计算机应用基础案例教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:

出品人:

页数:277

译者:

出版时间:2007-8

价格:25.00元

装帧:

isbn号码:9787113080679

丛书系列:

图书标签:

• 计算机应用基础
• 办公软件
• 案例教学
• 实践操作
• 入门教程
• 计算机基础
• 信息技术
• 应用技能
• 软件应用
• 学习辅导

图书简介：现代工业控制系统与嵌入式技术实践 第一部分：绪论与系统基础 本书旨在为读者提供一个全面而深入的现代工业控制系统（ICS）架构、核心技术以及嵌入式系统在其中的应用与实践指南。我们聚焦于构建、部署和维护复杂工业环境中的自动化解决方案，而非基础的计算机应用理论。 第一章：工业控制系统的演进与架构 本章首先追溯了工业控制技术从继电器逻辑到分布式控制系统（DCS）、可编程逻辑控制器（PLC）的发展历程。我们详细阐述了当前主流的工业控制系统架构，包括现场层、控制层、监控层和管理层（MES/ERP接口）的职能划分与数据流向。重点分析了现代ICS的特点：高实时性、强可靠性以及网络化集成需求。本书将深入探讨基于ISA-95模型对控制系统功能层次的划分，为后续的硬件选型和软件设计奠定理论基础。 第二章：实时操作系统（RTOS）原理与选型 在嵌入式控制领域，实时性是生命线。本章完全摒弃通用操作系统（如Windows或Linux基础应用部分）的讨论，专注于实时操作系统的内核机制。我们将详细剖析任务调度算法（如固定优先级、轮转、最早截止期限优先 EDF），中断处理流程的时延分析，以及同步与互斥机制（信号量、互斥锁、消息队列）在工业环境中的精确应用。选取主流的嵌入式RTOS（如FreeRTOS、VxWorks或μC/OS-III）作为案例，指导读者如何根据项目需求（如任务优先级、内存占用、确定性要求）进行正确的内核选型与配置。 第二部分：核心控制硬件与现场总线 本部分深入讲解构成工业控制系统的物理基础与通信骨干，完全聚焦于工业级硬件和专用通信协议。 第三章：高性能微控制器（MCU）与系统级设计 本章侧重于工业级微控制器的选型与底层驱动开发。我们将重点分析ARM Cortex-M系列（如M4、M7内核）的特点，包括其浮点运算单元（FPU）在复杂算法（如PID控制）中的效率。内容将围绕片上资源的高效利用展开：如何配置定时器以实现精确的PWM输出、如何使用DMA（直接内存存取）减轻CPU负担进行高速数据采集，以及如何设计低功耗模式以适应远程监测设备。涉及的具体内容包括启动代码的编写、寄存器级的硬件访问，而非操作系统的基础配置。 第四章：工业现场总线技术深入研究 现代工厂依赖于稳定可靠的现场通信。本章系统性地对比和分析了主流的工业以太网和串行现场总线。我们将详细讲解EtherCAT的高效性、PROFINET的架构优势以及CANopen在嵌入式网络中的可靠性。重点在于协议栈的实现层面：如何解析报文帧、如何进行同步通信的实现，以及在多主站架构下的冲突解决机制。设备驱动的编写和基于总线特性的网络拓扑设计将是本章的核心实践内容。 第三章：传感器接口与数据预处理 本章关注于从物理世界获取可靠数据的技术。讨论内容包括高精度模数转换器（ADC）的噪声抑制技术、抗干扰的差分信号处理，以及数字传感器接口（如I2C、SPI）在恶劣电磁环境下的鲁棒性设计。我们将探讨数据采集中的滤波算法（如卡尔曼滤波在工业噪声消除中的应用），以及如何设计前端电路以确保信号的完整性。 第三部分：高级控制算法与软件实现 本部分着眼于控制逻辑的复杂性和高级算法的嵌入式实现。 第五章：嵌入式系统中的数字信号处理（DSP）与控制算法 本章聚焦于将复杂的数学模型转化为嵌入式代码。内容涵盖了经典的PID控制器参数整定、前馈控制、自适应控制算法的原理，以及如何利用MCU/DSP的硬件加速单元（如DSP指令集）对这些算法进行优化，以满足毫秒级的响应要求。我们将讨论如何进行算法的定点化（Fixed-Point Arithmetic）以避免浮点运算在资源受限系统中的开销和不确定性。 第六章：网络化与工业物联网（IIoT）边缘计算 本章探讨控制系统如何与上层网络安全高效地连接。我们将侧重于边缘侧的数据聚合、预处理和安全传输。详细讲解MQTT协议在低带宽、高延迟环境下的应用，TLS/SSL在嵌入式设备上的轻量级实现，以及OPC UA在数据语义化和互操作性方面的作用。内容强调的是网络安全和数据可信性在工业场景中的具体技术实践，而非基础的网络协议知识。 第七章：系统调试、集成与可靠性工程 工业控制系统的可靠性至关重要。本章讨论系统的集成测试方法，包括硬件在环（HIL）仿真测试、软件集成测试。内容将覆盖调试工具链的使用（如JTAG/SWD调试器的高级功能）、内存泄漏分析、任务死锁检测等。此外，还将介绍工业级代码的冗余设计、故障注入测试（Fault Injection Testing）和系统级 Watchdog 机制的精细化配置，以确保系统在长期运行中的高可用性。 总结 本书提供的是一套面向工程实践的、高阶的工业嵌入式控制解决方案技术栈，涵盖了从底层硬件驱动到上层控制算法优化的全流程，旨在培养读者设计和实现复杂、可靠、实时工业自动化系统的能力。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆