具体描述
《单片机原理及控制技术》着重介绍计算机控制系统的组成、单片微型计算机的结构，软硬件系统，基本控制算法及在工业控制中的应用技术。全书共9章，主要内容以单片机控制系统为例，介绍微机控制系统的结构、组成、算法；分别讲述基于MCS-51系列单片机的结构及工作原理、指令系统及程序设计(包括C51程序设计)、中断系统及定时／计数器、串行通信、系统扩展技术、过程输入／输出通道、数字控制器设计、计算机控制系统设计与开发等内容。
《单片机原理及控制技术》可作为高等院校自动化、电气、计算机科学与技术、机电一体化等专业计算机控制技术或单片机课程的教材，也可作为从事计算机控制系统技术人员的参考书。
《嵌入式系统设计与应用》 本书深入探讨嵌入式系统的核心原理、关键技术及其在实际工程中的广泛应用。不同于侧重于微控制器本身特性的教材，《嵌入式系统设计与应用》将视角放宽至整个嵌入式系统生态，旨在为读者构建一个全面、系统的理解框架。 核心内容概述： 1. 嵌入式系统架构与构成： 硬件平台选型与分析： 本章详细介绍不同类型微处理器（如ARM Cortex-M系列、RISC-V架构等）及其配套硬件（如存储器、I/O接口、传感器、执行器、通信模块）的选择原则和关键技术指标。重点分析了不同处理器架构在性能、功耗、成本、生态系统等方面的权衡，以及如何在项目需求驱动下做出最优硬件平台决策。 嵌入式操作系统（RTOS）的原理与实践： 深入剖析实时操作系统的核心概念，包括任务管理（创建、调度、同步、通信）、内存管理（静态分配、动态分配）、中断处理、设备驱动模型等。通过对FreeRTOS、RT-Thread、Zephyr等主流RTOS的源码分析和实例演示，帮助读者掌握RTOS在嵌入式系统中的部署和优化技巧，理解其在保障系统实时性、并发性和可靠性方面的作用。 驱动程序开发与接口技术： 详细讲解如何为嵌入式设备开发高效、稳定的驱动程序。涵盖了通用串行总线（USB）、串行通信接口（UART、SPI、I2C）、网络通信接口（Ethernet、Wi-Fi、Bluetooth）、存储设备接口（SD卡、NAND/NOR Flash）等硬件接口的通信协议、时序和编程模型。重点关注中断驱动、DMA（直接内存访问）等加速数据传输的技术，以及低功耗驱动的设计。 嵌入式软件开发流程与工具链： 介绍从需求分析、系统设计、编码实现、调试测试到最终部署的完整嵌入式软件开发生命周期。详述了交叉编译环境的搭建、调试工具（如GDB、JTAG/SWD调试器）、版本控制系统（如Git）、自动化构建工具（如CMake、Makefiles）的使用方法。强调软件工程在嵌入式项目中的重要性，包括代码规范、模块化设计、可重用性等。 2. 关键嵌入式技术专题： 低功耗设计与管理： 探讨在资源受限的嵌入式系统中实现低功耗的关键技术。包括处理器休眠模式、外设时钟门控、电源管理单元（PMIC）的使用、电池管理系统（BMS）的集成，以及软件层面的功耗优化策略，如事件驱动唤醒、周期性任务的优化执行等。 嵌入式通信协议与网络： 深入介绍嵌入式系统中常用的通信协议，包括工业通信（CAN、Modbus、PROFINET）、物联网通信（MQTT、CoAP、LwM2M）、无线通信（Zigbee、LoRa、NB-IoT）等。分析不同协议的特点、适用场景以及在嵌入式设备上的实现方法，并探讨如何构建异构网络的互联互通。 嵌入式安全技术： 随着物联网设备的普及，嵌入式安全变得至关重要。本章介绍嵌入式设备面临的安全威胁，如固件篡改、数据泄露、拒绝服务攻击等，并深入讲解安全防护技术，包括硬件安全模块（HSM）、安全启动、数据加密（AES、RSA）、安全通信（TLS/SSL）、固件更新安全机制等。 嵌入式系统测试与验证： 强调嵌入式系统质量保证的重要性。介绍单元测试、集成测试、系统测试、性能测试、压力测试等多种测试方法。重点讲解自动化测试框架、仿真测试、硬件在环（HIL）测试等在嵌入式系统验证中的应用，确保产品稳定可靠。 3. 嵌入式系统应用实例分析： 智能家居系统： 以智能门锁、智能照明、环境监测为例，讲解如何将各种传感器、执行器、通信模块和嵌入式操作系统集成，实现互联互通的智能家居解决方案。 工业自动化控制： 分析PLC（可编程逻辑控制器）、HMI（人机界面）等工业控制设备的设计原理，以及在工业现场的组态、调试和维护。重点探讨实时性、可靠性和现场总线技术在工业应用中的核心地位。 医疗电子设备： 介绍心电图仪、血糖仪、输液泵等医疗电子设备在设计中的特殊要求，如高精度、高可靠性、生物兼容性、EMC（电磁兼容性）设计以及相关医疗器械法规的遵从。 车载电子系统： 探讨汽车电子控制单元（ECU）的设计、CAN总线通信、ADAS（高级驾驶辅助系统）的软硬件实现，以及信息娱乐系统的集成。 本书特色： 理论与实践相结合： 每一章节都配以丰富的实例和代码片段，帮助读者理解抽象概念并掌握实际操作技能。 面向系统整体： 强调嵌入式系统是一个由硬件、软件、通信和应用组成的有机整体，鼓励读者从系统层面进行思考和设计。 技术前沿性： 涵盖了当前嵌入式领域的热点技术和发展趋势，如RISC-V架构、边缘计算、AIoT等。 工程导向： 聚焦于解决实际工程问题，培养读者解决复杂嵌入式系统设计挑战的能力。 《嵌入式系统设计与应用》适合于高等院校相关专业的学生，也为从事嵌入式系统开发、物联网工程、自动化控制等领域的工程师提供了宝贵的参考资料。通过对本书的学习，读者将能够独立完成复杂的嵌入式系统项目设计与开发，并能紧跟行业技术发展的步伐。
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