具体描述
本书是一本关于CPS (Cyber-Physical System，信息物理系统）的著作。不同于大多数嵌入式系统的书籍着重于计算机技术在嵌入式系统中的应用，本书的重点是论述系统模型与系统实现的关系，以及软件和硬件与物理环境的相互作用。
全书从CPS的视角，围绕系统的建模、设计和分析三方面，深入浅出地介绍了设计和实现CPS的整体过程及各个阶段的细节。建模部分介绍如何模拟物理系统，主要关注动态行为模型，包括动态建模、离散建模和混合建模，以及状态机的并发组合与并行计算模型。设计部分强调嵌入式系统中处理器、存储器架构、输入和输出、多任务处理和实时调度的算法与设计，以及这些设计在CPS中的主要作用。分析部分重点介绍一些系统特性的精确规格、规格之间的比较方法、规格与产品设计的分析方法以及嵌入式软件特性的定量分析方法。此外，两个附录提供了一些数学和计算机科学的背景知识，有助于加深读者对文中所给知识的理解。
作者简介
Edward Ashford Lee 拥有加州大学伯克利分校博士学位，曾为加州大学伯克利分校电子工程与计算机科学系主任，现为该系Robert S. Pepper特聘教授。他的主要研究方向是嵌入式与实时计算系统的设计、建模和模拟。Lee教授是IEEE会员，于1997年获得工程教育领域的Frederick Emmons Terman奖。
Sanjit Arunkumar Seshia 拥有卡内基-梅隆大学计算机科学专业博士学位，现为美国加州大学伯克利分校电子工程与计算机科学系副教授。他的主要研究方向是可信计算和计算逻辑。他获得了科学和工程领域的总统早期职业生涯奖（PECASE）和Alfred P. Sloan研究奖金。
目录信息
译者序
前言
符号
第1章绪论
1.1应用
1.2一个实例
1.3设计过程
1.3.1建模
1.3.2设计
1.3.3分析
1.4小结
第一部分动态行为建模
第2章连续动态
2.1牛顿力学
2.2参量模型
2.3系统的特性
2.3.1因果关系系统
2.3.2无记忆系统
2.3.3线性和时不变性
2.3.4稳定性
2.4反馈控制
2.5小结
练习
第3章离散动态
3.1离散系统
3.2状态的概念
3.3有限状态机
3.3.1转移
3.3.2发生响应时
3.3.3升级函数
3.3.4确定性和可接受性
3.4扩展状态机
3.5非确定性
3.5.1形式化模型
3.5.2非确定性的用途
3.6行为和轨迹
3.7小结
练习
第4章混合系统
4.1模态模型
4.1.1状态机的参量模型
4.1.2连续输入
4.1.3状态精化
4.2混合系统的分类
4.2.1时间自动机
4.2.2高阶动态
4.2.3管理控制
4.3小结
练习
第5章状态机的组合
5.1并发组合
5.1.1并列同步组合
5.1.2并列异步组合
5.1.3共享变量
5.1.4级联组合
5.1.5通用组合
5.2分层状态机
5.3小结
练习
第6章并发计算模型
6.1模型结构
6.2同步响应模型
6.2.1反馈模型
6.2.2形式规范和形式不规范模型
6.2.3构建一个固定点
6.3数据流计算模型
6.3.1数据流原理
6.3.2同步数据流
6.3.3动态数据流
6.3.4结构化数据流
6.3.5进程网络
6.4实时计算模型
6.4.1时间触发模型
6.4.2离散事件系统
6.4.3连续时间系统
6.5小结
练习
第二部分嵌入式系统设计
第7章嵌入式处理器
7.1处理器类型
7.1.1微控制器
7.1.2DSP处理器
7.1.3图形处理器
7.2并行处理
7.2.1并行处理与并发处理
7.2.2流水线
7.2.3指令级并行
7.2.4多核架构
7.3小结
练习
第8章存储器架构
8.1存储技术
8.1.1RAM
8.1.2非易失性存储器
8.2存储器层次结构
8.2.1存储映射
8.2.2寄存器文件
8.2.3便签式存储器和高速缓冲存储器
8.3存储模型
8.3.1存储地址
8.3.2栈
8.3.3存储器保护单元
8.3.4动态存储分配
8.3.5C的存储模型
8.4小结
练习
第9章输入和输出
9.1I/O硬件
9.1.1脉宽调制
9.1.2通用数字I/O
9.1.3串行接口
9.1.4并行接口
9.1.5总线
9.2并发环境下的顺序软件
9.2.1中断和异常
9.2.2原子性
9.2.3中断控制器
9.2.4中断建模
9.3模拟/数字接口
9.3.1数模转换和模数转换
9.3.2信号调节
9.3.3采样和走样
9.4小结
练习
第10章多任务处理
10.1命令式程序
10.2多线程
10.2.1创建线程
10.2.2实现多线程
10.2.3互斥
10.2.4死锁
10.2.5存储一致性模型
10.2.6多线程问题
10.3进程和消息传递
10.4小结
练习
第11章调度
11.1调度的基础知识
11.1.1调度决策
11.1.2任务模型
11.1.3调度程序的比较
11.1.4调度程序的实现
11.2单调速率调度
11.3最早时限优先
11.4调度和互斥
11.4.1优先级倒置
11.4.2优先级继承协议
11.4.3优先级上限协议
11.5多处理器调度
11.6小结
练习
第三部分分析和验证
第12章不变量与时序逻辑
12.1不变量
12.2线性时序逻辑
12.2.1命题逻辑公式
12.2.2LTL公式
12.2.3LTL公式的应用
12.3小结
练习
第13章等价与精化
13.1规格建模
13.2类型等价与类型精化
13.3语言等价与包含
13.4模拟
13.4.1模拟关系
13.4.2形式化模型
13.4.3传递性
13.4.4模拟关系的非唯一性
13.4.5模拟与语言包含
13.5互模拟
13.6小结
练习
第14章可到达性分析和模型检测
14.1开放式与封闭式系统
14.2可到达性分析
14.2.1Gp验证
14.2.2显态模型检测
14.2.3符号化模型检测
14.3模型检测中的抽象
14.4活跃属性的模型检测
14.4.1属性的自动机表达
14.4.2寻找可接受循环
14.5小结
练习
第15章定量分析
15.1关注的问题
15.1.1极限分析
15.1.2阈值分析
15.1.3一般情况分析
15.2程序图
15.2.1基本块
15.2.2控制流图
15.2.3函数调用
15.3执行时间的决定因素
15.3.1循环界限
15.3.2指数的路径空间
15.3.3路径的可行性
15.3.4存储层次
15.4执行时间分析的基础
15.4.1最优化问题的形式化
15.4.2逻辑流约束
15.4.3基本块的界限
15.5其他定量分析问题
15.5.1存储界限分析
15.5.2能耗和功耗分析
15.6小结
练习
第四部分附录
附录A集合和函数
附录B复杂度和可计算性理论
参考书目
· · · · · · (收起)
读后感
对于CPS(信息物理系统)方法，是本书作者提倡的，通过本书我们就会发现，实质上是“忽悠”，用来忽悠基金项目的好东西。要学习嵌入式系统解决工程问题，绝不可能，起码从这本书这儿，绝对不可能。 从前言看，作者们起初大概是想给嵌入式系统以及与之交互的物理世界建立一个统一...
评分对于CPS(信息物理系统)方法，是本书作者提倡的，通过本书我们就会发现，实质上是“忽悠”，用来忽悠基金项目的好东西。要学习嵌入式系统解决工程问题，绝不可能，起码从这本书这儿，绝对不可能。 从前言看，作者们起初大概是想给嵌入式系统以及与之交互的物理世界建立一个统一...
评分对于CPS(信息物理系统)方法，是本书作者提倡的，通过本书我们就会发现，实质上是“忽悠”，用来忽悠基金项目的好东西。要学习嵌入式系统解决工程问题，绝不可能，起码从这本书这儿，绝对不可能。 从前言看，作者们起初大概是想给嵌入式系统以及与之交互的物理世界建立一个统一...
评分对于CPS(信息物理系统)方法，是本书作者提倡的，通过本书我们就会发现，实质上是“忽悠”，用来忽悠基金项目的好东西。要学习嵌入式系统解决工程问题，绝不可能，起码从这本书这儿，绝对不可能。 从前言看，作者们起初大概是想给嵌入式系统以及与之交互的物理世界建立一个统一...
评分对于CPS(信息物理系统)方法，是本书作者提倡的，通过本书我们就会发现，实质上是“忽悠”，用来忽悠基金项目的好东西。要学习嵌入式系统解决工程问题，绝不可能，起码从这本书这儿，绝对不可能。 从前言看，作者们起初大概是想给嵌入式系统以及与之交互的物理世界建立一个统一...
用户评价
坦白说，我一开始对阅读这类主题的书籍抱有一定程度的畏惧，总觉得会充斥着晦涩难懂的汇编代码和硬件寄存器描述。然而，这本书完全颠覆了我的预期。它的叙事节奏掌握得恰到好处，总能在技术细节即将压垮读者之前，插入一段对宏观系统架构的总结或哲学思考。书中对“裸机编程”和“操作系统抽象层”之间关系的探讨，简直是教科书级别的精彩论述。作者的文笔流畅自然，用词考究，避免了那种为了显得高深而故意使用生僻词汇的毛病。阅读过程中，我感觉自己像是在攀登一座精心规划过的山峰，每一步都有清晰的指引，每登高一截，视野就开阔一分，对整个领域的认知也因此提升到了一个新的维度。这种阅读体验，可以说是技术书籍中的一次小型“革命”。
评分这本书的价值远超其物理重量所能承载的。我欣赏它对“设计模式”在资源约束环境中应用的深入探讨，这才是区分普通实现者和优秀架构师的关键所在。书中对功耗管理和低延迟通信协议栈的分析，尤其是在物联网（IoT）背景下的应用实例，展现了极强的时代前沿性。它不是在讲述过时的技术，而是在展望未来硬件的演进方向，并教导我们如何用今天的技术去构建明天适用的解决方案。更值得一提的是，作者在介绍不同微控制器家族的特性差异时，并没有采取简单的罗列，而是聚焦于它们背后的设计哲学和目标应用场景，这使得读者能够迅速理解不同硬件平台的“性格”，从而做出更明智的选择。对于那些已经有一定经验，希望从“会用”到“精通”的读者来说，这本书无疑是一剂强效的催化剂。
评分这部作品的深度和广度令人惊叹，它不仅仅停留在表层的概念介绍，而是深入到了驱动这个数字世界的“心脏”部分。作者对时间敏感性、资源受限环境下的优化策略的论述，展现了极其深厚的功底。我特别关注了其中关于实时操作系统（RTOS）调度的章节，它没有简单地罗列几种算法，而是详细剖析了每种算法在不同场景下的性能权衡和潜在的陷阱。这种批判性的思维方式，对于任何想要设计稳定、可靠嵌入式系统的工程师来说，都是无价之宝。更难得的是，书中对开发工具链的介绍也颇为到位，它没有回避交叉编译、调试器设置这些新手常常感到头疼的环节，反而将其视为构建完整知识体系中不可或缺的一部分，并给出了非常实用的调试技巧，让人感觉仿佛拥有了一位全天候待命的导师。
评分这本书真是让人耳目一新，从头到尾都充满了对电子世界的热情和深刻的理解。作者的叙述方式非常独特，他没有陷入枯燥的技术术语堆砌，而是将复杂的概念用生动有趣的类比和贴近生活的例子娓娓道来。我尤其欣赏他对硬件与软件之间那种微妙平衡的把握，那种感觉就像是读一篇高质量的侦探小说，层层剥开谜团，最终豁然开朗。书中的图解和流程图设计得极其精妙，每一个箭头、每一个框图都恰到好处地指引着读者的思路，让人在面对那些看似艰深的底层逻辑时，也能保持着探索的乐趣。读完某一章后，我甚至会忍不住拿起手边的某个小电器，试图在其中想象出书中所描述的那些看不见的指令流和信号传输，这种将理论付诸实践的冲动，是很多技术书籍难以给予的。它不仅仅是一本教科书，更像是一位经验丰富的工程师在你耳边低语，分享他多年摸爬滚打的经验和教训。
评分这本书的排版和装帧本身就体现了一种对“秩序”和“效率”的追求，与它所探讨的主题高度契合。内容组织上，它构建了一个极其严谨的知识体系框架，从最基础的数字逻辑和时序关系开始，逐步构建到复杂的外设接口和中断管理机制。我个人对其中关于系统级调试和故障注入的部分印象深刻，它展示了如何系统性地测试一个嵌入式系统的健壮性，这在实际工程中是极为关键却常常被忽略的环节。作者的语气沉稳而自信，不卖弄技巧，只专注于传授真正能解决问题的核心能力。每一次翻阅，都能在不经意间发现之前忽略的细节，仿佛每一次阅读都是一次深度的重构和优化，极大地提升了我对系统稳定性的理解和敬畏之心。
评分实在是很想吐槽这本书翻译的很烂……
评分CPS只有这一本，就只能拿来看了，EdwardLee大牛的
评分书是好书，但翻译的非常垃圾，建议看原著。。
评分CPS只有这一本，就只能拿来看了，EdwardLee大牛的
评分实在是很想吐槽这本书翻译的很烂……
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 book.wenda123.org All Rights Reserved. 图书目录大全 版权所有