LabVIEW基础教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:电子工业出版社

作者:

出品人:

页数:264

译者:汪敏生

出版时间:2002-1

价格:32.00

装帧:

isbn号码:9787505370999

丛书系列:

图书标签:

• labview
• 虚拟仪器
• basic
• 教材
• 爱
• A
• LabVIEW
• 图形化编程
• 数据采集
• 仪器控制
• 自动化测试
• 虚拟仪器
• NI
• 编程入门
• 工程教育
• 实验数据处理

现代嵌入式系统设计与实现 本书聚焦于当前快速发展的嵌入式系统领域，深入剖析了从硬件选型、底层驱动开发到操作系统移植与应用软件设计的全过程。旨在为读者提供一套全面、实用的现代嵌入式系统工程实践指南。 --- 第一部分：嵌入式系统基础与硬件平台选型 本部分内容将系统性地介绍嵌入式系统的基本概念、架构演进以及当前主流的硬件平台技术。我们将着重于如何根据项目需求选择最合适的微控制器（MCU）或微处理器（MPU）。 第一章：嵌入式系统概览与发展趋势 1.1 嵌入式系统的定义与核心组成： 深入解析嵌入式系统的“嵌入性”、“实时性”和“专用性”特征。探讨处理器（CPU/MCU/MPU）、存储器（RAM/ROM/Flash）、外设接口及软件栈之间的相互关系。 1.2 冯·诺依曼与哈佛架构的对比分析： 从指令集和数据流的角度，详细阐述两种主流架构在嵌入式应用中的优缺点及适用场景。 1.3 现代嵌入式系统的技术栈演进： 追溯从8位到64位处理器的发展历程，重点介绍片上系统（SoC）的集成化趋势，以及异构计算（如集成GPU、DSP核）对系统设计的影响。 1.4 功耗管理与能效比设计： 探讨低功耗设计在移动和物联网设备中的重要性，介绍动态电压与频率调节（DVFS）、休眠模式及唤醒机制的设计技巧。 第二章：主流微控制器（MCU）架构详解 本章将细致讲解当前工业界应用最广泛的几大系列MCU的内部结构和编程模型。 2.1 ARM Cortex-M系列深入解析： 重点剖析Cortex-M0/M3/M4/M7内核的流水线结构、中断管理单元（NVIC）和总线矩阵（Bus Matrix，如AHB/APB）。 2.2 时钟系统与复位机制： 详细讲解外部晶振（HSE/LSE）、内部RC振荡器的配置、PLL倍频的原理，以及系统复位（POR/BOR/WDT）在保证系统可靠性中的作用。 2.3 存储器映射与访问保护： 理解内存保护单元（MPU）的配置方法，确保实时操作系统的关键代码段不受用户程序非法访问的干扰。 2.4 常用片上外设的硬件原理： 定时器/计数器： PWM生成、输入捕获、one-shot模式的精确控制。 通用I/O（GPIO）： 内部上下拉配置、开漏输出与推挽输出的选择及其在总线驱动中的应用。 模数转换器（ADC）/数模转换器（DAC）： 采样率、分辨率、量化误差分析及多通道扫描模式的实现。 第三章：硬件接口与通信协议 本章侧重于嵌入式设备之间、设备与上位机之间的数据交换机制。 3.1 同步串行通信：SPI与I2C的协议深度剖析： 不仅停留在寄存器操作层面，更深入探讨主从模式仲裁、时序图的精确控制以及总线冲突的解决策略。 3.2 异步通信标准：UART/USART的应用与波特率的精确计算： 校验位、停止位的设置，以及RS-232/RS-485电平转换器的选择。 3.3 嵌入式网络通信：以太网与TCP/IP协议栈基础： 介绍基于MAC/PHY接口的硬件接入方法，以及轻量级TCP/IP协议栈（如LwIP）的裁剪与移植。 3.4 无线通信接口集成： 讲解蓝牙（BLE）和Wi-Fi模块的AT指令集控制方式，以及如何通过SPI或SDIO接口与主控芯片进行数据交换。 --- 第二部分：底层驱动开发与固件编程 本部分内容将指导读者如何编写高效、可靠的硬件抽象层（HAL）和设备驱动程序。 第四章：寄存器级编程与设备初始化 本章强调对硬件底层工作原理的理解，而非仅仅依赖库函数。 4.1 位操作与内存访问的优化： 讲解如何使用位掩码（Bit Masking）和原子操作（Atomic Operations）来安全地读写寄存器。 4.2 启动代码（Startup Code）的解析： 深入分析汇编语言编写的启动序列，包括初始化堆栈指针（SP）、向量表重定位和C/C++运行环境的设置。 4.3 外部中断（EXTI）的配置与去抖动设计： 阐述如何配置边缘触发和电平触发中断，并设计软件或硬件去抖动算法以应对机械按键的噪声。 4.4 DMA（直接存储器存取）控制器的高效使用： 讲解DMA的传输模式（普通、循环）、通道优先级设置，以及如何用DMA实现对ADC或外设数据的高速、无CPU干预传输。 第五章：实时操作系统（RTOS）基础与移植 实时性是现代嵌入式系统的核心要求，本章专注于RTOS的选型、应用与内核机制。 5.1 RTOS选型标准与内核原理： 比较FreeRTOS, RT-Thread, Zephyr等主流RTOS的特点，重点解析任务调度（优先级继承、时间片轮转）的实现机制。 5.2 任务管理与同步机制： 详细讲解信号量（Semaphore）、互斥锁（Mutex）和消息队列（Message Queue）的使用场景及潜在的死锁风险与规避方法。 5.3 临界段保护与中断处理： 探讨在多任务环境中，如何通过禁用/启用中断或使用临界段API来保护共享资源，确保数据一致性。 5.4 内存管理在RTOS中的挑战： 分析堆（Heap）的碎片化问题，并介绍不同内存分配策略（如固定大小块分配器）的优劣。 第六章：嵌入式固件的调试与可靠性工程 调试是嵌入式开发中最耗时的环节，本章提供系统化的调试方法论。 6.1 硬件调试工具的使用： JTAG/SWD接口的工作原理，以及配合OpenOCD、SEGGER J-Link等工具进行断点设置、单步执行和内存/寄存器查看的实战技巧。 6.2 串口打印（Printf Debugging）的陷阱与替代方案： 分析printf在嵌入式系统中的阻塞性问题，并介绍基于环形缓冲区和异步日志系统的调试框架。 6.3 看门狗（WDT）的有效配置与复位策略： 讲解如何为不同的任务设置独立的“心跳”监控，防止软件卡死导致系统无法复位。 6.4 固件更新与OTA机制： 介绍A/B分区升级策略、Bootloader的设计，以及如何保证固件在断电情况下升级的原子性和安全性。 --- 第三部分：应用层开发与系统集成 本部分将探讨如何构建用户界面、实现数据持久化以及进行系统级的优化集成。 第七章：嵌入式文件系统与数据存储 如何安全、高效地管理非易失性数据是设备长期运行的关键。 7.1 外部存储器接口：SD卡与eMMC的驱动： 讲解SDIO协议的初始化流程，以及如何集成FATFS文件系统以实现标准的目录和文件操作。 7.2 闪存（Flash）的磨损均衡与寿命管理： 深入分析NAND Flash的擦除块特性，并介绍如何实现磨损均衡算法和坏块管理，延长存储介质寿命。 7.3 嵌入式数据库选型： 对比SQLite、Berkeley DB等轻量级数据库在嵌入式设备上的资源占用和事务处理能力。 7.4 配置参数的持久化： 探讨利用EEPROM或MCU内部Flash的特定区域存储关键配置参数的最佳实践。 第八章：人机交互界面（HMI）设计 8.1 图形库的选型与移植： 介绍如LVGL、emWin等开源或商业图形库的资源占用分析，以及如何将其适配到特定的LCD控制器（如ILI9341, ST7789）。 8.2 触摸屏的驱动与坐标映射： 讲解电阻式与电容式触摸屏的工作原理，电容屏的I2C/SPI驱动和坐标校准算法。 8.3 状态机在UI逻辑中的应用： 使用状态机模型来管理复杂的界面切换、事件响应和动画流程，提高代码的可维护性。 第九章：系统集成与性能调优 9.1 功耗分析工具链： 介绍使用示波器、专用电源分析仪追踪系统在不同工作模式下的电流消耗，并定位“电流巨兽”的技巧。 9.2 实时性测试与性能瓶颈分析： 利用RTOS的性能分析工具（如Percepio Tracealyzer）分析任务切换延迟和中断响应时间，识别影响实时性能的关键代码段。 9.3 版本控制与自动化构建： 强调Git在嵌入式团队协作中的重要性，并介绍CMake/Scons等构建系统在管理交叉编译和依赖关系中的强大功能。 --- 本书的特色在于强调理论与实践相结合，所有章节均配有详细的工程案例代码和硬件接口时序图，确保读者不仅理解“做什么”，更能掌握“如何做”的工程方法论。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

我对数据采集和信号处理一直很感兴趣，也知道LabVIEW在这方面有着强大的功能。这本书在这块的内容给我留下了深刻的印象。它详细地介绍了如何利用LabVIEW连接各种硬件设备，例如DAQ（数据采集）卡，并演示了如何配置和使用它们来读取传感器信号。书中对于采样率、触发方式、通道设置等关键参数的解释非常清晰，并且通过具体的例子，比如测量温度、电压等，让我一步步掌握了实际操作的流程。我特别喜欢书中对如何处理采集到的波形数据进行的讲解。它不仅介绍了LabVIEW内置的各种信号处理函数，如滤波、FFT（快速傅里叶变换）等，还展示了如何将这些函数有效地集成到VI中，从而实现对原始信号的分析和可视化。

评分☆☆☆☆☆

我在学习新技术时，总是习惯于从实际应用出发，寻找能够解决我实际问题的工具。这本书在这方面做得非常出色。它没有停留在理论的讲解，而是通过大量的实际案例，展示了LabVIEW在各个领域的应用，比如工业自动化、科学研究、教学实验等等。我通过阅读这些案例，对LabVIEW的强大功能有了更直观的认识，也看到了它在解决各种实际问题时的潜力。书中对于如何将LabVIEW与其他软件（如Excel、数据库等）进行集成，如何利用LabVIEW进行远程监控和控制等方面的内容，也让我大开眼界，为我未来的项目提供了很多宝贵的思路。

评分☆☆☆☆☆

我一直对工业自动化和仪器控制领域充满好奇，也知道LabVIEW是这个领域里非常流行的开发环境。看到《LabVIEW基础教程》这本书，我当时就觉得这是我入门的绝佳机会。拿到书后，我迫不及待地翻开。这本书给我的第一印象就是它的结构安排非常合理，从最基础的概念讲起，循序渐进。比如，它没有上来就讲复杂的编程逻辑，而是先详细介绍了LabVIEW的界面布局、基本控件的含义和用法，以及如何构建一个简单的VI（虚拟仪器）。这一点对我这样的新手来说太重要了，很多时候，面对一个全新的软件，最让人头疼的就是看不懂界面，不知道从何下手。这本书在这方面做得非常到位，它用了很多图示，将每一个按钮、每一个面板都讲解得清清楚楚，让我很快就能熟悉LabVIEW的工作环境。

评分☆☆☆☆☆

这本书对于LabVIEW的程序调试和错误处理方面的内容，对我这样的初学者来说，简直是福音。在编程过程中，遇到错误是不可避免的，而如何高效地找出并修复错误，往往是衡量一个程序员能力的重要标准。这本书非常系统地讲解了LabVIEW的调试工具，比如断点、单步执行、探测点等等，并且详细演示了如何利用这些工具来定位程序的错误。更重要的是，它还教会了我如何编写健壮的代码，如何通过错误处理结构来优雅地处理各种异常情况，避免程序崩溃。这些内容不仅帮助我提高了编程的效率，也让我对LabVIEW的程序质量有了更高的要求。

评分☆☆☆☆☆

这本书在用户界面设计方面的指导也让我受益匪浅。我一直认为，一个好的VI不仅要有强大的功能，还要有直观易懂的操作界面，这样才能方便用户使用。这本书在这方面提供了很多实用的建议和技巧。它讲解了如何合理地组织前面板的控件，如何利用选项卡、分组框等元素来提高界面的清晰度，以及如何通过颜色、字体、图标等来增强视觉效果。书中还详细介绍了如何创建自定义控件和指示器，这让我在设计VI时拥有了更多的灵活性，可以根据实际需求创建出更专业、更符合用户习惯的界面。通过学习这些内容，我感觉自己的VI设计水平得到了显著提升。

评分☆☆☆☆☆

我对手工制作一些测量仪器和实验设备一直抱有浓厚的兴趣，也深知LabVIEW在自动化测试和测量系统构建方面的强大能力。这本书在这一块的内容给了我很大的启发。它不仅仅是教你如何写代码，更是引导你如何将硬件和软件结合起来，构建一个完整的测量解决方案。书中通过一些经典的案例，比如自动化的电阻测试系统、数据记录仪等，展示了LabVIEW在实际工程应用中的威力。我尤其喜欢其中关于如何规划一个完整的测量项目，如何选择合适的传感器、如何进行数据采集和处理、如何生成测试报告等方面的讲解。这让我明白，LabVIEW不仅仅是一个编程工具，更是一个系统集成的平台。

评分☆☆☆☆☆

我对LabVIEW的扩展性和开放性一直充满好奇，也知道它能够与各种第三方硬件和软件进行集成。这本书在这方面的内容给我留下了深刻的印象。它详细地介绍了如何利用LabVIEW的API（应用程序编程接口）与其他程序进行交互，比如调用DLL（动态链接库）或共享库，从而扩展LabVIEW的功能。书中对于如何使用VISA（Virtual Instrument Software Architecture）来与各种测量仪器进行通信的讲解也尤为重要，这让我能够将LabVIEW与我实验室现有的各种设备无缝连接。我特别喜欢书中关于如何开发自定义的工具包和模块的讲解，这为我今后在特定领域深入开发LabVIEW应用打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我对数据可视化和报表生成一直充满兴趣，也知道LabVIEW在这方面有着非常强大的功能。这本书在这块的内容给我留下了深刻的印象。它详细地介绍了如何利用LabVIEW创建各种精美的图表和图形，用于直观地展示采集到的数据。书中对于折线图、散点图、柱状图、饼图等各种图表类型的讲解非常清晰，并且通过具体的例子，让我一步步掌握了如何根据数据的特点选择最合适的图表类型。我特别喜欢书中对如何生成专业报表进行的讲解。它不仅介绍了LabVIEW内置的报表生成工具，还展示了如何将采集到的数据、图表以及文字说明集成到一份完整的报表中，从而方便用户进行数据分析和汇报。

评分☆☆☆☆☆

接着，这本书深入讲解了LabVIEW的核心概念——图形化编程。我一直习惯于用传统的文本编程语言，刚开始接触LabVIEW的连线编程方式，感觉有些陌生，但作者的讲解非常有条理。他通过一系列由浅入深的实例，展示了如何将数据流的概念运用到VI的设计中。例如，在讲解基本的数据类型和运算符时，书中通过绘制简单的计算器VI，清晰地展示了如何使用数值控件输入数据，如何通过加、减、乘、除等节点进行运算，以及如何将结果显示在前面板上。更让我印象深刻的是，书中对于“线”的讲解，不仅仅是简单的连接，而是强调了数据类型匹配的重要性。它解释了为什么不同颜色和粗细的线代表不同的数据类型，以及在连接时需要注意哪些问题，这避免了我很多可能踩的坑。

评分☆☆☆☆☆

我对实时控制和系统监控一直抱有很高的热情，也知道LabVIEW在这方面的应用非常广泛。这本书在这部分的内容给我留下了深刻的印象。它详细地介绍了如何利用LabVIEW实现对硬件设备的实时控制，比如电机转速的调节、阀门的开关等。书中对于循环结构、定时器、事件结构等关键概念的讲解非常到位，并且通过具体的例子，让我一步步掌握了如何构建一个可靠的实时控制系统。我特别喜欢书中对如何处理多任务和并行处理的讲解。它不仅介绍了LabVIEW内置的并发执行机制，还展示了如何利用多线程技术来提高系统的响应速度和效率，从而实现对复杂系统的精确控制。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆