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☆☆☆☆☆

出版者:Newnes

作者:Tammy Noergaard

出品人:

页数:656

译者:

出版时间:2005-02-24

价格:USD 78.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9780750677929

丛书系列:

图书标签:

嵌入式
Embedded
硬件
嵌入式　　软件
软件
计算机
Hardware
嵌入式系统
架构
硬件
软件
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具体描述

This comprehensive textbook provides a broad and in-depth overview of embedded systems architecture for engineering students and embedded systems professionals. The book is well suited for undergraduate embedded systems courses in electronics/electrical engineering and engineering technology (EET) departments in universities and colleges, as well as for corporate training of employees.

The book is a readable and practical guide covering embedded hardware, firmware, and applications. It clarifies all concepts with references to current embedded technology as it exists in the industry today, including many diagrams and applicable computer code. Among the topics covered in detail are:

Â· hardware components, including processors, memory, buses, and I/O

Â· system software, including device drivers and operating systems

Â· use of assembly language and high-level languages such as C and Java

Â· interfacing and networking

Â· case studies of real-world embedded designs

Â· applicable standards grouped by system application

The CD-ROM accompanying the text contains source code for the design examples and numerous design tools useful to both students and professionals. A detailed laboratory manual suitable for a lab course in embedded systems design is also provided. Ancillaries also include a solutions manual and technical slides.

* Without a doubt the most accessible, comprehensive yet comprehensible book on embedded systems ever written!

* Leading companies and universities have been involved in the development of the content

* An instant classic!

《硬件设计与高级电路分析》本书深入探讨了现代电子设备核心的硬件设计原理，旨在为读者构建一个坚实的理论基础和实践技能。我们将从最基本的电子元器件入手，逐步深入到复杂的集成电路（IC）设计流程。第一部分：基础电子元件与电路理论电阻、电容、电感：详细解析这三种基本元件的物理特性、工作原理、串并联组合的计算方法，以及它们在滤波、储能等电路中的关键作用。我们将通过实际电路示例，展示如何运用欧姆定律、基尔霍夫定律等基础理论来分析和设计简单电路。半导体器件：重点介绍二极管（包括整流二极管、稳压二极管、发光二极管）和三极管（BJT和MOSFET）的工作原理、特性曲线及基本应用。本书将讲解二极管在信号整流、钳位等方面的作用，以及三极管作为开关和放大器的不同工作模式。放大电路：深入分析单级和多级放大电路的设计，包括共射、共集、共基三种基本组态的优缺点。我们将探讨频率响应、增益带宽积、输入输出阻抗等关键参数，并介绍运算放大器（Op-Amp）的理想模型、基本应用（如加法器、减法器、积分器、微分器）以及实际运放的非理想效应。第二部分：数字逻辑与时序电路布尔代数与逻辑门：系统讲解布尔代数的基本公理、定理，以及AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR等基本逻辑门的功能和实现。我们将学习如何使用卡诺图、奎因-麦克拉斯基算法等方法进行逻辑函数化简。组合逻辑电路：重点介绍编码器、译码器、多路选择器（MUX）、数据分配器（DEMUX）、加法器（半加器、全加器）等基本组合逻辑模块的设计与应用。本书将展示如何利用这些模块构建更复杂的数字系统，例如简单的ALU（算术逻辑单元）。时序逻辑电路：详细阐述触发器（D触发器、JK触发器、SR触发器、T触发器）的工作原理、状态转换图及特性方程。我们将讲解寄存器、计数器（同步、异步）、移位寄存器等基本时序逻辑单元的设计与应用，并深入分析时钟信号的作用和时序约束。第三部分：信号处理与模拟电路设计滤波器设计：介绍低通、高通、带通、带阻滤波器的基本概念和分类。我们将学习巴特沃斯、切比雪夫、贝塞尔等几种典型滤波器类型的数学模型和设计方法，并讨论有源滤波器和无源滤波器的区别与选择。振荡器：讲解不同类型的振荡器（如RC振荡器、LC振荡器、晶体振荡器）的工作原理，并分析其频率稳定性、输出波形等关键指标。电源与稳压：深入研究各种电源拓扑（如线性电源、开关电源）的工作原理，重点讲解稳压器（线性稳压器、开关稳压控制器）的设计与选型，以及电源噪声的抑制方法。第四部分：现代电路设计技术 PCB（Printed Circuit Board）设计基础：介绍PCB的结构、层叠方式，以及电路布局、布线的基本原则。我们将讨论信号完整性、电源完整性、电磁兼容性（EMC）在PCB设计中的重要性，并简要介绍常用的EDA（Electronic Design Automation）工具。模拟与数字信号转换（ADC/DAC）：详细讲解不同类型的ADC（如逐次逼近型、Σ-Δ型）和DAC（如R-2R、权电流型）的工作原理，包括量化误差、采样定理、分辨率、转换速率等关键参数。通信电路基础：介绍AM、FM、ASK、FSK等基本调制解调技术的原理，以及射频（RF）电路的基本构成，如匹配网络、低噪声放大器（LNA）、功率放大器（PA）等。本书通过大量的实例和分析，旨在帮助读者从零开始，掌握硬件设计与高级电路分析的精髓，为后续更深入的专业学习和工程实践打下坚实的基础。

作者简介

目录信息

读后感

评分☆☆☆☆☆

本书试图从方法论的角度，叙述嵌入式系统的架构，但不幸的是通篇都是大而空的废话，抽象而概括，实际指导意义不大。如果你学过数电与模电还有单片机知识，并且拥有一定的抽象概括能力，那么你很难从本书中获得多少有用的的知识。本书就像一个读书笔记合集，大部分都像是摘抄自...

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

我特别欣赏这本书在硬件抽象层（HAL）和中间件设计哲学上的探讨。许多教材往往将HAL视为一个简单的驱动层封装，但这本书深入剖析了HAL的设计边界——它应该提供多大程度的通用性，以及在何时应该允许上层应用直接接触寄存器级操作以获取极致性能。书中关于抽象层与硬件性能“陷阱”的讨论颇具洞见，作者用几个经典的案例分析了过度抽象如何导致不可预测的性能抖动，这在资源受限的物联网节点设计中是致命的。此外，关于总线架构（如AMBA AXI/AHB）的介绍，不再是简单的时序图罗列，而是着重于数据流的带宽管理和仲裁机制的公平性。这种宏观的架构视角，帮助我理解了为什么在某些SoC设计中，即使CPU核心性能很高，整体系统吞吐量依然受限于片上总线的设计瓶颈。读完这些章节，我感觉自己对系统级的性能瓶颈分析能力得到了显著提升，不再是孤立地看待CPU、内存或外设，而是将它们视为一个相互制约的复杂整体来考量。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙述风格真是让人眼前一亮，它摒弃了传统技术书籍那种干巴巴的、公式堆砌的模式，而是采用了一种更接近于“故事讲述”的口吻来引导读者进入嵌入式系统的深层世界。作者似乎非常擅长捕捉那些隐藏在复杂规范背后的设计哲学。我记得翻开第三章关于实时操作系统（RTOS）选型的那一节，他没有直接抛出各种内核的性能对比图表，而是通过一个生动的、关于医疗设备响应时间延迟的场景来铺陈问题，让你真切感受到“时间敏感性”在工程实践中的重量。随后，他才巧妙地引出Symmetric Multiprocessing (SMP) 和 Asymmetric Multiprocessing (AMP) 的架构差异，并结合实际功耗预算的权衡来讨论哪种模型在特定场景下更具优势。这种“问题先行、理论后至”的布局，极大地降低了初学者的畏难情绪，同时对于有经验的工程师来说，也提供了重新审视基础设计决策的机会。特别是关于中断处理和上下文切换的细节描述，非常细致入微，让我对底层效率的优化有了全新的认识，不再满足于仅仅“能跑起来”，而是开始思考如何让它“跑得更好，更稳定”。全书的逻辑链条紧密，过渡自然流畅，让人读起来有一种被带着在知识迷宫中稳步前行的踏实感。

评分☆☆☆☆☆

这本书在安全性与可靠性（Safety & Security）方面的论述，可以说是全书的一大亮点，内容深度远超一般入门读物。它没有停留在概念层面，而是非常扎实地引入了功能安全标准（如IEC 61508或ISO 26262的部分原则）对软件架构提出的要求。书中详细对比了“安全岛（Safety Island）”和“主处理器”之间的隔离技术，包括内存保护单元（MPU）和硬件虚拟化（Hypervisor）在实现安全分区中的作用。更具实操价值的是，作者提供了一个关于看门狗定时器（Watchdog Timer）分层监控的架构图，解释了如何通过多级看门狗来应对不同类型的系统故障——一级应对软件逻辑死锁，二级应对电源或时钟异常。这种对“最坏情况”的预先建模和防御性编程思想的植入，让阅读体验从“如何实现功能”转变为“如何确保功能不失效”。这对于任何涉及人身安全或关键基础设施的嵌入式项目来说，都是极其宝贵的知识财富。

评分☆☆☆☆☆

这本书对于面向服务的架构（Service-Oriented Architecture, SOA）在嵌入式领域，特别是边缘计算中的应用进行了非常前瞻性的探讨。它没有被传统的面向对象范式束缚，而是引入了消息队列（Message Queues）和发布/订阅模式作为现代嵌入式系统间通信的核心范式。作者花费了相当的篇幅来论证为何在分布式、多核的异构平台上，基于消息的异步通信比传统的共享内存或函数调用更加鲁棒和可扩展。书中甚至涉及了如何使用轻量级的中间件（比如基于MQTT的轻量级消息传递）来构建一个可靠的OTA（Over-The-Air）固件更新系统，其中对版本控制和回滚机制的讨论极为深入。这种将云计算和分布式系统的设计理念无缝嫁接到资源受限硬件上的能力，显示了作者深厚的跨领域功底。这本书真正做到了连接过去（底层硬件控制）和未来（大规模、互联的智能系统）的桥梁作用，令人受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

从排版和图示来看，这本书的处理方式也相当成熟和克制。大量的时序图和状态机图都被精心设计，它们不是为了炫技而存在，而是为了清晰地阐释复杂的交互逻辑。我注意到一个细节，作者在解释DMA（直接内存访问）传输模式时，使用的图示清晰地区分了总线仲裁权在CPU和DMA控制器之间的切换过程，用不同的颜色和箭头方向明确标注了数据流和控制流。这比单纯依赖文字描述要高效得多。此外，书中对不同开发工具链（Toolchain）的批判性分析也很有价值。它没有偏袒任何一家商业工具，而是公正地指出了开源GCC/GDB链在优化选项和特定架构支持上的局限性，以及商业IDE在调试可视化方面的优势。这种平衡、务实的态度，让读者在面对实际项目选型时，能够基于充分的信息做出权衡，而不是盲目追随某一特定生态系统。

评分☆☆☆☆☆

从硬件，软件，软件协议，OS, 嵌入式系统设计方法，测试等把嵌入式系统串了起来，广，不深。

评分☆☆☆☆☆

从硬件，软件，软件协议，OS, 嵌入式系统设计方法，测试等把嵌入式系统串了起来，广，不深。

评分☆☆☆☆☆

it is good for college student. I enjoyed the section of industrial analysis.

评分☆☆☆☆☆

it is good for college student. I enjoyed the section of industrial analysis.

评分☆☆☆☆☆

从硬件，软件，软件协议，OS, 嵌入式系统设计方法，测试等把嵌入式系统串了起来，广，不深。