CPLD/FPGA应用开发技术与工程实践 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:人民邮电出版社

作者:求是科技

出品人:

页数:460

译者:

出版时间:2005-1-1

价格:42.0

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787115127204

丛书系列:

图书标签:

• CPLD
• FPGA
• 可编程逻辑器件
• 数字电路
• 硬件开发
• 嵌入式系统
• VHDL
• Verilog
• 工程实践
• 应用开发

好的，以下是一份关于另一本图书的详细简介，该书内容与您提到的《CPLD/FPGA应用开发技术与工程实践》无关。 --- 图书名称： 《高性能嵌入式系统设计与实践：基于ARM Cortex-M架构的深度解析》 内容简介 本书聚焦于现代嵌入式系统领域的核心技术，特别是基于ARM Cortex-M系列处理器的系统级设计与实现。随着物联网（IoT）、工业控制和消费电子设备的智能化需求激增，对嵌入式系统的实时性、功耗效率和资源利用率提出了前所未有的挑战。本书旨在为工程师和高级学生提供一套全面、深入且高度实用的知识体系，帮助他们掌握从硬件选型、底层驱动开发到复杂应用软件架构的完整设计流程。 第一部分：基础架构与微控制器选型 本书的开篇部分深入剖析了Cortex-M内核（包括M0、M3、M4及M7）的架构特点、指令集和流水线机制。我们详细比较了不同内核在性能、功耗和代码密度上的权衡，并指导读者如何根据项目需求（如实时性要求、浮点运算需求、内存限制）精确选择最合适的微控制器（MCU）。 内容涵盖： Cortex-M内核深度解析： 寄存器集、堆栈操作、中断向量表及NVIC（嵌套向量中断控制器）的工作原理。 存储器映射与总线架构： AHB（Advanced High-performance Bus）和APB（Advanced Peripheral Bus）的互联机制，内存保护单元（MPU）的配置与应用。 系统时钟与电源管理： 各种时钟源的配置，低功耗模式（睡眠、停止、待机）的精细化管理，以及唤醒源的设定，以满足电池供电产品的严格功耗指标。 第二部分：底层驱动与硬件接口编程 本部分是系统开发的基石，重点在于如何高效、可靠地操作片上外设。我们摒弃了纯粹的寄存器级操作教学，转而采用现代化的硬件抽象层（HAL）设计理念，同时深入讲解其背后的硬件实现细节。 GPIO与中断编程： 复杂的I/O复用、上拉/下拉配置，以及如何利用EXTI（外部中断/事件控制器）实现低延迟事件响应。 定时器与脉冲宽度调制（PWM）： 通用定时器、高级定时器（如支持死区控制的PWM输出）的同步与异步配置，用于电机控制和信号生成。 串行通信协议栈： 深入讲解UART、SPI和I2C的硬件特性，包括DMA（直接内存访问）在这些接口上的高效应用，以释放CPU资源处理上层逻辑。 模数转换（ADC）与数模转换（DAC）： 多通道扫描模式、过采样技术在提高精度上的应用，以及反馈控制回路中的DAC应用。 第三部分：实时操作系统（RTOS）的集成与优化 对于复杂的、需要并发处理的任务系统，实时操作系统的引入是必然趋势。本书选取了业界主流的轻量级RTOS（如FreeRTOS或同类内核）作为范例，讲解其在Cortex-M平台上的移植、配置与应用。 RTOS内核机制： 任务调度算法（抢占式、协作式）、上下文切换的原理和开销分析。 任务间通信与同步： 队列（Queue）、信号量（Semaphore）、互斥锁（Mutex）和事件组（Event Group）的正确使用场景与陷阱避免。 中断与RTOS的协同： 如何安全地在中断服务程序（ISR）中调用RTOS API，以及如何使用消息缓冲区（Message Buffer）进行高效数据传递。 内存管理： 静态内存池与动态内存分配策略在嵌入式系统中的优劣对比，以及内存碎片化的预防。 第四部分：系统级高级应用与工程实践 本部分将理论与实际项目紧密结合，涵盖了嵌入式系统开发中的关键挑战性课题。 嵌入式文件系统： 对FATFS、LittleFS等文件系统的移植与优化，确保数据存储的可靠性和磨损均衡。 网络协议栈集成： 基于LWIP或专门的TCP/IP协议栈，实现设备联网功能。重点讲解网络驱动的实现、Socket编程接口的使用，以及安全通信（如TLS/SSL）的资源考量。 固件升级（OTA）： 探讨安全可靠的空中下载（OTA）机制设计，包括双备份分区策略、A/B槽位切换以及数据校验与回滚保护。 调试与性能分析工具链： 介绍JTAG/SWD调试接口的高级功能，利用DWT（数据观察点和跟踪单元）进行精确的指令周期分析，以及功耗分析工具的使用，实现系统性能的极限调优。 本书特色 本书不仅提供了详尽的理论阐述，更强调工程实践的严谨性。书中所有的代码示例均采用标准C语言编写，并经过实际硬件平台验证。我们侧重于教授“如何思考”一个嵌入式系统设计问题，而不仅仅是“如何使用”某个外设。读者将学会构建健壮、可维护且易于扩展的嵌入式软件架构，完全适应当前对高性能、低功耗嵌入式解决方案的迫切需求。 目标读者 电子工程师、嵌入式软件开发人员、从事工业控制、医疗设备、智能硬件设计的高级技术人员，以及希望深入掌握Cortex-M平台底层机制的计算机科学或电子工程专业学生。掌握C语言和基本数字电路知识的读者将受益最大。

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