光纤通信网络与安全 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:国防工业出版社（图书发行部）（新时代出版社）

作者:王建萍

出品人:

页数:175

译者:

出版时间:2007-10

价格:25.00元

装帧:

isbn号码:9787118052954

丛书系列:

图书标签:

• 光纤通信
• 光纤网络
• 网络安全
• 信息安全
• 通信工程
• 数据通信
• 网络技术
• 光纤技术
• 安全通信
• 网络协议

好的，这是一份关于《光纤通信网络与安全》之外，另一本技术书籍的详细简介，旨在描述一个不同领域的专业内容，并力求内容详实、专业，避免产生人工智能痕迹。 --- 《现代嵌入式系统设计与实践：基于RISC-V架构的深度探索》图书简介 一、本书定位与概述 《现代嵌入式系统设计与实践：基于RISC-V架构的深度探索》是一部全面覆盖新一代嵌入式系统开发前沿技术的专业著作。本书旨在为电子工程师、系统架构师、高级技术爱好者以及相关专业的研究生提供一个从硬件底层到软件应用的全景式学习路径。面对传统嵌入式处理器架构日益增长的复杂性和授权壁垒，本书坚定地选择了当前最具潜力和开放性的RISC-V指令集架构（ISA）作为核心载体，深入探讨如何构建高性能、低功耗、高可扩展性的现代嵌入式解决方案。 全书不仅关注理论基础的夯实，更强调实战能力的培养。我们摒弃了对特定商业处理器系列的过度依赖，转而聚焦于RISC-V生态系统的核心优势：开放性、模块化和可定制性。读者将通过本书掌握从指令集理解到复杂外设驱动开发，再到实时操作系统（RTOS）移植与性能调优的全流程工程实践。 二、核心内容模块详解 本书内容结构严谨，逻辑递进，共分为六大部分，近三十个章节，确保覆盖现代嵌入式系统设计的关键技术点。 第一部分：RISC-V架构基础与工具链构建 本部分是理解后续所有实践的基础。我们详细解析了RISC-V指令集（RV32I/RV64I）的基础、扩展（如M、A、F、D、V等）及其编码规范。重点阐述了特权级（Machine, Supervisor, User Mode）的概念及其在安全启动和系统隔离中的作用。此外，我们提供了完整的开源工具链（GCC/Clang, GDB, Binutils）的交叉编译环境搭建指南，并深入分析了LLVM后端如何针对特定的RISC-V定制指令集进行优化。理解编译器的生成机制，是编写高效嵌入式代码的第一步。 第二部分：SoC层次的硬件设计与接口协议 本部分将视角从指令集提升到片上系统（SoC）层面。我们不再满足于使用预先定义的开发板，而是深入探讨了系统级互联的原理。内容包括： 1. 总线结构分析： 详细对比AMBA AXI/AHB与RISC-V定制总线的互操作性，重点剖析了仲裁器和桥接器的设计思路。 2. 内存系统： 探讨Cache一致性协议（MESI/MOESI的简化模型）在多核嵌入式系统中的应用，以及TLB（Translation Lookaside Buffer）的工作机制，为理解虚拟内存管理打下基础。 3. 关键外设接口深度解析： 涵盖高速I/O（如PCIe、USB Type-C控制器接口）、低功耗通信（SPI、I2C、UART的硬件时序分析）以及模拟前端（ADC/DAC）的数据采集流程。 第三部分：裸机编程与底层驱动开发实践 此部分是实战的核心。我们选择了一个主流的RISC-V微控制器平台（如基于SiFive或平头哥核心的开发平台）进行演示。内容聚焦于如何绕开高级抽象，直接操作寄存器： 启动代码（Startup Code）： 分析Boot ROM、Linker Script（链接脚本）的编写，以及如何正确初始化堆栈、数据段和BSS段。 中断服务例程（ISR）的编写与管理： 探讨CLINT/PLIC（核心本地中断控制器/平台级中断控制器）的配置，上下文切换的保存与恢复，以及如何设计低延迟、无锁的ISR。 DMA控制器的高效利用： 演示如何使用DMA来卸载CPU负担，实现高效的数据搬运，例如在音频和视频流处理中的应用。 第四部分：实时操作系统（RTOS）移植与优化 在需要确定性响应的场景中，RTOS是不可或缺的。本书选择了FreeRTOS和Zephyr Project作为研究对象，展示其在RISC-V平台上的适配过程： 内核移植： 详细阐述RISC-V特有的Context Switching Hook的实现，以及如何根据特定的处理器核（如PMP-enabled核）配置内存保护单元（PMP）。 任务调度与同步： 分析优先级继承、死锁预防机制在RISC-V上下文中的表现。 性能剖析与调优： 使用开源工具链（如perf或定制化的性能计数器接口）对RTOS内核进行深入性能分析，定位关键路径的延迟瓶颈。 第五部分：系统级软件安全与可靠性增强 安全与可靠性是现代嵌入式设备（尤其是物联网和工业控制领域）的生命线。本部分聚焦于利用RISC-V的硬件安全特性： 内存保护单元（PMP）的应用： 演示如何利用PMP实现用户空间与内核空间、或不同应用之间的严格内存隔离，防止恶意代码越权访问。 信任根（Root of Trust, RoT）构建： 探讨安全启动流程（Secure Boot）的实现逻辑，包括固件签名验证、哈希校验的硬件加速利用。 固件空中更新（FOTA）的安全机制： 设计双分区（A/B Slot）更新策略，并确保回滚机制的原子性和安全性。 第六部分：应用层开发与异构计算探索 最后一部分，我们将目光投向更高层的应用开发和未来的发展方向。 嵌入式Linux驱动开发（针对应用处理器）： 对于运行在高性能RISC-V AP上的系统，讲解如何编写标准化的设备树（Device Tree）文件，并实现字符设备驱动。 异构计算与向量扩展（Vector Extension, RVV）： 介绍如何利用RISC-V的向量指令集（RVV）加速数据并行计算（如信号处理、图像滤波），并通过编译器向量化指令库（如libmvec）优化算法性能。 三、本书的特色与价值 1. 前瞻性与开放性： 紧密围绕RISC-V这一开源指令集展开，读者掌握的知识具有极强的通用性和前瞻性，不受制于单一商业生态。 2. 深度与广度兼备： 内容覆盖了从硬件初始化到操作系统内核，再到系统安全防护的全栈知识体系，避免了传统教材中“重理论轻实践”或“重应用轻底层”的弊端。 3. 强调工程实践： 书中包含大量实际的代码示例、配置文件和调试技巧，旨在让读者能够将理论知识迅速转化为可运行的工程成果。 本书是志在构建下一代嵌入式系统的工程师的必备参考书，它提供了一把开启高性能、高安全、定制化嵌入式世界大门的钥匙。

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我对这本书的数学推导和严谨性非常满意。特别是在处理信号完整性和噪声模型的部分，作者使用了非常严谨的数学工具来量化系统性能，而不是仅仅停留在定性描述上。傅里叶变换、矩阵运算在光纤色散补偿中的应用被讲解得淋漓尽致，每一步的逻辑推导都有据可循，这对于那些希望从“会用”到“能设计”的读者来说是至关重要的。书中对几种主流光器件的物理原理也做了深入剖析，从半导体激光器的能带结构到调制器的电光效应，讲解得丝丝入扣，丝毫没有敷衍了事。虽然这些章节对读者的基础物理和数学功底有一定要求，但清晰的公式标注和详尽的注释，极大地降低了理解难度。这本书无疑是教科书级别的参考资料，非常适合作为研究生阶段的专业课程教材。

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这本书在处理不同地域和标准体系的异同方面做得非常出色。它没有局限于某个单一标准组织（如ITU-T或IEEE）的规定，而是对比了全球主要电信运营商在实际网络部署中采用的灵活策略和“事实标准”。这一点对于从事国际项目合作或跨国网络集成的专业人士来说，是极具操作性的。比如，书中对亚洲、欧洲和北美在骨干网容量规划和网络冗余设计上的偏好差异进行了细致的对比分析，并解释了这些差异背后的经济和监管因素。这种全球视野使得本书的内容具有极强的适用性和时效性。此外，作者在最后几章对光网络在云计算和5G承载中的角色进行了高度概括和提炼，使得全书结构完整，逻辑闭合。阅读起来感觉知识点层层递进，互相印证，构建了一个完整的知识体系框架。

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这本书的深度和广度都超出了我的预期，尤其是对现代光通信系统的架构和性能进行了非常详尽的剖析。作者在讲解光纤链路的设计时，没有停留在基础的传输原理上，而是深入到了非线性效应、色散管理以及高阶调制格式的应用，这对于我们这些希望从事前沿光网络研发的工程师来说，无疑是宝贵的财富。我特别欣赏它在阐述DWDM和OTN技术时的清晰逻辑，从物理层到数据链路层，层层递进，使得复杂的网络拓扑结构也变得容易理解。书中的图表绘制得非常专业，配合实例分析，让理论知识很快就能转化为实际应用能力。虽然部分涉及到先进光电子器件的章节需要一定的预备知识，但配套的参考文献指引非常到位，足以支撑读者进行更深入的学习和探索。总的来说，这是一本兼具理论深度和工程实践价值的经典之作，值得反复研读。

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读完这本关于网络架构的书，我最大的感受是作者对系统化思维的强调。它不仅仅罗列了各种网络协议和技术，更着重分析了它们如何在复杂的、多厂商互联的环境中协同工作，以及在面对日益增长的带宽需求时，不同层次的网络如何进行优化和升级。书中对SDN和NFV在光网络中的应用讨论得尤为精彩，它没有采用那种浮于表面的介绍，而是结合了实际部署中可能遇到的挑战和解决方案，比如控制平面的收敛速度、虚拟化对延迟的影响等等。对于我这样长期在网络运维一线工作的人来说，书中关于故障诊断和性能监控的最佳实践部分，简直就是一本“实战手册”。文字风格非常务实，没有过多的学术辞藻，直击痛点，提供了许多可以立即应用到日常工作中的技巧和方法论。

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这本书的叙事方式非常独特，它似乎是以一种“历史回顾与未来展望”的结构来组织内容的。开头部分对光通信从单模到多模，再到超低损耗光纤发展的脉络梳理得引人入胜，让人对这项技术如何走到今天有了更深刻的敬畏。随后的章节则大胆地探讨了下一代光网络可能面临的瓶颈，比如空分复用（SDM）和量子通信接入的初步概念。这种前瞻性的视角，让这本书的价值超越了现有技术的介绍。我个人认为，这本书最精彩的地方在于，它平衡了技术细节和宏观战略的讨论。例如，在分析城域网和长途网的差异时，不仅仅是参数的对比，更是商业模式和部署成本的权衡，这展现了作者深厚的行业洞察力。阅读体验流畅自然，如同与一位经验丰富的行业资深人士进行深度对话。

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