嵌入式計算係統設計原理（原書第3版） pdf epub mobi txt 電子書 下載2025

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本書從組件技術的視角齣發，介紹瞭嵌入式係統設計技術和技巧。本書自第1版齣版以來，已廣泛應用於教學，並為實踐設計提供瞭寶貴指南。第3版根據最先進的技術發展進行瞭更新，更詳細闡述操作係統中的進程通信和緩衝，尤其是新增瞭數字信號處理、多媒體和CPS方麵的實例。作者介紹瞭德州儀器的最新處理器、ARM、美國微芯科技公司及軟件、操作係統、網絡、消費性電子設備等。不論是進行軟硬件設計的研究人員、學生還是專傢，都能從Marilyn Wolf的集成化工程設計方法中獲益匪淺。

本書特色

 以實際芯片（ARM芯片、TI C55x DSP和PIC）為例，進行相關設計技術和技巧的說明，嚮讀者介紹如何將這些理論付諸於設計實踐。

 在所有關鍵課題討論中都尤為強調現實中的設計實踐，從而為學生和設計人員提供瞭最先進技術的指導。

 對設計實踐中所必需的基本應用技術進行重點討論，幫助讀者在實際工作中熟練設計大型、復雜的嵌入式係統。

Marilyn Wolf　佐治亞理工學院教授，佐治亞研究聯閤會優秀學者。她分彆於1980年、1981年和1984年獲得斯坦福大學電子工程學士學位、碩士學位和博士學位。1984年至1989年任職於貝爾實驗室，1989年至2007年執教於普林斯頓大學。她是IEEE和ACM會士、IEEE計算機協會核心成員以及ASEE和SPIE成員。她於2003年獲得ASEE Frederick E. Terman奬，於2006年獲得IEEE電路與係統教育奬。她的研究興趣主要包括嵌入式計算、嵌入式視頻和計算機視覺、VLSI係統。

齣版者的話
譯者序
序言
第3版前言
第2版前言
第1版前言
第1章嵌入式計算
1.1引言
1.2復雜係統與微處理器
1.2.1嵌入式計算機
1.2.2嵌入式計算應用的特點
1.2.3為什麼要使用微處理器
1.2.4網絡物理係統
1.2.5嵌入式計算係統設計所麵臨的挑戰
1.2.6嵌入式計算係統的性能
1.3嵌入式係統的設計過程
1.3.1需求
1.3.2規格說明
1.3.3體係結構設計
1.3.4設計硬件組件和軟件組件
1.3.5係統集成
1.3.6係統設計的形式化方法
1.3.7結構描述
1.3.8行為描述
1.4設計示例：模型火車控製器
1.4.1需求
1.4.2DCC
1.4.3概念性規格說明
1.4.4詳細的規格說明
1.4.5本節所學內容
1.5本書概覽
1.5.1第2章：指令係統
1.5.2第3章：CPU
1.5.3第4章：計算平颱
1.5.4第5章：程序設計和分析
1.5.5第6章：進程和操作係統
1.5.6第7章：係統設計技術
1.5.7第8章：網絡和多處理器
1.6總結
本章學習要點
推薦讀物
習題
實驗練習
第2章指令係統
2.1引言
2.2預備知識
2.2.1計算機體係結構分類
2.2.2匯編語言
2.2.3超長指令字處理器
2.3ARM處理器
2.3.1處理器和存儲器組織
2.3.2數據操作
2.3.3控製流
2.3.4高級ARM特性
2.4PICmicro中檔係列
2.4.1處理器和存儲器組織
2.4.2數據操作
2.4.3控製流
2.5TI C55x DSP
2.5.1處理器和存儲器組織
2.5.2尋址方式
2.5.3數據操作
2.5.4流程控製
2.5.5C編碼準則
2.6TI C64x
2.7總結
本章學習要點
推薦讀物
習題
實驗練習
第3章CPU
3.1引言
3.2輸入/輸齣編程
3.2.1輸入/輸齣設備
3.2.2輸入/輸齣原語
3.2.3忙等I/O
3.2.4中斷
3.3管態、異常和陷阱
3.3.1管態
3.3.2異常
3.3.3陷阱
3.4協處理器
3.5存儲係統機製
3.5.1高速緩存
3.5.2存儲管理單元和地址轉換
3.6CPU的性能
3.6.1流水綫技術
3.6.2高速緩存的性能
3.7CPU的功耗
3.8設計示例：數據壓縮器
3.8.1需求和算法
3.8.2規格說明
3.8.3程序設計
3.8.4測試
3.9總結
本章學習要點
推薦讀物
習題
實驗練習
第4章計算平颱
4.1引言
4.2基本計算平颱
4.2.1平颱硬件組件
4.2.2平颱軟件組件
4.3CPU總綫
4.3.1總綫結構和協議
4.3.2DMA
4.3.3係統總綫配置
4.4存儲設備和係統
4.5計算平颱的設計
4.5.1示例平颱
4.5.2平颱選擇
4.5.3知識産權
4.5.4開發環境
4.5.5調試技術
4.5.6調試難點
4.6消費類電子設備的體係結構
4.6.1消費類電子設備的用例和需求
4.6.2文件係統
4.7平颱級性能分析
4.8設計示例：鬧鍾
4.8.1需求
4.8.2規格說明
4.8.3係統體係結構
4.8.4組件設計與測試
4.8.5係統集成與測試
4.9設計示例：音頻播放器
4.9.1工作原理和需求
4.9.2規格說明
4.9.3係統體係結構
4.9.4組件設計與測試
4.9.5係統集成與調試
4.10總結
本章學習要點
推薦讀物
習題
實驗練習
第5章程序設計與分析
5.1引言
5.2嵌入式程序組件
5.2.1狀態機
5.2.2循環緩衝區和麵嚮流的程序設計
5.2.3隊列和生産者/消費者係統
5.3程序模型
5.3.1數據流圖
5.3.2控製/數據流圖
5.4匯編、連接和裝載
5.4.1匯編程序
5.4.2連接
5.4.3目標代碼設計
5.5編譯技術
5.5.1編譯處理
5.5.2基本編譯方法
5.5.3編譯器優化
5.6程序級性能分析
5.6.1程序性能的要素
5.6.2測量驅動的性能分析
5.7軟件性能優化
5.7.1循環優化
5.7.2cache優化
5.7.3性能優化策略
5.8程序級功耗分析與優化
5.9程序大小的分析與優化
5.10程序驗證與測試
5.10.1白盒測試
5.10.2黑盒測試
5.10.3評估功能測試
5.11設計示例:軟件調製解調器
5.11.1工作原理和需求
5.11.2規格說明
5.11.3係統體係結構
5.11.4組件設計與測試
5.11.5係統集成與測試
5.12設計示例：數碼相機
5.12.1工作原理和需求
5.12.2規格說明
5.12.3係統體係結構
5.12.4組件設計與測試
5.12.5係統集成與測試
5.13總結
本章學習要點
推薦讀物
習題
實驗練習
第6章進程和操作係統
6.1引言
6.2多任務和多進程
6.3多速率係統
6.3.1進程的時限要求
6.3.2CPU使用率度量
6.3.3進程狀態與調度
6.3.4運行周期性進程
6.4可搶占的實時操作係統
6.4.1兩個基本概念
6.4.2進程和上下文
6.4.3進程和麵嚮對象的設計
6.5基於優先級的調度
6.5.1單一速率調度
6.5.2共享資源
6.5.3優先級反轉
6.5.4最早截止時限優先調度
6.5.5RMS和EDF的比較
6.5.6模型化的假設的詳細介紹
6.6進程間通信機製
6.6.1共享內存通信
6.6.2消息傳遞
6.6.3信號
6.6.4郵箱
6.7評估操作係統性能
6.8進程的功耗優化策略
6.9實時操作係統舉例
6.9.1POSIX
6.9.2Windows CE
6.10設計示例：電話應答機
6.10.1工作原理和需求
6.10.2規格說明
6.10.3係統體係結構
6.10.4組件設計和測試
6.10.5係統集成和測試
6.11設計示例：發動機控製單元
6.11.1工作原理和需求
6.11.2規格說明
6.11.3係統體係結構
6.11.4組件設計與測試
6.11.5係統集成與測試
6.12總結
本章學習要點
推薦讀物
習題
實驗練習
第7章係統設計技術
7.1引言
7.2設計方法學
7.2.1為什麼需要設計方法學
7.2.2設計流
7.3需求分析
7.4規格說明
7.4.1麵嚮控製的規格說明語言
7.4.2改進的規格說明
7.5係統分析和結構設計
7.6質量保證
7.6.1質量保證技術
7.6.2檢驗規格說明
7.6.3設計評審
7.7總結
本章學習要點
推薦讀物
習題
實驗練習
第8章網絡和多處理器
8.1引言
8.2為什麼要使用網絡和多處理器
8.3多處理器分類
8.4分布式嵌入式係統
8.4.1網絡抽象模型
8.4.2CAN總綫
8.4.3汽車和飛機上的分布式計算
8.4.4I2C總綫
8.4.5以太網
8.4.6因特網
8.5多處理器片上係統和共享存儲多處理器
8.5.1異構共享存儲多處理器
8.5.2加速器
8.5.3加速器性能分析
8.5.4調度和分配
8.6設計示例：視頻加速器
8.6.1視頻壓縮
8.6.2算法和需求
8.6.3規格說明
8.6.4體係結構
8.6.5組件設計
8.6.6係統測試
8.7應用示例：CD
8.8總結
本章學習要點
推薦讀物
習題
實驗練習
術語
索引
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