书在这方面下了不少功夫，特别是在DHCP服务器的配置与租约管理上，它详细介绍了如何设置保留地址和排除地址池，这对于保证服务器等关键设备IP地址的稳定性非常有帮助。更让我眼前一亮的是它对VLAN（虚拟局域网）的介绍。虽然这听起来像是进阶内容，但书中用极具条理性的步骤，演示了如何在支持VLAN的交换机上进行端口划分和Trunk链路配置。这套流程是如此详尽，连带着交换机CLI（命令行界面）的常用命令都做了详尽的注解，让我不再惧怕那些密密麻麻的命令行，真正理解了它是如何将一个物理网络逻辑地切割成多个独立广播域的。这种将高级功能“平民化”的处理方式，极大地提升了我的工作效率。

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这本**《局域网组建、管理及维护基础与实例教程》**着实让我这个刚踏入IT领域的新手感到既亲切又受用。初拿到书时，我对网络这个概念是懵懂的，只知道电脑之间能互相“看见”就是局域网了。然而，这本书的编排方式，就像一位经验丰富的工程师在旁边手把手教你一样，从最基础的物理层概念讲起，比如网线怎么选、接口插在哪里，一直到逻辑层的IP地址划分和子网掩码的理解，都阐述得极其清晰。尤其是它对OSI七层模型的讲解，不再是枯燥的理论堆砌，而是结合了大量的实际案例和图示，让我这个视觉学习者受益匪浅。比如，书里关于ARP协议工作原理的剖析，配上了清晰的帧结构图，让我一下子就明白了为什么我的电脑在局域网里能准确地找到另一台机器。对于那些想从零开始搭建一个家庭或小型办公室网络的朋友来说，这本书简直是宝典级别的存在，它确保你在动手操作之前，脑子里已经有了一个稳固的理论框架，避免了盲目摸索带来的挫败感。我尤其欣赏它对不同类型网络设备（如集线器、交换机、路由器）功能差异的详细对比，这对于初学者避免买错设备、合理规划初期投入至关重要。

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从装帧和文字的整体呈现来看，这本书的阅读体验也相当不错。纸张的质量很适合长时间阅读，不像有些技术书籍那种刺眼的亮白纸面。内容的排版非常注重可读性，无论是代码块、配置截图还是拓扑图，都清晰明了，重点部分使用了粗体或颜色区分，让人在快速浏览和深入学习之间能自由切换。不同于以往那种晦涩难懂的官方文档语言，作者的叙述风格是那种沉稳中带着鼓励的，即便是涉及复杂的子网划分和NAT穿透等技术难点时，也能用通俗易懂的语言加以阐释，极大地降低了读者的心理门槛。总而言之，它超越了一本普通教科书的范畴，更像是一份结合了理论深度、实操广度和优秀学习体验的综合指南，对于想要系统掌握局域网技术的自学者或在职人员来说，绝对是一笔值得的投资。

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