具体描述
《PLC应用开发技术与工程实践》以西门子公司的S7-200系列、OMRON公司的CQM1系列、三菱公司的FX2N系列和华光公司的SU-6B系列PLC为例，详细介绍了PLC的结构配置、工作原理、指令系统、编程方法和通信等内容；并在此基础上介绍了PLC控制系统的设计原则、设计步骤、硬件设计、软件设计等；最后给出PLC在不同行业中具体的实例，并在实例中介绍常用PLC的型号和资源配置，并给出具体的源程序。
《PLC应用开发技术与工程实践》的目的性和实用性非常明确，类似于一种PLC的典型应用手册，让读者在尽量短的时间内掌握PLC的应用。
《PLC应用开发技术与工程实践》适用于初中级读者，也可作为从事PLC应用工程技术人员的参考资料。
电子信息技术前沿系列丛书：现代嵌入式系统设计与实现 丛书主编： 张文华 教授 本书简介： 随着物联网（IoT）、移动计算和工业互联网的飞速发展，嵌入式系统已渗透到我们生活的方方面面，从智能家电到高端医疗设备，再到复杂的工业控制平台。本项目紧密围绕当前电子信息技术领域对高性能、低功耗、高可靠性嵌入式系统设计与实现的需求，旨在为读者构建一个从底层硬件交互到上层应用软件开发的全面知识体系。本书不涉及任何关于可编程逻辑控制器（PLC）的具体编程语言、硬件结构或工业现场应用的内容。 第一部分：嵌入式系统基础理论与架构解析 第一章 嵌入式系统概述与发展趋势 本章首先界定嵌入式系统的基本概念，探讨其与通用计算机系统的本质区别。深入分析了当前嵌入式系统领域的热点技术，包括边缘计算（Edge Computing）、实时操作系统（RTOS）的演进、以及面向特定领域架构（如DSP、FPGA集成）的趋势。重点剖析了物联网对嵌入式系统在功耗管理、安全性和互操作性方面提出的新要求。讨论了RISC-V架构的兴起及其对未来嵌入式芯片设计的影响，强调了软硬件协同设计的必要性。 第二章 嵌入式处理器选型与核心架构 本章聚焦于嵌入式系统的大脑——微处理器（MPU）和微控制器（MCU）的选择标准与内部工作原理。详细介绍ARM Cortex-M系列（关注其低功耗特性和实时性表现）和Cortex-A系列（关注其操作系统支持能力和多媒体处理能力）的架构差异。内容涵盖指令集架构（ISA）基础、流水线技术、存储器管理单元（MMU/MPU）的功能。通过对比分析不同处理器在中断处理机制、缓存一致性等方面的差异，指导读者如何根据应用场景进行恰当的硬件选型。不涉及任何特定厂家的工控产品线或专用控制器的讨论。 第三章 存储器层次结构与数据管理 嵌入式系统对存储器的要求极高，本章深入讲解了片上存储器（SRAM、寄存器）和片外存储器（DRAM、Flash）的工作机制。重点探讨了非易失性存储技术（如NOR/NAND Flash的擦写特性与寿命管理），以及如何通过内存映射（Memory Mapping）优化系统性能。此外，本章还涵盖了嵌入式数据库LiteDB的应用场景，以及在资源受限环境下实现数据持久化和高效读写策略的方法论。 第二部分：底层驱动与实时操作系统 第四章 硬件接口编程与设备驱动开发 本章是实现系统功能与外部世界交互的核心。详尽介绍了常用的片上总线和外部接口协议，包括SPI、I2C、UART、CAN（仅作为通用串行通信协议讨论，不涉及其在特定控制领域的应用细节）。每一章节都配有使用标准C语言编写的驱动框架示例，重点讲解如何设计健壮的、可移植的设备驱动程序，包括中断服务程序（ISR）的编写规范和时序要求。 第五章 实时操作系统（RTOS）核心机制 本章全面解析了嵌入式实时操作系统的运行原理和关键概念。深入探讨了任务调度算法（如固定优先级、轮转法、最早截止时间优先EDF），任务间通信机制（信号量、互斥锁、消息队列）的设计与应用。重点分析了上下文切换的开销与优化，以及如何利用RTOS实现确定性的时间响应。将以FreeRTOS或类似的开源RTOS内核为蓝本进行结构分析，侧重于其内核调度器的实现细节，而不涉及特定工业协议栈的绑定。 第六章 内存管理与低功耗设计 在资源受限的嵌入式设备上，内存管理至关重要。本章探讨了嵌入式Linux环境下用户空间与内核空间的内存隔离，以及在裸机环境中实现内存池分配器的技术。在低功耗方面，详细讲解了CPU的睡眠模式（Sleep Modes）、时钟门控（Clock Gating）、电源域切换等硬件级功耗优化手段，以及软件层面如何通过周期性唤醒和动态调频来延长电池寿命。 第三部分：系统集成与前沿应用 第七章 嵌入式系统调试、仿真与测试 有效的调试手段是确保产品质量的前提。本章详细介绍了JTAG/SWD接口的工作原理及其在固件烧录和断点调试中的应用。讲解了逻辑分析仪、示波器在嵌入式信号捕获和时序验证中的正确使用方法。引入了基于模型的系统设计（Model-Based Design, MBD）的基本思想，以及软件单元测试（Unit Testing）在嵌入式C代码中的实践方法。 第八章 嵌入式网络通信与安全基础 随着网络化趋势的加强，本章专注于嵌入式设备的数据传输。介绍TCP/IP协议栈在嵌入式系统中的裁剪与实现。重点讲解轻量级物联网协议如MQTT、CoAP的设计理念及其在资源受限设备上的适配性。安全部分聚焦于硬件安全模块（如Trusted Execution Environment, TEE）的概念，以及TLS/SSL协议栈在嵌入式设备上实现加密通信的挑战与优化。 第九章 嵌入式图形用户界面（GUI）开发 对于需要人机交互的设备，图形界面至关重要。本章不涉及特定的图形库API调用，而是从底层原理出发，介绍帧缓冲区（Frame Buffer）的工作机制、图形渲染管线（如向量到像素的转换）以及如何优化GUI的刷新率和内存占用。探讨了嵌入式操作系统中图形栈（如Wayland/X11的轻量级替代方案）的集成策略。 本书特色： 本书强调理论深度与工程实践的结合，所有示例代码均采用ANSI C/C++标准编写，注重代码的可读性和可移植性。通过大量的流程图和硬件抽象层（HAL）的设计实例，帮助读者理解复杂软硬件交互背后的工程思维，最终目标是培养读者独立设计和实现高性能、高可靠性嵌入式应用系统的能力。本书是电子工程、计算机科学、自动化等相关专业学生及嵌入式系统开发工程师的理想参考用书。
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