汽车单片机及局域网技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:北京蓝色畅想图书发行有限公司（原高等教育出版社）

作者:侯树梅

出品人:

页数:222

译者:

出版时间:2005-6

价格:18.80元

装帧:

isbn号码:9787040167429

丛书系列:

图书标签:

• 汽车单片机
• 汽车电子
• CAN总线
• LIN总线
• AUTOSAR
• 嵌入式系统
• 汽车网络
• 电机控制
• 传感器技术
• 汽车通信

《智能驾驶系统核心技术解析》 本书深入剖析了现代汽车智能驾驶系统所依赖的底层硬件与软件技术，旨在为汽车电子工程师、软件开发者以及对自动驾驶技术感兴趣的读者提供一套全面而系统的技术指南。 内容概述： 本书的写作核心围绕着汽车智能化、网联化的发展趋势，聚焦于构成智能驾驶系统关键模块的技术要素。全书共分为七个部分，每个部分都力求从理论到实践，由浅入深地讲解相关技术。 第一部分：车载高性能计算平台架构 此部分首先介绍了当前主流的车载高性能计算单元（ECU）的演进历程，从传统的MCU架构向更强大的SoC（System on Chip）和MPU（Microprocessor Unit）发展。我们将详细阐述SoC的内部结构，包括CPU核心（如ARM Cortex-A系列）、GPU（图形处理器）、NPU（神经网络处理器）以及DSP（数字信号处理器）等异构计算单元的协同工作机制。重点分析其在处理海量传感器数据、运行复杂的感知算法、规划决策以及控制执行等任务中的作用。此外，还将探讨不同类型车载芯片的性能指标、功耗管理以及散热设计的重要性。 第二部分：多传感器融合技术与算法 智能驾驶系统的“眼睛”和“耳朵”——各类传感器是其感知外部环境的基础。本部分将详细介绍当前主流的汽车传感器技术，包括： 摄像头（Camera）： 从CMOS传感器的工作原理到图像处理流水线（ISP），再到主流的图像识别算法（如CNN）在目标检测、车道线识别、交通标志识别等方面的应用。 激光雷达（LiDAR）： 深入解析不同类型的LiDAR（如机械式、固态式）的工作原理，包括TOF（Time-of-Flight）和OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）等技术。重点介绍LiDAR点云数据的处理方法，如滤波、去噪、分割以及基于点云的3D目标检测算法。 毫米波雷达（Radar）： 阐述FMCW（Frequency Modulated Continuous Wave）雷达的信号处理流程，包括距离、速度和角度的测量原理。重点分析其在目标跟踪、盲区监测、自适应巡航控制（ACC）等功能中的优势与局限。 超声波传感器（Ultrasonic Sensor）： 介绍超声波测距的基本原理，及其在泊车辅助、低速避障等场景的应用。 在此基础上，本部分将重点讲解多传感器融合（Sensor Fusion）的关键技术。涵盖从低层融合（原始数据融合）、中层融合（特征融合）到高层融合（目标/决策融合）的不同策略。详细介绍卡尔曼滤波（Kalman Filter）、扩展卡尔曼滤波（EKF）、无迹卡尔曼滤波（UKF）以及粒子滤波（Particle Filter）等状态估计算法在融合过程中的应用。并探讨如何利用概率图模型（如贝叶斯网络）和机器学习方法实现更鲁棒、更准确的环境感知。 第三部分：路径规划与决策控制系统 在对周围环境进行精确感知后，智能驾驶系统需要做出合理的决策并规划安全的行驶路径。本部分将深入探讨： 行为决策（Behavioral Decision Making）： 介绍基于规则的决策系统、有限状态机（FSM）以及基于强化学习（Reinforcement Learning）的决策方法，例如在变道、超车、会车等场景下的决策逻辑。 全局路径规划（Global Path Planning）： 讲解A算法、D Lite算法等在地图环境中进行最优路径搜索的方法。 局部路径规划（Local Path Planning）： 重点介绍模型预测控制（MPC）、曲线插值（如样条曲线）、采样基础规划（如RRT）等在动态环境中生成平滑、安全、可执行轨迹的算法。 车辆动力学与控制（Vehicle Dynamics and Control）： 分析车辆的纵向和横向动力学模型，介绍PID控制、LQR（Linear Quadratic Regulator）控制等在横向（转向）和纵向（加速/制动）控制中的应用。并探讨如何将路径规划结果转化为车辆的实际控制指令。 第四部分：车载网络通信与协议 智能驾驶系统是一个庞大且复杂的分布式系统，高效可靠的车载网络通信是其正常运行的基石。本部分将深入解析： CAN（Controller Area Network）总线： 详细介绍CAN协议的物理层、数据链路层以及应用层，包括帧格式、仲裁机制、错误检测与处理。重点分析其在传统ECU通信中的广泛应用以及在部分智能驾驶系统中的限制。 LIN（Local Interconnect Network）总线： 介绍LIN总线作为CAN的补充，在低成本、低速率应用中的特点和优势。 FlexRay总线： 讲解FlexRay总线的高性能、确定性时序以及冗余性，重点分析其在对时序要求极高的安全相关功能（如线控转向）中的应用。 车载以太网（Automotive Ethernet）： 随着数据量的剧增，车载以太网已成为智能驾驶系统首选的网络技术。本部分将详细介绍IEEE 802.3标准在汽车领域的应用，包括TSN（Time-Sensitive Networking）技术，用于实现高带宽、低延迟、确定性通信。重点分析其在数据传输、诊断与调试以及软件更新（OTA）中的关键作用。 其他新兴车载网络： 简要介绍UCI（Universal Car Interface）等面向未来车载通信的新技术。 第五部分：车联网（V2X）通信技术 车联网（Vehicle-to-Everything）技术是实现智能驾驶系统协同感知、协同决策的重要支撑。本部分将聚焦于： V2V（Vehicle-to-Vehicle）、V2I（Vehicle-to-Infrastructure）、V2P（Vehicle-to-Pedestrian）、V2N（Vehicle-to-Network）通信： 详细阐述各种V2X通信场景下的需求与挑战。 通信技术标准： 深入介绍DSRC（Dedicated Short-Range Communications）和C-V2X（Cellular V2X）两种主流V2X通信技术。重点分析C-V2X的演进，包括LTE-V2X和5G-V2X，及其在低延迟、高可靠性方面的优势。 消息内容与安全： 探讨V2X通信中传输的关键信息（如车辆状态、感知信息、交通信号信息等）以及保障通信安全和隐私的技术，包括数字签名、身份认证等。 第六部分：高精度定位与地图技术 精准的定位是智能驾驶系统实现自主导航和路径跟踪的基础。本部分将涵盖： GNSS（Global Navigation Satellite System）技术： 介绍GPS、GLONASS、Galileo、北斗等卫星导航系统的基本原理，以及RTK（Real-Time Kinematic）差分技术在提升定位精度方面的作用。 惯性测量单元（IMU）： 讲解加速度计和陀螺仪的工作原理，以及它们在GNSS信号丢失时的航位推算（Dead Reckoning）中的作用。 轮速传感器（Wheel Speed Sensor）与转向角传感器（Steering Angle Sensor）： 分析这些传感器如何辅助车辆的运动状态估计。 高精度地图（HD Map）与定位： 详细介绍高精度地图的构成元素（如车道线、路标、道路边界等），以及如何通过传感器数据与高精度地图进行匹配（Map Matching）来获得厘米级精度的定位。探讨SLAM（Simultaneous Localization and Mapping）技术在动态环境建图与定位中的应用。 第七部分：系统安全与功能安全 随着智能驾驶系统功能的不断增强，保障系统的安全性和可靠性至关重要。本部分将重点关注： 信息安全（Cybersecurity）： 分析智能驾驶系统面临的潜在网络攻击风险，如ECU入侵、通信篡骗、数据篡改等。介绍加密算法、身份认证、入侵检测与防御系统（IDS/IPS）等信息安全防护技术。 功能安全（Functional Safety）： 深入讲解ISO 26262标准在汽车功能安全领域的要求。涵盖安全生命周期、危害分析与风险评估（HARA）、安全概念设计、以及ASIL（Automotive Safety Integrity Level）分级。重点分析冗余设计、故障检测与响应机制在确保车辆在出现故障时仍能安全运行方面的作用。 软件可靠性与测试： 介绍软件开发中的安全编码规范、静态代码分析、单元测试、集成测试以及HIL（Hardware-in-the-Loop）仿真测试等方法，以保证软件的健壮性和可靠性。 通过对以上七个部分的系统性阐述，《智能驾驶系统核心技术解析》旨在为读者提供一个深入理解现代汽车智能化发展脉络的平台，并为相关领域的技术创新与实践提供有价值的参考。

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一直以来，我对汽车的内部运作机制充满了探究的渴望，尤其是那些藏在车身各处的电子控制单元（ECU）是如何协同工作的，《汽车单片机及局域网技术》这本书名正好击中了我的兴趣点。我非常期待书中能够深入剖析汽车单片机在不同ECU中的具体应用，比如，发动机控制单元（ECU）中使用的单片机，需要处理大量复杂的传感器数据，并进行高精度的实时控制，这其中涉及到哪些关键技术？书中是否会详细介绍这些实时控制算法的实现原理？同时，对于汽车局域网技术，我对于CAN总线的分布式控制特性和可靠的通信机制非常感兴趣。希望书中能详细讲解CAN总线的帧结构、仲裁机制、错误检测和处理方法，以及它在汽车网络架构中的地位。除此之外，我还想了解LIN总线和FlexRay总线等其他车载通信协议的特点和应用场景，比如LIN总线在车身电子领域的广泛应用，以及FlexRay总线在需要高可靠性和高实时性的动力总成和底盘控制中的作用。我希望这本书能提供一些实际的开发案例，例如如何使用C语言编写一个简单的CAN通信驱动程序，或者如何通过分析车载网络数据来诊断汽车故障。这本书的价值在于，它能否为我揭示现代汽车电子系统背后精密的工程设计和技术实现。

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我一直对汽车内部的“智慧”是如何实现的感到好奇，《汽车单片机及局域网技术》这本书名恰好触及了我最想了解的根本。在我看来，单片机就像是汽车的“神经元”，而各种局域网技术则是连接它们的“神经纤维”。我期待书中能够深入剖析汽车单片机在不同ECU中的应用，比如，在先进驾驶辅助系统（ADAS）中，单片机如何处理来自摄像头、雷达、激光雷达等传感器的海量数据，并实现目标检测、路径规划等复杂功能？书中是否会涉及一些关于如何优化单片机性能、提高数据处理效率的算法和技巧？对于汽车局域网技术，我尤其想了解CAN总线是如何实现其高效、可靠的通信机制的，比如它的错误帧检测和重传机制，以及在复杂电磁干扰环境下的表现。此外，我还对LIN总线在车身电子领域的应用，以及FlexRay总线在动力总成控制等要求高实时性和高可靠性的场景下的优越性充满好奇。我希望这本书能够提供一些关于如何进行汽车网络通信协议的仿真和测试的工具和方法，例如使用CANoe或VectorCAST等软件来验证通信协议的正确性。对我而言，理解这些技术，才能真正理解汽车的智能与安全是如何构建起来的。

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这本书的标题《汽车单片机及局域网技术》给我一种系统性的感觉，仿佛能够从宏观到微观地理解汽车电子系统。我一直认为，汽车的智能化和网联化是未来发展的必然趋势，而单片机和各种通信协议则是实现这一切的基础。我非常想知道，这本书在单片机部分，是否会介绍当前主流的汽车级单片机供应商，比如NXP、Infineon、Renesas等，以及它们推出的产品系列及其在汽车电子领域的核心优势？我特别关注的是，这些单片机在设计时，如何满足汽车环境的严苛要求，例如宽温度范围、高可靠性、长寿命以及严格的EMC（电磁兼容性）标准？此外，关于汽车局域网技术，除了普遍的CAN总线，我对LIN总线在车身电子控制方面的应用，以及FlexRay总线在高可靠性、高带宽通信中的作用特别感兴趣。书中是否会深入剖析这些总线的物理层和数据链路层协议，以及它们在不同汽车总线架构中的地位？我更期待的是，能够看到一些实际的开发案例，例如如何使用单片机编写驱动程序来访问CAN总线，或者如何利用LIN总线来控制车窗升降、后视镜调节等功能。对于一个希望深入了解汽车电子开发的读者来说，这种理论与实践相结合的内容是极其宝贵的。我希望这本书能够提供一些关于汽车网络通信的诊断和调试方法，以及如何识别和解决常见的网络故障。

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当我看到《汽车单片机及局域网技术》这本书名时，我immediately联想到汽车日益增长的智能化和网联化需求。单片机作为汽车电子的核心处理单元，以及各种局域网技术作为它们之间沟通的桥梁，共同构成了现代汽车的“神经系统”。我非常希望这本书能详细阐述单片机在汽车中的各种应用场景，比如，除了传统的发动机和变速箱控制，它在车载信息娱乐系统、仪表盘显示、座椅调节、车灯控制等方面的具体作用是什么？书中会不会深入讲解汽车级单片机的硬件特性，如其工作电压范围、温度适应性、低功耗设计，以及在安全性方面（如ASIL等级）的要求？在局域网技术方面，我特别希望了解CAN总线是如何实现多主控、非破坏性仲裁的，以及其在复杂汽车网络中是如何保证通信的鲁棒性。此外，我对LIN总线在低成本、低带宽传感器节点中的应用，以及FlexRay总线在高可靠性、时间触发通信方面的优势也充满好奇。我期待书中能提供一些关于如何进行汽车总线通信协议的分析和诊断的实用方法，例如如何使用示波器或逻辑分析仪来捕获和分析CAN报文，以及如何利用相关的软件工具来模拟和测试车载网络。总而言之，我希望这本书能够为我打开一扇通往汽车电子世界的大门，让我对其内部精密的运作机制有一个深刻的理解。

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我是一名对汽车底层技术充满浓厚兴趣的学习者，而《汽车单片机及局域网技术》这本书名无疑触及了我最想探索的领域。在我看来，汽车不再仅仅是代步工具，它已经演变成了一个移动的智能终端，而这一切的实现都离不开强大的单片机和高效的通信网络。我对书中关于汽车专用单片机的选型和应用非常感兴趣，比如，不同ECU（如发动机控制、变速器控制、车身控制）对单片机的性能要求差异很大，书中是否会详细介绍这些差异，以及如何根据具体应用场景选择合适的单片机型号？特别是，针对安全性和可靠性要求极高的汽车电子系统，单片机在抗干扰、电源管理、冗余设计等方面有哪些特殊的设计考量？在局域网技术方面，除了大家熟知的CAN总线，我更关注其在车载网络中的演进和发展。书中是否会介绍CAN FD（Flexible Data-Rate）等更高性能的CAN协议版本，以及它们在提升通信带宽和降低延迟方面的优势？对于新兴的车载以太网技术，这本书是否会涉及其在车内信息娱乐系统、高级驾驶辅助系统（ADAS）以及自动驾驶等领域的应用？我渴望能从书中看到一些实际的工程应用案例，例如，如何利用单片机实现一个简单的车身控制模块，或者如何分析一辆汽车的网络通信数据流，从而理解不同ECU之间的交互过程。这本书的价值在于，它能否帮助我建立起一个完整的汽车电子系统知识框架。

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作为一名汽车爱好者，我对车辆的智能化和电气化发展趋势尤为关注，《汽车单片机及局域网技术》这本书恰好触及了我最感兴趣的两个核心技术领域。在我看来，单片机是汽车电子系统的“大脑”，而局域网技术则是它们之间传递信息的“血管”。我非常期待书中能够详细介绍汽车级单片机的种类、特性及其在不同ECU（如发动机管理、制动防抱死系统、车身控制模块）中的具体应用。特别是，如何利用单片机来实现复杂的控制算法，例如对发动机喷油、点火时间的精确控制，以及如何保证这些系统在极端工况下的稳定性和可靠性。在局域网技术方面，除了深入讲解CAN总线，我更想了解其在不同车型和年代的演进，以及现代汽车网络中是否还有其他更先进的通信技术。书中是否会涉及LIN、FlexRay、MOST（Media Oriented Systems Transport）甚至是车载以太网（Automotive Ethernet）等技术？我非常希望能从中学习到如何设计和实现一个简单的车载通信网络，例如如何将多个传感器的数据通过CAN总线进行传输和汇总。对我而言，能够理解这些底层技术，有助于我更全面地认识和欣赏现代汽车的工程之美。

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拿到这本《汽车单片机及局域网技术》着实是抱着学习汽车电子技术的好奇心，毕竟现在汽车越来越智能，各种控制单元（ECU）和它们之间的通信网络，尤其是CAN总线，在整个汽车的运行中扮演着至关重要的角色。我对单片机的概念并不陌生，但将其应用于汽车这样一个复杂且对可靠性要求极高的领域，我总觉得其中蕴含着许多值得深入探究的细节。比如，书中会不会详细讲解不同类型的汽车专用单片机，它们的性能特点、功耗管理、抗干扰能力等方面与普通单片机有什么本质区别？还有，对于汽车内部各种传感器，如温度传感器、压力传感器、位置传感器等，它们的数据是如何通过单片机进行采集、处理和传输的？这些传感器在实际工作中会遇到哪些恶劣环境，单片机又是如何保证其稳定工作的？我特别期待书中能有具体的案例分析，例如某个ECU（如发动机控制单元、制动防抱死系统控制器）是如何通过单片机来协调执行各项任务的，它的硬件架构和软件设计思路是怎样的。同时，对于汽车局域网技术，我非常想了解它的发展历程，从最初的点对点通信到现在的多总线并行，再到未来可能出现的更先进的网络架构。书中会不会涉及到Ethernet AVB（Audio Video Bridging）等新兴的汽车网络技术，以及它们在信息娱乐系统、自动驾驶等领域的应用前景？对汽车电子爱好者来说，了解这些技术原理，不仅能满足自己的求知欲，或许还能为未来的汽车开发或维修打下坚实的基础。我对这本书的期望很高，希望它能像一位经验丰富的导师，循序渐进地带领我走进汽车电子的奇妙世界。

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作为一名对汽车技术充满热情的学习者，我渴望深入了解现代汽车电子系统的核心。《汽车单片机及局域网技术》这本书的书名正是我一直在寻找的。我非常希望能从书中了解到汽车级单片机在不同ECU中的具体应用，例如，在集成化的电子电气架构中，单片机是如何协同工作的，以及如何实现多任务处理和资源共享？书中是否会涉及一些汽车电子开发中常用的编程语言和开发工具，例如C/C++语言、Keil MDK、IAR Embedded Workbench等？在局域网技术方面，我对于CAN总线的广泛应用及其在汽车网络中的核心地位非常感兴趣，希望书中能详细讲解CAN协议的报文格式、仲裁机制以及错误处理方法。此外，我还对LIN总线在低成本的执行器控制方面的应用，以及FlexRay总线在高安全性、高实时性控制系统中的作用充满好奇。我期待这本书能够提供一些关于汽车总线通信的安全性和可靠性方面的深入探讨，例如如何防止网络攻击，以及如何提高通信系统的容错能力。能够从书中获得实用的知识和技术洞察，对我理解汽车的未来发展至关重要。

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我对汽车电子系统充满了浓厚的兴趣，尤其是那些决定着车辆性能、安全和舒适性的核心技术。《汽车单片机及局域网技术》这本书的书名直接点明了我想要探索的领域。我非常希望书中能够详细介绍汽车中常用的单片机家族，例如STMicroelectronics的STM32系列、NXP的S32K系列等，并分析它们在汽车电子领域的典型应用。例如，在动力总成控制中，单片机如何处理来自曲轴、凸轮轴、氧传感器等多个传感器的数据，并进行实时的喷油和点火控制？书中是否会涉及嵌入式实时操作系统（RTOS）在汽车ECU中的应用，以及如何保证任务的优先级和实时性？在局域网技术方面，除了CAN总线，我还对LIN总线在成本敏感的车身电子控制（如电动车窗、车灯）中的应用，以及FlexRay总线在高可靠性、时间同步通信方面的优势非常感兴趣。我希望能够学习到一些关于汽车总线诊断和故障排除的实用技巧，例如如何使用OBD-II诊断仪解读故障码，或者如何通过分析CAN报文来定位网络通信问题。这本书的深度和广度，将直接决定我能否真正掌握汽车电子技术的核心。

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我一直对汽车的“大脑”——那些分布在各个角落的电子控制单元（ECU）——充满好奇，它们是如何协同工作的？《汽车单片机及局域网技术》这本书名瞬间抓住了我的眼球。在我看来，一本好的技术书籍，不仅仅是罗列枯燥的理论和代码，更重要的是它能够清晰地阐述技术背后的逻辑和应用场景。例如，关于单片机在汽车中的应用，我非常关心它如何处理实时性极强的数据，例如发动机的点火时序控制，一个小小的偏差都可能导致发动机性能下降甚至熄火。书中会不会深入讲解实时操作系统（RTOS）在汽车ECU中的应用，以及任务调度、中断处理等核心概念？另外，汽车内部的通信网络，尤其是CAN总线，虽然是汽车电子领域的“老熟人”，但其协议细节、错误检测与纠错机制，以及在实际应用中如何优化通信效率，仍然是我想要深入了解的。这本书会详细介绍CAN协议的帧格式、报文优先级、仲 गुंतवणूक等关键技术吗？我更希望看到的是，作者能够结合实际汽车电路图和代码片段，来阐释这些原理。比如，通过分析某个特定ECU的框图，说明其内部单片机是如何与传感器、执行器以及其他ECU进行交互的。对于局域网技术，我不仅想了解CAN，还希望能看到LIN、FlexRay甚至车载以太网（Automotive Ethernet）的介绍，它们各自的特点、优势以及在不同应用场景下的选择依据。了解这些，对于理解汽车架构的演进，以及未来自动驾驶和智能网联汽车的发展趋势至关重要。

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