微型计算机原理及应用学习指导 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:215

译者:

出版时间:2010-8

价格:28.00元

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isbn号码:9787122087249

丛书系列:

图书标签:

• 微型计算机原理
• 计算机应用
• 学习指导
• 教材
• 计算机基础
• 微机原理
• 电子技术
• 实践教学
• 高等教育
• 计算机科学

好的，这是一份关于“微型计算机原理及应用学习指导”一书的详细简介，旨在介绍与该主题相关、但并非该特定书名的其他领域内容，以满足您的要求。 --- 图书简介：数字时代的基石——嵌入式系统设计与编程 在信息技术飞速发展的今天，计算机已不再局限于传统的PC形态。它们以前所未有的深度和广度渗透到我们生活的方方面面，从智能家电、汽车电子到医疗设备、工业控制。支撑起这一切“智能”内核的，正是嵌入式系统。本书《数字时代的基石——嵌入式系统设计与编程》旨在为读者构建一个全面而深入的知识体系，帮助理解和掌握现代嵌入式系统的设计、开发与应用。 本书的撰写基于对当前嵌入式技术发展趋势的深刻洞察，力求在理论深度与工程实践之间找到最佳平衡点。我们不聚焦于特定微处理器或单片机的具体型号，而是着眼于嵌入式系统背后的通用原理、核心技术栈以及行业通用的开发方法论。 第一部分：嵌入式系统概论与硬件基础 本部分将为读者打下坚实的理论基础。首先，我们将详细阐述嵌入式系统的定义、特点、发展历程及其在各行各业的应用范畴。通过对经典与现代嵌入式系统架构的对比分析，读者将清晰认识到嵌入式系统与通用计算机系统在设计哲学上的根本区别。 随后，我们将深入探讨构成嵌入式系统的硬件核心——微控制器（MCU）和微处理器（MPU）的基础架构。内容涵盖冯·诺依曼与哈佛架构的演进，指令集架构（如ARM、RISC-V）的基本概念，以及流水线、缓存、中断机制等关键性能影响因素。此外，存储器技术（RAM、Flash、EEPROM）的特性、接口设计（I2C, SPI, UART, GPIO）的原理与时序控制，以及基本的电源管理和时钟系统设计，都将以清晰的图示和案例进行讲解。我们强调的不是某一特定芯片的数据手册阅读技巧，而是对硬件抽象层（HAL）设计思想的理解。 第二部分：底层软件开发与操作系统原理 软件是赋予硬件生命力的关键。本部分将重点剖析嵌入式软件的开发环境搭建、编译链接过程，以及汇编语言与C/C++在资源受限环境中的应用。代码的内存布局、栈帧结构、指针操作的底层含义，将被细致剖析，以帮助读者写出高效、健壮的底层代码。 紧接着，本书将进入嵌入式操作系统的核心领域。我们将从裸机编程的局限性出发，引申到实时操作系统（RTOS）的必要性。对RTOS的原理进行深入探讨，包括任务管理（上下文切换、优先级继承）、进程间通信（信号量、消息队列、互斥锁）以及时间管理（定时器、延迟函数）。本书将基于FreeRTOS等主流RTOS内核的通用实现机制，讲解任务同步与互斥的陷阱与最佳实践。此外，对内存管理（如静态分配与动态内存池）的讨论，将揭示资源管理在嵌入式开发中的极端重要性。 第三部分：系统级软件与驱动程序设计 驱动程序是连接操作系统和具体硬件外设的桥梁。本部分将教授如何设计和实现高效、可靠的设备驱动。内容包括对中断服务程序（ISR）的编写规范、异步数据处理的策略，以及如何利用DMA（直接内存访问）机制来减轻CPU的负担。 在此基础上，我们将扩展至更为复杂的系统级软件概念。例如，文件系统在嵌入式设备中的应用（如FAT、JFFS2的简化模型），网络协议栈（TCP/IP基础、Socket编程在嵌入式环境中的适配），以及如何构建可靠的固件升级（OTA）机制。对低功耗设计、看门狗（Watchdog）的应用与配置，以及系统调试（JTAG/SWD接口、逻辑分析仪使用）的方法论，也将作为关键技能进行系统性介绍。 第四部分：现代嵌入式系统的高级主题 随着物联网（IoT）和边缘计算的兴起，嵌入式系统的能力边界正在不断拓宽。本部分将引入前沿的高级主题： 1. 人机交互（HMI）与图形界面：探讨嵌入式GUI框架（如LVGL）的设计理念，以及如何针对有限资源实现流畅的图形渲染。 2. 系统安全：从硬件信任根（RoT）到软件加密（TLS/SSL），探讨嵌入式设备面临的安全威胁及基础防护措施，如代码签名和安全启动流程。 3. 并行与分布式计算：介绍多核处理器（SMP/AMP）的编程模型，以及嵌入式人工智能（TinyML）在边缘侧的部署挑战与优化策略。 目标读者与学习收获 本书面向有一定C语言基础，并希望系统性掌握嵌入式系统开发流程的电子工程、计算机科学专业的学生、初级工程师或希望转向嵌入式领域的开发者。 通过学习本书，读者不仅能够理解微处理器如何执行指令，更重要的是，能够掌握在资源受限、实时性要求高的环境中，设计、调试和维护复杂系统的工程能力。本书强调的是对原理的深入理解和通用设计模式的掌握，而非对特定产品规格的死记硬背，确保所学知识具有长久的生命力。 ---

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