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页数:160

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出版时间:2008-9

价格:19.00元

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isbn号码:9787122029782

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《面向21世纪的嵌入式系统设计与实践》 内容简介 本书聚焦于当前飞速发展的嵌入式系统领域，旨在为读者提供一套全面、深入且极具实践指导意义的知识体系。我们摒弃了仅仅停留在理论概念的浅尝辄止，而是紧密围绕现代嵌入式系统设计、开发、测试与部署的完整生命周期展开论述。全书内容涵盖了从底层硬件架构选型到上层应用软件开发的各个关键环节，力求将晦涩的专业知识转化为清晰、可操作的技术流程。 第一部分：嵌入式系统基础架构与微控制器选型 本部分首先为读者构建起扎实的理论基础。我们从嵌入式系统的基本概念、核心组成（处理器、存储器、I/O设备）及其相互关系入手，详细剖析了冯·诺依曼结构与哈佛结构的优劣及其在不同应用场景下的适用性。 重点章节深入探讨了主流的微控制器（MCU）系列，包括但不限于ARM Cortex-M系列（如STM32家族）、RISC-V架构的微处理器，以及一些特定的8位和16位经典型号。我们不仅仅罗列参数，而是从指令集效率、功耗特性、外设集成度、生态系统支持度等多个维度进行对比分析，指导读者如何根据项目需求进行合理的硬件选型。例如，针对对实时性要求极高的工业控制应用，我们会详细分析中断响应机制、实时时钟（RTC）的精度校准；而针对低功耗物联网设备，则会重点介绍睡眠模式管理、低功耗外设的配置与唤醒源的设置。 此外，存储器的管理是嵌入式系统设计的核心挑战之一。本书用专门的章节讲解了闪存（Flash）、SRAM、EEPROM的读写原理、寿命限制及垃圾回收机制。针对操作系统级别的应用，我们还引入了外部存储器（如SD卡、eMMC）的接口标准（SPI/SDIO）及其文件系统的移植与使用。 第二部分：底层驱动与实时操作系统（RTOS） 这一部分是连接硬件与应用软件的桥梁，是嵌入式工程师必须精通的核心技能。 首先，我们详细阐述了各种关键外设的编程模型，包括通用异步收发器（UART）、串行外设接口（SPI）、I²C总线、模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）。每个外设的讲解都遵循“硬件寄存器级编程 -> 标准库函数封装 -> 实际应用案例”的递进模式。例如，在讲解ADC时，不仅会涉及采样率的设定，还会深入探讨过采样、欠采样技术在噪声抑制和动态范围扩展中的应用。 紧接着，本书将篇幅重点投入到实时操作系统的学习与实践中。我们选取了FreeRTOS、RT-Thread等主流的嵌入式实时操作系统进行深度剖析。操作系统理论部分，涵盖了任务管理（创建、调度算法，如固定优先级、轮转法）、同步与互斥机制（信号量、互斥锁、消息队列），以及事件组（Event Group）的应用。 实践部分，我们指导读者如何搭建完整的RTOS开发环境，包括工具链配置、内核移植、系统服务的添加。特别强调了中断服务程序（ISR）的设计规范与临界区保护，这是避免系统死锁和数据竞争的关键。我们通过一个多任务并发控制的复杂传感器数据采集与处理项目，展示RTOS在提升系统并发性和可维护性方面的强大能力。 第三部分：网络通信与中间件技术 现代嵌入式设备很少是孤立存在的。本部分专注于设备间的通信能力建设。 有线通信方面，本书详细介绍了以太网MAC层与PHY层的接口原理，TCP/IP协议栈在嵌入式设备上的实现（如LwIP协议栈的裁剪与优化），以及如何实现可靠的数据传输（如使用MQTT或CoAP协议进行轻量级消息传递）。 无线通信部分，我们覆盖了低功耗广域网（LPWAN）技术如LoRa和NB-IoT的接入机制，以及近场通信（NFC/BLE）。针对蓝牙低功耗（BLE），本书提供了详细的GATT服务、特征值（Characteristic）的定义与读写操作流程，这对于开发智能穿戴设备或智能家居产品至关重要。 此外，考虑到安全性和数据完整性，本部分还引入了嵌入式系统中的安全机制，包括TLS/SSL的轻量级实现、固件加密存储以及安全启动（Secure Boot）的基本概念介绍。 第四部分：系统调试、性能优化与项目管理 优秀的嵌入式软件不仅要能跑起来，还要高效、稳定。本部分侧重于工程化实践。 调试工具的使用是本章的重点。我们详细讲解了JTAG/SWD接口的工作原理，如何利用硬件调试器（如J-Link/ST-Link）进行断点设置、寄存器观察、内存跟踪。对于难以复现的偶发性错误，我们介绍了嵌入式逻辑分析仪和示波器在信号完整性分析和时序验证中的应用。 性能优化是嵌入式设计的永恒主题。本书提供了系统的性能分析方法，包括使用系统函数分析CPU的负载分布，利用内存分析工具检测内存泄漏和碎片化问题。优化技巧涵盖了代码层面的循环展开、数据结构的选择（如哈希表与查找表的对比）以及编译器优化等级的选取。 最后，我们将目光投向工程管理。我们介绍了版本控制工具Git在嵌入式团队协作中的最佳实践，如分支策略（Git Flow）、代码审查流程。此外，还探讨了持续集成/持续部署（CI/CD）在嵌入式项目中的初步应用，例如使用Jenkins或GitLab Runner自动化编译和单元测试的流程。 总结 《面向21世纪的嵌入式系统设计与实践》旨在培养读者从“会写代码”到“能设计系统”的思维转变。全书结构严谨，理论与实践紧密结合，案例丰富且贴近当前行业前沿技术需求，是嵌入式系统工程师、机电一体化专业学生以及希望转型到物联网（IoT）开发领域的技术人员的理想参考书。通过学习本书，读者将具备独立完成复杂嵌入式产品从概念到落地的全部技术能力。

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这本书，**《嵌入式系统开发实战指南》**，简直是为我这种苦于理论与实践脱节的工程师量身定做的！我之前学了不少微处理器架构的知识，但一到动手写驱动或者调试硬件时就束手无策，总感觉缺少一个关键的桥梁。这本书完美地填补了这个空白。它不是那种空谈概念的书，而是真正深入到代码和硬件交互的最底层。作者似乎深谙嵌入式开发中的“陷阱”与“痛点”，对中断处理、内存管理、实时操作系统（RTOS）的调度策略等难点，都给出了非常接地气、可操作的解决方案。我特别喜欢其中关于特定型号MCU的寄存器操作讲解，详细到连时钟配置的每一个位域都有图示说明，这在其他参考资料中是极其罕见的。读这本书的过程中，我的开发板几乎没离过手，每学到一个新的模块，我就立刻在自己的项目上进行验证和修改。这种即学即用的体验，极大地提升了我的开发效率和自信心。如果你的目标是成为一个能解决实际问题的嵌入式高手，而不是只会背诵术语的理论家，那么这本书绝对是你书架上最闪耀的那一本。它的价值，远远超过了书本身的定价。

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最近沉迷于**《高性能运算中的FPGA加速原理》**这本书，体验简直像是在玩一场复杂的乐高积木游戏，但构建出来的是能瞬间处理TB级数据的超级机器。这本书完全跳脱了传统硬件描述语言（HDL）语法的教学窠臼，而是直击高性能计算的核心需求——如何最大化硬件并行性、最小化数据延迟。作者对流水线设计、资源分配、时序约束的讲解，简直可以用“庖丁解牛”来形容。我最欣赏的是它对新型FPGA架构（比如片上网络NoC）的介绍，这些内容在其他主流教材中往往一笔带过，但在这本书里却被系统地剖析了其设计哲学和实现细节。阅读过程中，我多次停下来，对照着自己正在做的图像处理项目，思考如何将现有的算法用更高效的并行结构进行重构。这本书需要的读者有一定的数字电路基础，但即便是初学者，只要有足够的毅力去啃下那些关于时序逻辑和资源共享的章节，也会获得巨大的提升。它彻底改变了我对“快”的理解，将速度的追求从软件优化提升到了物理架构层面。

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我得说，**《高等电磁场与波》**这本书的深度和广度，彻底刷新了我对电磁学这门学科的认知。我以前总觉得电磁场是抽象的、难以捉摸的数学游戏，但这本书，通过其严谨的数学推导和丰富的物理图像描述，硬生生地把那些复杂的偏微分方程和边界条件“掰开了、揉碎了”呈现在我们面前。作者在处理麦克斯韦方程组的应用时，展现了无与伦比的洞察力，他不仅展示了如何求解，更重要的是解释了为什么这样做，背后的物理意义是什么。特别是关于波导和天线理论的章节，那些复杂的矢量和张量分析，在作者的笔下变得清晰有序，几乎不需要我频繁地查阅高等数学的参考书。这本书的叙事风格有一种宏大的史诗感，它不仅仅是一本教材，更像是一部关于电磁世界运行规律的哲学著作。我花了很长时间才消化完，但每一次重读，都会有新的感悟，那些曾经模糊的概念仿佛被镀上了一层清晰的光芒。对于准备深入研究通信、射频或者微波工程的研究生和博士来说，这本书简直是不可或缺的“内功心法”。

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我必须为**《非线性控制系统分析与设计》**这本书点赞！作为控制理论的进阶读物，它以一种非常严谨但又不失启发性的方式，带领读者进入了传统线性系统无法触及的复杂动态世界。我们都知道，现实中的系统充满了非线性，但如何用数学工具去描述和稳定这些系统，一直是令人头疼的问题。这本书的亮点在于它对李雅普诺夫稳定性理论、奇点分析以及相平面法的深入浅出讲解。作者没有停留在纯粹的数学推演上，而是巧妙地结合了工程实际中的例子，比如机械臂的振动抑制、航空航天中的姿态控制等，来阐释这些理论的应用场景。我感觉自己仿佛被赋予了X光眼，能看穿那些传统方法束手无策的混沌边缘。这本书的难度是客观存在的，它要求读者对线性代数和微分方程有扎实的功底，但只要你坚持下来，你会发现你对“控制”的理解提升到了一个全新的维度。它教会的不仅仅是如何设计一个控制器，更是如何像一个系统思想家一样去思考动态过程的本质。这本书，是每一个有志于成为资深控制工程师的人，必须经历的一次精神洗礼。

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天哪，我终于找到了这本关于**《现代电路设计与仿真》**的宝典！我简直不敢相信自己运气这么好，翻开这本书的那一刻，我就知道我找对地方了。这本书的结构设计得极其精妙，从最基础的晶体管特性分析，到复杂的集成电路设计流程，讲解得层层递进，逻辑严密得就像一块瑞士手表。作者似乎对读者的认知水平有着非常精准的把握，既没有一上来就抛出令人望而生畏的复杂公式，也没有将基础知识讲得过于冗余乏味。每一个章节的衔接都自然流畅，仿佛在进行一场精心编排的学术漫步。我尤其欣赏它对实际应用案例的深入剖析，那些教科书上冷冰冰的理论，在这里立刻变得生动起来，充满了工程师的智慧和汗水。读完前几章，我对数字逻辑电路的工作原理有了全新的认识，那种茅塞顿开的感觉，真比喝了冰镇汽水还痛快。这本书的排版也相当舒服，图文并茂，那些电路图画得清晰又准确，省去了我大量时间去辨认那些扭曲的线条和模糊的标注。对于任何想在电子工程领域深耕的人来说，这本书无疑是案头必备的武功秘籍。我强烈推荐给所有正在为电路理论而头疼的同行们！

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