ABEL硬件程序设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:电子工业出版社

作者:刘毅坚

出品人:

页数:240

译者:

出版时间:2004-4

价格:24.0

装帧:平装

isbn号码:9787505396845

丛书系列:

图书标签:

• 硬件设计
• ABEL
• FPGA
• PLD
• 数字逻辑
• 可编程逻辑
• 硬件编程
• 电子工程
• VHDL
• Verilog

好的，这是一份关于《ABEL硬件程序设计》以外的其他图书的详细简介，旨在描述该图书的独特内容和价值，并避免提及被咨询的书名或AI生成。 --- 书名：《嵌入式系统设计与实践：基于ARM Cortex-M微控制器》 第一部分：系统概述与基础原理 本书系统阐述了现代嵌入式系统设计的核心理念、架构和实践方法，重点聚焦于当前工业界应用最为广泛的ARM Cortex-M系列微控制器。全书内容从硬件基础出发，逐步深入到软件实现与系统集成，旨在为读者提供一套完整的、可操作的嵌入式开发知识体系。 第一章：嵌入式系统概览与发展趋势 本章首先界定了嵌入式系统的概念、特征与基本组成。详细剖析了不同类型的嵌入式处理器（如微控制器MCU、微处理器MPU、数字信号处理器DSP）之间的区别与应用场景。重点探讨了物联网（IoT）、边缘计算等新兴技术对嵌入式系统设计带来的变革，包括低功耗设计、实时性要求和安全性增强等关键挑战。同时，对当前主流的32位ARM架构的优势进行了技术性的分析，为后续章节的深入学习奠定理论基础。 第二章：ARM Cortex-M微控制器架构深入解析 本章是全书的技术核心之一。它详尽介绍了ARM Cortex-M内核的指令集、流水线结构、寄存器组和内存映射机制。特别关注了Cortex-M3/M4/M7系列在性能、功耗和功能集上的差异。详细解释了NVIC（嵌套向量中断控制器）的工作原理、中断向量表结构、优先级分组和挂起/恢复机制，这是实现复杂实时任务调度的基础。此外，还涵盖了总线结构（如AHB/APB）的互联机制，以及内存保护单元（MPU）在构建安全系统中的作用。 第三章：C/C++语言在嵌入式环境中的应用与优化 虽然C语言是嵌入式开发的主流语言，但本书强调了如何高效地使用它。本章探讨了C语言的特定关键字（如`volatile`、`const`、`static`）在内存访问控制中的重要性。深入讲解了位操作、指针运算及其在寄存器访问和硬件抽象层（HAL）构建中的应用。同时，对C++在嵌入式系统中的应用，特别是面向对象编程（OOP）范式如何应用于模块化驱动开发，进行了理论与实践的结合分析。 第二部分：核心外设驱动与实时操作系统 在掌握了硬件基础和编程语言后，本部分侧重于如何驱动和管理系统中的关键硬件资源，并引入实时操作系统（RTOS）的概念。 第四章：存储器与启动配置 本章详细介绍了片上存储器（SRAM、Flash）的组织结构、读写时序和生命周期管理。重点讨论了系统启动过程（Boot Sequence），包括复位向量的获取、堆栈初始化和程序入口点的确定。此外，还深入讲解了外部存储器接口（如QSPI、SDRAM）的初始化和访问方法，为构建存储密集型应用打下基础。 第五章：定时器、中断与低功耗管理 定时器和中断是嵌入式系统实现时间控制和事件响应的基石。本章细致讲解了通用定时器（Timer）、基础定时器（Basic Timer）和高级定时器（Advanced Control Timer）的配置参数，包括预分频、自动重载值（ARR）和捕获/比较单元（CCR）的使用。此外，详细阐述了如何利用系统滴答定时器（SysTick）实现软件延时和任务调度框架。在低功耗方面，分析了不同睡眠模式（Sleep Mode, Stop Mode, Standby Mode）的功耗特性、唤醒源配置和功耗预算的制定。 第六章：通信接口：UART, SPI, I2C, CAN 现代嵌入式系统离不开各种通信协议。本章以实际应用为导向，分别介绍了UART（通用异步收发传输）、SPI（串行外设接口）和I2C（外部设备I2C总线）的硬件结构、数据帧格式和驱动编程技巧。针对工业控制场景，重点讲解了CAN（控制器局域网）协议栈的初始化、报文过滤器的设置和错误处理机制。所有协议的讲解都包含了寄存器级的直接操作和基于HAL库的封装实现对比。 第七章：实时操作系统（RTOS）与任务调度 本章是软件架构的关键。它引入了RTOS的概念，阐述了为什么需要RTOS以及它提供的核心服务。详细讲解了多任务管理、任务优先级、上下文切换的原理。通过实例，演示了如何使用FreeRTOS或其他主流RTOS进行信号量（Semaphore）、互斥锁（Mutex）和消息队列（Queue）的管理，以解决资源竞争和数据同步问题。 第三部分：高级应用与系统集成 第八章：模数转换（ADC）与数模转换（DAC） 本章关注模拟信号的处理。详细解析了逐次逼近式ADC（SAR ADC）的工作原理，包括采样定理、量化误差分析。重点讨论了多通道扫描模式、连续转换模式的配置，以及DMA（直接内存访问）在数据采集中的应用，以实现高效、无CPU干预的数据流传输。DAC的应用则侧重于波形生成和信号输出。 第九章：嵌入式系统调试与故障排除 高效的调试是保证项目进度的关键。本章介绍了JTAG/SWD调试接口的配置和使用。重点讲解了断点设置、单步执行、寄存器与内存监控、以及实时追踪（Trace）技术。此外，还涵盖了嵌入式系统常见问题的定位方法，如看门狗（Watchdog Timer）的误触发、内存泄漏和堆栈溢出的分析与解决策略。 第十章：固件升级（FOTA）与系统安全性 随着系统复杂度的增加，固件的远程升级（Firmware Over-The-Air, FOTA）变得至关重要。本章探讨了Bootloader的设计原则，包括双备份（Dual Bank）存储策略、CRC校验和安全启动（Secure Boot）的基础概念。安全部分涉及数据加密、身份验证和防止固件篡改的基础技术实践。 本书特色： 本书采用“理论阐述—寄存器级解析—HAL库实现”三阶递进的学习模式。每个章节都配有大量的代码实例和原理图示，确保读者不仅知其然，更能知其所以然。附带的实验平台基于主流的Cortex-M开发板，提供完整的工程文件和详细的实验指导手册，确保理论知识可以直接转化为实际工作能力。本书适合具有一定C语言基础，希望系统学习现代32位微控制器应用开发的工程师和高级电子专业学生。 ---

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这本书的价值，我认为很大程度上体现在它对“可扩展性”和“模块化”设计理念在硬件层面的贯彻。很多教材只谈论如何实现一个功能，而这本书却着眼于如何设计一个能够适应未来需求变化的硬件架构。它对接口定义、IP复用以及固件/硬件协同升级的机制有独到的见解。当我读到关于片上总线仲裁策略的部分时，我立刻想到了我们团队目前正在面临的一个扩展性瓶颈。书中提出的基于优先级的动态分配方案，简洁而高效，为我们解决了长期困扰的性能瓶颈问题提供了新的思路。此外，作者在涉及知识产权（IP核）集成与兼容性处理上的论述，非常贴合当前集成电路设计行业的现状，提供了许多关于IP选型和系统集成风险控制的实用建议。这本书无疑是一部值得反复研读的工具书和设计哲学指南。

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这本关于硬件编程的书籍，从我对它的初印象来看，内容深度和广度都超出了我的预期。特别是对于那些希望深入理解底层逻辑，不仅仅停留在应用层面的读者，它提供了一个坚实的理论基础。书中对于不同架构的硬件接口和总线协议的讲解，详略得当，既有宏观的概览，又有微观的细节剖析，这点非常难得。作者显然在实际工程经验上积累深厚，很多看似枯燥的技术点，通过生动的案例和清晰的逻辑串联起来，让人在学习过程中不会感到迷茫。例如，在处理中断机制和时序逻辑的章节，书中通过一系列对比和分析，将复杂的问题拆解得井井有条，这对于我们这些需要进行系统级调试和优化的工程师来说，简直是宝贵的参考资料。我尤其欣赏它在系统设计哲学上的探讨，不仅仅是教你“如何做”，更引导你去思考“为什么这样做”。

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我主要关注的是系统级验证和调试方法论方面的内容。这本书在这块的覆盖面令人惊喜。它不仅仅罗列了各种调试工具的使用方法，更重要的是，它深入探讨了故障注入和边界扫描技术在实际项目中的应用策略。对于如何构建一个健壮的硬件测试平台，书中给出的建议非常具有可操作性，从测试向量的生成到结果的自动化分析，形成了一套完整的闭环管理体系。阅读过程中，我仿佛置身于一个真实的项目现场，跟着作者一步步排除那些难以捉摸的时序错误和竞争条件。特别是关于仿真模型与实际硬件行为差异性的分析，提供了很多业界经验之谈，帮助我们更好地理解仿真波形和实际抓取的信号之间的微妙关系。这本书对于提升硬件设计的可测试性和可维护性方面，提供了强有力的理论支撑和实践指导。

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作为一名资深软件工程师，我对硬件底层知识一直抱有敬畏之心，总觉得难以窥其堂奥。然而，这本书的叙事方式相当平易近人。它没有一开始就抛出晦涩难懂的公式和定义，而是选择了一种循序渐进的方式，从最基础的信号完整性讲起，逐步过渡到复杂的片上系统集成。最让我印象深刻的是它对设计权衡（Trade-offs）的探讨，书中反复强调，任何硬件设计都不是最优解，而是在成本、性能、功耗和可靠性之间的动态平衡。这种成熟的设计观，对于指导我今后的项目决策非常有帮助。此外，它对新兴的硬件描述语言（HDL）特性的介绍，也让我了解了当前行业的前沿动态，而不是仅仅停留在过时的技术栈上。总而言之，它成功地架起了软件思维与硬件思维之间的桥梁。

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我近期一直在寻找一本能系统梳理嵌入式系统开发流程的书籍，而这本读下来，感觉像是找到了一把万能钥匙。它对软件和硬件协同工作的描述非常到位，特别是当涉及到资源受限的微控制器时，如何通过精妙的硬件设计来简化软件实现，书中给出了不少真知灼见。我注意到，它在讲述特定指令集或寄存器操作时，总是会附带一个实际应用场景的分析，这使得抽象的知识点瞬间具象化，极大地提高了学习效率。有一部分内容涉及到功耗优化和实时性保障，这在当前物联网和边缘计算的大背景下至关重要，书中对此的论述非常深刻，从时钟门控到低功耗模式的切换策略，分析得面面俱到，并且还提供了不同平台间的兼容性考量。这本书的排版和图示也非常用心，复杂的电路图和流程图都清晰易懂，这对于需要快速获取信息的读者来说是巨大的加分项。

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