嵌入式系统技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:张晓林

出品人:

页数:710

译者:

出版时间:2008-10

价格:56.00元

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isbn号码:9787040247206

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好的，这里有一份关于《数字信号处理与应用》的图书简介，内容详实，旨在展现其专业性和深度，不包含任何《嵌入式系统技术》的内容： --- 数字信号处理与应用 内容简介 本书《数字信号处理与应用》 深入剖析了现代数字信号处理（DSP）理论、算法及其在工程实践中的广泛应用。全书结构严谨，逻辑清晰，旨在为电子工程、通信、控制、声学、图像处理等领域的学生、研究人员和工程师提供一套全面而系统的学习资源。本书不仅侧重于理论基础的夯实，更强调将数学工具与实际问题解决能力相结合。 第一部分：离散时间信号与系统基础 本书的开篇部分，着重于为理解数字信号处理奠定坚实的数学基础。我们首先从连续时间信号的离散化过程入手，详细阐述了采样定理（Nyquist-Shannon Sampling Theorem） 的原理、局限性及实际应用中的过采样与欠采样技术。 离散时间信号 的表示形式、基本性质（如周期性、对称性）被详尽讨论。随后，引入线性时不变（LTI）系统 的概念，系统地介绍了离散时间卷积的概念及其重要性。通过对冲激响应的分析，读者能够深刻理解系统对输入信号的处理机制。 一个核心章节专门用于介绍Z变换。我们将Z变换视为傅里叶变换在离散系统分析中的推广，详细讨论了其收敛域的确定、基本函数的Z变换对，以及利用Z变换求解线性常系数差分方程（LCCDE）的方法。这部分内容为后续的滤波器设计和系统稳定性分析提供了不可或缺的数学工具。 第二部分：离散傅里叶变换与快速算法 本书的第二部分是数字信号处理的核心——频域分析。我们从离散时间傅里叶变换（DTFT） 的定义和性质入手，阐明了其与Z变换在单位圆上的联系。然而，由于DTFT是连续函数，实际计算中必须依赖离散傅里叶变换（DFT）。 DFT的定义、周期性以及其在频谱分析中的作用被细致解析。特别关注了周期延拓 和栅栏效应（Spectral Leakage） 等实际采样中常见的问题，并探讨了加窗函数（如汉宁窗、海明窗）如何缓解这些问题。 鉴于DFT的直接计算复杂度较高（$O(N^2)$），本书将大量篇幅投入到快速傅里叶变换（FFT） 算法上。详细介绍了最经典的Cooley-Tukey算法，包括按时间抽取（Decimation-in-Time, DIT）和按频率抽取（Decimation-in-Frequency, DIF）的蝶形运算结构。我们不仅展示了算法的数学推导，还分析了其计算效率的飞跃，为高效的实时处理奠定了基础。 第三部分：数字滤波器设计 滤波器是信号处理中最基础、最重要的组成部分。本书将数字滤波器设计分为两大类进行深入探讨：无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。 IIR 滤波器设计： IIR滤波器设计基于经典的模拟滤波器理论。我们首先回顾了巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）和椭圆（Elliptic）等原型模拟滤波器的幅频特性。随后，核心内容集中在双线性变换法（Bilinear Transformation） 和脉冲不变法 上，详细说明了如何将连续时间系统映射到离散时间系统，并讨论了预畸变（Pre-warping）以校正频率轴非线性映射的问题。 FIR 滤波器设计： FIR滤波器的显著优势在于其严格的线性相位特性。本书详细介绍了窗函数法（如矩形窗、三角窗、汉宁窗等）来截断理想滤波器的无限长冲激响应，并分析了不同窗函数在通带截止频率精度和阻带衰减之间的权衡。此外，本书还涵盖了更先进的频率采样法和Parks-McClellan算法（最优等波纹滤波器设计），使读者能够设计出具有特定性能指标的最优FIR滤波器。 第四部分：滤波器结构与实现 设计出理论上的滤波器后，如何高效、稳定地在硬件或软件中实现它们至关重要。本部分侧重于结构分析。 我们详细对比了直接型、级联型和并联型三种基本的差分方程实现结构。对于IIR滤波器，特别强调了二阶节（Second-order Sections）的实现，用于控制舍入噪声和系数量化引起的稳定性下降。 在定点运算环境中，量化效应（系数量化和运算量化）是不可避免的挑战。本书专门设立章节，分析了有限字长对滤波器性能的影响，包括噪声功率的增加、滤波器系数的敏感性，并探讨了增大字长或采用特殊结构来缓解这些问题的工程对策。 第五部分：多速率信号处理与应用扩展 为了应对现代通信和多媒体领域对高效率处理的需求，本书引入了多速率信号处理的概念，这是连接DSP理论与前沿应用的桥梁。 核心内容包括抽取（Decimation） 和插值（Interpolation） 过程，详细解释了如何通过升采样和降采样操作，结合低通滤波器，实现有效的数据率转换，而避免混叠和过采样引起的冗余计算。子带编码和滤波器组的概念也被引入，为音频压缩（如MP3的预处理）和软件定义无线电（SDR）中的信道分离提供了理论基础。 最后，本书在应用部分结合实际案例，展示了DSP技术在谱分析（如功率谱密度估计，利用Welch法和周期图法）、自适应滤波（如噪声消除中的LMS算法基础） 以及语音和图像处理的预处理阶段的应用实例。 --- 本书特点： 1. 理论与实践并重： 深入的数学推导与丰富的工程实例相结合。 2. 结构化学习路径： 从基础的Z变换到复杂的多速率系统，层层递进。 3. 强调工程实现： 重点分析了量化、有限字长等实际硬件实现中必须考虑的关键因素。 4. 适用性广： 适合作为高等院校数字信号处理课程的教材，或作为工程师进阶学习的参考手册。 通过研读本书，读者将能够熟练掌握设计、分析和实现高性能数字信号处理系统的核心能力。

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我必须承认，在接触到这本书之前，我对许多嵌入式领域的核心概念都存在模糊的认识，甚至可以说是“知其然，不知其所以然”。尤其是像DMA（直接内存访问）、MMU（内存管理单元）以及各种总线协议的工作原理，我之前都是通过零散的资料来拼凑理解，总感觉不得要领。而《嵌入式系统技术》则以一种系统性的方式，将这些概念进行了梳理和整合。书中对DMA控制器的讲解，让我明白了它如何绕过CPU直接进行数据传输，极大地提高了系统的数据处理能力。对MMU的详尽解释，则让我理解了虚拟内存、分页和分段等概念，以及它们如何实现进程隔离和内存保护。此外，书中对SPI、I2C等串行通信协议的深入剖析，不仅涵盖了它们的时序图和数据传输格式，还提供了在不同硬件平台上的实际应用场景和注意事项。这些内容，让我对嵌入式系统的内部运作原理有了前所未有的清晰认识。我甚至可以自信地说，在阅读了这本书后，我才真正开始理解“嵌入式系统”这个概念的内涵和外延。

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这本书的结构安排非常合理，每一章都围绕一个核心主题展开，并且各个章节之间的逻辑关系非常紧密。从基础的硬件知识，到核心的嵌入式技术，再到高级的应用开发，作者循序渐进地引导着读者深入理解整个嵌入式系统。我尤其欣赏书中对不同知识点的衔接处理，总能在下一章的开始，对上一章的内容进行回顾和引申，让读者能够清晰地看到知识的延续性和发展。例如，在讲解完微控制器后，作者紧接着就引入了嵌入式操作系统，并将微控制器的特性与操作系统的调度机制联系起来，这使得我对操作系统在嵌入式系统中的作用有了更深刻的理解。此外，书中还包含了丰富的附录和参考文献，这为我进一步深入研究提供了更多的途径。我可以在阅读的过程中，随时查阅相关的技术资料，从而加深对某个知识点的理解。

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我一直认为，对于嵌入式系统这样一门实践性极强的学科，脱离实际的理论讲解是难以令人信服的。幸运的是，这本《嵌入式系统技术》恰恰弥补了这一遗憾。书中不仅仅停留在概念的介绍，而是花费了大量的篇幅来探讨实际的开发过程。从硬件选型、电路设计，到固件烧录、调试，再到最终的系统集成和测试，每一个环节都进行了详尽的说明，并且配以大量生动的实例。我尤其欣赏书中对于不同开发工具链的介绍和使用技巧的分享，比如交叉编译器的配置、调试器的使用方法、以及如何利用仿真器进行前期验证。这些实操性的内容，对于我这样即将进入嵌入式开发行业的学习者来说，简直就是无价之宝。书中还详细介绍了多种常见的嵌入式通信协议，如UART、SPI、I2C以及更复杂的CAN总线和Ethernet。作者不仅解释了这些协议的工作原理，还给出了实际的硬件接口电路图和软件驱动代码示例，让我能够直接上手实践，快速掌握这些关键技术。阅读过程中，我仿佛置身于一个真实的嵌入式开发实验室，亲眼见证着一个完整的项目从构思到实现的整个过程。这种沉浸式的学习体验，让我对嵌入式系统的理解更加透彻，也增强了我进行实际项目开发的信心。

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这本书的出现，简直就是我在苦苦追寻的“救命稻草”。一直以来，我都在边缘地带徘徊，对那些高深莫测的嵌入式系统理论感到束手无策。阅读过程就像是在迷雾中摸索，时而清晰，时而又被突如其来的概念搅得晕头转向。我曾尝试过其他几本同类书籍，但要么过于理论化，缺乏实践指导，要么过于浅显，无法满足我深入探索的需求。直到我拿到这本《嵌入式系统技术》，一切都开始变得不一样了。作者以一种非常平易近人的方式，循序渐进地介绍了嵌入式系统的方方面面，从最基础的硬件架构，到复杂的软件开发流程，再到实际的应用案例，都讲解得鞭辟入里。尤其是其中对微控制器原理的阐述，让我第一次真正理解了那些微小却强大的“大脑”是如何工作的。书中大量的图示和流程图，更是起到了画龙点睛的作用，将抽象的概念具象化，让我在理解上事半功倍。我特别喜欢的是，作者并没有回避那些容易让初学者感到困惑的技术细节，而是巧妙地将它们融入到讲解中，并提供了清晰的解释和必要的背景知识。这不像我之前读过的某些书籍，总是回避难点，让人感觉“隔靴搔痒”。更让我惊喜的是，书中还穿插了许多实际开发中的“坑”和“技巧”，这些宝贵的经验分享，让我少走了不少弯路，也大大提升了我学习的效率和信心。我感觉自己不再是被动地接受信息，而是真正地参与到学习的过程中，甚至能够开始尝试着去思考和解决问题。这种学习的成就感，是我之前从未有过的。

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从技术的角度来看，这本书的知识体系非常完备，几乎涵盖了嵌入式系统开发所需的各个关键技术领域。我特别欣赏书中对ARM架构处理器的深入讲解，从Cortex-M系列到Cortex-A系列，作者都进行了细致的介绍，包括它们的流水线设计、指令集特点、功耗管理机制等等。这为我选择和使用ARM处理器提供了坚实的基础。在操作系统部分，书中对FreeRTOS、RT-Thread等主流嵌入式实时操作系统的比较和分析，让我对不同RTOS的优缺点有了直观的认识，也为我选择合适的操作系统提供了参考。另外，书中对嵌入式Linux系统开发的介绍，也让我对更复杂的嵌入式应用有了初步的了解。我曾尝试过直接上手Linux嵌入式开发，但由于缺乏系统的指导，遇到了很多困难。这本书的出现，则像一盏明灯，指引我一步步走向成功。书中对Linux内核编译、设备树配置、以及应用程序开发等关键环节的讲解，都非常到位。

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这本书的深度和广度都超出了我的预期，它不仅仅是一本技术手册，更像是一本引人入胜的嵌入式系统“百科全书”。我原本以为自己对嵌入式系统已经有了相当的了解，但阅读这本书后，我发现自己之前的认知是多么的片面和浅显。作者在介绍各种嵌入式处理器架构时，不仅详细阐述了它们的指令集、存储器管理单元和中断处理机制，还深入分析了不同架构在性能、功耗和成本上的权衡，这让我对如何根据项目需求选择合适的处理器有了更深刻的认识。在软件开发方面，书中对实时操作系统（RTOS）的讲解尤为精彩。我一直对RTOS的调度算法、任务管理和进程间通信（IPC）感到好奇，而这本书则以一种非常清晰且富有逻辑性的方式，将这些复杂的概念层层剥开，让我恍然大悟。特别是关于多线程并发和死锁问题的讨论，让我对如何编写健壮且高效的嵌入式软件有了全新的理解。此外，书中还涉及了嵌入式系统安全、嵌入式人工智能（AIoT）等前沿领域，这些内容让我看到了嵌入式技术未来的发展方向，也激发了我进一步学习的兴趣。我曾经花费了大量时间去网上搜索零散的资料，但往往杂乱无章，难以系统学习。而这本书就像一座宝库，将所有我需要的信息都汇聚在一起，并且组织得井井有条。每一次阅读，都感觉像是在解锁一个新的知识模块，让我对嵌入式世界的认识不断深化。

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这本书给我的感觉，与其说是在阅读一本技术书籍，不如说是在与一位经验丰富的导师进行对话。作者的语言风格非常细腻且富有条理，他能够将极其复杂的技术问题，用通俗易懂的比喻和形象的描述来解释清楚。例如，在讲解CPU的时钟同步机制时，他将时钟信号比作乐队的指挥，准确地指导着各个组件的协同工作，这让我瞬间就理解了时钟在嵌入式系统中扮演的关键角色。书中对存储器层次结构的阐述，也让我印象深刻。作者不仅详细介绍了寄存器、缓存、主存和外存等不同级别的存储器，还深刻分析了它们之间的访问速度、容量和成本差异，以及CPU如何通过缓存来优化数据访问效率。这让我在理解程序运行的性能瓶颈时，有了更清晰的思路。另外，书中对于中断系统的讲解，也让我受益匪浅。作者详细解释了中断的产生、向量表、中断服务程序（ISR）的执行流程，以及如何处理中断优先级和嵌套。这些知识对于编写高效且响应及时的嵌入式系统至关重要。每一次翻开这本书，我都能发现新的亮点，感受到作者在内容组织和表述方式上的用心。

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我一直觉得，学习嵌入式系统，最关键的是能够将理论知识与实际应用相结合。而这本书在这方面做得非常出色。书中充满了各种实际的案例研究，从智能家居到工业自动化，从医疗设备到汽车电子，作者都选择了代表性的应用场景，并详细分析了其中嵌入式技术是如何被应用的。这些案例让我深刻地体会到，嵌入式技术是如何渗透到我们生活的方方面面，以及它们在各个行业中所扮演的重要角色。我特别喜欢的是，书中对每一个案例的分析都非常深入，不仅仅是停留在表面，而是会去剖析其中的关键技术点，比如采用了哪种类型的传感器、使用了何种通信协议、以及如何进行数据处理和决策。这让我能够从真实的工程实践中学习到宝贵的经验。阅读这本书，就像是在与无数优秀的工程师进行思想的交流，从中汲取他们的智慧和经验。

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这本书对于我来说，不仅仅是一本技术书籍，更像是一次思想的启迪。作者的写作风格充满了热情和洞察力，他不仅仅是在传授知识，更是在传递一种对嵌入式技术的热爱和对未来发展的思考。在阅读过程中，我常常被作者对技术的热情所感染，也对嵌入式系统在改变世界中所扮演的角色有了更深刻的认识。书中对未来嵌入式技术发展趋势的展望，也让我对这个领域充满了期待。我了解到，随着物联网、人工智能等技术的飞速发展，嵌入式系统将变得越来越智能、越来越普及，并将深刻地改变我们的生活和工作方式。这本书让我看到了嵌入式技术广阔的应用前景，也激励我不断学习和探索，希望能够在未来的嵌入式技术领域做出自己的贡献。它不仅仅是一本教科书，更是一本能够激发读者思考、启迪创新的“行动指南”。

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这本书的内容深度和广度都非常惊人，它不仅仅是讲解了嵌入式系统的基本原理，更深入地探讨了许多高级和前沿的技术话题。我印象最深刻的是，书中对嵌入式系统可靠性和容错性方面的讨论。作者详细分析了硬件故障、软件错误以及环境干扰可能对系统造成的影响，并提出了多种应对策略，例如冗余设计、错误检测与纠正码（ECC）、以及异常处理机制。这让我意识到，在设计和开发嵌入式系统时，可靠性是至关重要的一个方面。此外，书中对低功耗设计技术的阐述，也让我受益匪浅。作者详细介绍了各种降低功耗的策略，包括使用低功耗器件、优化电源管理、以及采用休眠和唤醒机制等等。这对于开发电池供电设备的嵌入式产品来说，具有非常重要的指导意义。总而言之，这本书的内容是如此丰富且深入，以至于我每次阅读都能学到新的知识，并从中获得启发。

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没有重点，一味堆砌

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