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页数:364

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出版时间:2010-3

价格:42.00元

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isbn号码:9787121104213

丛书系列:嵌入式技术与应用丛书

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好的，以下是为您构思的一本与《嵌入式硬件》无关的图书简介： --- 《星海拾遗：古代航海的科技与文化密码》 内容简介 在人类文明的长河中，海洋一直是神秘与挑战并存的疆域。从远古的独木舟到宏伟的帆船舰队，人类征服海洋的历程，是一部交织着勇气、智慧与技术的壮丽史诗。《星海拾遗：古代航海的科技与文化密码》一书，将带您穿越时空，深入探索古代社会在航海领域所积累的深厚知识体系、精湛技术以及由此衍生的丰富文化内涵。 本书并非单纯罗列航海事件，而是聚焦于支撑这些远航的“看不见的基石”——那些被时间掩盖却至关重要的科技成果和思维模式。我们将从多个维度，细致剖析古代先民如何克服地理限制，凭借有限的工具，绘制出他们心中的世界地图。 第一部分：定位的艺术——古代的导航体系构建 在没有卫星和全球定位系统的时代，定位是航海中最核心的难题。本书将详尽阐述古代文明如何发展出地标识别法、天文导航以及地磁定向技术的萌芽。 天象学的应用： 我们将重点解析古代水手如何依赖日月星辰的规律进行导航。从古巴比伦人对黄道的早期观测，到中国古代水手使用北斗七星确定方位，再到波利尼西亚人通过观察特定恒星的升起与落下点，结合海水的颜色、波浪的形态、鸟类的迁徙方向，建立起一套复杂而精确的“自然罗盘”。书中将引用大量翔实的古代文献和考古发现，重建当时的观测方法和计算过程。 制图学的演进： 航海图的绘制是古代科技的集中体现。本书对比了不同文明的制图风格，从早期的象形地貌图，到托勒密的几何投影，再到中世纪的“T-O”世界图和更具实用性的“鲁姆图”（Portolan Charts）。我们将分析这些地图是如何结合实际航行数据，逐步从神话想象过渡到科学测绘的历程，并探讨皮影和羊皮纸等载体材料对信息保存的影响。 简易工具的智慧： 介绍古代导航仪器的原理与制造工艺。例如，古希腊的星盘（Astrolabe）如何被应用于测量天体高度和确定纬度；波斯和印度洋水手使用的简易“浮标法”；以及中国古代水手在阴天或夜晚，通过测量水深和潮汐规律来判断距离与浅滩的方法。这些工具的简约设计背后，蕴含着对物理学和几何学朴素而深刻的理解。 第二部分：动力的革新——船舶设计与建造的工程学 古代船只的性能直接决定了远航的可能性与安全性。本部分着重探讨不同地域文化背景下，造船材料的选择、船体结构的设计以及推进方式的创新。 材料的地理决定论： 不同的地理环境决定了造船的“基因”。书中对比了地中海的软木和松木船体（强调速度与转向性），北欧的橡木和榫卯结构（强调坚固与耐波性），以及中国南方沿海的竹材和藤条技术。我们将详细分析榫卯结构、沥青（或桐油）防水处理以及龙骨设计的演变，揭示这些技术如何一步步增强船只的抗沉性和载重能力。 风帆与舵系统的进化： 帆是古代航海的“引擎”。本书将深入研究从早期的方形帆到横向多桅帆的转变，分析不同帆型在逆风和顺风时的效率差异。特别地，对中国古代使用的多桅、多层多区隔的硬性横帆（如中国福船的结构）与西方早期船只的对比分析，将揭示不同文明在追求速度、稳定性和操控性上的不同侧重。舵系统的发展，从早期的侧桨到中世纪后期的船尾舵，是控制力的巨大飞跃，书中将对此进行工程学分析。 超越人力：潮汐与洋流的利用： 成功的远航者不仅要对抗自然，更要懂得驾驭自然。我们将分析古代航海家如何利用季风带（如印度的季风洋流系统）进行“借力航行”，以及对当地洋流的准确预判，这在很大程度上是经验积累和对宏观气候规律认识深化的结果。 第三部分：贸易、冲突与文化融合的载体 航海技术的发展，是推动全球化和文化交流的强大驱动力。本书的最后一部分将探讨这些科技成就如何重塑了古代世界。 丝绸之路的海上延伸： 从印度洋到南海的香料、瓷器和丝绸贸易网络，是古代航海科技最直接的应用体现。我们将重构郑和下西洋的船队规模、补给策略以及其背后所依赖的先进航海图谱和天文观测数据，并将其置于当时全球贸易体系中进行考察。 法律与社会结构： 远洋贸易催生了复杂的商业规则和法律体系。书中将考察古代海商组织（如地中海的提尔商人公会、阿拉伯的商团）如何规范航行安全、风险分摊和货物纠纷，这些“海商法”的雏形，是现代海洋法的重要思想源泉。 文明的碰撞与技术的传播： 航海技术并非孤立发展，而是伴随着接触、冲突和模仿而传播。本书将追溯阿拉伯数字系统、指南针技术（磁性罗盘的早期形态）、以及新型耐腐蚀船漆等关键技术的跨区域转移路径，展示古代科技交流的复杂性和动态性。 《星海拾遗》旨在唤醒读者对人类早期工程智慧的敬畏，理解在资源匮乏的条件下，人类为探索未知所付出的不懈努力。它是一本关于古代工程学、地理学、天文学以及文化人类学的综合性读物，适合所有对历史、技术探索和海洋文明感兴趣的读者。 ---

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这本书给我带来的最大改变，或许是让我从一个“使用者”的心态，转变为一个“创造者”的心态。我开始不再仅仅满足于现有产品的表现，而是会去思考，如果我来设计，我会如何去优化，如何去实现更独特的功能。书中关于信号处理和滤波技术的讲解，让我对数字信号处理（DSP）在嵌入式系统中的作用有了更深的认识。它不仅仅是针对音频视频，在各种传感器数据处理、控制算法实现等方面，DSP都扮演着至关重要的角色。 让我惊喜的是，书中还涉及了一些关于射频（RF）和无线通信的基础知识。虽然不是专门的无线通信教材，但它对Wi-Fi、蓝牙、Zigbee等常见无线通信技术的基本原理进行了简要介绍，以及它们在嵌入式系统中的应用。这让我意识到，现代嵌入式系统往往是联网的，而无线通信能力是实现这一目标的关键。理解这些基本原理，有助于我更好地把握未来嵌入式系统发展的方向。

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这本书的结构和内容安排，也非常符合我作为一个学习者的习惯。它循序渐进，从最基础的概念讲起，然后逐渐深入到更复杂的系统层面。我尤其喜欢它在讲解存储器和数据传输时，对时序图的运用。清晰的时序图能够非常直观地展示数据在不同组件之间传输的过程和时机，这对于理解硬件的协同工作至关重要。 另一个让我赞赏的地方是，书中并没有回避一些“棘手”的问题，比如如何处理硬件故障、如何进行调试、如何进行性能优化等。它提供了一些实用的技巧和方法，让我感觉像是得到了一个经验丰富的导师的指导。例如，在谈到EMC（电磁兼容性）时，它不仅强调了设计的重要性，还提供了一些在实际调试中排除EMC问题的思路，这对于我这样一个刚刚接触硬件设计的初学者来说，非常有价值。

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在我看来，这本书的价值在于它提供了一种“由内而外”的视角来理解嵌入式硬件。它不是简单地教你如何使用某个芯片，而是让你理解这个芯片为什么这么设计，它是如何工作的，以及它在整个系统中所扮演的角色。书中对微控制器（MCU）的讲解，就是一个很好的例子。它详细介绍了MCU内部的各个组成部分，如CPU核心、Flash存储器、RAM、定时器、ADC、PWM等，以及它们是如何协同工作的。 我尤其对书中关于低功耗设计策略的讨论印象深刻。在嵌入式领域，功耗往往是首要考虑的因素之一，而这本书则系统地介绍了各种低功耗技术，如时钟门控、电源门控、休眠模式、动态电压频率调整（DVFS）等，并分析了它们在不同场景下的应用效果。这让我明白，一个高效的嵌入式硬件设计，不仅仅是性能的堆叠，更是对资源的精打细算，是对每一个微小功耗的极致优化。

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我必须说，这本书不仅仅是关于“嵌入式硬件”本身，它更是一种关于“解决问题”和“系统思考”的思维方式的启蒙。在读到关于实时操作系统（RTOS）与硬件交互的部分时，我才真正理解了为什么嵌入式系统需要一个操作系统，以及RTOS是如何在有限的资源下，实现任务调度、资源管理、中断响应等复杂功能的。 书中对于硬件抽象层（HAL）的讨论，也让我受益匪浅。它解释了HAL是如何屏蔽底层硬件的差异，为上层软件提供统一的接口，从而提高软件的可移植性和复用性。这让我明白，一个优秀的嵌入式系统设计，不仅要关注硬件本身的性能，更要关注如何通过软件设计来最大化硬件的价值，以及如何让系统更容易维护和扩展。

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阅读这本书的过程中，我最大的感受是作者在“系统性”和“实践性”之间找到了一个绝佳的平衡点。它没有像某些过于理论化的书籍那样，将读者淹没在抽象的概念和复杂的数学公式中，反而通过大量的实例和图示，将看似枯燥的技术细节变得生动易懂。例如，在讲解ADC（模数转换器）和DAC（数模转换器）时，它并没有仅仅停留在“将模拟信号转换为数字信号”的层面，而是详细解释了采样率、量化误差、滤波技术等关键参数，并结合实际应用场景，如音频处理、传感器数据采集，展示了这些参数如何影响最终的输出质量。 让我尤为惊叹的是，书中关于通信接口的部分。USB、SPI、I2C、UART等等，这些我之前只听说过名字的接口，在这本书里被系统地梳理了一遍。它不仅介绍了这些接口的基本工作原理和物理层规范，更重要的是，深入剖析了它们在不同应用场景下的优缺点，以及如何在实际项目中进行选择和优化。比如，SPI适合高速、点对点通信，而I2C则更适合连接多个设备，并且在总线长度和功耗方面有优势。它还提及了CAN总线在汽车电子领域的应用，以及Ethernet在工业自动化中的重要性，这些都极大地拓展了我的视野。

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对我这样一个对底层技术充满好奇的读者来说，这本书简直就是一份宝藏。它不仅仅是传授知识，更重要的是，它教会了我如何去思考，如何去分析问题，以及如何去构建一个可靠的嵌入式系统。在讲解传感器接口时，它没有简单地给出传感器的工作电压和信号类型，而是深入探讨了传感器的精度、线性度、响应时间、噪声抑制等关键参数，并分析了这些参数在不同应用场景下的重要性。 我特别喜欢它关于嵌入式Linux系统的一些讨论。虽然我不是一名软件工程师，但了解硬件如何与操作系统协同工作，以及操作系统如何驱动硬件发挥其最大潜力，这对我来说至关重要。书中对Linux内核中的设备驱动模型、中断处理机制以及内存管理等方面都有涉及，这些内容虽然偏向软件，但却为我理解硬件的功能提供了至关重要的支撑。它让我明白，硬件的强大功能，最终需要通过精妙的软件设计来释放。

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这本书给我的感觉，就像是为我打开了一扇通往嵌入式世界的大门，让我看到了隐藏在设备背后的那些“智慧”是如何实现的。我之前对“嵌入式系统”的理解，更多是停留在“把某个功能集成到硬件里”的层面，但读完这本书，我才意识到，真正的“嵌入”是一种高度集成和优化的设计哲学。它不仅仅是将CPU、内存、外设简单地堆叠在一起，而是根据特定的应用需求，对各个组件进行精心的选择、配置和协同工作。 书中关于PCB（印刷电路板）设计的一些章节，也给了我很多启发。我之前一直觉得PCB就是一块绿色的板子，上面插着各种元器件，但这本书让我了解到，PCB的设计远不止于此。它涉及到信号完整性、电源完整性、电磁兼容性（EMC）等一系列至关重要的工程问题。比如，在讲解差分信号和地线设计时，作者通过图示清晰地说明了如何避免信号串扰和噪声耦合，以及这些细节如何影响到整个系统的稳定运行。甚至连元器件的布局和走线方式，都蕴含着深厚的学问，这让我对电子工程师的专业性有了全新的认识。

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拿到这本《嵌入式硬件》之前，我一直以为自己对硬件这东西多少有些了解，毕竟日常接触的各种电子设备，从手机到电脑，再到各种智能家居，背后不都是硬件在支撑吗？然而，随着我对这个领域越来越深入，尤其是当我开始真正思考“嵌入式”这个词的含义时，才发现自己之前的认知有多么肤浅。这本书恰恰填补了我在这方面的知识空白，它不是那种简单罗列各种芯片型号和接口标准的“字典式”读物，而是更注重从底层原理出发，深入浅出地剖析嵌入式硬件的构成、工作方式以及设计思路。 我特别喜欢它在讲解CPU内核时，没有止步于“中央处理器”这个概念，而是详细介绍了不同架构（如ARM、MIPS）的设计哲学，它们在功耗、性能、指令集等方面的权衡与取舍，以及为什么在嵌入式领域ARM如此盛行。接着，它又将目光投向了内存系统，不仅仅是RAM和ROM，更深入地探讨了缓存机制、内存控制器的工作原理，以及这些因素如何直接影响到整个系统的响应速度和稳定性。当我读到它关于时钟系统和电源管理的部分时，我才真正理解了为什么很多嵌入式设备能够长时间待机，并且如何在有限的功耗下实现复杂的功能。书中对GPIO（通用输入输出）的讲解也让我印象深刻，它不仅仅是简单的“开关”，而是作为CPU与外部世界交互的桥梁，通过不同的配置模式，实现输入、输出、中断等多种功能，这其中的精妙之处，远非我之前所能想象。

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坦白说，在阅读这本书之前，我对“SoC”（System on Chip）这个概念的理解也比较模糊。总觉得它就是个集成了很多功能的芯片，但具体是怎么集成的，以及这样做的意义是什么，我一直没有一个清晰的概念。而这本书，恰恰用非常直观的方式解决了我的困惑。它详细地剖析了SoC的设计理念，是如何将CPU、GPU、DSP、内存控制器、各种通信接口以及专用加速器等组件，集成到同一块芯片上，从而实现更小的体积、更低的功耗和更高的集成度。 我尤其欣赏书中关于SoC内部总线结构和互联方式的讲解。它介绍了AMBA（Advanced Microcontroller Bus Architecture）等总线协议，以及它们是如何在SoC内部实现高效的数据传输和资源共享的。这不仅仅是关于连接，更是关于如何让这些不同的功能模块协同工作，形成一个完整的系统。此外，书中还提及了FPGA（Field-Programmable Gate Array）作为一种灵活的硬件实现平台，在嵌入式原型开发和特定应用加速方面的作用，这让我对硬件开发的多元化有了更深刻的理解。

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总而言之，这是一本让我从根本上改变了对嵌入式硬件看法的书。它不仅仅是知识的传递，更是一种思维的启发。我之前认为嵌入式硬件是一个非常“硬核”的领域，只有经过多年专业训练的人才能理解，但这本书让我发现，通过系统的学习和正确的引导，即使是像我这样的初学者，也能逐步掌握其中的奥秘。 我尤其对书中关于硬件安全和可靠性设计的一些内容印象深刻。在如今信息安全日益重要的时代，嵌入式设备的安全性也越来越受到关注。书中提到了加密算法在硬件中的实现、安全启动流程、以及如何防止物理攻击等内容，这让我意识到，一个完善的嵌入式系统，不仅仅需要强大的功能，更需要坚实的安全保障。这本书为我打开了一个全新的视角，也点燃了我进一步深入探索嵌入式世界的热情。

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甘瑟尔

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