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嵌入式系統體系原理與設計(第2版電腦系列教材)

  • 作者：編者:張凱龍|責編:張民//戰曉雷
  • 出版社：清華大學
  • ISBN：9787302650980
  • 出版日期：2023/12/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：522
人民幣：RMB 79.9 元      售價：元
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內容大鋼
    本書基於多維融合知識體系展開闡述，系統、全面闡述了嵌入式電腦系統的體系、原理與設計方法等內容。全書共11章，首先介紹嵌入式系統概念、內涵、組成、演化及發展趨勢，然後分數字電路與嵌入式硬體、嵌入式（系統）軟體以及嵌入式系統開發方法三大部分展開論述。硬體部分闡述嵌入式系統硬體設計相關的基礎數字電路、（異構）處理器、存儲器、最小系統外圍電路I/O介面擴展等硬體組件的基本原理和設計方法；軟體部分闡述嵌入式軟體的體系結構與基礎組件，嵌入式（實時）操作系統的典型模型、服務機制和應用方式，以及主流的嵌入式圖形庫、文件系統、資料庫等系統軟體組件；設計與開發部分闡述嵌入式軟體與系統的開發機制以及典型的調試、測試、模擬方法。
    本書適合作為高等院校電腦、軟體、物聯網、自動化、電子信息等相關專業或航空航天航海、智能交通等相關專業的高年級本科生、研究生教材，同時也可供專業設計人員參考。
作者介紹
編者:張凱龍|責編:張民//戰曉雷
目錄
第1章  概述
  1.1  背景延伸：現代信息與計算概念的緣起
    1.1.1  麥克斯韋妖、信息與智慧
    1.1.2  計算理論與技術的出現
    1.1.3  現代電腦技術的誕生與演化
    1.1.4  電子通信與網路技術發展
  1.2  理解嵌入式系統
    1.2.1  計算裝置的可嵌入發展
    1.2.2  嵌入式系統內涵的演化
    1.2.3  相關術語辨析
  1.3  嵌入式系統的組成與特點
    1.3.1  組成結構
    1.3.2  技術特點與發展趨勢
  1.4  知識體系
  1.5  小結
  習題
第2章  嵌入式硬體基礎
  2.1  器件和電路術語及基本元件
    2.1.1  器件術語
    2.1.2  電路術語
    2.1.3  基本元件
  2.2  嵌入式系統硬體組成
    2.2.1  硬體基本架構模型
    2.2.2  處理器子系統
    2.2.3  存儲子系統
    2.2.4  時鐘子系統
    2.2.5  I/O子系統
  2.3  嵌入式系統硬體典型形式
    2.3.1  基於通用電腦擴展的嵌入式硬體
    2.3.2  基於領域標準模塊集成的嵌人式硬體
    2.3.3  面向具體產品的專用嵌入式硬體
  2.4  硬體設計基本方法
    2.4.1  Protel EDA軟體
    2.4.2  電路設計基本流程
    2.4.3  電磁兼容性問題
    2.4.4  低功耗問題
    2.4.5  嵌入式硬體設計示例
  2.5  小結
  習題
第3章  嵌入式處理器
  3.1  處理器模型與邏輯體系
    3.1.1  處理器基本組成模型
    3.1.2  典型處理器架構
  3.2  嵌入式處理器的類型及特點
    3.2.1  嵌入式微控制器
    3.2.2  嵌入式微處理器
    3.2.3  數字信號處理器
    3.2.4  可編程邏輯器件
    3.2.5  片上系統
    3.2.6  多核、眾核處理器

  3.3  典型嵌入式處理器體系
    3.3.1  ARM架構
    3.3.2  MIPS架構
    3.3.3  PowerPC架構
  3.4  性能評價指標
  3.5  小結
  習題
第4章  嵌入式存儲技術
  4.1  基本存儲體系與模型
    4.1.1  嵌入式系統存儲體系
    4.1.2  存儲器結構模型
    4.1.3  存儲器基本操作流程
    4.1.4  存儲器指標
  4.2  存儲器分類及特性
    4.2.1  只讀存儲器
    4.2.2  隨機存儲器
    4.2.3  混合存儲器
  4.3  存儲器測試與驗證
    4.3.1  可讀寫存儲器的測試
    4.3.2  只讀存儲器測試
  4.4  小結
  習題
第5章  最小系統與外圍電路設計
  5.1  理解最小系統
  5.2  電源電路
    5.2.1  電源電路設計方法
    5.2.2  延伸：電源管理與低功耗設計
  5.3  複位電路
    5.3.1  上電複位
    5.3.2  手動複位
    5.3.3  看門狗複位
    5.3.4  軟體複位
  5.4  時鐘電路
    5.4.1  信號源：振蕩電路原理
    5.4.2  多時鐘管理
    5.4.3  延伸：時鐘管理與低功耗設計
  5.5  電路抖動與消抖
    5.5.1  抖動現象與危害
    5.5.2  硬體消抖
    5.5.3  軟體消抖
  5.6  小結
  習題
第6章  介面、匯流排與網路擴展
  6.1  通用I/O與串列匯流排
    6.1.1  GPIO
    6.1.2  SPI
    6.1.3  SDIO
    6.1.4  I2S
    6.1.5  I2C
    6.1.6  UART與USART

  6.2  典型工業匯流排、背板匯流排及網路
    6.2.1  CAN匯流排
    6.2.2  實時工業乙太網
    6.2.3  VPX匯流排
  6.3  無線介面與網路
    6.3.1  ZigBee
    6.3.2  藍牙
    6.3.3  VVlFl
    6.3.4  NFC
  6.4  小結
  習題
第7章  嵌入式軟體結構與基礎軟體組件
  7.1  計算系統的啟動與運行過程
    7.1.1  通用電腦啟動過程分析
    7.1.2  嵌入式系統啟動過程分析
  7.2  嵌入式軟體結構
    7.2.1  基於裸機的嵌入式軟體結構
    7.2.2  基於嵌入式操作系統的嵌入式軟體結構
  7.3  基礎軟體組件
    7.3.1  ROM Monitor
    7.3.2  BootLoader
    7.3.3  BSP
    7.3.4  虛擬機監控程序
    7.3.5  容器、微服務與雲原生
  7.4  小結
  習題
第8章  嵌入式操作系統及其服務機制
  8.1  架構與模型
    8.1.1  宏內核、微內核與超微內核
    8.1.2  功能模型
  8.2  服務機制
    8.2.1  基本概念
    8.2.2  關於實時
    8.2.3  內核服務機制
  8.3  典型嵌入式操作系統
    8.3.1  RTX51
    8.3.2  μC/OS
    8.3.3  嵌入式Linux系列
    8.3.4  VxWorks
    8.3.5  SylixOS
    8.3.6  鴻蒙操作系統
    8.3.7  其他嵌入式操作系統
  8.4  小結
  習題
第9章  嵌入式軟體組件
  9.1  嵌入式圖形庫與圖形組件
    9.1.1  μC/GUI與emwin
    9.1.2  Nano-X Window
    9.1.3  MiniGUI
    9.1.4  Qt

    9.1.5  可編程圖形界面屏
  9.2  嵌入式文件系統
    9.2.1  JFFS/JFFS2
    9.2.2  YAFFS/YAFFS2
    9.2.3  UBIFS
    9.2.4  只讀文件系統
    9.2.5  RAM文件系統
  9.3  嵌入式資料庫
    9.3.1  SQLite
    9.3.2  Berkelev DB
    9.3.3  eXtremeDB
  9.4  嵌入式網路協議棧
  9.5  小結
  習題
第10章  嵌入式應用軟體設計方法
  10.1  嵌入式應用軟體典型結構
    10.1.1  輪轉結構
    10.1.2  前後台軟體結構
    10.1.3  函數隊列調度結構
    10.1.4  基於嵌入式操作系統的軟體結構
  10.2  中斷與數據共享問題
    10.2.1  中斷服務程序設計
    10.2.2  避免/消除數據共享
  10.3  嵌入式軟體設計機制
    10.3.1  可重入代碼設計
    10.3.2  軟體看門狗方法
    10.3.3  避免頻繁地創建、銷毀任務
    10.3.4  基於狀態機方法設計軟體邏輯
    10.3.5  FPGA IP核開發流程
    10.3.6  生成可執行的嵌入式軟體
  10.4  軟體工程方法
    10.4.1  模型驅動的開發方法：從V模型到Y模型
    10.4.2  軟硬體協同設計
    10.4.3  DevOps方法
    10.4.4  制定編碼規範
  10.5  小結
  習題
第11章  調試、測試與模擬方法
  11.1  嵌入式軟體調試
    11.1.1  基於宿主機的調試
    11.1.2  ROM Monitor軟體調試
    11.1.3  ROM模擬器
    11.1.4  在線模擬器
    11.1.5  JTAG調試
  11.2  嵌入式軟體測試
    11.2.1  基本測試方法與指標
    11.2.2  測試工具的使用
  11.3  系統模擬驗證技術
    11.3.1  電腦模擬方法及其原理
    11.3.2  可視化技術

  11.4  小結
  習題
後記
參考文獻

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