计算机应用基础案例教程

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出版者:
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页数:277
译者:
出版时间:2007-8
价格:25.00元
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isbn号码:9787113080679
丛书系列:
图书标签:
  • 计算机应用基础
  • 办公软件
  • 案例教学
  • 实践操作
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具体描述

计算机应用基础案例教程,ISBN:9787113080679,作者:胡远萍、马珺、刘丽波、李欢、雷刚跃

图书简介:现代工业控制系统与嵌入式技术实践 第一部分:绪论与系统基础 本书旨在为读者提供一个全面而深入的现代工业控制系统(ICS)架构、核心技术以及嵌入式系统在其中的应用与实践指南。我们聚焦于构建、部署和维护复杂工业环境中的自动化解决方案,而非基础的计算机应用理论。 第一章:工业控制系统的演进与架构 本章首先追溯了工业控制技术从继电器逻辑到分布式控制系统(DCS)、可编程逻辑控制器(PLC)的发展历程。我们详细阐述了当前主流的工业控制系统架构,包括现场层、控制层、监控层和管理层(MES/ERP接口)的职能划分与数据流向。重点分析了现代ICS的特点:高实时性、强可靠性以及网络化集成需求。本书将深入探讨基于ISA-95模型对控制系统功能层次的划分,为后续的硬件选型和软件设计奠定理论基础。 第二章:实时操作系统(RTOS)原理与选型 在嵌入式控制领域,实时性是生命线。本章完全摒弃通用操作系统(如Windows或Linux基础应用部分)的讨论,专注于实时操作系统的内核机制。我们将详细剖析任务调度算法(如固定优先级、轮转、最早截止期限优先 EDF),中断处理流程的时延分析,以及同步与互斥机制(信号量、互斥锁、消息队列)在工业环境中的精确应用。选取主流的嵌入式RTOS(如FreeRTOS、VxWorks或μC/OS-III)作为案例,指导读者如何根据项目需求(如任务优先级、内存占用、确定性要求)进行正确的内核选型与配置。 第二部分:核心控制硬件与现场总线 本部分深入讲解构成工业控制系统的物理基础与通信骨干,完全聚焦于工业级硬件和专用通信协议。 第三章:高性能微控制器(MCU)与系统级设计 本章侧重于工业级微控制器的选型与底层驱动开发。我们将重点分析ARM Cortex-M系列(如M4、M7内核)的特点,包括其浮点运算单元(FPU)在复杂算法(如PID控制)中的效率。内容将围绕片上资源的高效利用展开:如何配置定时器以实现精确的PWM输出、如何使用DMA(直接内存存取)减轻CPU负担进行高速数据采集,以及如何设计低功耗模式以适应远程监测设备。涉及的具体内容包括启动代码的编写、寄存器级的硬件访问,而非操作系统的基础配置。 第四章:工业现场总线技术深入研究 现代工厂依赖于稳定可靠的现场通信。本章系统性地对比和分析了主流的工业以太网和串行现场总线。我们将详细讲解EtherCAT的高效性、PROFINET的架构优势以及CANopen在嵌入式网络中的可靠性。重点在于协议栈的实现层面:如何解析报文帧、如何进行同步通信的实现,以及在多主站架构下的冲突解决机制。设备驱动的编写和基于总线特性的网络拓扑设计将是本章的核心实践内容。 第三章:传感器接口与数据预处理 本章关注于从物理世界获取可靠数据的技术。讨论内容包括高精度模数转换器(ADC)的噪声抑制技术、抗干扰的差分信号处理,以及数字传感器接口(如I2C、SPI)在恶劣电磁环境下的鲁棒性设计。我们将探讨数据采集中的滤波算法(如卡尔曼滤波在工业噪声消除中的应用),以及如何设计前端电路以确保信号的完整性。 第三部分:高级控制算法与软件实现 本部分着眼于控制逻辑的复杂性和高级算法的嵌入式实现。 第五章:嵌入式系统中的数字信号处理(DSP)与控制算法 本章聚焦于将复杂的数学模型转化为嵌入式代码。内容涵盖了经典的PID控制器参数整定、前馈控制、自适应控制算法的原理,以及如何利用MCU/DSP的硬件加速单元(如DSP指令集)对这些算法进行优化,以满足毫秒级的响应要求。我们将讨论如何进行算法的定点化(Fixed-Point Arithmetic)以避免浮点运算在资源受限系统中的开销和不确定性。 第六章:网络化与工业物联网(IIoT)边缘计算 本章探讨控制系统如何与上层网络安全高效地连接。我们将侧重于边缘侧的数据聚合、预处理和安全传输。详细讲解MQTT协议在低带宽、高延迟环境下的应用,TLS/SSL在嵌入式设备上的轻量级实现,以及OPC UA在数据语义化和互操作性方面的作用。内容强调的是网络安全和数据可信性在工业场景中的具体技术实践,而非基础的网络协议知识。 第七章:系统调试、集成与可靠性工程 工业控制系统的可靠性至关重要。本章讨论系统的集成测试方法,包括硬件在环(HIL)仿真测试、软件集成测试。内容将覆盖调试工具链的使用(如JTAG/SWD调试器的高级功能)、内存泄漏分析、任务死锁检测等。此外,还将介绍工业级代码的冗余设计、故障注入测试(Fault Injection Testing)和系统级 Watchdog 机制的精细化配置,以确保系统在长期运行中的高可用性。 总结 本书提供的是一套面向工程实践的、高阶的工业嵌入式控制解决方案技术栈,涵盖了从底层硬件驱动到上层控制算法优化的全流程,旨在培养读者设计和实现复杂、可靠、实时工业自动化系统的能力。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的结构非常严谨,逻辑性很强,每一章节的知识点都衔接得非常自然。作者在讲解操作步骤的时候,用词精准,而且详略得当。比如,在介绍操作系统时,它没有过多地描述底层的技术细节,而是聚焦于用户如何与操作系统交互,如何进行基本设置,以及如何管理系统资源。这种从用户角度出发的讲解方式,让我更容易理解操作系统的核心功能。书中关于“安全意识”的部分,也让我受益匪浅。它详细讲解了网络安全的基本概念,比如如何防范病毒、木马,如何保护个人隐私,以及如何识别网络诈骗。这些知识的普及,对于我这样的普通用户来说,是至关重要的。我之前对网络安全并没有太多的概念,看完这部分内容后,我对如何安全地使用互联网有了更清晰的认识。另外,书中对于软件的安装、卸载和更新的讲解,也十分细致,让我不再担心因为操作不当而导致系统出现问题。总的来说,这本书在实用性和基础性之间找到了一个很好的平衡点,既能打牢理论基础,又能学到实实在在的应用技能。

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这本书的叙事方式非常吸引人,它更像是一位经验丰富的老师在娓娓道来,而不是生硬地灌输知识。书中对于一些基础概念的解释,都非常到位,而且循序渐进。我尤其欣赏它在讲解网络知识时,用了“信息高速公路”这样的比喻,把复杂的互联网运作机制形象地展现在我面前。它不仅仅告诉你“什么是IP地址”,更会让你理解“IP地址在网络通信中的作用”,以及“为什么我们需要IP地址”。这种解释方式,能够帮助我建立起对计算机系统整体运作的认知,而不是零散地记忆一些术语。书中还穿插了一些关于计算机发展历程的小故事,这些故事不仅增加了阅读的趣味性,也让我对计算机技术的演进有了更深的理解。当我看到早期计算机的体积和功能时,更能体会到如今科技的进步是多么令人惊叹。在讲解软件应用的部分,作者也非常贴心,会给出详细的操作步骤,并且附带清晰的截图,即使是完全没有接触过这些软件的用户,也能轻松跟着操作。我最喜欢的部分是关于多媒体技术的介绍,它用了很多有趣的例子,比如如何制作简单的幻灯片,如何对照片进行基础的编辑,这些内容让我觉得计算机技术离我并不遥远,而且真的可以为我的生活增添色彩。

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老实说,我之前对计算机的认知仅限于会开关机、上网打字,对于“计算机应用”这个概念,感觉既熟悉又陌生。这本《计算机应用基础案例教程》则彻底改变了我的看法。它没有上来就讲深奥的理论,而是从最贴近我们生活的场景入手,比如如何利用计算机进行信息检索,如何高效地管理自己的数字文件,甚至是如何进行简单的办公自动化。书中关于“信息检索”的章节,详细讲解了搜索引擎的使用技巧,比如如何使用关键词、布尔运算符等,这些方法让我在查找资料时效率翻倍,不再像以前一样大海捞针。而且,它还引导我去思考如何辨别信息的真伪,这一点在信息爆炸的时代尤为重要。在讲解办公软件的部分,它并不是简单地罗列菜单和功能,而是通过一个“如何制作一份完整的项目报告”的案例,让我一步步学会 Word、Excel 和 PowerPoint 的协同工作。我学到了如何在 Word 中排版文档,如何在 Excel 中制作图表和进行数据分析,以及如何在 PowerPoint 中设计出精美的演示文稿。这些技能的掌握,让我觉得自己在学习和工作上都有了新的利器,大大提升了我的竞争力。

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我必须说,这本书在语言风格上非常接地气,没有太多技术术语的堆砌,即使是完全没有计算机基础的人,也能轻松读懂。作者在解释每一个概念的时候,都力求通俗易懂,并且善于运用生活中的例子来类比。例如,在讲解“数据存储”时,它会用“衣柜”来比喻硬盘,用“抽屉”来比喻文件夹,这种形象的比喻方式,让我瞬间就理解了数据的组织结构。而且,它还强调了数据备份的重要性,并给出了一些简单易行的备份方法,这对于避免数据丢失非常有帮助。书中关于“多媒体技术”的应用案例,也做得非常出色。它不仅仅是教你如何使用软件,更重要的是引导你如何利用这些工具来表达创意。我尝试着按照书中的方法制作了一段简单的视频,虽然效果稚嫩,但那种从零开始创造内容的成就感是无与伦比的。这本书让我觉得,计算机不仅仅是一个工具,更是一个能够激发创造力的平台。通过这本书,我不仅学会了如何操作计算机,更重要的是,我开始用一种全新的视角去看待和使用计算机。

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这本书的封面设计很有意思,深邃的蓝色背景搭配着简洁明亮的白色字体,给人一种专业而又 approachable 的感觉。拿到书的第一感觉就是它很扎实,纸张的质感很好,印刷清晰,没有廉价感。我刚开始接触计算机科学,很多概念对我来说都比较抽象,但这本书的编排方式却让我感到意外的轻松。它不是那种堆砌大量理论和枯燥代码的书,而是通过一个个生动的案例贯穿始终。这一点非常重要,因为对于我这样的新手来说,看到实际的应用场景,才能更直观地理解那些看似复杂的原理。比如,它讲到文件管理的时候,并没有停留在“什么是文件”、“什么是文件夹”的层面,而是通过一个“如何整理我的学习资料”的小故事,来演示如何创建、移动、复制、删除文件,以及如何给文件和文件夹命名,让这些操作一下子就变得有意义起来。而且,案例的选择也很有代表性,涵盖了我们日常学习和生活中常用的软件和工具,感觉学到的东西真的能用得上,而不是纸上谈兵。每一章的开头都有明确的学习目标,章节的结尾也有相应的练习题和思考题,这对于巩固学习内容非常有帮助。我特别喜欢它的排版,图文并茂,不会让眼睛感到疲劳。

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