32位ARM嵌入式系统开发技术

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出版者:第1版 (2008年10月1日)
作者:赵刚
出品人:
页数:264
译者:
出版时间:2008-10
价格:28.00元
装帧:平装
isbn号码:9787121073427
丛书系列:
图书标签:
  • 嵌入式
  • ARM
  • 嵌入式系统
  • 32位
  • 开发技术
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  • 嵌入式开发
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具体描述

《32位ARM嵌入式系统开发技术:流程、技巧与实现》特色:

清晰的开发流程图——软硬兼施,展现ARM系统的开发脉络;

丰富的实验与指导——步步为营,攻克ARM学习的难点;

自己动手搭建平台——身体力行,体验ARM开发的成就感。

相关图书:

ARM原理与嵌入式应用——基于LPC2400系列处理器和IAR开发环境桂电一丰宝联合实验室;

嵌入式系统及其开发应用 沈连丰;

嵌入式32位微处理器系统设计与应用 何加铭;

嵌入式系统——使用68HC12和HCS12的设计与应用 郑扣根;

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嵌入式软件开发及C语言实现——MiniGUl剖析 魏永明;

嵌入式系统 张大波。

好的,请看为您准备的图书简介,其内容与您提供的书名《32位ARM嵌入式系统开发技术》无关: --- 图书名称:《现代农业机械自动化控制系统设计与应用》 图书简介 第一部分:绪论与背景 本书旨在为农业工程、自动化、机电一体化等相关领域的专业人士、研究人员以及高级技术学生,提供一套全面而深入的现代农业机械自动化控制系统设计、实现与应用的技术指南。随着全球对粮食安全和农业生产效率的日益关注,传统农业正加速向精准化、智能化方向转型。本领域的核心挑战在于如何将先进的传感技术、嵌入式计算、实时控制算法与复杂的农业机械结构有效地集成,以实现作业过程的精确控制、数据驱动的优化决策以及能源的高效利用。 本书首先对全球现代农业的发展趋势进行了宏观分析,重点阐述了农业机械自动化从基础的液压控制、PLC逻辑控制向基于微处理器和现场总线的智能化、网络化控制系统演进的关键技术节点。我们清晰地界定了农业机械自动化系统的基本构成,包括感知层、决策层和执行层,并深入探讨了实现高效协同工作所需的数据标准和通信协议。 第二部分:核心硬件平台与接口技术 本部分聚焦于支撑现代农业机械控制的硬件选型与集成。由于农业环境的极端复杂性(强振动、粉尘、温湿度变化剧烈),对控制单元的可靠性和防护等级提出了极高的要求。 2.1 可靠性工业计算机与控制器选型: 我们详细对比了当前主流的工业PC(IPC)、高性能可编程逻辑控制器(PLC)以及功能强大的实时控制单元(RTU)在农业机械中的适用场景、成本效益和可维护性。特别关注了对环境适应性强的加固型硬件平台。 2.2 高精度传感器技术集成: 农业自动化严重依赖于对环境和作物状态的精确感知。本书系统介绍了应用于土壤湿度、pH值、作物生物量遥感(如NDVI)、全球导航卫星系统(GNSS/RTK)定位以及姿态检测的各类传感器。重点讲解了这些传感器的电气接口设计、信号调理电路(消除噪声和漂移)以及数据采集的同步机制。 2.3 动力执行机构驱动与反馈: 农业机械(如播种机、联合收割机、喷药车)通常需要驱动大扭矩负载。本章深入探讨了高性能伺服驱动系统、变频驱动(VFD)在牵引和作业机构中的应用。详细阐述了如何设计高效的电机控制算法(如FOC),以及如何确保高精度位置和速度反馈的稳定性。 2.4 现场总线与网络化通信: 现代农机系统不再是孤立的单元,而是需要实时共享信息。本书详述了CAN/CANopen、EtherCAT以及工业以太网在农机内部总线结构中的部署策略。特别针对跨平台、跨设备间的信息互操作性,提出了基于MQTT或OPC UA的轻量级数据交换方案。 第三部分:先进控制算法与软件架构 控制算法是实现精准作业的关键。本部分从理论到实践,构建了支持复杂农机作业的软件框架。 3.1 路径规划与轨迹跟踪控制: 针对无人农机和自动驾驶作业,本书详细解析了A、RRT等离线路径规划算法,并侧重于如何在动态变化的田间环境中实施鲁棒的在线轨迹跟踪控制(如纯追踪模型、Stanley模型及其改进算法)。 3.2 模糊逻辑与自适应控制: 农业作业的非线性特性和参数的随机变化(如土壤阻力)对传统PID控制提出了挑战。我们引入了自整定PID、模糊PID及其串级控制结构,以应对播种深度、施肥量等关键参数的实时自适应调节需求。 3.3 作业参数的闭环优化: 针对联合收割机的高速脱粒、清选等复杂过程,提出了基于模型预测控制(MPC)的参数优化框架。该框架能够根据实时输入的作物含水率和产量数据,预测最优的滚筒转速和风量设置,实现作业质量和效率的动态平衡。 3.4 嵌入式软件工程与实时操作系统(RTOS): 讨论了如何选择和配置适用于农机控制的RTOS(如FreeRTOS、VxWorks),强调实时性、任务调度优先级和中断处理机制。同时,介绍了面向任务、分层解耦的软件架构设计方法,以提高系统的可维护性和可扩展性。 第四部分:系统集成、测试与智能诊断 系统的成功部署依赖于严格的集成测试和可靠的后期维护。 4.1 农机控制系统的集成测试规范: 描述了从硬件在环(HIL)测试到现场功能验证的全流程测试方法。重点讨论了如何模拟恶劣工况下的传感器失效、通信中断等异常情况,以验证控制系统的鲁棒性和安全机制。 4.2 故障诊断与预测性维护: 本章探讨了基于数据驱动的故障诊断技术。通过分析关键执行器(电机、液压阀)的工作电流、温度和响应时间,利用机器学习模型(如LSTM、SVM)对潜在的机械磨损和电子元件退化进行早期预警,从而实现预测性维护,最大限度减少非计划停机时间。 4.3 人机交互界面(HMI)设计: 成功的自动化系统需要直观易用的操作界面。本书分析了农业操作员在驾驶室中的环境特点,提出了符合人体工程学的高效HMI设计原则,包括关键信息的可视化、故障信息的清晰警示以及作业参数的便捷调整逻辑。 总结 《现代农业机械自动化控制系统设计与应用》不仅仅是一本技术手册,更是连接尖端信息技术与传统农业生产力的桥梁。它系统地整合了理论知识、工程实践和前沿技术,为读者提供了一套从硬件选型到高级算法实现的完整解决方案,旨在推动农业机械向更高效、更精准、更智能的方向迈进。读者将能够掌握设计、部署和维护下一代自动化农机控制系统的核心能力。 ---

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目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的内容之丰富,简直超出了我的预期,完全是一本“百科全书”式的著作。作为一名有几年嵌入式开发经验的老兵,我原本以为自己对ARM架构已经有了一个比较全面的认识,但阅读了这本书后,我才意识到自己之前的理解有多么片面。它在一些高级主题的处理上,比如MMU(内存管理单元)的原理和配置,中断嵌套的深入分析,以及一些低功耗模式的实现策略,都给出了非常详细的解释和实操指导。尤其让我印象深刻的是,书中在讲解DMA(直接内存访问)控制器时,不仅阐述了其基本原理,还详细介绍了不同类型DMA控制器的特性和应用场景,并给出了如何优化DMA传输效率的技巧。这对于处理大量数据传输的场景,比如音视频处理,是非常有价值的。此外,书中对于实时操作系统(RTOS)的介绍也十分到位,它并没有停留在RTOS的基本概念层面,而是深入探讨了RTOS在ARM嵌入式系统中的移植、配置以及与硬件的协同工作。它还分析了不同RTOS在资源占用、性能表现等方面的差异,并给出了如何根据项目需求选择合适RTOS的建议。我尤其欣赏的是,书中在介绍各个技术点时,都会引用大量的实际项目经验,分享一些在实际开发中可能遇到的坑和解决方案,这让我觉得这本书的作者不仅理论扎实,而且实战经验非常丰富。它让我学到了很多在课堂上或者普通技术文档中难以学到的“内功心法”,能够帮助我从更高的维度去审视和解决问题。

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这本书给我的最大感受就是“干货十足”,几乎每一页都充满了实用的技术信息和深刻的见解。我是一名负责嵌入式系统性能优化的工程师,这本书在这一领域的内容简直就是我的福音。它对ARM处理器的流水线、缓存、分支预测等核心机制的讲解,深入到我之前从未接触过的细节,让我能够更精准地定位性能瓶颈。书中对功耗管理的讲解也十分详细,包括各种低功耗模式的原理、进入和退出低功耗模式的时序,以及如何通过软件策略来优化功耗。这些内容对于开发电池供电的嵌入式设备至关重要。我还特别欣赏书中对嵌入式实时性的分析。它详细介绍了实时操作系统的调度算法,包括优先级抢占、时间片轮转等,并分析了它们在不同场景下的性能表现。书中还给出了如何通过代码优化、硬件加速等手段来提高系统的实时响应能力。此外,书中对嵌入式安全性的探讨也让我眼前一亮。它详细介绍了ARM TrustZone技术,包括其安全区域的划分、安全通信的实现,以及如何利用TrustZone来保护敏感数据和代码。这些内容对于开发需要高安全性的嵌入式产品非常重要。这本书的实战案例也非常丰富,很多案例都来自作者在实际项目中的经验,让我能够学到很多在书本上学不到的“道术”。

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这本书的封面设计就足够吸引我了,简洁大气,用色沉稳,一眼就能看出是针对专业技术领域的。我是一名嵌入式开发领域的初学者,之前尝试过一些零散的资料,但总感觉不成体系,像是在大海里捞针。当我在书店看到这本书时,就有一种“终于找到组织了”的感觉。它不像市面上很多充斥着“速成”、“秘籍”等字眼的图书,而是踏踏实实地从基础讲起,逻辑清晰,循序渐进。我尤其喜欢它在介绍ARM架构时,并没有简单地罗列指令集,而是深入浅出地解释了其设计理念和优势,这让我对为什么选择ARM架构有了更深刻的理解。书中对32位ARM处理器各个关键模块的讲解也十分到位,例如寄存器、中断控制器、时钟管理等,都配有详细的图示和伪代码,让我这个新手也能轻松理解其工作原理。而且,它还结合了实际的开发板案例,这一点对我来说太重要了。我总觉得学习编程技术,如果不能动手实践,那就像纸上谈兵。这本书提供的实战案例,让我能够一步一步跟着操作,从点亮LED到简单的外设驱动,每一步的成功都给我带来了巨大的成就感。我还会经常翻阅书中的附录,里面通常会包含一些重要的参考信息,比如开发环境的搭建指南、调试技巧等,这些都是日常开发中不可或缺的宝贵资源。这本书不仅仅是理论的堆砌,更是实践的指引,让我看到了32位ARM嵌入式系统开发的广阔前景,也坚定了我深入学习下去的决心。

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这本书给我留下了极其深刻的印象,它不仅仅是一本技术书籍,更像是一位经验丰富的导师在循循善诱。作为一名嵌入式系统架构师,我一直在寻找能够帮助我提升系统设计能力的资料,而这本书恰恰满足了我的需求。它在讲解ARM处理器架构时,不仅仅是描述其功能,更是从架构设计的角度,分析了ARM为何能够成为主流,其设计的哲学是什么。书中对ARM处理器的指令流水线、分支预测、缓存一致性等机制的深入剖析,让我能够更清晰地理解CPU的工作机制,从而在系统设计时做出更优化的决策。我尤其欣赏书中对嵌入式通信协议的讲解,它不仅详细介绍了CAN、Ethernet、USB等主流通信协议的原理和应用,还分析了它们在ARM嵌入式系统中的实现细节,并给出了如何进行通信协议栈的优化和性能调优的技巧。这对于设计需要高速、可靠通信的嵌入式系统至关重要。此外,书中对嵌入式安全性的探讨也让我眼前一亮。它详细介绍了ARM TrustZone技术,包括其安全区域的划分、安全通信的实现,以及如何利用TrustZone来保护敏感数据和代码。这些内容对于开发需要高安全性的嵌入式产品非常重要。书中还对嵌入式系统的固件更新和空中升级(OTA)技术进行了详细介绍,包括固件的打包、加密、签名,以及OTA升级的流程和安全机制。这些内容对于产品的生命周期管理至关重要。

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我是一名正在攻读嵌入式系统相关专业的学生,在课程学习过程中,老师推荐了这本书作为辅助教材。坦白说,一开始我抱着一种“完成任务”的心态来阅读,但越读越觉得它是一本非常值得深入研究的宝藏。这本书的语言风格严谨又不失可读性,它用一种非常清晰的逻辑链条,将复杂的嵌入式概念层层剥开,展现给读者。我尤其喜欢书中对底层硬件的讲解,例如,它详细介绍了ARM Cortex-M系列处理器的流水线结构、分支预测机制,以及缓存的一致性问题。这些内容对于理解嵌入式系统的性能瓶颈和进行系统优化至关重要。书中还对浮点运算单元(FPU)的工作原理和使用场景进行了详细的阐述,并给出了如何有效利用FPU来加速特定计算任务的技巧。对于我们这些未来要从事嵌入式开发的学生来说,这无疑是受益匪浅的。更让我感到惊喜的是,这本书在讲解时,并没有回避一些比较晦涩的技术细节,而是用图文并茂的方式,将这些细节解释得明明白白。例如,它在介绍串行通信协议时,就详细分析了UART、SPI、I2C等协议的时序图,并解释了它们在不同应用场景下的优缺点。这让我对各种外设的接口原理有了更深刻的认识。这本书的深度和广度都让我赞叹,它让我看到了嵌入式开发不仅仅是简单的代码编写,更是一门关于硬件、软件、算法和系统设计的综合艺术。

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我是一名对嵌入式开发充满热情的爱好者,虽然目前还是一名学生,但早已被ARM强大的能力所吸引。这本书是我在网上偶然发现的,它的内容让我大开眼界。书中对ARM处理器内部的寄存器、中断控制器、定时器等关键模块的讲解,非常详尽,并且配有大量的图示和表格,让我能够轻松理解它们的功能和工作原理。我特别喜欢书中在讲解如何编写设备驱动程序时,它不仅仅是给出代码示例,更是深入分析了驱动程序的设计思路和实现技巧。例如,它在讲解LED驱动时,就详细分析了如何通过GPIO接口控制LED的亮灭,以及如何通过延时函数来控制LED的闪烁频率。这些基础但重要的知识点,在其他资料中往往被一笔带过。书中还对嵌入式Linux开发中的Makefile、Kconfig等构建系统进行了详细的介绍,让我能够理解如何组织和管理大型嵌入式项目。此外,书中还涉及到了嵌入式系统的调试技术,包括使用JTAG/SWD接口进行在线调试,以及使用printf风格的调试输出,还介绍了一些高级的调试技巧,比如条件断点、内存查看等。这些内容对于快速定位和解决程序中的bug非常有帮助。这本书让我看到了32位ARM嵌入式开发广阔的可能性,也激发了我深入学习的兴趣。

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读完这本书,我感觉自己对32位ARM嵌入式开发有了脱胎换骨的认识。这本书的结构非常合理,从基础到进阶,层层递进,让人感觉学习过程非常顺畅。我特别喜欢书中对ARM指令集架构的讲解,它不仅仅是罗列指令,更是从指令的设计理念、编码格式、执行效率等方面进行了深入的分析。这让我对ARM的强大有了更直观的认识。书中还对ARM处理器特有的一些高级特性,如NEON指令集、VFP(向量浮点单元)等进行了详细的介绍,并给出了如何在实际项目中应用这些特性来加速特定计算任务的指导。这一点对于从事图像处理、信号处理等领域的嵌入式工程师来说,具有极高的参考价值。此外,书中对嵌入式Linux内核的驱动程序开发也进行了深入的讲解。它详细介绍了Linux内核模块的编写、字符设备、块设备、网络设备驱动程序的开发流程,以及如何使用kobject、sysfs等机制来管理设备。书中还给出了很多实用的驱动开发技巧,比如如何进行设备资源的分配、如何处理中断,以及如何进行性能调优。这些内容对于那些希望深入理解Linux内核,并进行高性能嵌入式Linux开发的工程师来说,无疑是宝贵的财富。

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这本书的内容真是包罗万象,几乎涵盖了32位ARM嵌入式系统开发的所有关键方面。我是一名经验丰富的嵌入式软件工程师,通常阅读技术书籍会带着批判性的眼光,但这本书的内容深度和广度都让我感到惊喜。它在讲解ARM处理器体系结构时,并没有停留在表面,而是深入到CPU的各个功能单元,如ALU、寄存器文件、控制单元等的内部工作原理。对于时钟和电源管理模块的讲解也十分细致,包括如何配置PLL(锁相环)、如何管理各种电源域,以及如何利用低功耗模式来节省电量。书中对存储器系统的讲解也让我受益匪浅,包括SRAM、DRAM、Flash等存储器的特性、访问时序,以及如何进行存储器接口的设计和优化。此外,书中对嵌入式操作系统的RTOS部分,不仅讲解了RTOS的基本概念,还深入到RTOS内核的实现原理,如任务调度、IPC(进程间通信)、内存管理等。它还分析了不同RTOS在资源占用、实时性、功能特性等方面的差异,并给出了选择RTOS的实用建议。书中还对嵌入式系统的硬件调试方法进行了详细介绍,包括使用逻辑分析仪、示波器等工具来分析信号,以及如何利用串口、JTAG等接口来进行在线调试。这些内容对于快速定位和解决硬件问题至关重要。

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这本书的出版,无疑为32位ARM嵌入式系统开发领域注入了一股清流。我是一名在行业内摸爬滚打多年的嵌入式工程师,接触过各种各样的技术资料,但不得不说,这本书的专业性和深度是我近期阅读过的最出色的。它在对ARM处理器指令集架构的阐述上,达到了前所未有的细致程度,不仅仅是列出指令,更是深入分析了每一条指令的执行过程、对流水线的影响,以及在特定场景下的性能优化策略。书中对Cortex-M系列处理器的不同版本,如M0、M3、M4、M7等,进行了详细的对比分析,包括它们在功耗、性能、外设接口等方面的差异,以及它们各自适用的应用领域。这对于我们选择合适的处理器进行项目开发非常有指导意义。此外,书中在讲解嵌入式Linux开发的部分,也展现了作者深厚的功底。它详细介绍了Linux内核在ARM平台上的移植过程,包括引导加载程序(bootloader)、设备树(Device Tree)的编写,以及用户空间驱动程序的开发。尤其是在设备树的讲解上,它给出了非常多实用的案例和技巧,让我能够快速上手,编写出符合项目需求的设备树文件。书中还对嵌入式Linux的性能调优策略进行了深入探讨,包括内核参数的配置、内存管理的优化、以及进程调度策略的调整等。这些内容对于提升嵌入式Linux系统的稳定性和性能至关重要。

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我是在一个技术论坛上看到有人推荐这本书的,当时我对32位ARM嵌入式开发只有模糊的概念,但看到评价都很好,就抱着试试看的心态入手了。这本书的特点在于,它能够将非常底层的硬件知识,以一种非常易于理解的方式呈现出来。比如,在讲解ARM处理器的汇编语言时,它并没有直接抛出大量的汇编指令,而是从最基础的寄存器操作、栈帧的建立与销毁开始,逐步引导读者理解汇编代码的逻辑。而且,它还提供了很多将C语言代码反汇编成汇编代码的例子,让我能够直观地看到高级语言是如何映射到低级指令的。这一点对于深入理解程序执行过程,以及进行性能优化非常有帮助。书中对中断处理机制的讲解也非常到位。它不仅详细介绍了中断向量表、中断控制器的工作原理,还分析了中断优先级、中断嵌套等复杂概念,并给出了如何编写高效、可靠的中断服务程序的技巧。在实际开发中,中断处理是至关重要的,这本书的讲解让我对这一块的理解上升了一个层次。此外,书中还涉及到了嵌入式系统的调试技术,包括使用JTAG/SWD接口进行在线调试,以及使用printf风格的调试输出,还介绍了一些高级的调试技巧,比如条件断点、内存查看等。这些内容对于快速定位和解决程序中的bug非常有帮助。

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