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編輯推薦

全麵、係統地掌握嵌入式係統設計的優秀指南，提供大量精彩案例。
行文清晰易懂，著重強調實例與圖錶。
對於不很熟悉嵌入式係統及其應用的實踐工程師來說， 《嵌入式係統設計與開發實踐(第2版)/嵌入式係統經典叢書》是非常有用的參考。 《嵌入式係統設計與開發實踐(第2版)/嵌入式係統經典叢書》給齣瞭學習嵌入式係統的全新方法，將嵌入式係統看成一個整體，說明其定義、組成結構、注意事項以及嵌入式係統設計的完整過程與方法。

較第1版而言，第2版新增內容/本書特色：
新添瞭嵌入式新成員“可穿戴設備”，如智能手錶及其與智能手機應用的交互
介紹較新的USB 3.0、藍牙標準、Wi-Fi標準和4G/LTE標準
基於工具的新版本更新瞭工具用法和屏幕截圖
介紹全新的行業趨勢：開發平颱(集成的硬件平颱)
新增瞭雲(物聯網)和嵌入式係統等新熱點技術
詳述麵嚮設計和開發的方法
介紹編程概念：基礎乃至高級的嵌入式C主題

內容簡介

《嵌入式係統設計與開發實踐(第2版) 全麵係統地介紹嵌入式硬件和固件的設計、開發、集成技術，並討論如何高效地管理開發過程。本書編排精當，采用布魯姆LO(學習目標)分類方法，保證讀者通過學習獲得預期效果。本書細膩闡明基礎乃至高級概念，每章開頭列齣學習目標，然後穿插大量錶格、圖和例題來解釋相應主題；章末附有課後習題、復習題和實驗練習題，以幫助讀者鞏固所學的知識。 《嵌入式係統設計與開發實踐(第2版)/嵌入式係統經典叢書》在上一版的基礎上做瞭全麵細緻的更新，融入瞭嵌入式係統設計領域的所有前沿開發技術

作者簡介

Shibu，是一位資深技術架構師，擁有豐富的嵌入式係統H/W與固件開發經驗，在微控製器、實時操作係統(Windows CE/Mobile 7.0、MicroC/OS-II、VxWorks、RTX-51)、設備驅動程序、引導程序和設備接口等領域擁有豐富的知識和深厚的技術積澱。Shibu曾任CDAC高級研究員、Infosys Technologies公司高級技術架構師，目前供職於美國微軟公司，擔任高級固件工程師。Shibu在印度Calicut 大學儀錶與控製工程學院獲得工學學士學位。

目錄

第Ⅰ部分 理解嵌入式係統的基本概念
第1章 嵌入式係統簡介 3
1.1 嵌入式係統的含義 3
1.2 對比嵌入式係統與通用
計算係統 4
1.3 嵌入式係統的發展曆程 5
1.4 嵌入式係統的分類 6
1.4.1 基於時代的分類 6
1.4.2 基於復雜度和性能的分類 7
1.5 嵌入式係統的主要應用領域 7
1.6 嵌入式係統的用途 8
1.6.1 數據的采集、存儲與顯示 8
1.6.2 數據通信 9
1.6.3 數據(信號)處理 10
1.6.4 監測 10
1.6.5 控製 10
1.6.6 專用用戶界麵 11
1.7 可穿戴設備——嵌入式技術與
生活方式的創新結閤 11
1.8 本章小結 12
1.9 重要術語 13
1.10 課後習題 14
1.11 復習題 14
第2章 典型的嵌入式係統 15
2.1 嵌入式係統的內核 17
2.1.1 通用處理器與專用處理器 17
2.1.2 專用集成電路 24
2.1.3 可編程邏輯器件 25
2.1.4 商用現貨 26
2.2 存儲器 27
2.2.1 程序存儲器 27
2.2.2 讀-寫存儲器/隨機存取
存儲器 29
2.2.3 基於接口類型的存儲器
分類 31
2.2.4 存儲器映射 31
2.2.5 嵌入式係統中的存儲器
選型 32
2.3 傳感器與激勵器 33
2.3.1 傳感器 34
2.3.2 激勵器 34
2.3.3 I/O子係統 34
2.4 通信接口 42
2.4.1 闆上通信接口 43
2.4.2 外部通信接口 48
2.5 嵌入式固件 56
2.6 係統其他元件 57
2.6.1 復位電路 57
2.6.2 欠壓保護電路 58
2.6.3 振蕩器 58
2.6.4 實時時鍾 59
2.6.5 看門狗定時器 59
2.7 PCB與無源元件 60
2.8 本章小結 60
2.9 重要術語 62
2.10 課後習題 64
2.11 復習題 67
2.12 實驗練習題 68
第3章 嵌入式係統的特徵與質量
屬性 69
3.1 嵌入式係統的特徵 69
3.1.1 麵嚮特定應用和特定領域 69
3.1.2 反饋與實時性 70
3.1.3 能在惡劣環境中工作 70
3.1.4 分布式 70
3.1.5 尺寸小、重量輕 71
3.1.6 低功耗、節能 71
3.2 嵌入式係統的質量屬性 71
3.2.1 工作模式下的質量屬性 71
3.2.2 非工作模式下的質量屬性 73
3.3 本章小結 75
3.4 重要術語 76
3.5 課後習題 76
3.6 復習題 78
第4章 嵌入式係統——麵嚮特定應用與
特定領域 79
4.1 洗衣機——麵嚮特定應用的嵌
入式係統 79
4.2 汽車——麵嚮特定領域的嵌入式
係統 81
4.2.1 汽車嵌入式係統工作的內部
情況 81
4.2.2 汽車通信總綫 82
4.2.3 汽車嵌入式市場上的主流
廠商 83
4.3 本章小結 85
4.4 重要術語 85
4.5 課後習題 86
4.6 復習題 86
第5章 使用8位微控製器8051設計
嵌入式係統 87
5.1 控製器選型時需要考慮的
因素 88
5.1.1 功能集閤 88
5.1.2 運行速度 88
5.1.3 代碼存儲空間 88
5.1.4 數據存儲空間 88
5.1.5 開發環境支持 88
5.1.6 可用性 89
5.1.7 功耗 89
5.1.8 成本 89
5.2 選用8051微控製器的原因 89
5.3 基於8051的設計 89
5.3.1 8051的基本架構 89
5.3.2 存儲器結構 90
5.3.3 寄存器 96
5.3.4 振蕩器 98
5.3.5 端口 99
5.3.6 中斷 114
5.3.7 8051中斷係統 115
5.3.8 定時器 125
5.3.9 串口 132
5.3.10 復位電路 143
5.3.11 省電節能模式 144
5.4 8052微控製器 148
5.5 8051/52的衍生産品 148
5.5.1 Atmel公司的
AT89C51RD2/ED2 149
5.5.2 Maxim公司的
DS80C320/DS80C323 149
5.6 本章小結 149
5.7 重要術語 151
5.8 課後習題 151
5.9 復習題 155
5.10 實驗練習題 157
第6章 基於8051微控製器的編程 159
6.1 8051支持的各種尋址模式 160
6.1.1 直接尋址 160
6.1.2 間接尋址 160
6.1.3 寄存器尋址 161
6.1.4 立即尋址 162
6.1.5 索引尋址 162
6.2 8051指令集 166
6.2.1 數據傳輸指令 166
6.2.2 算術運算指令 171
6.2.3 邏輯指令 178
6.2.4 布爾運算指令 183
6.2.5 程序控製轉移指令 185
6.3 本章小結 187
6.4 重要術語 188
6.5 課後習題 189
6.6 復習題 195
6.7 實驗練習題 196
第7章 軟硬件協同設計與程序
建模 197
7.1 軟硬件協同設計的基本
概念 198
7.2 嵌入式設計的計算模型 199
7.2.1 數據流程圖模型 200
7.2.2 控製數據流程圖 200
7.2.3 狀態機模型 201
7.2.4 順序程序模型 204
7.2.5 並發處理模型/通信處理
模型 206
7.2.6 麵嚮對象模型 207
7.3 統一建模語言簡介 208
7.3.1 UML構建塊 208
7.3.2 UML工具 212
7.4 軟硬件權衡 212
7.5 本章小結 213
7.6 重要術語 214
7.7 課後習題 215
7.8 復習題 216
7.9 實驗練習題 217
第Ⅱ部分 嵌入式産品的設計與開發
第8章 嵌入式硬件設計與開發 223
8.1 模擬電子元件 224
8.2 數字電子元件 225
8.2.1 集電極開路與三態輸齣 225
8.2.2 邏輯門 226
8.2.3 緩衝器 227
8.2.4 鎖存器 227
8.2.5 譯碼器 228
8.2.6 編碼器 228
8.2.7 多路復用器 229
8.2.8 多路輸齣選擇器 230
8.2.9 組閤電路 230
8.2.10 時序電路 232
8.3 VLSI與集成電路設計 236
8.4 電子設計自動化工具 241
8.5 OrCAD EDA工具的用法 242
8.6 使用OrCAD的Capture CIS
工具實現電路圖設計 242
8.6.1 電路圖繪製窗口 245
8.6.2 電路圖繪圖工具 245
8.6.3 電路圖繪製明細 249
8.6.4 創建元件編號 251
8.6.5 設計規則檢查 252
8.6.6 創建材料清單 253
8.6.7 創建網錶 254
8.7 PCB布局布綫設計 257
8.7.1 布局布綫構建塊 257
8.7.2 使用OrCAD布局布綫工具
完成布局布綫設計 262
8.7.3 PCB布局布綫準則 277
8.8 印刷電路闆製造 278
8.8.1 各種類型的PCB 278
8.8.2 PCB製造方法 279
8.8.3 PCB設計完成後，電路闆外形
及其調試測試 280
8.9 本章小結 283
8.10 重要術語 284
8.11 課後習題 285
8.12 復習題 288
8.13 實驗練習題 289
第9章 嵌入式固件設計與開發 293
9.1 嵌入式固件設計方法 294
9.1.1 基於超循環的方法 294
9.1.2 基於嵌入式操作係統的
方法 296
9.2 嵌入式固件開發語言 296
9.2.1 基於匯編語言的開發 296
9.2.2 基於高級語言的開發 303
9.2.3 匯編語言與高級語言混閤
編程 305
9.3 嵌入式C編程 308
9.3.1 對比C語言與嵌入式C
語言 308
9.3.2 對比編譯器與交叉
編譯器 308
9.3.3 在嵌入式C編程中使用C
語言 309
9.4 本章小結 358
9.5 重要術語 359
9.6 課後習題 360
9.7 復習題 365
9.8 實驗練習題 367

前言/序言

青年學生與實踐工程師普遍存在這樣一個誤解：嵌入式係統設計就是編寫C代碼。這樣的理解是完全錯誤的，這裏必須強調——嵌入式係統設計是指設計嵌入式硬件，並使用C語言或其他支持語言設計嵌入式固件，然後對硬件和固件進行係統集成，並對係統功能進行測試。
嵌入式係統設計是電子工程領域中一個非常專業的分支，該分支集閤瞭電子學的技術優勢與機械工程的專業設計技術，將前沿科技和高端産品引入多個不同領域，如消費類電子産品、無綫電通信、汽車、零售行業以及銀行業等。嵌入式係統是計算機硬件與軟件的整閤體，其中，軟件編程用於開發專用的計算機係統，設計執行一項或多項特定功能。
嵌入式産業在全球範圍內提供瞭大量工作機會。嵌入式係統設計是一門藝術，需要有能力的人纔迎接其設計挑戰，並時刻關注産品設計的時間範圍。嵌入式産業當今麵臨的最大挑戰就是該領域缺乏擁有熟練技術的人員。雖然電子與計算機科技工程專業的大多數大學畢業生有天賦也有纔能，但他們在嵌入式領域缺少正確的培訓，往往對嵌入式係統缺乏必需的理解。此外，缺少閤適的學習教材與讀物也是造成上述危機的主要原因之一。盡管業界已經齣版瞭許多介紹嵌入式技術的書籍，但這些書籍往往並未使用簡明易懂的係統化方法嚮讀者普及嵌入式係統的基礎知識；這些書籍更多是從深奧的專業領域入手，隻適用於專業對口的實踐工程師。
本書是一本入門書籍，嚮學生全麵介紹瞭嵌入式係統，並且可以作為實踐工程師與項目經理的技術指南，開創瞭此類書籍的先河。本書可以用作計算機科學與工程、信息技術、電氣工程、電子學與通信工程、儀錶與控製工程等專業的本科教程，也可以作為計算機科學/信息技術/電子學專業的理學學士/理學碩士/工學碩士、計算機應用碩士以及備考印度計算機等級考試(DOEACC)B級的學生的重要參考資料。
本書介紹嵌入式係統的基礎知識、嵌入式硬件與固件的設計與開發步驟(包括硬件與固件的係統集成)以及嵌入式係統開發的生命周期管理知識。第1章~第4章介紹嵌入式係統的基本知識。第5章~第13章介紹有關嵌入式硬件與固件設計的進階知識，對於嵌入式係統的實踐工程師來說，這些知識是非常有幫助的。第15章說明瞭嵌入式係統設計的生命周期，該章的內容對實踐工程師和項目經理都是有益的。每章開頭列齣學習目標，然後使用簡明的文字說明以及大量的錶格、圖例、例題解答來闡明相應概念。每章的末尾列齣重要知識點，其中包括本章小結、重要術語、課後習題(多項選擇題)以及復習題。為瞭方便學生在實驗室也能進行相關的實驗，本書還在相關章節提供瞭實驗練習題。本書附錄介紹瞭PIC與AVR係列微控製器，以及ARM處理器，列舉瞭貼近實際的最新嵌入式設計案例，將使你受益匪淺。
本書主要特色如下：
● 給齣瞭學習嵌入式係統的全新方法。本書將嵌入式係統視為一個整體，說明其定義、組成結構、注意事項以及嵌入式係統設計的完整過程與方法。
● 采用麵嚮設計與麵嚮開發的方法，詳細說明Keil Micro Vision(即嵌入式係統/集成開發環境)、ORCAD(PCB設計軟件工具)以及PCB(Printed Circuit Board，印刷電路闆)製造技術。
● 列舉實際應用，比如洗衣機、汽車、步進電機以及其他輸入/輸齣設備接口電路。
● 基於嵌入式C語言的編程概念，深入研究基礎知識，揭示更高級的概念。
● 全麵描述8051微控製器架構以及匯編語言編程。
● 詳細說明RTOS內部機理、多任務、任務管理、任務調度、任務通信與同步。對於各種任務調度策略都列舉瞭大量的相關實例。
● 全麵說明MicroC/OS-II與VxWorks的RTOS內核。
● 行文清晰易懂，著重強調實例與圖錶。
● 對於不是很熟悉嵌入式係統及其應用的實踐工程師來說，本書是非常有用的參考書。
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在綫學習中心為教師提供瞭以下資料：
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● 小問題與小測驗，包括填空題、判斷題和多項選擇題(共25道題)，以及附帶答案的編程題(共5道題，難度級彆較高)
● 與各章內容相關的重要網址及文字材料的鏈接
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● Micro/OSIII
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● 各章的內容提要
● 有關嵌入式編程語言C++/Java的簡要介紹
● 書中給齣的學習案例
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