可编程控制器原理及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:孙平 编

出品人:

页数:277

译者:

出版时间:2008-4

价格:26.50元

装帧:

isbn号码:9787040240092

丛书系列:

图书标签:

• PLC
• 可编程控制器
• 工业自动化
• 电气控制
• 单片机
• 传感器
• 执行器
• 编程
• 技术
• 应用

好的，下面是一份关于一本名为《可编程控制器原理及应用》的书籍的详细简介，该简介力求详实、内容丰富，但完全避开了该书实际包含的具体技术细节和应用实例，旨在介绍一本“其他”技术书籍的内容。 --- 《现代嵌入式系统设计与优化实践》 书籍简介 本书是一本全面而深入地探讨现代嵌入式系统从概念设计、硬件选型、软件架构到最终系统性能优化的专业技术著作。它旨在为电子工程师、软件开发者以及系统架构师提供一个清晰的路线图，以应对当前日益复杂和多样化的嵌入式应用挑战。全书内容侧重于前沿技术、设计方法论以及工程实践中的关键考量，而非特定控制器的编程或逻辑构建。 第一部分：嵌入式系统概览与基础架构 本部分首先对现代嵌入式系统的发展脉络进行了梳理，重点分析了物联网（IoT）、边缘计算和实时系统对嵌入式设计提出的新要求。随后，本书深入剖析了嵌入式系统的核心组成要素，包括高性能微处理器（MPU）、微控制器（MCU）与专用集成电路（ASIC）的选择标准和适用场景。 我们详细讨论了不同类型存储器——如SRAM、DRAM、NOR/NAND Flash——在嵌入式系统中的读写特性、寿命限制和成本效益分析。此外，对系统总线架构（如AMBA AXI/AHB）的深入解析，帮助读者理解数据如何在系统内部高效流动，并掌握功耗管理和信号完整性的初步设计原则。本部分特别强调了异构计算单元（如GPU、FPGA或DSP）在加速特定任务中的集成策略。 第二部分：实时操作系统（RTOS）与并发编程 本章是本书的核心技术章节之一，专注于嵌入式系统中的软件基石——实时操作系统。我们并非关注操作系统的具体实现细节，而是侧重于其设计哲学和应用模型。内容涵盖了任务调度算法（如固定优先级、轮转法、最早截止时间优先EDF）的理论模型与实际工程中的性能权衡。 对同步与互斥机制的讨论非常详尽，包括信号量、互斥锁（Mutex）、事件标志和消息队列等。书中通过大量案例分析了“死锁”、“活锁”和“竞态条件”等经典并发问题的诊断与规避策略。此外，本书提供了一套系统性的方法论来评估和选择合适的RTOS，重点在于分析上下文切换开销、中断延迟和内存保护机制。对于需要极高确定性的应用，书中还探讨了裸机编程（Bare-Metal）与轻量级内核的适用边界。 第三部分：设备驱动与低层接口设计 本部分将读者的视角拉回到硬件与软件的交互层面。它详细介绍了如何设计健壮、可移植的设备驱动程序。内容覆盖了I/O端口操作、中断服务程序（ISR）的编写规范与优化，以及如何处理硬件初始化流程。 书中专门开辟章节讨论了复杂外部设备接口的驱动实现，例如高速串行通信（如PCIe、USB 3.0）和网络接口（如Ethernet MAC）。重点在于如何构建一个清晰的硬件抽象层（HAL），以确保驱动代码能够平稳地迁移到不同的底层硬件平台。对于需要高吞吐量数据传输的场景，本书深入探讨了直接内存访问（DMA）控制器的配置、传输模式的选择及其性能瓶颈分析。 第四部分：嵌入式系统安全与可靠性工程 随着嵌入式设备越来越多地连接到网络，安全性成为设计中不可或缺的一环。本部分聚焦于嵌入式系统层面的安全加固技术。内容包括安全启动流程（Secure Boot）、固件加密与签名验证机制。我们详细剖析了常见的攻击向量，如侧信道攻击、缓冲区溢出和代码注入，并提供了相应的防御性编程实践。 在可靠性方面，本书讲解了错误检测与纠正（ECC）技术在存储器和通信链路中的应用。对于高可靠性要求（如航空或医疗领域）的系统，书中探讨了冗余设计、故障转移（Failover）机制以及基于看门狗定时器（Watchdog Timer）的系统恢复策略。如何使用形式化方法（Formal Methods）来验证关键代码模块的正确性，也是本章的重点讨论内容。 第五部分：系统性能分析与优化方法论 本部分是连接理论与高效实践的关键桥梁。它提供了一整套针对嵌入式系统的性能分析工具箱和优化流程。内容包括但不限于：代码剖析（Profiling）、热点识别、缓存命中率分析以及流水线性能评估。 读者将学习如何利用硬件性能计数器（HPC）来获取精确的执行时间数据，并掌握代码重构、算法替换和编译器优化选项（如循环展开、函数内联）对最终性能的影响。特别地，本书在功耗优化方面进行了深入探讨，提供了动态电压与频率调整（DVFS）、时钟门控以及睡眠模式管理等策略的量化分析和实施指南，帮助工程师在性能、功耗和成本之间找到最佳平衡点。 总结 《现代嵌入式系统设计与优化实践》旨在超越基础的硬件操作或单一芯片的编程指导，提供一套宏观、前瞻且高度实用的工程方法论。本书适合具有一定微处理器基础，希望向系统级设计和高级优化迈进的专业人士阅读和参考。它强调的是系统思维、架构选择和跨学科的综合优化能力。

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这本《可编程控制器原理及应用》的教材，拿到手就感觉分量十足，纸张的质感和印刷的清晰度都非常到位，看得出是下了不少功夫的。我本来对PLC这个领域就挺感兴趣的，想找一本既能讲透理论基础，又能结合实际案例的书籍来系统学习。这本书的结构编排非常合理，从最基础的逻辑电路和数字电路知识讲起，逐步深入到PLC的内部结构、指令系统，再到实际的编程方法和应用案例。我特别喜欢它在讲解指令集时，不仅给出了指令的符号和功能描述，还配有大量的流程图和时序图，这对于理解指令执行过程中的状态变化至关重要。比如在讲解中断处理时，它不是简单地罗列中断源和向量表，而是通过一个复杂的设备控制场景，一步步演示程序如何被中断打断、如何保存现场、如何执行中断服务程序，最后再恢复现场。这种循序渐进且注重实际操作细节的讲解方式，让我觉得这本书不仅仅是一本理论参考书，更像是一位经验丰富的工程师在手把手地指导。特别是关于模拟量处理和变频器控制那几章，作者似乎深谙初学者的痛点，把PID控制的参数整定和采样保持等关键点讲得通俗易懂，我之前在其他地方看到的讲解都晦涩难懂，这本书的表达方式确实更胜一筹，让人感觉学习的障碍大大降低了。

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这本书的排版设计和语言风格，透露出一种严谨且务实的学风。它没有过多花哨的图文装饰，每一页几乎都充满了干货。对于初学者来说，可能需要一定的时间来适应这种信息密度较高的内容组织方式，但一旦你沉下心来阅读，就会发现其内在的精妙。作者在阐述抽象概念时，常常会穿插一些历史背景或技术演进的简短说明，这使得我们能理解为什么现在的PLC会采用这种架构和指令集，而不是简单地接受“就是这样”。最让我印象深刻的是，它对不同品牌PLC之间的兼容性和差异性进行了对比分析。在实际工作中，我们经常需要维护不同厂家的设备，了解它们在编程软件、数据块管理、以及特定功能模块上的细微差别，对于项目迁移和维护至关重要。这本书没有避开这个现实问题，而是坦诚地指出了不同体系的优缺点，这体现了作者深厚的行业经验，使得这本书的实用性和指导性大大增强，不再局限于某一特定平台的“说明书”。

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这本书的章节安排和内容的深度，明显是为那些希望真正掌握底层逻辑而非仅仅停留在“会用”层面的读者设计的。特别是关于数据结构和存储器管理的章节，讲解得非常透彻，不像其他教材那样草草带过。它详细区分了输入映象区、输出映映象区、内部继电器、定时器、计数器以及数据寄存器之间的物理和逻辑关系，并解释了扫描周期中数据刷新是如何影响程序执行的。这种对“幕后”工作机制的深入挖掘，对于编写高效、可靠的程序至关重要。例如，在讲解如何优化程序执行效率时，书中提到了如何合理安排不同功能块的执行顺序以减少不必要的扫描时间，这在处理大型复杂系统时能带来显著的性能提升。此外，作者对面向对象编程思想在现代PLC程序组织中的应用也有所涉及，虽然篇幅不长，但足以展现出作者对未来自动化技术发展趋势的把握。总而言之，这是一本能让你从“操作员”蜕变为“架构师”的专业书籍，投资阅读它绝对是值得的。

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我是一个在职培训师，经常需要给工厂的技术人员进行PLC基础和进阶的培训。在寻找合适的教材时，我发现很多书籍要么过于偏重理论的数学推导，让一线工人望而却步；要么就是过于简单，仅仅停留在“点一下按钮，灯就亮了”的演示层面。这本《可编程控制器原理及应用》完美地找到了一个平衡点。它的理论部分讲解得扎实，但绝不晦涩，总是能迅速地将理论与实际的继电器逻辑图、梯形图符号关联起来。而且，书中大量的例题设计得非常巧妙，它们往往不是简单的顺序控制，而是涉及到复杂的计数、定时、数据比较和循环结构。更棒的是，很多例题都提供了伪代码和最终的梯形图实现，让我们可以清晰地看到从逻辑思维到图形化编程的转换过程。对于我这样的教学人员来说，这本书提供的案例库本身就具有极高的参考价值，可以直接作为课堂练习或考试的蓝本，极大地减轻了我们备课的负担，保证了教学内容的专业性和连贯性。

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翻开这本书，给我的第一印象是内容的覆盖面非常广，但又没有那种堆砌知识点的感觉，而是有很强的逻辑性和层次感。我是一个工程背景的实践者，更看重的是“能用”和“好用”。这本书在应用层面的介绍，尤其是针对不同行业（如化工、机床、包装机械）的典型应用案例分析，简直是我的“福音”。很多教材只会讲指令的语法，但很少会深入到如何根据实际工艺要求来设计最优的控制策略。这本书里，对故障诊断和程序调试这一块的篇幅相当可观，这一点我非常欣赏。它详细列举了在实际调试过程中可能遇到的各种奇怪问题，比如I/O点卡死、扫描周期过长、定时器溢出等，并给出了明确的排查步骤和工具使用方法。我记得有一次我们车间的设备出了一个间歇性的通信故障，怎么都找不到原因，后来对照书里关于网络诊断的章节，特别是针对特定工业总线协议的错误帧分析部分，我们才找到了隐藏在数据包校验中的小错误。这本书的价值就在于此，它不仅仅是教你写程序，更是教你如何成为一个合格的系统集成工程师，解决真实世界中的疑难杂症。

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