流行集成电路程序设计与实例

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页数:396
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出版时间:2009-2
价格:38.00元
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isbn号码:9787560621548
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图书标签:
  • 电子
  • 集成电路
  • 程序设计
  • 实例
  • 电子技术
  • 嵌入式系统
  • 电路设计
  • 数字电路
  • 单片机
  • 开发实践
  • 技术指南
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具体描述

《流行集成电路程序设计与实例》从应用角度出发,精选了国内外最新流行的具有一定应用领域、特色鲜明、功能较强的新型集成电路,内容包括:日历时钟器件,集成传感器,A/D、D/A转换器,SPI、I2C器件,GSM/GPRS无线通信模块,GPS模块,数字电位器,高性能电力电能器件,接触式加密存储卡,非接触式通用读卡芯片等集成电路。对所选的每一种器件除阐述其硬件组成、基本功能、电路特点和引脚说明之外,更突出器件的使用实例和编程方法。所选器件均配有经过实践的源程序代码,有的例子直接来自于科学研究和生产实践,有些例子稍加修改就可用于解决工作中的实际问题。《流行集成电路程序设计与实例》对从事智能仪器设计、数据采集、自动控制、数字通信和计算机接口的科技人员和广大电子技术爱好者都具有很高的使用和参考价值,也可作为工科大专院校有关课程的教学参考书。

《现代嵌入式系统开发:从原理到实践》 内容简介 在数字化浪潮席卷全球的今天,嵌入式系统作为现代科技的基石,正以前所未有的速度渗透到我们生活的方方面面。从智能家居中的微控制器,到汽车电子中的车载娱乐系统,再到工业自动化中的控制单元,无处不见嵌入式系统的身影。然而,要驾驭这些强大的微小“大脑”,并将其转化为满足现实需求的解决方案,需要扎实的理论基础、精湛的工程实践以及对最新技术趋势的敏锐洞察。《现代嵌入式系统开发:从原理到实践》正是为满足这一需求而精心编撰的。 本书旨在为读者提供一套全面、系统且深入的嵌入式系统开发知识体系,涵盖了从基础硬件原理到高级软件架构,从典型应用场景到前沿技术探索的广阔范畴。我们不拘泥于单一的硬件平台或特定的开发工具,而是力求构建一个通用的、可迁移的学习框架,让读者能够灵活应对不同项目和需求的挑战。 本书的独特之处与核心价值: 1. 体系化构建,循序渐进: 本书并非零散的技术点堆砌,而是精心设计了逻辑严谨的章节结构。我们首先从嵌入式系统的基本概念、核心组成部分(CPU、存储器、输入/输出接口)入手,为读者打下坚实的理论基础。随后,逐步深入到嵌入式操作系统的原理与应用,包括实时操作系统(RTOS)的关键特性、任务调度、进程间通信、内存管理等核心机制。在此基础上,我们进一步探讨了嵌入式系统的软件开发流程、调试技巧、性能优化以及安全防护等关键工程实践。 2. 理论与实践紧密结合: 纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。本书在每一章节的理论讲解之后,都紧密结合实际的工程案例和项目经验。我们并非简单罗列代码,而是深入剖析每一个技术点在实际项目中的应用场景、设计思路以及可能遇到的问题与解决方案。通过丰富的图表、流程图、伪代码和精炼的代码片段,帮助读者将抽象的理论知识转化为直观的理解和可操作的技能。 3. 涵盖广泛的技术领域: 现代嵌入式系统开发涉及的技术领域极为广泛。本书不仅关注传统的微控制器(MCU)开发,还深入探讨了嵌入式 Linux、实时操作系统(RTOS)的应用,以及与物联网(IoT)、人工智能(AI)、云计算等前沿技术的结合。读者将了解到如何利用 Linux 构建功能强大的嵌入式平台,如何选择和使用 RTOS 实现高实时性要求的应用,以及如何将嵌入式设备连接到云端,实现数据的采集、传输和分析。 4. 面向问题,提供解决方案: 在嵌入式系统开发过程中,开发者常常会遇到各种各样的问题,从硬件选型、驱动开发,到系统集成、性能瓶颈,再到功耗管理、可靠性保障。本书在讲解理论知识的同时,时刻关注实际开发中可能出现的问题,并针对这些问题提供了切实可行的解决方案和工程经验。例如,在讲解中断处理时,我们会分析不同中断源的优先级设置、中断响应时延的优化;在讨论功耗管理时,我们会介绍各种低功耗模式和唤醒机制。 5. 启发式思维,培养创新能力: 本书的编写并非止于“知其然”,更追求“知其所以然”。在讲解关键技术时,我们会深入分析其背后的设计哲学和权衡取舍,帮助读者理解为何要这样设计,以及在不同场景下可能存在的替代方案。我们鼓励读者主动思考,结合书中的知识,将理论与实践融会贯通,从而培养独立解决问题和进行技术创新的能力。 本书的主要内容框架: 第一部分:嵌入式系统基础 第一章:嵌入式系统导论: 什么是嵌入式系统?其特点、应用领域和发展趋势。嵌入式系统的基本组成:硬件、软件和中间件。 第二章:嵌入式微处理器与微控制器(MCU): CPU 架构(ARM、RISC-V等)、指令集、流水线。内存体系结构:RAM、ROM、Flash Memory。外围接口:GPIO、UART、SPI、I2C、ADC、DAC、定时器等。典型 MCU 选型指南。 第三章:嵌入式硬件接口与通信协议: 串行通信(UART、SPI、I2C)原理与应用。并行通信。总线技术(USB、CAN、Ethernet)简介。传感器与执行器接口。 第二部分:嵌入式软件开发 第四章:嵌入式软件开发环境与工具链: 交叉编译工具链的搭建与使用。集成开发环境(IDE)的选择与配置。调试器(Debugger)的使用:硬件调试器、软件仿真器。版本控制系统(Git)在嵌入式项目中的应用。 第五章:嵌入式 C 语言编程: 嵌入式 C 语言的特性与难点。位操作、指针、结构体与联合体。嵌入式内存管理(栈、堆、静态存储区)。代码优化技巧。 第六章:嵌入式操作系统(RTOS)原理: RTOS 的概念与必要性。任务(Task)与线程(Thread)。任务调度算法:优先级调度、时间片轮转。任务同步与通信:信号量、互斥锁、消息队列、事件标志。中断管理与异常处理。内存管理机制。 第七章:典型 RTOS 应用剖析: 以 FreeRTOS、RT-Thread 或 Zephyr 等主流 RTOS 为例,详细讲解其 API 使用、任务创建、调度策略、同步机制等。通过实际示例演示如何利用 RTOS 构建多任务应用。 第八章:嵌入式 Linux 系统开发: 嵌入式 Linux 架构。Bootloader(U-Boot)的作用与原理。Linux 内核裁剪与配置。设备驱动程序开发:字符设备、块设备、网络设备。用户空间应用程序开发:系统调用、多线程编程。构建根文件系统。 第三部分:嵌入式系统工程实践 第九章:嵌入式系统调试技术: 软件调试:断点、单步执行、查看内存与寄存器。硬件调试:JTAG/SWD 接口,逻辑分析仪、示波器使用。日志系统与错误处理。 第十章:嵌入式系统性能优化: 代码优化:算法选择、循环展开、常量折叠。内存优化:数据结构选择、内存布局。功耗优化:低功耗模式、时钟门控。实时性优化:中断响应、任务优先级。 第十一章:嵌入式系统可靠性与安全性: 容错设计:错误检测与恢复。看门狗(Watchdog Timer)的应用。固件更新(OTA)机制。嵌入式系统安全基础:访问控制、数据加密、防止重放攻击。 第十二章:嵌入式项目案例分析: 选取几个典型的嵌入式项目,例如智能家居设备、工业控制器、医疗监测设备等,从需求分析、硬件选型、软件架构设计、开发实现、测试与部署等环节进行详细剖析,展示完整的开发流程。 第四部分:前沿技术与未来展望 第十三章:物联网(IoT)与嵌入式系统: 物联网通信协议(MQTT、CoAP)。边缘计算与云平台集成。传感器网络与数据采集。 第十四章:嵌入式人工智能(AI): 嵌入式 AI 硬件加速器。模型量化与推理优化。在嵌入式设备上实现图像识别、语音处理、自然语言处理等。 第十五章:未来发展趋势: 异构计算、低功耗设计、自主系统、人机交互等。 《现代嵌入式系统开发:从原理到实践》不仅是一本技术手册,更是一份精心准备的工程师成长指南。通过阅读本书,读者将能够: 深刻理解嵌入式系统的底层原理: 掌握 CPU 工作方式、内存管理、硬件接口等核心概念。 熟练掌握主流嵌入式开发工具与技术: 能够独立进行嵌入式 C/C++ 编程,使用 RTOS 和嵌入式 Linux 进行系统开发。 具备解决实际工程问题的能力: 能够分析和解决开发过程中遇到的各种挑战,并进行系统优化。 洞悉行业发展趋势: 了解物联网、嵌入式 AI 等前沿技术,为未来的职业发展打下基础。 本书适合于计算机科学、电子工程、自动化等相关专业的在校学生,也适用于有一定编程基础,希望进入或深入嵌入式系统开发领域的工程师、技术爱好者。无论您是初学者,还是希望提升技能的资深开发者,本书都将为您提供宝贵的知识和启迪。踏上这条充满挑战又乐趣无穷的嵌入式开发之旅吧!

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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拿到这本书的时候,我主要关注的是它在实例应用上的深度。坦白说,市面上很多号称“实例”的书,最终呈现的往往是照猫画虎就能跑通的演示代码,缺乏实际工程中的“泥泞感”。然而,这本书完全不同。它展示的每一个设计流程,都仿佛是作者亲身踩坑后总结出来的经验之谈。比如,在讲解低功耗设计时,书中不仅介绍了关断技术,还细致地分析了不同关断策略在不同工作频率下的功耗收益比,甚至提到了芯片封装带来的寄生参数对最终效果的影响。这种将宏观系统架构与微观器件特性紧密结合的叙述方法,极大地拓宽了我的视野。我感觉自己不是在读一本关于工具使用的手册,而是在一位经验丰富的前辈身边进行“影子学习”。书中的调试技巧和故障排除思路,更是精准到位,很多我以前花费大量时间摸索出的规律,在这里都能找到清晰的理论支撑和解决路径。对于正在进行毕业设计或者第一次独立负责IC模块的工程师来说,这本书简直就是一本实战兵法。

评分☆☆☆☆☆

我一直觉得,好的技术书籍应该具备一种“前瞻性”,它不应该只关注当下最热的技术,更应该为未来几年的发展趋势打下基础。这本书在这方面做得非常出色。它没有沉溺于对某个特定版本EDA工具的介绍,而是聚焦于那些跨越技术代际的核心算法和设计哲学。特别是它对新兴的设计流,例如基于RISC-V的定制化加速器设计,提供了深刻的见解。作者似乎早就预见到,未来的IC设计将越来越趋向于异构计算和领域专用架构,因此,书中关于指令集扩展和流水线优化的讨论,显得尤为宝贵。文字风格上,它采取了一种非常清晰、逻辑严密的学术论述风格,用词精准,避免了口语化和模糊不清的表达。对于习惯了阅读高质量学术论文的读者来说,这种严谨性是阅读体验的核心保障。它不是一本用来消磨时间的读物,而是需要全身心投入、反复咀嚼的智力盛宴。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是数字电路设计爱好者的福音!我拿起它的时候,最先吸引我的是它那种扎实的基础和对前沿技术的敏锐捕捉。它不是那种浮于表面的“速成指南”,而是真正带你深入理解模拟和数字电路设计背后的物理原理。书中对CMOS工艺的详细剖析,让我这个一直停留在教科书层面的人,第一次真正理解了为什么我们会选择某些电路拓扑结构,以及这些选择在实际制造过程中意味着什么。作者在讲解复杂概念时,那种抽丝剥茧的叙述方式,简直是教科书级别的示范。我尤其欣赏它对噪声、功耗和时序这些实际工程中“老大难”问题的处理,每一个案例都配有详尽的数学推导和仿真验证,让人信服。阅读过程中,我时常需要停下来,对着草稿纸推演一番,这种深度参与感,是很多其他材料无法比拟的。它成功地架起了一座理论与实践之间的桥梁,对于那些想从“会用”工具软件进阶到“理解并优化”设计的工程师来说,这本书的价值无可估量。它对系统级思维的培养,也让我受益匪浅,不再局限于单个模块的优化。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构设计非常精妙,它遵循了一种循序渐进、螺旋上升的学习路径。初看起来,内容似乎非常庞杂,涵盖了从基础的晶体管特性到复杂的接口协议实现。但仔细研读后发现,作者巧妙地设置了知识点之间的钩子。第一部分建立的理论模型,会在后续的第三部分或第五部分中,以更复杂的、需要更高抽象层次才能解决的问题的形式重新出现,迫使读者必须回顾并加深对先前知识的理解。这种设计,有效地避免了“学完就忘”的弊病。我个人特别欣赏它对设计验证(Verification)部分的重视程度。在很多同类书籍中,验证环节往往被一笔带过,但这本书却花了大量篇幅介绍如何构建高效的测试平台和激励生成器,这在如今强调“First Time Right”的芯片设计流程中至关重要。阅读这本书,就像是在进行一次系统性的、长期的能力重塑,而非短期记忆的填充。

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这本书给我最大的震撼在于它对“集成”二字的深刻诠释。在当今分工细化的电子行业中,我们很容易只关注自己的那一亩三分地——是做版图的、是做验证的,还是只关心前端RTL的。然而,这本书仿佛强迫你跳出这个“舒适区”,去审视整个芯片设计流程的协同效应。它不仅讲了如何写出高效的RTL代码,更细致地讨论了这些代码在综合、布局布线后,性能会如何受到物理约束的影响,以及反过来,如何根据物理限制来调整你的逻辑设计。这种全局观的培养,对于晋升到架构师或技术负责人的岗位至关重要。读完后,我感觉自己对“产品”的理解不再仅仅停留在功能实现层面,而是扩展到了成本、良率和可制造性等多个维度。这本书的实践指导价值,体现在它能帮助工程师建立起一套全面的、以最终芯片性能为导向的设计思维框架,而不是仅仅停留在技术点的堆砌上。

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