嵌入式系统软硬件开发及应用实践

嵌入式系统软硬件开发及应用实践 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:杨维剑 编
出品人:
页数:418
译者:
出版时间:2010-9
价格:45.00元
装帧:
isbn号码:9787512402249
丛书系列:
图书标签:
  • 硬件
  • 嵌入式系统
  • 单片机
  • ARM
  • C语言
  • 硬件开发
  • 软件开发
  • 实践应用
  • 物联网
  • 嵌入式Linux
  • 开发板
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具体描述

《嵌入式系统软硬件开发及应用实践》是嵌入式系统软硬件开发理论与应用实践相结合的专业书籍。它以ARM系列为核心,从存储器扩展、I/O口扩展、中断系统及各种接口的扩展与应用,到软件开发、系统移植等,完整地讲述了嵌入式系统的基础知识及其软硬件开发技术;并针对开发具有自主产权的实时操作系统,讲述了其中的中断管理技术、存储器管理技术以及人机接口管理技术等。

《嵌入式系统软硬件开发及应用实践》可作为普通高等院校高年级学生教材,也可作为基于ARM的硬件设计、系统软件开发设计参考书。

《软件架构设计:从理论到实践》 书籍简介 本书深入探讨了现代软件架构设计中的核心原则、模式与最佳实践。在当今快速迭代和对可靠性、可扩展性要求极高的软件工程环境中,合理的架构是项目成功的基石。本书旨在为读者提供一套系统化、可操作的知识体系,帮助他们从零开始构建健壮、灵活且易于维护的大规模软件系统。 第一部分:架构基础与思维模式 本部分聚焦于理解软件架构的本质及其在软件生命周期中的作用。我们首先界定“架构”的范畴,区分架构设计与详细设计之间的界限,并阐述架构决策对项目长期成本和收益的深远影响。 1. 架构的本质与驱动力: 探讨架构设计的核心目标——管理复杂性、满足质量属性(如性能、安全性、可维护性)。我们将分析驱动架构选择的根本因素,包括业务需求、技术限制和团队能力。强调“合适的架构才是最好的架构”,而非追求一味的技术前沿。 2. 质量属性的量化与权衡: 软件的质量属性(Non-Functional Requirements, NFRs)是架构设计的核心驱动力。本书详细介绍了如何识别、记录和量化关键的质量属性,例如延迟、吞吐量、可用性(通过冗余和故障恢复机制衡量)以及可扩展性(横向与纵向扩展的差异)。特别关注质量属性之间的冲突与权衡,例如提高安全性的同时可能牺牲性能,并提供决策框架来解决这些冲突。 3. 架构描述语言与视图: 介绍理解和沟通架构的有效工具。我们将系统地讲解4+1视图模型(逻辑视图、开发视图、进程视图、物理视图和场景视图)的应用,说明如何通过不同抽象层次的视图来满足不同干系人(如开发人员、运维人员、业务分析师)的需求。 第二部分:经典架构风格与适用场景 本部分是本书的实践核心,系统地剖析了经过时间检验的各类主流架构风格,并深入分析了它们在特定业务场景下的优势与局限。 4. 分层架构(Layered Architecture): 深入分析传统的三层、四层结构,重点讨论职责的清晰划分,例如表示层、业务逻辑层、数据访问层。探讨如何有效隔离关注点,以及在微服务时代,分层思想如何映射到服务边界内部的设计。 5. 面向服务架构(SOA)与微服务(Microservices): 详细对比SOA与微服务的设计哲学、服务粒度、通信机制(如同步REST与异步消息队列)。本书将重点解析微服务架构的挑战,包括分布式事务管理(Saga模式)、服务发现、集中式日志和分布式追踪的实现。 6. 事件驱动架构(EDA)与反应式系统: 阐述如何利用事件作为核心通信媒介来构建高响应性、高弹性的系统。涵盖发布/订阅模式、事件溯源(Event Sourcing)的概念,以及构建反应式宣言(Reactive Manifesto)所推崇的四个特性:响应性、弹性、可伸缩性和消息驱动。 7. 数据中心与管道/过滤器架构: 分析数据流驱动的系统设计,适用于ETL流程、编译原理中的词法分析与语法分析等场景。讨论如何通过构建清晰的数据处理阶段,实现模块间的解耦和可替换性。 第三部分:架构实现与设计模式 本部分将经典的面向对象设计模式提升到架构层面,探讨如何利用这些模式解决跨模块的结构性问题。 8. 架构设计模式: 深入解析诸如“六边形架构”(端口与适配器)、“洋葱架构”和“整洁架构”(Clean Architecture)的结构原理。重点说明这些模式如何有效地实现“依赖倒置原则”,将核心业务逻辑与外部基础设施(如数据库、UI框架)彻底分离,确保业务核心的纯净性和可测试性。 9. 数据持久化架构决策: 探讨不同数据存储技术如何影响系统架构。涵盖关系型数据库、NoSQL(键值、文档、图数据库)的选择标准,以及何时采用多模数据存储策略。重点讲解数据一致性模型(强一致性、最终一致性)在分布式系统中的权衡。 10. 安全性与韧性设计: 将安全视为架构的内建属性而非附加组件。讨论在架构层面如何集成身份验证与授权(如OAuth 2.0, JWT),如何设计防御深度策略,以及如何利用断路器(Circuit Breaker)、限流器(Rate Limiter)等策略来增强系统的容错能力。 第四部分:架构治理与演进 优秀的架构需要持续的治理和适应能力。本部分关注架构生命周期管理和团队协作。 11. 架构评估与度量: 介绍结构化的方法论,如ATAM(架构权衡分析方法),用于系统地评估现有或拟议的架构设计。讨论如何定义和跟踪关键的架构健康指标(Architecture Health Metrics),以防止架构腐化(Architecture Erosion)。 12. 架构演进与重构: 承认软件架构的“不断演进”特性。详细讲解如何安全地重构现有系统,从单体到微服务迁移的“绞杀者模式”(Strangler Fig Pattern)的实际应用。强调渐进式改进而非“大爆炸式”重写。 13. 架构文档与沟通: 强调架构文档的实用性和时效性。介绍C4模型(Context, Containers, Components, Code)作为一种现代化的、层次化的文档规范,确保架构意图能准确、无歧义地传达给所有团队成员。 总结 本书内容严谨、案例丰富,不仅提供了理论指导,更侧重于实战中的设计思维训练。通过对这些核心架构风格和治理实践的掌握,读者将能够自信地领导复杂项目的技术方向,设计出能够适应未来变化的高质量软件系统。本书适合有一定编程经验,希望向高级工程师、技术负责人或架构师发展的专业人士研读。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书简直是为我量身打造的!作为一名刚刚踏入嵌入式开发领域的新手,我曾像无头苍蝇一样在各种技术文档和论坛中摸索,花费了大量时间和精力却收效甚微。直到我偶然发现了《嵌入式系统软硬件开发及应用实践》,我仿佛找到了灯塔,照亮了我前行的道路。书中的内容从最基础的概念讲起,循序渐进,逻辑清晰,让我这个零基础的初学者也能轻松理解。从微处理器的架构,到各种外设的接口原理,再到具体的编程技巧,每一个章节都像一块精心打磨的宝石,散发着智慧的光芒。作者在讲解每一个概念时,都会结合实际的案例进行分析,并且附带了详细的代码示例,这对于我这种实践型学习者来说简直是福音。我可以直接将这些代码拿到开发板上运行,通过实际操作来巩固所学知识,这种“理论与实践相结合”的学习方式,极大地提高了我的学习效率和学习兴趣。更重要的是,这本书不仅仅停留在理论层面,还深入探讨了许多在实际开发中经常遇到的问题,例如功耗管理、实时性优化、驱动程序的编写等等,这些都是在其他教材中很难找到的宝贵经验。我尤其喜欢书里关于调试技巧的部分,作者详细介绍了各种常用的调试工具和方法,帮助我能够快速定位和解决代码中的bug,这在我之前的学习过程中是最大的痛点。总之,这本书为我打开了嵌入式开发的新世界,让我充满了信心去迎接未来的挑战。

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我是一名对物联网(IoT)技术充满热情的爱好者,一直渴望能够亲手构建自己的智能家居设备。《嵌入式系统软硬件开发及应用实践》这本书,为我实现这个梦想提供了坚实的基础。书中不仅详细介绍了各种常用的嵌入式微控制器,如STM32、ESP32等,还重点讲解了它们在物联网应用中的开发实践。我跟着书中的例子,成功地使用ESP32开发板实现了一个通过Wi-Fi连接的温湿度传感器,并将数据上传到云平台。书中关于无线通信技术,如Wi-Fi、蓝牙、Zigbee等协议的讲解,以及如何利用它们构建物联网通信链路,都非常有条理。我特别欣赏书中关于“功耗优化”的章节,这对于电池供电的物联网设备来说至关重要。作者提供了一系列实用的方法,帮助我降低设备的功耗,延长电池寿命。此外,书中还介绍了如何与各种传感器、执行器进行接口,以及如何使用MQTT等物联网通信协议与云端进行数据交互。这本书不仅教会了我技术,更让我体会到了将想法转化为现实的乐趣,让我能够用科技去改善生活。

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我是一名在嵌入式领域深耕多年的工程师,一直以来,我都非常关注嵌入式系统的可靠性和安全性。《嵌入式系统软硬件开发及应用实践》这本书,在这两个方面都给我带来了深刻的启发。书中对于嵌入式系统的容错设计、异常处理以及抗干扰能力等方面的内容,都进行了详细的阐述。作者不仅从软件层面讲解了如何编写健壮的代码,例如使用状态机、错误码返回等,还从硬件层面分析了如何通过合理的PCB布局、电源滤波等来提高系统的稳定性。在安全性方面,书中探讨了嵌入式设备可能面临的各种安全威胁,以及相应的防护措施,例如代码加密、安全启动、通信加密等。我尤其欣赏书中关于“嵌入式系统安全设计原则”的讲解,这为我提供了一个非常全面的安全设计框架。在实际的项目开发中,我会经常回顾书中的内容,将其中的安全设计理念融入到我的设计流程中,从而提高产品的安全性和可靠性。这本书不仅提升了我对嵌入式系统整体的理解,更重要的是让我对产品的质量和安全性有了更高的要求和更深的认识。

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我是一名有几年嵌入式开发经验的工程师,虽然已经积累了一些项目经验,但总感觉在理论知识方面有所欠缺,对于一些底层原理的理解不够深入。这次阅读《嵌入式系统软硬件开发及应用实践》,我最大的感受就是“温故而知新”。书中对许多经典嵌入式技术的讲解都非常透彻,例如ARM架构的详细剖析,内存管理单元(MMU)的工作机制,中断处理的流程等等,这些都是我平时工作中经常接触但可能没有深入思考过的概念。作者在讲解这些复杂理论时,并没有采用枯燥的学术语言,而是通过生动的比喻和图示,将深奥的原理变得通俗易懂。我尤其欣赏书中的一些设计理念,比如强调“软硬件协同设计”的重要性,以及如何进行高效的系统架构设计。这些内容对于我这样想要进一步提升技术水平的工程师来说,非常有启发性。在阅读过程中,我经常会对照自己以往的项目经验,发现书中的许多方法论都与我的实践相符,甚至提供了一些我从未想过的优化思路。这本书也让我对嵌入式系统的整体性有了更深的理解,不再仅仅局限于某个模块或某个函数,而是能够从整个系统的角度去思考问题,这对于解决复杂项目中的难题非常有帮助。此外,书中对于不同应用场景下的技术选型和方案对比也做了详细的分析,这对于我在项目初期进行技术决策时提供了宝贵的参考。

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我是一名专注于嵌入式Linux的开发者,已经在这个领域摸爬滚打了好几年,但总感觉对Linux内核的理解不够透彻,尤其是在驱动开发和系统优化方面。这次阅读《嵌入式系统软硬件开发及应用实践》,让我对嵌入式Linux有了全新的认识。书中对于Linux内核的讲解非常深入,从引导流程、内存管理到进程调度,都有非常细致的分析。作者在讲解驱动程序开发时,采用了非常实用的方法,比如如何编写字符设备驱动、块设备驱动以及网络设备驱动,并且提供了大量的示例代码,这些代码的可读性和实用性都非常高。我跟着书中的例子,成功地为我的开发板编写了一些自定义的驱动程序,这极大地扩展了我的开发能力。书中关于文件系统、设备树(Device Tree)的讲解也让我受益匪浅,这对于理解Linux在嵌入式设备上的硬件抽象和配置至关重要。此外,书中还介绍了一些高级的嵌入式Linux技术,例如容器化技术(Docker)、安全加固等,这些内容为我进一步提升技能提供了新的方向。总的来说,这本书为我提供了一个非常扎实的嵌入式Linux知识体系,让我在实践中更加得心应手。

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作为一名资深的嵌入式系统架构师,我一直在寻找一本能够系统性地梳理嵌入式系统设计流程,并提供实践指导的书籍。《嵌入式系统软硬件开发及应用实践》正好满足了我的需求。这本书的结构非常清晰,从需求分析、系统设计、硬件选型、软件架构到最终的集成测试和部署,都进行了详细的阐述。作者在讲解系统架构设计时,提供了多种不同的设计模式和选型考量,并结合实际项目进行了深入分析,这对于我制定高效、可扩展的系统解决方案非常有帮助。书中关于“嵌入式软件架构”的章节,详细介绍了不同类型的软件架构,如分层架构、模块化架构、面向对象架构等,以及它们在嵌入式系统中的适用性。此外,书中还强调了“可维护性”和“可重用性”的重要性,并提供了一系列实现这些目标的具体方法。我尤其赞赏书中关于“项目管理”和“团队协作”的讨论,这对于确保复杂嵌入式项目的顺利进行至关重要。这本书不仅是一本技术手册,更是一本关于如何构建高质量嵌入式系统的“方法论”,它为我提供了宝贵的洞察和实用的工具,帮助我能够更从容地应对复杂的系统设计挑战。

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我是一名在校的计算机科学专业学生,在课程中接触过一些嵌入式系统的概念,但始终觉得不够系统和深入。在老师的推荐下,我购买了《嵌入式系统软硬件开发及应用实践》,这本书完全超出了我的预期。它不仅仅是一本教科书,更像是一本实践指南。作者在讲解每一个技术点时,都会从其背后的原理出发,然后引出实际的应用案例,并且提供了非常详细的实验步骤和代码。我跟着书中的指导,在自己的开发板上完成了许多令人兴奋的项目,比如搭建了一个简易的通信系统,实现了远程控制设备的功能。书中对于不同类型微控制器的介绍,以及它们之间的性能和适用性分析,也帮助我更清晰地认识到如何根据项目需求选择合适的硬件平台。我尤其喜欢书中关于实时操作系统(RTOS)的讲解,作者不仅解释了RTOS的核心概念,还详细介绍了如何使用FreeRTOS等开源RTOS来管理多任务,这对于理解并发和多线程编程至关重要。这本书让我对嵌入式系统有了更全面、更深入的理解,也让我对未来的职业发展方向有了更明确的规划。它不仅提升了我的技术能力,更重要的是培养了我独立解决问题的能力和探索未知领域的勇气。

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作为一名从事了近十年硬件开发的老兵,我一直对软件和硬件的深度融合以及如何在实际应用中实现高效的软硬件协同开发抱有浓厚的兴趣。《嵌入式系统软硬件开发及应用实践》这本书在这一点上做得非常出色。它没有停留在对单一技术点的描述,而是系统地阐述了从底层硬件平台选择、驱动程序开发、操作系统移植到上层应用实现的全过程,并着重强调了在各个环节中软件与硬件的交互以及相互影响。我特别欣赏书中关于“系统级优化”的章节,它深入分析了如何在资源受限的嵌入式环境中,通过精巧的软件设计和硬件配置,达到性能、功耗和成本的最佳平衡。书中提供的案例,无论是在工业控制、智能家居还是物联网设备等领域,都具有很强的代表性,能够让读者清晰地看到软硬件如何有机地结合,解决实际问题。对于我而言,这本书更像是一本“工具箱”,里面装满了解决复杂嵌入式系统问题的思路和方法。在阅读过程中,我不断反思自己以往的项目,发现书中提到的许多设计原则和实现技巧,能够帮助我避免一些潜在的陷阱,提高开发效率和产品质量。作者在讲解过程中,也会不时地穿插一些行业发展的趋势和未来的技术展望,这让我对嵌入式领域的发展方向有了更清晰的认知。

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坦白说,我之前对嵌入式系统完全是个门外汉,听到“嵌入式”这三个字就觉得头大,觉得那是工程师才能玩转的高科技。偶然的机会,我听朋友推荐了《嵌入式系统软硬件开发及应用实践》,出于好奇就买来翻翻。没想到,这本书完全颠覆了我之前的看法!作者的文笔非常吸引人,就像在讲故事一样,将原本可能枯燥的技术内容变得妙趣横生。我从零开始,一点一点地跟着书中的指引,学习如何认识开发板上的每一个芯片,了解它们各自的功能,然后学习如何编写简单的程序来控制它们。最让我惊喜的是,书中有很多“小技巧”和“窍门”,都是作者在实践中总结出来的经验,比如如何让代码运行得更快,如何让硬件消耗更少的电量等等。这些东西在其他地方真的很难学到。我甚至尝试跟着书中的例子,在我的树莓派上实现了一些小功能,比如控制LED灯闪烁、读取传感器数据等等,每当我成功让硬件按照我的意愿工作时,那种成就感是无与伦比的!这本书让我觉得,原来我也可以成为一个“创造者”,用代码和硬件来构建出有趣的东西。它不仅仅是传授技术,更重要的是点燃了我对这个领域的兴趣和热情。

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我是一名嵌入式软件工程师,在日常工作中,经常会遇到各种各样的调试难题,尤其是在处理一些底层硬件问题时,更是感到力不从心。《嵌入式系统软硬件开发及应用实践》这本书,简直是我解决调试问题的“救星”。书中花了相当大的篇幅来讲解各种调试工具和技巧,从printf调试、断点调试,到使用JTAG/SWD进行在线调试,再到逻辑分析仪、示波器等硬件调试手段,都进行了详细的介绍和演示。作者通过大量的实际案例,展示了如何运用这些工具来分析和定位软硬件结合过程中出现的各种疑难杂症。我尤其喜欢书中关于“问题定位思路”的部分,作者总结了一套行之有效的排查流程,帮助我能够有条不紊地分析问题,逐步缩小排查范围。在阅读这本书的过程中,我不仅学习到了各种调试工具的使用方法,更重要的是学会了一种系统性的思维方式,能够帮助我更有效地解决开发中遇到的各种问题。现在,我面对一些复杂的bug时,不再像以前那样束手无策,而是能够自信地运用书中学习到的知识,快速找到问题的根源。这本书的实践指导意义非常强,让我的调试能力得到了质的飞跃。

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