单片机应用文集(2) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:北京航空航天大学出版社

作者:何立民编

出品人:

页数:667 页

译者:

出版时间:1993年7月1日

价格:40.0

装帧:平装

isbn号码:9787810124072

丛书系列:

图书标签:

• kkan
• 单片机
• 嵌入式系统
• 应用开发
• 电子工程
• 实践案例
• 程序设计
• C语言
• 硬件设计
• 技术教程
• DIY

嵌入式系统设计与实践：从理论到前沿 本书聚焦于现代嵌入式系统设计的核心理念与前沿技术，旨在为读者提供一套全面、深入且极具实践指导意义的知识体系。它并非仅仅是某一特定微控制器或开发板的使用手册，而是一部关于如何构建、优化和部署复杂嵌入式系统的技术纲要。 第一部分：嵌入式系统基础理论与架构解析 本部分深入探讨嵌入式系统的基石，从硬件选型到软件架构，为后续的深入实践打下坚实的基础。 1. 嵌入式系统概述与演进： 详细梳理了嵌入式系统在工业控制、消费电子、物联网（IoT）等领域的发展脉络。重点分析了冯·诺依曼与哈佛架构在资源受限环境下的适用性对比，以及现代异构计算模型（如MIMD、SIMD）如何影响系统设计决策。 2. 处理器选型与核心技术： 剖析了主流的处理器架构，包括高性能的Cortex-A系列（用于复杂应用和操作系统运行）、实时性要求高的Cortex-M系列（用于设备控制），以及面向低功耗和边缘计算的RISC-V架构的崛起与特点。内容涵盖了流水线技术、缓存一致性（Cache Coherency）机制在嵌入式实时性保障中的作用。 3. 存储器系统与内存管理： 深入讲解了嵌入式系统中RAM（SRAM、DRAM）和非易失性存储器（NOR Flash, NAND Flash, eMMC）的选择标准与读写时序。尤其关注在资源受限环境下，如何进行有效的内存映射、段页式管理（在RTOS中实现）以及固件空中升级（OTA）所需的存储布局设计。 4. 接口与通信协议栈： 详尽阐述了片上通信（如SPI、I2C、UART）的底层时序控制与中断管理。同时，对外部高速接口如USB（OTG与Host模式）、PCIe在嵌入式平台上的配置与驱动编写进行了深入探讨，并对比分析了CAN FD、Ethernet/TCP/IP栈在工业和车载网络中的应用策略。 第二部分：实时操作系统（RTOS）深度剖析与应用 实时操作系统是现代嵌入式系统的“大脑”，本部分致力于揭示RTOS的内部机制及其对系统性能的决定性影响。 1. RTOS内核机制： 详细解析了任务调度算法（如固定优先级、轮转、优先级继承、优先级天花板协议），阐述了上下文切换的开销与优化方法。重点分析了中断服务程序（ISR）的设计规范，强调如何最小化ISR执行时间以保证系统的可预测性。 2. 进程间通信与同步： 系统性地介绍了信号量（Semaphore）、互斥锁（Mutex）、消息队列（Message Queue）和事件标志（Event Flag）等同步原语的使用场景和潜在陷阱（如死锁、优先级反转）。通过实际案例演示了如何利用这些工具构建健壮的多任务系统。 3. 内存池与动态分配策略： 探讨了标准`malloc`/`free`在实时系统中的局限性，并详细介绍了各种内存池（如固定大小区块池、链表式内存管理器）的实现原理，以及如何在内存碎片化日益严重的环境下进行有效的内存回收与重构。 4. 嵌入式Linux与驱动开发基础： 对于需要更高性能和网络能力的系统，本部分引入了嵌入式Linux的概念。内容包括Bootloader（U-Boot）的工作流程、内核裁剪与配置、设备树（Device Tree）的编写，以及标准字符设备驱动的模块化开发流程。 第三部分：嵌入式系统设计方法论与工程实践 本部分超越了具体的硬件和操作系统，专注于提升开发效率、确保产品质量和系统安全性的高级工程方法。 1. 嵌入式软件架构设计： 介绍了分层架构（Layered Architecture）、事件驱动架构（EDA）和面向服务的架构（SOA）在嵌入式领域的应用。强调了模块化设计、接口抽象层（HAL）的建立，以实现软硬件的解耦，便于后期维护和移植。 2. 调试、测试与性能分析： 讲解了利用JTAG/SWD进行底层调试、断点设置和寄存器观察的技巧。重点介绍了逻辑分析仪、示波器在时序验证中的作用。在软件测试方面，深入探讨了单元测试（如使用Ceedling/Unity框架）、集成测试的策略，以及如何使用性能分析工具（如Profiling）识别CPU热点和内存泄漏。 3. 系统级功耗管理： 针对电池供电和节能设备，详细分析了系统级的功耗优化手段，包括处理器时钟门控（Clock Gating）、电源域划分（Power Domain）、以及如何有效利用睡眠模式（Deep Sleep, Standby）并设计快速唤醒机制。 4. 功能安全与系统可靠性（Safety & Security）： 探讨了在关键系统中如何遵循功能安全标准（如IEC 61508或ISO 26262）的基本要求。在安全性方面，介绍了代码签名、安全启动（Secure Boot）流程的建立、以及如何处理敏感数据加密和固件认证，以应对日益增长的网络威胁。 本书适合于有一定C语言基础，希望从简单的“点亮LED”层面跨越到构建复杂、可靠、高性能嵌入式产品的工程师、技术爱好者和高校相关专业学生。它提供的是一套方法论框架，指导读者在面对任何新型处理器或RTOS时，都能快速定位问题并设计出最优化的解决方案。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，封面的排版简洁而不失专业感，那种深蓝与白色的经典搭配，透着一股沉稳的技术气息。拿到手里，纸张的质感也相当不错，印刷清晰锐利，即便是细小的电路图和代码块，也能看得一清二楚，这对于需要长时间阅读技术文档的人来说，简直是福音。我尤其欣赏作者在图文排版上的用心，很多复杂的概念，配上恰到好处的流程图或实物照片，一下子就变得生动起来，不再是枯燥的文字堆砌。初翻阅时，就能感受到这绝非那种粗制滥造的教材，它更像是一本经过精心打磨的技术手册，注重实用性和阅读体验。装帧上的这种对细节的关注，让我对后续的内容充满了期待，相信作者在内容组织上也会保持同样的严谨和专业水准。整体来看，从第一印象的“颜值”到实际的触感，都透露出一种高水准的制作工艺，让人愿意捧在手里细细品味。

评分☆☆☆☆☆

阅读体验上，这本书的语言风格可以说是“技术宅的浪漫”，精准、高效，但又透着一股匠人精神的温度。作者在描述复杂算法或协议时，很少使用晦涩难懂的行话，而是选择用清晰的逻辑链条将知识点串联起来，即便是首次接触该领域的读者，也能跟上思路。更难能可贵的是，在一些关键技术的介绍之后，作者总是会提供一些“作者的独到见解”或者“调试心得”，这些零散的片段，往往是官方文档里找不到，却在实际调试中至关重要的信息。这些“干货”的穿插，让整本书读起来一点都不觉得单调，仿佛是跟一位经验丰富的前辈在进行一对一的交流指导。它不是那种冷冰冰的知识传输，而是一种带有温度的知识传递过程，让人在学习技术的同时，也感受到了作者对这个领域的这份热爱和投入。

评分☆☆☆☆☆

从内容覆盖广度的角度来看，这本书的涉猎范围令人称道，它巧妙地平衡了深度与广度。它没有局限于某一特定领域的应用，而是通过多个相互关联的案例，展示了单片机技术在不同场景下的适应性和可塑性。无论是偏向于实时控制的工业应用，还是对功耗要求极高的物联网节点设计，都能在书中找到对应的思路和实现范例。这种多元化的视角，极大地拓宽了我对单片机应用边界的认知。它让我意识到，很多看似是领域特有的难题，其底层的解决思路往往是相通的，而这本书恰恰提供了这种底层思维的迁移路径。这种广博而不失深度的内容布局，确保了这本书的长期价值，即便技术栈发生迭代，其中所蕴含的设计思想和工程哲学，依然是宝贵的财富。

评分☆☆☆☆☆

这本书在组织结构上的层次感处理得非常巧妙，它不是简单地罗列知识点，而是构建了一个完整的知识体系地图。从基础概念的重申与深化，到中级模块的集成应用，再到最后复杂系统的设计思路，每一步的过渡都显得非常自然和顺畅。尤其是在章节间的衔接处，作者总会用一小段总结或展望来承上启下，让人清楚地知道当前学习的内容在整个应用链条中的位置，极大地帮助读者构建宏观的认知框架。这种结构上的匠心，使得读者在学习过程中不容易迷失方向，能够始终保持对全局的把握。特别是对于那些需要整合多个技术模块来完成一个完整项目的工程师来说，这种系统化的讲解方法论，比零散的资料堆砌要有效得多，它教会的不仅仅是“如何做”，更是“如何系统地思考”。

评分☆☆☆☆☆

这本书在对底层硬件和软件接口的阐述上，展现了作者深厚的工程实践功底。它并没有停留在教科书上那些过于理想化的理论模型，而是直接切入了实际项目开发中会遇到的那些“坑”和优化点。比如，对于特定型号单片机的寄存器操作，作者的处理方式非常贴合实际应用场景，讲解了如何在资源受限的环境下，最大化地发挥硬件潜力，这一点对于追求极致性能的嵌入式工程师来说，无疑是宝贵的经验。我特别留意了其中关于中断服务程序编写的部分，作者对于优先级管理和竞态条件处理的论述，逻辑清晰，推导过程详实，甚至引用了几个经典的故障案例来反面印证其重要性。这种由浅入深、结合实战的讲解模式，极大地降低了新技术和新特性的学习门槛，让初学者能快速建立起正确的工程思维，而有经验的开发者也能从中找到提升代码健壮性的新思路。这种对实践细节的执着，是这本书最打动我的地方之一。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆