多鏇翼無人飛行器嵌入式飛控開發指南(嵌入式與工業控製技術高等學校電子信息類專業係列教材)

多鏇翼無人飛行器嵌入式飛控開發指南(嵌入式與工業控製技術高等學校電子信息類專業係列教材) pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:清華大學
作者:編者
出品人:
頁數:
译者:
出版時間:2017-09-01
價格:69.0
裝幀:
isbn號碼:9787302472568
叢書系列:
圖書標籤:
  • 無人機
  • 無人機
  • 飛控
  • 嵌入式係統
  • 嵌入式開發
  • 工業控製
  • C語言
  • 單片機
  • 傳感器
  • 電機控製
  • 飛行算法
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具體描述

好的,下麵是一份圖書簡介,內容專注於嵌入式係統、工業控製、電子信息技術,但不涉及多鏇翼無人機飛控開發: --- 圖書名稱:《高性能嵌入式係統設計與實踐:從微控製器到應用層開發》 圖書簡介 本書係統闡述瞭高性能嵌入式係統的設計原理、開發流程與前沿技術應用。內容聚焦於現代嵌入式係統中的核心技術棧,旨在為電子信息類專業學生和從事嵌入式係統開發的工程師提供一套全麵、深入且注重實踐的參考資料。本書結構嚴謹,涵蓋瞭從硬件選型、底層驅動開發到復雜應用軟件構建的全過程,是構建可靠、高效嵌入式産品的基石。 第一部分:嵌入式係統基礎與硬件架構 本部分作為全書的理論基礎,首先深入剖析瞭嵌入式係統的基本概念、發展曆程與典型應用領域。我們詳細介紹瞭當前主流的微控製器(MCU)與微處理器(MPU)的架構差異,特彆是基於ARM Cortex-M和Cortex-A係列處理器的內部結構、存儲器映射、總綫結構(如AHB、APB)的工作機製。 重點內容包括: 1. 處理器核心詳解: 深入探討指令集架構(ISA)、流水綫技術、中斷控製器(NVIC)與內存保護單元(MPU)的配置與應用。 2. 片上資源利用: 詳細講解通用輸入/輸齣(GPIO)、定時器/脈衝寬度調製(PWM)、模數轉換器(ADC)和數模轉換器(DAC)的精確配置與高效驅動方法。 3. 時鍾與電源管理: 分析係統時鍾樹的配置策略,以及如何實現低功耗模式設計(睡眠、停止、待機),以滿足移動和電池供電設備的需求。 第二部分:實時操作係統(RTOS)與並發編程 在現代嵌入式應用中,實時性與任務管理是關鍵。本部分聚焦於實時操作係統的原理、選型與應用,特彆是FreeRTOS和RT-Thread等主流內核。 內容涵蓋: 1. RTOS核心機製: 詳細解釋任務調度算法(優先級、時間片輪轉)、上下文切換的機製、內核對象(信號量、互斥鎖、消息隊列、事件標誌組)的正確使用與陷阱規避。 2. 中斷服務與臨界區保護: 強調在多任務環境中,如何安全地處理中斷與臨界區,避免競態條件和死鎖。 3. 內存管理策略: 探討動態內存分配的挑戰(如內存碎片化)及其在RTOS環境下的優化方案。 第三部分:通信協議棧與數據交換 嵌入式設備間的互聯互通和與外部世界的通信能力是係統功能實現的重要組成部分。本部分集中講解瞭底層硬件接口和高級網絡協議的實現。 1. 傳統串行通信: UART、SPI、I2C的電氣特性、時序分析及驅動程序編寫。特彆關注SPI在高速數據傳輸中的應用,以及I2C在多設備總綫仲裁中的處理。 2. 工業現場總綫: 深入介紹CAN(控製器局域網)協議的工作原理、報文過濾機製及其在分布式控製係統中的應用。 3. 嵌入式網絡: 重點講解TCP/IP協議棧在嵌入式設備上的移植與應用,包括LwIP協議棧的配置與優化。我們將介紹如何基於Socket編程實現可靠的網絡數據收發,並探討嵌入式係統中的以太網MAC層驅動開發。 第四部分:嵌入式軟件工程與質量保障 本部分提升到工程化層麵,討論如何構建可維護、可擴展且健壯的嵌入式軟件係統。 1. 固件開發流程與工具鏈: 詳細介紹從交叉編譯、鏈接腳本的生成到固件燒錄和調試的全套流程。使用GDB進行遠程調試、分析堆棧溢齣和非法內存訪問的方法。 2. 設備驅動程序(Device Driver)開發: 強調驅動程序的模塊化設計,重點講解如何為自定義硬件編寫符閤操作係統規範的高質量驅動。 3. 係統調試與性能分析: 介紹邏輯分析儀、示波器在嵌入式調試中的應用。講解如何使用性能分析工具追蹤CPU占用率、識彆I/O瓶頸,並進行內存泄漏檢測。 第五部分:高級應用與前沿技術集成(非空中控製領域) 最後一部分將當前熱門的嵌入式技術與工業控製、物聯網(IoT)應用相結閤,展示係統的擴展能力。 1. 文件係統集成: 介紹FATFS、JFFS2等嵌入式文件係統的原理與移植,以及在非易失性存儲器(如SD卡、eMMC)上的數據持久化方案。 2. 嵌入式安全基礎: 探討安全啓動(Secure Boot)的基本概念,以及數據加密傳輸在設備認證中的基礎應用。 3. 人機交互接口(HMI): 講解如何使用圖形庫(如LVGL)在嵌入式設備上設計和實現用戶友好的圖形界麵,並處理觸摸屏的輸入事件。 本書通過大量實際工程案例、代碼示例和硬件實驗指導,確保讀者不僅理解理論,更能動手實踐,掌握設計和實現復雜嵌入式係統的核心能力。其內容深度和廣度,使其成為電子信息類專業深度學習和工程師職業發展的必備參考書。 ---

作者簡介

目錄資訊

讀後感

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用戶評價

评分☆☆☆☆☆

對於我這樣對無人機技術充滿熱情,但又缺乏係統性學習途徑的業餘愛好者來說,這本書簡直是“及時雨”。它就像一位經驗豐富的工程師,耐心細緻地將復雜的飛控開發過程分解成一個個易於理解的模塊。我之前對嵌入式係統開發一直感到有些神秘,但這本書的講解讓我茅塞頓開。作者從最基礎的微控製器選型、開發環境搭建,到傳感器數據采集與融閤,再到核心的飛行控製算法,每一個環節都講解得非常透徹。我尤其喜歡書中對PID控製器的講解,它不僅闡述瞭原理,還提供瞭詳細的調參指導,這讓我感覺離讓無人機穩定飛行又近瞭一大步。書中還涉及到瞭姿態解算、位置控製、航點導航等更高級的主題,這些都為我提供瞭未來深入學習的方嚮。讓我驚喜的是,書中還穿插瞭不少實際應用中的案例和注意事項,這使得書本知識更具指導意義。這本書的編寫風格嚴謹而不失易懂,邏輯清晰,循序漸進,讓我能夠輕鬆地掌握各個知識點,並且逐步建立起完整的飛控開發知識體係。

评分☆☆☆☆☆

對於我這樣一個對無人機技術充滿熱情,但又缺乏係統性學習途徑的愛好者來說,這本書簡直是及時雨。它精準地填補瞭我知識體係中的空白,讓我從一個“看客”變成瞭一個潛在的“開發者”。書中對於多鏇翼無人機飛行原理的講解,用瞭很多形象的比喻,比如將各個鏇翼的作用類比成翅膀的不同扇動方式,很容易就能理解它們是如何協同實現升降、轉嚮和姿態調整的。在嵌入式開發方麵,作者也給齣瞭非常實用的指導,從單片機的選擇、寄存器操作,到常用的通信協議(如UART、SPI、I2C),再到RTOS(實時操作係統)的應用,這些都是構建復雜嵌入式係統的基石。我尤其對書中關於飛行控製算法的講解感到興奮。PID控製器的推導和調參過程被拆解得非常清晰,配以豐富的圖示和數學推導,讓我這個以前對控製理論有些畏懼的人,也能夠理解其核心思想。書中還提到瞭更先進的控製方法,如卡爾曼濾波在姿態解算中的應用,這讓我看到瞭飛控技術的深度和廣度。這本書的編寫語言簡潔明瞭,沒有過多的學術術語堆砌,讓人讀起來輕鬆愉快,並且能夠快速地將理論知識與實際的開發需求聯係起來。

评分☆☆☆☆☆

我一直認為,要真正理解一樣事物,必須瞭解它的“內髒”是如何運作的。這本書恰好滿足瞭我這個需求,它將多鏇翼無人機的“大腦”——飛控係統,進行瞭詳盡的剖析。從硬件選型,到嵌入式軟件開發,再到控製算法的設計,每一個環節都講解得深入透徹。我尤其喜歡書中關於傳感器數據融閤的章節,它解釋瞭如何將來自不同傳感器的信息進行整閤,從而獲得更精確和可靠的飛行狀態信息。比如,如何結閤陀螺儀和加速度計來估計姿態,以及如何利用GPS和氣壓計來確定位置。在算法方麵,作者對PID控製的講解非常到位,從基本原理到實際調參,都提供瞭非常實用的指導。書中還提到瞭增量式PID等改進算法,這讓我對控製理論有瞭更深的認識。更讓我驚喜的是,書中還涉及瞭一些更高級的飛控主題,如路徑規劃和自主飛行,這為我提供瞭未來深入研究的方嚮。這本書的編寫風格邏輯清晰,層層遞進,即使是初學者,也能夠輕鬆理解其中的內容,並且能夠逐步建立起完整的飛控開發知識體係。

评分☆☆☆☆☆

我必須承認,在閱讀這本書之前,我對“嵌入式”這個詞的理解僅限於模糊的概念,更不用說將其與“多鏇翼無人機飛控”這樣高精尖的技術聯係起來瞭。這本書的齣現,徹底改變瞭我對這一領域的認知。作者以一種近乎“手把手”的教學方式,將整個復雜的飛控係統分解成瞭易於理解的模塊。從最底層的微控製器選型、開發環境搭建,到傳感器的數據采集與融閤,再到核心的姿態控製、位置控製算法,每一個環節都講解得細緻入微。我尤其欣賞書中在講解過程中穿插的實際應用場景,比如如何處理傳感器噪聲,如何進行濾波,以及如何應對外部乾擾。這些細節的處理,充分體現瞭作者深厚的工程經驗。書中對於不同類型傳感器的介紹,以及它們各自的優缺點,也為我提供瞭一個更全麵的視角。比如,對不同IMU的對比分析,讓我明白瞭為何在實際應用中需要權衡精度、成本和功耗。更令我驚喜的是,書中還涉及瞭一些更高級的主題,如路徑規劃和自主避障,雖然這些內容對我目前而言可能還稍顯超前,但能夠提前接觸到這些前沿技術,無疑是極具價值的。這本書不僅僅是一本技術手冊,更像是一位經驗豐富的工程師在與你分享他的知識和心得,讓你少走彎路,快速掌握核心技能。

评分☆☆☆☆☆

這本書為我打開瞭一個全新的世界——一個集成瞭硬件、軟件和算法的精密係統。我一直對無人機飛行原理充滿好奇,但從未想過能夠深入瞭解其背後的開發過程。這本書就像一盞明燈,照亮瞭我前行的道路。作者在講解嵌入式係統開發時,非常注重基礎知識的鞏固,從微控製器架構、存儲器管理,到中斷處理、外設驅動,都進行瞭詳細的介紹。這為理解更復雜的飛控算法打下瞭堅實的基礎。在飛控核心算法方麵,我尤其欣賞書中對姿態控製和位置控製的講解。PID控製器的原理、參數整定方法,以及如何將其應用於實際的無人機飛行,都得到瞭清晰的闡述。書中還提到瞭多種濾波算法,如互補濾波和卡爾曼濾波,這些對於提高傳感器數據的準確性和魯棒性至關重要。讓我印象深刻的是,作者並沒有僅僅停留在理論層麵,而是提供瞭大量的代碼示例和硬件接口說明,這使得我可以將書本知識轉化為實際的開發實踐。這本書的語言風格嚴謹而不失趣味,讓我能夠沉浸其中,並且在不知不覺中掌握瞭許多寶貴的知識。

评分☆☆☆☆☆

這本書是我踏入多鏇翼無人機飛控開發領域的敲門磚,也是我遇到的最紮實的入門教材之一。作者並沒有一開始就拋齣復雜的專業術語,而是從最基礎的嵌入式係統概念入手,逐步引導讀者進入多鏇翼無人機的世界。我特彆欣賞書中對硬件部分的講解,從微控製器到各種傳感器(IMU、GPS、氣壓計、磁力計等),都進行瞭詳細的介紹,包括它們的工作原理、接口方式以及在飛控係統中的作用。在軟件開發方麵,書中給齣瞭清晰的流程指導,從開發環境的搭建到固件的編寫,再到調試技巧,都非常實用。讓我印象深刻的是關於飛行控製算法的章節,作者用大量篇幅講解瞭PID控製器,並提供瞭詳細的推導過程和調參方法,這對於理解如何讓無人機穩定飛行至關重要。書中還提到瞭姿態解算、位置控製等關鍵技術,這些都是構建一個功能完善的飛控係統的基石。這本書的語言風格簡潔明瞭,圖文並茂,使得學習過程更加輕鬆愉快,我能夠清晰地理解每一個概念,並將其與實際的開發場景聯係起來。

评分☆☆☆☆☆

這本書簡直是打開瞭我對無人機飛控開發世界的大門!我一直對那些在空中自由翱翔的機器充滿好奇,但技術細節總讓我望而卻步。直到我翻開這本書,纔發現原來復雜的技術也能如此清晰地展現在眼前。作者並沒有一開始就拋齣晦澀難懂的理論,而是循序漸進,從最基礎的嵌入式係統概念講起,逐步深入到多鏇翼無人機的硬件架構、傳感器原理以及核心的飛控算法。我特彆喜歡書中對各個組件的詳細解讀,比如IMU(慣性測量單元)如何感知姿態,GPS如何定位,以及各種通信模塊如何協同工作。書中的圖示清晰且貼切,很多抽象的概念通過這些圖變得具象化,大大降低瞭理解門檻。更重要的是,它不僅僅是理論的堆砌,更強調實踐。書中有不少代碼示例和僞代碼,雖然我還沒有完全動手去實現,但看到這些能夠轉化為實際操作的邏輯,就覺得非常有成就感。我尤其對書中關於PID控製器的講解印象深刻,以往總覺得它是個高深的算法,現在理解瞭它的原理和調參方法,感覺自己離讓無人機穩定飛行又近瞭一大步。這本書的編寫風格非常適閤初學者,語言流暢,邏輯嚴謹,讓人讀起來不會感到枯燥。即使遇到一些相對深入的話題,作者也會用通俗易懂的語言進行解釋,並提供相關的參考資料,這一點做得非常人性化。我期待著能根據書中的指導,一步步搭建屬於自己的無人機飛控係統。

评分☆☆☆☆☆

我一直認為,真正掌握一項技術,需要深入瞭解它的“心髒”是如何跳動的。這本書恰好滿足瞭我這個需求,它以一種近乎“解剖”的方式,深入剖析瞭多鏇翼無人機的飛控係統。從最底層的嵌入式硬件接口,到最核心的飛行控製算法,作者都進行瞭詳盡的講解。我尤其欣賞書中關於傳感器數據融閤的章節,它清晰地解釋瞭如何整閤來自不同傳感器(如IMU、GPS、氣壓計)的信息,以獲得更準確和可靠的飛行狀態數據。這對於保證無人機的穩定性和精確性至關重要。在算法方麵,書中對PID控製器的講解尤為精彩,它不僅闡述瞭原理,還提供瞭大量的實例和調參技巧,讓我能夠理解如何通過精確的控製來讓無人機保持飛行姿態和執行指令。更讓我驚喜的是,書中還觸及瞭一些更高級的飛控主題,如卡爾曼濾波在姿態估計中的應用,以及基本的路徑規劃算法,這為我提供瞭更廣闊的學習視野。這本書的編寫風格嚴謹而又不失趣味,邏輯性強,讓我能夠一步步地理解和掌握復雜的飛控技術。

评分☆☆☆☆☆

這本書對於我來說,不僅僅是一本技術書籍,更像是一扇通往無人機智能飛行世界的大門。它精準地填補瞭我對多鏇翼無人機飛控開發的知識空白。作者在講解嵌入式係統開發時,非常注重基礎知識的構建,從微控製器的體係結構,到常用的通信協議,再到實時操作係統的應用,都進行瞭詳細的介紹,為理解更復雜的飛控算法打下瞭堅實的基礎。在飛控核心算法方麵,我尤其欣賞書中對姿態控製和位置控製的講解。PID控製器的原理、參數整定方法,以及如何將其應用於實際的無人機飛行,都得到瞭清晰的闡述。書中還提到瞭多種濾波算法,如互補濾波和卡爾曼濾波,這些對於提高傳感器數據的準確性和魯棒性至關重要。讓我印象深刻的是,作者並沒有僅僅停留在理論層麵,而是提供瞭大量的代碼示例和硬件接口說明,這使得我可以將書本知識轉化為實際的開發實踐。這本書的語言風格簡潔明瞭,圖文並茂,使得學習過程更加輕鬆愉快,並且能夠快速地將理論知識與實際的開發需求聯係起來。

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這本書的價值,遠超其作為一本“開發指南”的定位。它更像是一部關於多鏇翼無人機“靈魂”的解剖學教程。從最基礎的硬件接口,到最核心的飛行控製算法,作者都進行瞭深入淺齣的講解。我之前一直睏惑於無人機是如何在空中保持穩定,又是如何精準執行指令的。這本書為我揭示瞭其中的奧秘。它詳細講解瞭傳感器數據采集與融閤的重要性,比如如何利用加速度計和陀螺儀的數據來精確估計飛機的姿態,以及如何通過GPS和氣壓計來確定其位置。最讓我受益匪淺的是關於飛控算法部分的闡述。作者不僅介紹瞭PID控製器,還觸及瞭更復雜的如LQR(綫性二次調節器)等高級控製理論在無人機中的應用。這些內容雖然有一定深度,但作者通過清晰的邏輯和圖錶,讓抽象的數學模型變得易於理解。此外,書中關於嵌入式係統的開發流程、調試技巧也給齣瞭非常實用的建議,這對於初學者來說是極其寶貴的財富。我特彆喜歡書中對不同硬件平颱(如STM32係列微控製器)的適配和驅動開發講解,這為我將來動手實踐提供瞭清晰的路綫圖。

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