嵌入式系统开发之道

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页数:558
译者:
出版时间:2011-12
价格:69.00元
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isbn号码:9787115266033
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图书标签:
  • 嵌入式
  • 嵌入式开发
  • 项目管理
  • 嵌入式系统开发
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具体描述

《嵌入式系统开发之道:菜鸟成长日志与项目经理的私房菜》用平易朴实的语言,以一个完整的嵌入式系统的开发流程为架构,通过一位“菜鸟”工程师与项目经理的诙谐对话,故事性地带出嵌入式系统概念及开发要素,并点出要成为一名称职的嵌入式系统工程师,在实际工作中所必须具备的各项知识及技能。

《嵌入式系统开发之道:菜鸟成长日志与项目经理的私房菜》可以分为三大部分:第1、3、4、17、18、19章和附录D为嵌入式系统概论与开发流程;第2、15、16章和附录A介绍了嵌入式系统项目管理与软件工程方面的知识;第5~14章,以及附录B、附录C介绍了嵌入式系统的开发技术。

《嵌入式系统开发之道:菜鸟成长日志与项目经理的私房菜》不仅可以作为致力于嵌入式系统开发初学者的入门教程,也可以作为从事嵌入式系统开发的项目经理、技术团队主管等不可不读的参考书。

《嵌入式系统开发之道》:探索底层逻辑,构建智能未来 这是一本专为渴望深入理解嵌入式系统奥秘的开发者量身打造的深度技术指南。它并非泛泛而谈的入门读物,而是旨在引领读者穿越复杂的技术迷雾,直抵嵌入式系统开发的核心,掌握构建高效、可靠、高性能嵌入式解决方案的精髓。本书将系统地梳理嵌入式系统从硬件到软件的各个层面,揭示其内在的运行机制,帮助开发者构建扎实的理论基础,并将其转化为卓越的工程实践。 核心内容概述: 本书的体系结构旨在提供一个全面且深入的嵌入式系统开发视角,从最基础的硬件交互到复杂的软件架构,层层递进,帮助读者建立完整的知识体系。 一、 嵌入式硬件的基石:理解微控制器与外设 微控制器(MCU)的架构深度解析: 我们将深入剖析主流微控制器的核心组成部分,包括CPU(如ARM Cortex-M系列)、存储器(RAM, Flash)、中断控制器、定时器/计数器、DMA控制器等。每一部分的功能、工作原理及其在嵌入式系统中的作用都将得到详尽阐述。例如,我们将讲解中断向量表的构建与响应流程,DMA如何实现高效的数据传输,以及不同类型存储器的特性与选择考量。 关键外设接口的原理与应用: UART, SPI, I2C, USB, CAN, Ethernet等是嵌入式系统与外界交互的关键。本书将详细讲解这些通信协议的工作机制、时序要求、寄存器配置以及在实际项目中的典型应用场景。例如,在讲解I2C时,会深入分析主从设备通信的时序、地址仲裁机制、ACK/NACK的意义,并提供具体代码示例。对于CAN总线,则会探讨其帧结构、优先级机制、错误检测与处理等。 ADC/DAC与传感器接口: 模拟信号的采集与输出是许多嵌入式应用不可或缺的部分。本书将深入讲解模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)的工作原理,包括采样率、分辨率、量化误差等关键参数,并介绍如何选择合适的传感器,以及传感器数据如何通过ADC接口被读取和处理。 电源管理与功耗优化: 在资源受限的嵌入式环境中,电源管理至关重要。本书将探讨低功耗模式、唤醒机制、稳压器原理等,并提供具体的功耗优化策略,帮助开发者设计出更节能的嵌入式产品。 二、 软件开发的精髓:从裸机到 RTOS 裸机编程的艺术: 在深入了解硬件的基础上,本书将带领读者掌握如何在裸机环境下进行高效的编程。这包括直接操作寄存器、编写中断服务程序(ISR)、实现底层驱动等。我们将通过大量实例,展示如何从零开始构建一个基本的驱动程序,如何进行精确的时序控制,以及如何进行高效的内存管理。 实时操作系统(RTOS)的理论与实践: 对于需要处理并发任务、严格时间约束的嵌入式系统,RTOS是必不可少的。本书将深入讲解RTOS的核心概念,如任务调度(抢占式、协作式)、任务间通信(信号量、互斥锁、消息队列、事件标志组)、内存管理、中断处理机制等。我们将选取一款或多款主流RTOS(如FreeRTOS, RT-Thread等),通过实例剖析其API使用,并讲解如何设计健壮的RTOS应用。例如,在讲解信号量时,会深入探讨其在资源保护和任务同步中的应用,并与互斥锁进行对比分析。 中断与异常处理: 深入理解中断和异常的机制是写出稳定可靠嵌入式软件的关键。本书将详细讲解中断的优先级、嵌套、向量表,以及异常的处理流程。同时,也会探讨如何编写高效且不会阻塞系统的ISR,以及如何设计健壮的异常处理策略。 驱动程序设计之道: 编写高质量的驱动程序是连接硬件与上层应用的桥梁。本书将遵循模块化、可重用、易于维护的原则,讲解设备驱动的架构设计,包括驱动的初始化、数据读写、状态管理、错误处理等。我们将以常见的传感器、通信模块等为例,演示完整的驱动开发流程。 嵌入式软件架构设计: 随着系统复杂度的增加,良好的软件架构至关重要。本书将探讨分层架构、事件驱动架构、状态机等设计模式在嵌入式系统中的应用,并指导读者如何构建可扩展、可维护的软件系统。 三、 高级主题与工程实践 嵌入式Linux开发: 对于需要更强大处理能力、丰富外设支持和复杂应用场景的嵌入式系统,嵌入式Linux是主流选择。本书将介绍嵌入式Linux的启动流程(Bootloader, Kernel, Rootfs),用户空间与内核空间的交互,设备树(Device Tree)的使用,以及如何进行应用程序开发和调试。 嵌入式系统的调试与测试: 调试是嵌入式开发中不可或缺的一环。本书将详细介绍各种调试工具(如JTAG/SWD调试器、逻辑分析仪、示波器)的使用方法,以及常用的调试技巧,如断点设置、单步执行、内存查看、寄存器监视等。同时,也会探讨嵌入式系统的单元测试、集成测试和系统测试方法。 嵌入式系统安全: 随着物联网的发展,嵌入式系统的安全性越来越受到重视。本书将探讨嵌入式系统面临的安全威胁,以及常见的安全防护措施,如代码加固、安全启动、加密通信等。 性能优化与功耗分析: 如何在有限的硬件资源下榨取最大的性能,并实现极致的功耗控制,是嵌入式工程师的挑战。本书将提供一系列性能优化和功耗分析的实用技巧,包括代码优化、算法改进、硬件配置调优等。 本书特点: 深入浅出: 避免过于晦涩的理论堆砌,力求用清晰易懂的语言和丰富的实例来阐述复杂的概念。 实践导向: 大量贴近实际工程的项目示例,让读者能够学以致用,快速掌握开发技能。 系统全面: 覆盖嵌入式系统开发的各个关键环节,为读者构建一个完整的知识图谱。 前沿视野: 关注嵌入式领域最新的技术发展和应用趋势,帮助读者保持竞争力。 通过学习本书,你将不仅掌握嵌入式系统的开发技术,更重要的是,你将培养出对底层硬件的深刻理解,对软件运行机制的敏锐洞察,以及解决复杂工程问题的独立思考能力。无论你是初涉嵌入式领域的工程师,还是希望深化技术功底的资深开发者,《嵌入式系统开发之道》都将是你不可或缺的得力助手,助力你开启智能硬件开发的新篇章。

作者简介

目录信息

读后感

评分

作者非常平实的语言写下了,这个领域里面真实的发生过的也可以还会继续发生的事故和故事。 第一部分写项目管理可能和技术不搭边,但也可以通过了解这方面的工作内容,方便和PM进行有效的沟通。 第二部分开始讲了很多软件从业者,即使是一个工作多年的老手,但是在嵌入式领域却...

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作者非常平实的语言写下了,这个领域里面真实的发生过的也可以还会继续发生的事故和故事。 第一部分写项目管理可能和技术不搭边,但也可以通过了解这方面的工作内容,方便和PM进行有效的沟通。 第二部分开始讲了很多软件从业者,即使是一个工作多年的老手,但是在嵌入式领域却...

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作者非常平实的语言写下了,这个领域里面真实的发生过的也可以还会继续发生的事故和故事。 第一部分写项目管理可能和技术不搭边,但也可以通过了解这方面的工作内容,方便和PM进行有效的沟通。 第二部分开始讲了很多软件从业者,即使是一个工作多年的老手,但是在嵌入式领域却...

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作者非常平实的语言写下了,这个领域里面真实的发生过的也可以还会继续发生的事故和故事。 第一部分写项目管理可能和技术不搭边,但也可以通过了解这方面的工作内容,方便和PM进行有效的沟通。 第二部分开始讲了很多软件从业者,即使是一个工作多年的老手,但是在嵌入式领域却...

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作者非常平实的语言写下了,这个领域里面真实的发生过的也可以还会继续发生的事故和故事。 第一部分写项目管理可能和技术不搭边,但也可以通过了解这方面的工作内容,方便和PM进行有效的沟通。 第二部分开始讲了很多软件从业者,即使是一个工作多年的老手,但是在嵌入式领域却...

用户评价

评分

《嵌入式系统开发之道》这本书,我断断续续地读了几个月,终于算是啃下来了。说实话,一开始是被书名吸引的,感觉一股“内功心法”的味道扑面而来,希望能够领略嵌入式开发的精髓。翻开第一页,扑面而来的就是各种晦涩的技术名词和复杂的原理图,一开始真的有点被劝退。我记得当时第一个让我印象深刻的章节讲的是内存管理,它详细地剖析了堆栈、堆、全局变量、静态变量的内存布局,还深入讲解了内存碎片、内存泄漏的成因和解决办法。虽然我之前也接触过一些内存相关的知识,但这本书的讲解方式让我有了醍醐灌顶的感觉。它不仅仅是罗列概念,更是通过大量的代码示例和图示,将抽象的内存模型具象化,让我能够清晰地看到数据在内存中是如何流转的。尤其是关于动态内存分配的底层实现,以及如何避免常见的内存操作陷阱,这些内容对我日常的开发工作帮助巨大。我经常遇到的程序崩溃问题,很多时候都能追溯到不当的内存使用。这本书提供的系统性讲解,让我能够从根源上理解问题,而不是头痛医头脚痛医脚。而且,它还介绍了不同处理器架构下内存管理的一些差异,这对于我这种需要跨平台开发的人来说,非常有价值。当然,这本书的难度不低,需要一定的C语言基础和计算机体系结构知识,但如果你真的想在嵌入式领域有所建树,这本书绝对是值得你花费时间和精力去钻研的。

评分

刚拿到《嵌入式系统开发之道》这本书的时候,我对它的期望值其实挺高的,毕竟“之道”这两个字就充满了哲学和深邃感。我期待它能给我带来一种“顿悟”,能够清晰地看到嵌入式开发的全貌,掌握其内在的运行逻辑。在阅读过程中,有一部分内容给我留下了非常深刻的印象,那就是关于实时操作系统(RTOS)的设计与原理。这本书没有停留在简单地介绍某个RTOS的使用方法,而是深入到了RTOS的核心机制,比如任务调度算法(如优先级调度、时间片轮转)、进程间通信(IPC)的各种方式(信号量、互斥锁、消息队列、事件标志组)以及它们各自适用的场景。我最喜欢的部分是关于中断处理和异常管理的章节,它详细讲解了中断向量表、中断服务程序的编写规范、以及如何有效地降低中断延迟,保证系统的实时性。还有关于内存保护单元(MPU)和内存管理单元(MMU)的对比分析,这对于理解多任务环境下内存安全至关重要。书中的图示非常精细,将复杂的RTOS内部工作流程展现得一目了然。通过学习这部分内容,我发现自己之前在处理多任务同步和资源竞争时的一些“拍脑袋”的做法,其实是有更深层次的理论依据的,并且这本书也提供了更优雅、更健壮的解决方案。对于那些希望深入理解RTOS而不是仅仅停留在API调用的开发者来说,这部分绝对是精华。

评分

《嵌入式系统开发之道》这本书,我大概花了两个多月的时间才看完,感觉收获颇丰,尤其是关于硬件接口和通信协议的那几个章节。我之前接触嵌入式开发,很多时候都是直接使用现成的库函数,对于底层的硬件原理了解得比较浅显。这本书则像一把钥匙,打开了通往硬件世界的大门。它详细讲解了各种常见的嵌入式通信接口,比如I2C、SPI、UART,不仅解释了它们的时序图和工作原理,还深入分析了它们的优缺点和适用场景。我记得有一个章节专门讲了如何设计一个高效的SPI通信协议,包括如何处理数据传输的速率、如何进行错误检测和纠错。此外,关于ADC和DAC的原理分析也让我受益匪浅,它详细解释了采样率、量化误差、分辨率等关键参数的意义,以及如何根据具体需求选择合适的ADC/DAC芯片。最让我惊喜的是,书中还花了相当大的篇幅讲解了嵌入式Linux环境下设备驱动程序的开发。它从Linux内核的设备模型讲起,逐步深入到编写字符设备驱动、块设备驱动和网络设备驱动的细节,并结合实际案例讲解了如何使用Linux的I/O模型、中断处理机制以及内存映射来与硬件进行交互。这对于我将来开发基于Linux的嵌入式系统非常有指导意义。

评分

拿到《嵌入式系统开发之道》这本书,我最期待的是它能在系统设计层面给我一些启发,让我能够站在更高的角度去审视嵌入式系统的构建。读到后面关于嵌入式系统性能优化和可靠性设计的章节时,我感觉非常契合我的需求。这本书并没有像很多技术书籍那样,局限于某个具体的技术点,而是从整体架构和设计原则的角度出发,探讨如何构建一个高性能、高可靠的嵌入式系统。它分析了影响系统性能的各种因素,包括CPU的功耗、内存的带宽、I/O的延迟等,并提供了一系列优化策略,比如代码的并行化、算法的优化、以及高效的内存访问模式。在可靠性方面,它详细讲解了如何进行故障分析,如何设计容错机制,以及如何通过软件和硬件相结合的方式来提高系统的鲁棒性。我特别喜欢关于状态机和有限自动机(FSM/FA)在嵌入式系统中的应用讲解,它展示了如何利用这些理论工具来设计清晰、易于维护的系统逻辑,避免复杂的嵌套if-else语句带来的混乱。书中还提到了单元测试和集成测试在嵌入式开发中的重要性,以及如何编写有效的测试用例来保证代码的质量。总的来说,这部分内容让我对如何设计一个“好”的嵌入式系统有了更深刻的理解,不再仅仅是实现功能,而是要考虑系统的长期稳定性和可维护性。

评分

《嵌入式系统开发之道》这本书,我在图书馆里偶然翻到的,当时就被它厚重的篇幅和略显专业的封面吸引住了。虽然我不是科班出身,但对嵌入式领域一直很感兴趣,希望通过这本书能系统地学习。在阅读过程中,最让我感到“烧脑”但又极具价值的是关于嵌入式安全攻防的章节。这本书并没有回避嵌入式系统在安全性方面面临的挑战,而是直面问题,深入剖析了常见的安全漏洞,比如缓冲区溢出、命令注入、代码篡改等,并详细讲解了相应的防御措施。它介绍了如何利用编译器提供的安全选项来增强代码的安全性,如何进行输入验证和输出编码来防止注入攻击,以及如何使用加密算法来保护敏感数据的传输和存储。书中还提到了安全启动(Secure Boot)和固件更新(Firmware Update)的安全机制,这对于我理解物联网设备的安全至关重要。我特别欣赏的是,它并没有仅仅停留在理论层面,而是通过大量的实际攻击案例和相应的防护代码示例,让读者能够直观地感受到安全威胁的真实存在,以及如何有效地抵御它们。对于那些开发需要连接网络、处理敏感信息的嵌入式产品的工程师来说,这部分内容绝对是必不可少的。它让我意识到,安全不仅仅是事后补救,更应该贯穿于整个开发流程。

评分

以后系统学习的时候可以再参考一下,可以买纸质书

评分

对嵌入式开发有比较完整的介绍,不但可以了解技术,也可以看看一线项目开发的实践经验。口语化,像是聊天似得,非常易读。

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技术书,对于关键的流程却语焉不详,遗憾

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从项目的立项,硬件的开发,软件的开发,后期的维护等方面介绍了整个项目的基本运作,并结合商业实际给出了项目商业化运作的关键点,值得一看

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通读90%,很多内容都跟工作相关,或者是更深入地分析,或者是更抽象的概括。阅读过程中对自己的工作以及行业处境进行了反思,感觉嵌入式开发的确苦逼,一直闭门开发也的确不是出路。

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