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出版者:第1版 (2005年1月1日)

作者:逯富广

出品人:

页数:332

译者:

出版时间:2005-4

价格:29.8

装帧:平装

isbn号码:9787302101642

丛书系列:

图书标签:

• Protel DXP
• 电路设计
• PCB设计
• 电子工程
• 实用教程
• 软件培训
• 电路板
• 设计入门
• 原理图
• DXP

好的，这是一本关于《Protel DXP实用培训教程》之外其他主题的图书简介： --- 《现代嵌入式系统设计与实践：基于ARM Cortex-M架构的深度解析》 图书定位与目标读者： 本书旨在为电子工程、计算机科学及相关专业的学生、工程师以及对嵌入式系统开发有浓厚兴趣的爱好者，提供一个全面、深入且高度实用的学习资源。它聚焦于当前工业界和学术界最主流的ARM Cortex-M系列微控制器架构，结合现代嵌入式系统设计所需的理论基础、开发工具链掌握以及复杂应用案例的实现。本书摒弃了对基础C语言或简单单片机（如51系列）的冗余介绍，直接切入高性能、低功耗的现代嵌入式解决方案。 本书核心内容结构： 本书共分为五大部分，系统地构建起从硬件底层到复杂软件应用的完整知识体系： 第一部分：Cortex-M处理器架构精要 本部分是理解所有后续内容的基础。我们详细剖析了ARM Cortex-M系列（重点涵盖M3、M4和M7内核）的核心特性。 指令集与流水线架构： 深入讲解Thumb-2指令集的优势，对比RISC与CISC的设计哲学，并详细图解三级或五级流水线如何实现高性能与低功耗的平衡。 存储器映射与总线结构： 阐述AMBA（Advanced Microcontroller Bus Architecture），特别是AHB（Advanced High-performance Bus）和APB（Advanced Peripheral Bus）的总线矩阵，解释数据在处理器、SRAM、Flash和外部设备之间如何高效传输。 特权模式与安全机制： 详细介绍Handler Mode与Thread Mode的概念，以及如何利用NVIC（Nested Vectored Interrupt Controller）进行高效、低延迟的中断管理。同时，探讨TrustZone for ARMv7-M（如果涉及M3/M4）或更现代的安全概念。 第二部分：底层驱动与寄存器级编程 本部分强调“不依赖抽象库”的硬核开发理念，使读者真正理解硬件是如何被软件控制的。 时钟系统与电源管理： 深入分析RCC（Reset and Clock Control）单元，讲解PLL、分频器、低功耗模式（如Sleep、Stop、Standby）的配置与功耗估算。 GPIO与中断： 细致讲解通用输入输出端口的配置，包括上拉/下拉电阻、开漏/推挽输出、速度选择等。重点在于如何通过EXTI（External Interrupt/Event Controller）实现事件触发机制。 定时器（Timers）的精妙应用： 不仅限于简单的计数，还涵盖PWM（脉冲宽度调制）的硬件生成、输入捕获（Input Capture）用于高精度时间测量，以及如何利用“死区生成”实现电机控制的精确同步。 串行通信接口（UART/SPI/I2C）： 针对每个接口，提供寄存器级的操作流程图，讲解波特率计算、数据帧格式的精确控制，以及仲裁机制（I2C）。 第三部分：实时操作系统（RTOS）与并发编程 在现代嵌入式系统中，RTOS是管理复杂任务和资源共享的核心。本部分选择FreeRTOS作为主流范例进行深入讲解。 任务管理与调度策略： 详细解释任务的生命周期（创建、就绪、运行、阻塞、挂起、删除）和上下文切换的机制。对比固定优先级抢占式调度与协作式调度的优劣。 进程间通信（IPC）： 深入剖析信号量（Semaphore）、互斥锁（Mutex）在防止竞态条件中的作用，以及消息队列（Queue）在数据缓冲和任务解耦中的应用。特别强调“优先级反转”问题的识别与解决方案。 内存管理在RTOS中的挑战： 讨论Heap_1到Heap_5等不同的内存管理方案，分析动态内存分配可能导致的内存碎片问题，并推荐适合的分配策略。 第四部分：高级外设与数据采集 本部分转向涉及高速数据处理和复杂交互的高级模块。 ADC/DAC转换深度解析： 讲解采样定理在嵌入式中的实际意义，配置多通道扫描模式、使用DMA（直接存储器访问）进行连续采样，并分析量化误差与噪声抑制技术。 DMA控制器（Direct Memory Access）： 将DMA视为一个“内存搬运工”，详细解析通道配置、传输模式（普通模式与循环模式），以及如何实现CPU零干预下的外设与内存之间的高速数据交换，这是实现高性能数据流处理的关键。 图形显示接口基础： 针对常见的LCD/TFT控制器接口（如SPI或并行RGB），介绍如何通过帧缓冲（Frame Buffer）的概念，结合DMA将图像数据高效推送到显示屏上。 第五部分：开发环境、调试与项目实践 理论学习必须与工业级工具相结合。 工具链与交叉编译： 介绍GNU ARM Embedded Toolchain（GCC/GDB）的配置，以及如何利用CMake或Makefiles进行模块化、可移植的项目构建。 硬件调试的艺术： 详细讲解JTAG/SWD接口的工作原理，如何使用OpenOCD配合硬件调试器（如ST-Link, J-Link）进行断点设置、寄存器观察、内存查看，并介绍SWV（Serial Wire Viewer）在非侵入式数据追踪中的应用。 案例驱动实战： 通过一个包含RTOS、ADC采集、数据处理和串口/网络传输的综合性案例（例如，一个简单的物联网数据采集节点），贯穿前述所有知识点，展示完整的工程化流程。 本书特色： 本书的每一章都配备了大量的寄存器地址映射图、时序图和伪代码流程。所有代码示例均基于标准C语言编写，并提供了清晰的注释，确保代码的可读性和跨平台（不同Cortex-M芯片厂商）的参考价值。我们致力于培养读者“读懂数据手册”的能力，而非仅仅是调用厂商提供的HAL库函数。通过本书的学习，读者将能独立、深入地掌控任何主流的Cortex-M微控制器项目。 ---

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从我个人的学习习惯来看，这本书的结构设计非常适合自学者的节奏。它将一个庞大的知识体系切割成了若干个独立但又相互关联的模块，使得学习的进度可以根据自己的时间灵活调整。我发现自己可以集中精力攻克一个模块，完全消化吸收后再转向下一个，而不用担心因为跳过某个小节而导致后续内容无法衔接。作者在每个章节末尾设置的“自我测验题”也非常巧妙，它们往往不是简单的记忆性问题，而是需要思考和应用知识点才能回答的开放式问题，这促使读者在阅读结束后进行主动的知识重构。这种鼓励主动思考而非被动接受的教学设计，对于培养独立解决问题的能力非常有帮助。总而言之，这本书的编排思路清晰，层层递进，真正体现了“授人以渔”的教育理念，让人学完之后，对整个设计流程的把握更加自信和全面。

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说实话，这本书的深度和广度都超出了我的预期。我本来以为这只是市面上常见的、偏向于操作层面的工具书，但深入阅读后才发现，它对底层原理的剖析也做到了相当透彻的程度。作者似乎并未满足于仅仅教你“如何做”，而是力求让你明白“为什么”要这么做。例如，在讲解PCB设计规则的校核时，它不仅罗列了各项参数的设置，还详细阐述了这些参数背后的电磁兼容性（EMC）和信号完整性（SI）的考量，这对于希望设计出高性能、高可靠性产品的工程师来说，是极其宝贵的知识。这种理论与实践紧密结合的写作风格，让这本书的适用范围大大拓宽，不再局限于初学者，即便是工作多年的资深人士，也能从中汲取到新的见解。它更像是一本可以长期陪伴成长的参考手册，每次重读，都会有新的领悟，这种持久的价值感，是很多快速迭代的技术书籍所缺乏的。

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这本书的排版设计真是让人眼前一亮，作者在细节处理上花了不少心思。打开书本，首先映入眼帘的是那种沉稳又不失活力的封面设计，让人有种迫不及待想深入学习的冲动。内页的纸张质感也相当不错，阅读起来非常舒适，长时间盯着也不会觉得眼睛疲劳。更让我赞赏的是，书中大量的插图和流程图都清晰明了，即便是初次接触这类技术内容的人，也能很快抓住重点。尤其是那些复杂的电路原理图，作者用非常直观的方式进行了标注和分解，使得晦涩难懂的概念变得易于理解。每一章的结构都安排得井井有条，逻辑链条非常顺畅，从基础概念的引入到高级应用的深入探讨，过渡得自然而然。有时候，我会特意翻阅那些专门设置的“知识点回顾”或“常见误区解析”部分，这些地方的文字精炼，直击要害，是检验自己学习成果的绝佳工具。整个阅读体验，从视觉到触觉，都透露出一种专业和用心，这对于一本技术类书籍来说，无疑是加分项，也体现了作者对读者体验的重视。

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这本书的语言风格非常平实、清晰，没有过多的学术腔调，读起来非常流畅自然，仿佛一位经验丰富的同行在与你交流心得。作者在解释复杂概念时，善于运用生活化的比喻和类比，将抽象的电子设计流程具象化。比如，他对不同层叠结构稳定性的描述，就用到了建筑学中的地基概念，一下子就让概念变得易于把握。而且，书中对工具软件操作的讲解，也做到了细致入微，每一个菜单项、每一个快捷键的含义都解释得清清楚楚，完全杜绝了“你知道鼠标点哪里”的假设性叙述。这种对细节的耐心，极大地降低了技术入门的门槛。对于非科班出身，或者刚刚跨入这个领域的人来说，这种友好的引导至关重要，它让学习曲线变得平缓，有效减少了读者在摸索阶段可能产生的挫败感，让人能够更专注于知识本身的吸收。

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我必须强调这本书在案例选择上的独到眼光。它没有采用那些过于简单或过于空泛的示例，而是选取了多个贴近工业界实际应用的项目。这些案例不仅步骤详尽，而且包含了从需求分析到最终输出的完整链条，这极大地增强了学习的代入感。阅读这些案例时，我感觉自己不是在看一个固定的教程，而是在参与一个真实的项目攻坚过程。作者在讲解过程中，时不时会穿插一些“实战经验谈”，比如在某个特定环节应该注意避免的陷阱，或者某个复杂功能的实现技巧。这些“幕后花絮”比单纯的教科书描述要生动得多，它们像是经验丰富的导师在耳边轻声指点迷津，极大地提高了学习的效率。我甚至根据书中某个案例的思路，优化了我手头正在进行的一个项目的设计流程，效果立竿见影，这充分证明了其内容的实战指导价值。

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