具体描述
《普通高等教育"十一五"计算机类规划教材·电路与电子技术基础》是省级精品课程配套教材。《普通高等教育"十一五"计算机类规划教材·电路与电子技术基础》将“电路基础”、“模拟电子技术”及“数字电子技术”有机地融为一体。在保证必要的经典内容的同时，力求反映近代理论和先进技术；在理论与应用关系上，力求实用，以应用为主。
《普通高等教育"十一五"计算机类规划教材·电路与电子技术基础》共分3篇：第1篇为电路分析基础，内容包括电路的基本概念和定律、电阻电路分析、动态电路分析和正弦电路分析。第2篇为模拟电子技术，内容包括放大器件、基本放大电路分析、负反馈放大电路和集成运算放大电路介绍。第3篇为数字电子技术，内容包括数字逻辑基础、集成逻辑门电路、组合逻辑电路分析与设计、触发器、时序逻辑电路分析与设计、脉冲波形的产生与整形以及现代电子电路分析与设计技术介绍。
好的，这是一份针对您的图书《电路与电子技术基础》的替代图书简介，内容将详细描述另一本技术书籍的特点，并确保不包含任何关于《电路与电子技术基础》的内容，同时力求自然流畅。 --- 嵌入式系统设计与实践：从硬件到软件的深度解析 书籍定位： 本书旨在为工程技术人员、高等院校学生以及对底层系统开发有浓厚兴趣的自学者，提供一套全面、深入且极具实践性的嵌入式系统设计方法论。它不仅仅是一本理论教材，更是一本指导您构建复杂、高效能嵌入式应用的全方位技术手册。 核心内容结构： 本书结构严谨，分为六大部分，层层递进，确保读者能够从基础概念顺利过渡到高级系统集成。 第一部分：嵌入式系统基石 本部分着重于奠定坚实的理论基础。我们将深入剖析嵌入式系统的基本架构、关键组成要素及其在现代工业、消费电子和物联网（IoT）领域中的广泛应用场景。 1. 嵌入式系统的定义与分类： 详细阐述实时性要求（硬实时、软实时）如何决定系统架构的选择。对比微处理器（MPU）、微控制器（MCU）和数字信号处理器（DSP）的异同及适用范围。 2. 系统级设计思维： 强调从需求分析到硬件选型的全过程管理。讨论功耗预算、成本控制和尺寸限制等非功能性需求的早期介入策略。 3. 开发环境的建立与工具链： 介绍交叉编译环境的配置、集成开发环境（IDE）的选择与优化，以及版本控制系统（如Git）在嵌入式项目中的最佳实践。 第二部分：核心处理器架构与编程 本部分是本书的技术核心，聚焦于目前市场上主流的32位ARM Cortex-M系列处理器的内部机制。 1. ARM Cortex-M 架构详解： 深入探讨流水线设计、特权级（Privilege Levels）管理、中断向量表（Vector Table）的配置与优先级管理。详细解析NVIC（嵌套向量中断控制器）的工作原理及其对系统响应时间的影响。 2. 内存管理单元（MPU/MMU）： 区分MPU和MMU的功能，重点讲解如何配置MPU以实现对内存区域的访问权限保护，这对保证系统安全至关重要。 3. 汇编语言基础与优化： 并非要求精通所有汇编，而是讲解关键函数入口的堆栈操作、寄存器使用规范以及编译器优化选项如何影响最终代码的执行效率。 第三部分：实时操作系统（RTOS）的精髓 在需要复杂任务调度和严格时间约束的应用中，RTOS是不可或缺的。本部分以FreeRTOS或类似轻量级内核为例，进行深度剖析。 1. 任务管理与调度算法： 详述优先级反转问题及其解决方案（如PCP、IOCP）。对比抢占式调度与协同式调度的适用场景。 2. 同步与互斥机制： 深入分析信号量（Semaphore）、互斥锁（Mutex）和消息队列（Message Queue）的内部实现机制。重点讲解资源竞争下的死锁（Deadlock）预防策略。 3. 内存池与时间管理： 探讨RTOS中的动态内存管理（如内存池或堆管理）对碎片化问题的控制，以及系统节拍（Tick）与软件定时器的精确使用。 第四部分：片上资源的高效利用 本部分关注如何有效驱动和管理微控制器集成的外设，这是实现具体功能的关键。 1. 中断驱动与轮询模式的权衡： 分析何时使用中断、何时使用DMA（直接存储器访问）以减轻CPU负担。重点讲解DMA的通道配置、传输模式（循环/单次）和错误处理。 2. 串行通信协议栈： 详细讲解UART、SPI和I2C协议在硬件层面的时序要求和软件驱动的实现。特别关注多设备总线仲裁的软件策略。 3. 模拟信号接口： 深入解析ADC（模数转换器）的采样定理、量化误差分析，以及DAC（数模转换器）在波形生成中的应用。讨论如何通过硬件滤波和软件过采样提高信噪比。 第五部分：低功耗设计与系统可靠性 现代嵌入式设备对能效和稳定性有着极高要求。本部分专注于系统级的优化技术。 1. 电源管理策略： 介绍微控制器的睡眠模式（Sleep, Stop, Standby）及其唤醒源配置。讨论如何通过软件控制时钟频率动态调整功耗。 2. 看门狗与故障恢复： 深入讲解窗口看门狗（WWDG）和独立看门狗（IWDG）的区别，以及设计健壮的故障检测与自动重启机制。 3. 固件更新与安全性（OTA）： 探讨安全启动（Secure Boot）的基本概念，以及如何实现可靠的空中下载（OTA）更新机制，确保升级过程中的数据完整性和系统不被破坏。 第六部分：集成与项目实战案例 本部分通过两个完整的、跨领域的项目案例，将前述理论知识融会贯通。 1. 案例一：工业传感器网络节点： 侧重于低功耗无线通信协议（如LoRaWAN或Zigbee基础）的集成，以及如何使用RTOS管理数据采集、缓存和传输的周期性任务。 2. 案例二：基于Linux的嵌入式应用开发（选读）： 针对更高性能的应用场景，简要介绍用户空间驱动开发、设备树（Device Tree）的概念，以及如何利用嵌入式Linux的强大生态系统。 本书特色： 代码驱动： 所有关键概念均配有精心注释的C/C++代码片段，直接面向硬件寄存器或RTOS API调用。 排错指南： 专门设置“常见陷阱与调试技巧”章节，涵盖了硬件调试（示波器、逻辑分析仪的使用）和软件调试（断点设置、内存泄漏排查）的实用技巧。 面向未来： 关注新兴技术，如RISC-V架构的初步介绍，以及AI在边缘侧（Edge AI）的部署基础知识。 预期收获： 完成本书学习后，读者将能够独立完成中等到复杂程度的嵌入式产品原型设计，熟练运用RTOS优化任务调度，并具备诊断和解决底层硬件与软件交互问题的能力。
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