嵌入式系统设计与开发 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学

作者:马文华

出品人:

页数:321

译者:

出版时间:2006-3

价格:30.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787030169655

丛书系列:

图书标签:

• 嵌入式系统
• 单片机
• ARM
• STM32
• 开发板
• C语言
• 硬件设计
• 软件开发
• 物联网
• 嵌入式Linux

《软件工程：从概念到实践》 本书旨在为初学者和有一定经验的软件开发者提供一个全面而深入的软件工程理论与实践指南。我们相信，构建高质量、可维护、可扩展的软件系统，不仅仅依赖于高超的编程技巧，更需要系统化的工程方法和严谨的设计思维。因此，本书将带您探索软件开发的全生命周期，从最初的需求分析到最终的系统维护，为您构建坚实的软件工程基础。 第一部分：软件工程基础 在软件开发的世界里，理解“为什么”和“如何做”与掌握具体的编程语言同样重要。本部分将深入探讨软件工程的核心概念，帮助您建立对软件开发本质的深刻认知。 软件危机及其应对： 回顾软件开发早期面临的挑战，如成本超支、进度延误、质量低下等，并介绍软件工程作为一门学科的诞生和发展，旨在通过科学方法论解决这些难题。 软件开发模型： 详细阐述经典的软件开发模型，如瀑布模型、迭代模型、螺旋模型、敏捷开发模型（Scrum、Kanban）等。我们将分析每种模型的特点、适用场景、优缺点，并提供实际案例，帮助您根据项目需求选择最合适的开发流程。 软件工程伦理与职业责任： 强调软件工程师在项目开发中的道德责任，包括数据隐私、信息安全、知识产权保护以及对用户和社会的影响。理解并遵循软件工程伦理规范，是成为一名负责任的专业人士的基石。 第二部分：软件需求工程 “做什么”是软件开发的第一步，而清晰、准确的需求定义是项目成功的关键。本部分将聚焦于如何有效地获取、分析、定义和管理软件需求。 需求获取技术： 深入讲解访谈、问卷调查、用户故事、用例建模、原型法等多种需求获取方法，并提供实操技巧，教您如何从不同利益相关者那里挖掘出真实、完整、一致的需求。 需求分析与建模： 学习如何将原始需求转化为结构化的信息。我们将介绍数据流图（DFD）、实体关系图（ERD）、状态转换图（STD）、用例图等建模技术，帮助您可视化地理解系统的功能和结构。 需求规格说明书（SRS）编写： 掌握编写清晰、无歧义、可验证的需求规格说明书的方法。本书将提供高质量SRS的模板和范例，指导您撰写详实的需求文档，作为后续设计和开发的重要依据。 需求管理： 探讨如何有效地管理需求变更。我们将介绍需求跟踪、版本控制、变更控制委员会（CCC）等概念，确保项目在需求变化的过程中保持可控性和一致性。 第三部分：软件设计与架构 一旦需求明确，接下来就是如何构建软件。本部分将引导您从宏观到微观，掌握软件设计的基本原则和关键技术。 软件设计原则： 深入讲解SOLID原则（单一职责、开放封闭、里氏替换、接口隔离、依赖倒置）、KISS原则（Keep It Simple, Stupid）、DRY原则（Don't Repeat Yourself）等面向对象设计（OOD）和通用设计原则，帮助您写出模块化、可复用、易于理解和维护的代码。 设计模式（Design Patterns）： 详细介绍GoF（Gang of Four）经典设计模式，如工厂模式、单例模式、观察者模式、策略模式、装饰器模式等。我们将通过实际代码示例，展示这些模式在解决常见软件设计问题中的应用，提升代码的灵活性和可扩展性。 软件架构设计： 探讨不同类型的软件架构风格，如分层架构、客户端-服务器架构、微服务架构、事件驱动架构等。我们将分析不同架构的权衡，以及如何根据项目特点选择和应用合适的架构模式。 接口设计与API开发： 学习如何设计清晰、一致、易于使用的接口（API）。本部分将涵盖RESTful API设计原则，以及版本控制、安全性等关键考量。 第四部分：软件实现与编码 “写出好代码”是软件开发的核心环节。本部分将关注代码编写的最佳实践、工具的使用以及质量保证。 代码规范与风格： 强调一致的代码风格对团队协作和项目可读性的重要性。我们将探讨常见的代码规范，并提供工具（如Linter）的使用建议。 版本控制系统（Git）： 详细介绍Git的安装、基本命令（commit, push, pull, branch, merge）和工作流程（如Gitflow）。掌握Git是现代软件开发的基础技能。 自动化构建与持续集成（CI）： 介绍Jenkins、GitLab CI、GitHub Actions等CI/CD工具的基本概念和使用，以及如何通过自动化构建和持续集成来提高开发效率和软件质量。 单元测试与集成测试： 深入讲解单元测试和集成测试的重要性，并介绍TDD（Test-Driven Development）和BDD（Behavior-Driven Development）等测试驱动开发方法。我们将提供编写有效测试用例的指导。 第五部分：软件测试与质量保证 “测试是质量的守护者”。本部分将全面介绍软件测试的策略、技术和方法，确保软件满足用户期望和质量标准。 测试类型： 详细讲解功能测试、性能测试、安全测试、可用性测试、兼容性测试等不同类型的测试，以及它们在软件开发过程中的作用。 测试用例设计： 学习如何设计有效的测试用例，包括等价类划分、边界值分析、因果图等方法。 自动化测试工具： 介绍Selenium、Appium、JUnit、Mockito等常用的自动化测试框架和工具，以及如何构建和维护自动化测试套件。 缺陷管理： 探讨如何有效地报告、跟踪和管理软件缺陷，包括缺陷的生命周期管理和优先级排序。 第六部分：软件维护与演进 软件不是一次性产品，而是需要持续维护和不断演进的生命体。本部分将关注软件发布后的工作。 软件维护类型： 区分纠错性维护、适应性维护、完善性维护和预防性维护，并探讨各种维护策略。 重构（Refactoring）： 讲解重构的原则和技巧，如何通过改进代码结构和设计来提高软件的可读性、可维护性和性能，而又不改变其外在行为。 代码评审（Code Review）： 强调代码评审在发现潜在问题、分享知识和提升团队技术水平中的作用。 软件度量与过程改进： 介绍常用的软件度量指标（如代码复杂度、缺陷密度），以及如何利用这些指标来评估和改进软件开发过程。 第七部分：项目管理与团队协作 成功的软件项目离不开有效的项目管理和顺畅的团队协作。 项目管理基础： 介绍项目生命周期、项目计划、范围管理、时间管理、成本管理、风险管理等基本概念。 敏捷项目管理实践： 深入探讨Scrum和Kanban等敏捷方法论在实际项目中的应用，包括角色、事件、工件和价值观。 团队沟通与协作： 强调有效的沟通渠道、冲突解决机制以及跨职能团队协作的重要性。 本书结构清晰，逻辑严谨，语言通俗易懂，并配以丰富的图示和案例分析，力求使读者在轻松的阅读中掌握扎实的软件工程知识。无论您是即将步入IT行业的新人，还是希望提升软件开发专业性的在职开发者，本书都将是您不可多得的良师益友，助您在软件开发的道路上行稳致远，创造卓越。

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**第一段评价：** 这本书的排版和插图设计实在是一绝，拿到手上就忍不住要翻阅。虽然我对编程的理解还停留在初级阶段，但作者通过大量的图示和清晰的流程图，将那些抽象的硬件原理和软件交互过程描绘得栩栩如生。尤其是关于微控制器架构的那几章，原本觉得晦涩难懂的寄存器操作和中断处理，在作者的图解下变得异常直观。我特别欣赏它在理论讲解与实际应用之间的平衡，它没有陷入纯粹的理论深渊，也没有一味地堆砌代码片段，而是像一位经验丰富的老工程师在手把手地教你如何搭建一个可靠的系统。对于我这种需要快速建立整体概念的学习者来说，这种“可视化”的学习体验是极其宝贵的。装帧质量也很棒，纸张厚实，拿在手里有分量感，让人感觉这是一本值得珍藏和反复研读的工具书。

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**第二段评价：** 说实话，这本书的深度远超我的预期，它显然是为那些已经有一定基础，并且渴望突破瓶颈的工程师准备的。我主要关注的是实时操作系统（RTOS）那部分内容。作者对内核调度算法的分析细致入微，不仅讲解了理论模型，还深入剖析了不同调度策略在实际功耗和响应时间上的权衡取舍。这种对系统级性能影响的洞察力，是很多入门教材所缺乏的。更难得的是，书中引用了几个实际项目中遇到的经典死锁和竞态条件案例，并提供了详细的调试思路和解决方案。读完后，我感觉自己对编写高可靠性嵌入式软件的信心大大增强，不再满足于“能跑起来”的初步目标，而是开始追求代码的健壮性和效率。这本书更像是一本“武功秘籍”，需要耐心咀嚼，才能领悟其中的精髓。

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**第三段评价：** 我主要关注的是外设接口和通信协议的章节，这本书在这方面的覆盖面广度和深度都非常令人满意。它不是简单地罗列数据手册上的参数，而是真正从系统集成的角度来阐述问题。例如，在讲解CAN总线时，它不仅解释了帧结构，还详细分析了总线仲裁机制，以及如何在不同速率的设备混合环境下进行优化配置。此外，对于现代嵌入式系统越来越重要的网络通信部分，作者也给出了相当详尽的论述，尤其是TCP/IP协议栈在资源受限环境下的裁剪和优化技巧，这些都是我工作中经常需要面对的痛点。这本书提供的是一种“全局视角”，帮助读者理解每一个底层选择对整个系统性能链条的影响，而不是孤立地看待某一个模块。

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**第四段评价：** 这本书的叙事风格非常严谨、克制，学术气息浓厚，读起来节奏稍慢，但逻辑性极强，就像在阅读一篇高质量的学术论文集。它似乎更偏向于对“为什么”的探究，而非“怎么做”的快速指导。我尤其欣赏作者对不同技术路线的历史演变和原理深入挖掘，比如对存储器保护单元（MMU/MPU）的起源和发展脉络的梳理，让人能更好地理解当前主流架构的设计哲学。对于追求理论完备性的读者来说，这无疑是一大福音。它强迫你停下来，真正理解背后的数学模型和物理限制，而不是浮光掠影地复制粘贴代码。这本书更适合作为教材或深度参考手册，而非快速上手的速查工具。

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**第五段评价：** 从开发工具链和调试方法的角度来看，这本书提供了非常宝贵的第一手经验。特别是关于交叉编译环境的搭建、GDB远程调试的高级技巧，以及内存泄漏检测工具的使用指南，这些都是非常实用的“软技能”。作者非常坦诚地分享了在实际项目中遇到的各种“坑”，比如链接脚本的微调、编译器优化选项带来的副作用等等。这些内容在标准的教科书里是极少提及的，却是决定项目成败的关键因素。读完后，我感觉自己在面对复杂的集成问题时，多了一套行之有效的排查框架。它不仅教会了我如何“写”代码，更重要的是教会了我如何“验证”和“修复”代码，这对于提升工程实践能力至关重要。

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