具体描述
I2C总线彩色电视机维修精要·实例·密码与数据（续），ISBN：9787115118202，作者：刘午平主编
电子技术与数字通信领域的深度探索 《现代嵌入式系统设计与应用实践》 本书深入剖析了当代嵌入式系统设计的核心原理、关键技术和前沿应用。内容覆盖从底层硬件架构到高层软件实现的完整技术栈，旨在为电子工程师、软件开发者及相关专业学生提供一套全面、实用的技术指南。 第一部分：嵌入式系统基础架构 本部分详细阐述了嵌入式系统的基本组成要素及其相互关系。首先从微控制器（MCU）和微处理器（MPU）的选型与特性入手，对比分析了ARM Cortex-M系列、RISC-V架构在不同应用场景下的优势与局限性。重点讲解了存储器层次结构（SRAM、Flash、EEPROM）的工作机制及其在实时系统中的优化策略。 接着，深入探讨了输入/输出（I/O）接口设计。包括通用异步收发传输器（UART）、SPI（串行外设接口）以及专用于高速数据传输的PCI Express（PCIe）总线协议。对于实时性要求极高的应用，书中详细分析了中断处理机制、DMA（直接内存访问）的配置与高效利用，确保数据吞吐量的最大化和系统响应的及时性。此外，还涵盖了电源管理单元（PMU）的设计，如低功耗模式的切换、电压调节器的选择，这对便携式设备至关重要。 第二部分：实时操作系统（RTOS）与并发编程 本章聚焦于嵌入式软件的核心——实时操作系统。我们选取当前主流的FreeRTOS和Zephyr内核作为案例，详细解析了任务调度算法（如优先级继承、轮转法）的实现细节和性能影响。内存管理是RTOS中的关键难题，书中详尽介绍了静态内存池、动态内存分配器（如dlmalloc的嵌入式优化版本）的优缺点及适用场景，并提供了规避内存碎片化的实战技巧。 并发控制是多任务编程的生命线。本书对互斥锁（Mutex）、信号量（Semaphore）、消息队列（Message Queue）等同步机制进行了深入的剖析，并结合实际死锁案例，教授读者如何通过资源有序访问和代码审查来保证系统的健壮性。对于需要时间确定性的场景，我们还探讨了时间触发型调度（TT）在工业控制系统中的应用。 第三部分：传感器接口与数据采集技术 在物联网（IoT）和工业自动化领域，高效准确的数据采集是基础。本部分着重讲解了各类传感器接口协议。 模拟前端（AFE）设计： 详细介绍了高精度模数转换器（ADC）的选型标准（如分辨率、采样率、信噪比SNR），以及过采样、欠采样技术的实际应用。对抑制共模噪声的仪表放大器（Instrumentation Amplifier）的布局和布线提出了具体要求。 数字传感器接口： 除了基础的SPI和I2C（此处仅作为通用总线介绍，不涉及特定彩色电视机应用），重点扩展至更高速或更复杂的接口，如CAN总线（用于汽车电子和工业现场总线）和EtherCAT协议的基础原理。书中提供了针对MEMS传感器（如加速度计、陀螺仪）数据融合的卡尔曼滤波算法在嵌入式平台上的C语言实现和性能优化。 第四部分：网络通信与安全集成 随着系统互联的需求日益增强，网络通信能力成为嵌入式设备不可或缺的一部分。本章从TCP/IP协议栈的裁剪与移植入手，讨论了嵌入式Linux（如Yocto Project）和裸机环境中网络协议栈的资源占用平衡。 低功耗广域网（LPWAN）： 详细对比了LoRa、NB-IoT的技术特性，并提供了使用ESP32等平台实现这些协议栈的端到端示例。 嵌入式安全实践： 强调了设备在联网环境下的安全防护。内容涵盖了硬件安全模块（HSM）的使用、安全启动（Secure Boot）流程的构建、固件加密与认证机制（如使用TLS/DTLS协议进行安全通信）。书中通过具体的代码示例，演示了如何安全地存储密钥和敏感配置信息。 第五部分：系统调试、测试与性能优化 工具链的选择和有效的调试方法决定了开发效率。本部分提供了专业级的调试技巧。 硬件级调试： 深入解析了JTAG/SWD接口的工作原理，教授如何使用逻辑分析仪和示波器进行时序分析、信号完整性检查。特别关注了电源瞬态响应的捕获与分析。 软件动态分析： 讲解了GDB在嵌入式环境中的高级用法，包括远程调试、断点条件设置、内存泄漏检测工具（如Valgrind在嵌入式Linux下的使用）。 性能剖析： 介绍了周期计数器（DWT）的使用，以及如何通过代码热点分析（Profiling）来定位CPU占用率高或耗时长的函数，并提供了针对循环展开、查找表替代复杂计算等底层优化手段的实例。 本书的特色在于其高度的实践导向性，所有理论讲解均辅以经过验证的硬件平台代码示例，确保读者能够将所学知识快速应用于实际的工程项目中，构建出稳定、高效、安全的现代嵌入式解决方案。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 book.quotespace.org All Rights Reserved. 小美书屋 版权所有