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嵌入式系统的原理及设计.pdf

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简介:
《嵌入式系统的原理及设计》是一本详细介绍嵌入式系统核心理论与实践操作的书籍。书中涵盖了从基本概念到高级设计技术的知识体系,旨在帮助读者掌握嵌入式领域中的关键技能和最佳实践方法。 《嵌入式系统原理与设计》由苏曙光、沈刚编著,全面介绍了嵌入式系统的概念、软硬件结构以及开发调试过程和工具等内容,涵盖了从设计到实现全过程所需的知识点。 本书分为三部分:第一部分(第一章)介绍嵌入式系统的定义及其软件和硬件架构,并列举了其典型应用领域。第二部分(第二章至第五章),则深入讲解了嵌入式系统中的硬件知识,包括ARM处理器及DSP技术的应用、Flash存储器的技术细节、常见外设的使用方法以及电路原理图与PCB设计流程等;另外还介绍了典型的嵌入式操作系统内核结构、图形驱动和移植要点。第三部分(第六章至第九章)首先探讨了软件开发环境的特点,构建方式及调试过程,并详细解释了各层软件开发技术;接着讨论交叉编译器的使用以及设备间网络互联的技术细节;最后通过具体案例展示了嵌入式系统的设计与实现思路。 此书适用于计算机、软件工程、电子电气等专业的研究生或高年级本科生作为教材,同时也可为从事嵌入式项目管理、整体设计和硬件/软件开发的专业人士提供参考。

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客服
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    《嵌入式系统的原理及设计》是一本详细介绍嵌入式系统核心理论与实践操作的书籍。书中涵盖了从基本概念到高级设计技术的知识体系,旨在帮助读者掌握嵌入式领域中的关键技能和最佳实践方法。 《嵌入式系统原理与设计》由苏曙光、沈刚编著,全面介绍了嵌入式系统的概念、软硬件结构以及开发调试过程和工具等内容,涵盖了从设计到实现全过程所需的知识点。 本书分为三部分:第一部分(第一章)介绍嵌入式系统的定义及其软件和硬件架构,并列举了其典型应用领域。第二部分(第二章至第五章),则深入讲解了嵌入式系统中的硬件知识,包括ARM处理器及DSP技术的应用、Flash存储器的技术细节、常见外设的使用方法以及电路原理图与PCB设计流程等;另外还介绍了典型的嵌入式操作系统内核结构、图形驱动和移植要点。第三部分(第六章至第九章)首先探讨了软件开发环境的特点,构建方式及调试过程,并详细解释了各层软件开发技术;接着讨论交叉编译器的使用以及设备间网络互联的技术细节;最后通过具体案例展示了嵌入式系统的设计与实现思路。 此书适用于计算机、软件工程、电子电气等专业的研究生或高年级本科生作为教材,同时也可为从事嵌入式项目管理、整体设计和硬件/软件开发的专业人士提供参考。
  • 复习题
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    《嵌入式系统原理及设计复习题》旨在帮助学习者巩固和检验对嵌入式系统的理解,涵盖硬件架构、软件开发等核心知识点,适用于课程复习与自我测试。 嵌入式系统是计算机科学中的一个重要领域,专注于设计和构建特定用途的计算机系统,并将其集成到更大设备或产品中。这些系统的硬件和软件可以根据需求进行裁剪以满足功能、性能、可靠性和资源消耗的要求。 嵌入式处理器作为其核心组件之一,在其中扮演着重要角色。常见的类型包括微控制器(MCU)、数字信号处理器(DSP)以及片上系统(SoC)。例如,基于精简指令集计算(RISC)的嵌入式微处理器具有简单的指令集和低功耗特性,适合高效执行任务;而通用处理器通常采用复杂指令集计算(CISC),拥有更多的指令来处理复杂的任务,但能耗较高。 影响这些处理器性能的因素包括主频、内存总线速度、高速缓存设计以及系统架构等。冯·诺依曼结构和哈佛结构是两种主要的体系架构:前者将程序与数据存储在相同的地址空间内;而后者则通过分离这两者来提升访问速度,降低功耗。 嵌入式系统的存储器种类繁多,包括静态随机访问内存(SRAM)、动态随机访问内存(DRAM)以及闪存等。其中,SRAM因其速度快的特点常被用作高速缓存;SDRAM通过采用多Bank设计提高了数据传输的速度并降低了能耗;Nor Flash通常用于保存代码而NAND Flash则更适用于存储大量数据。 在开发嵌入式系统的过程中,联合测试行动小组(JTAG)技术起到了关键作用。它能够支持边界扫描、硬件检测、软件下载和调试等任务,并且简化了系统的维护工作。 掌握这些知识有助于设计出满足特定需求的高效低功耗解决方案,在IT行业中从事相关工作的专业人士尤其需要深入了解这一领域的内容,以便更好地应对各种挑战并实现创新。
  • 与应用.pdf
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    《嵌入式系统的原理与应用》一书深入浅出地介绍了嵌入式系统的基本概念、硬件架构和软件开发流程,并通过实例展示了其在各种领域的广泛应用。 《嵌入式系统原理及应用》这本书详细介绍了嵌入式系统的相关知识及其实际应用场景。从基础理论到高级技术,书中都进行了深入浅出的讲解,并通过多个实例帮助读者理解和掌握这些概念和技术。无论是对于初学者还是有一定经验的专业人士来说,《嵌入式系统原理及应用》都是一个很好的学习和参考资源。
  • 软件.pdf
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    《嵌入式系统的软件设计》一书深入探讨了嵌入式系统中软件开发的关键技术和最佳实践,涵盖了从需求分析到代码优化的全流程。 嵌入式系统软件设计是计算机科学的一个重要领域,它涵盖了硬件与软件的集成以创建具有特定功能的设备或系统。这些系统通常被整合到更大的机械设备、汽车、医疗设备及家用电器中,并执行专有的任务,而这些任务往往需要高效、可靠且实时的操作性能。嵌入式系统的软件设计涉及多个关键知识点,包括处理器选择、操作系统配置、编程语言选用、内存管理策略制定、确保实时性需求的实现方法以及能耗优化措施和硬件接口的设计等。 1. 处理器选择:在嵌入式系统中,核心组件是处理器,它直接影响到整个系统的性能与功耗。根据具体的应用场景,设计者可能会挑选微控制器(MCU)、数字信号处理单元(DSP)或应用级的处理器(如ARM架构)。做出这样的决定时需要全面考虑其计算能力、能耗水平、输入输出接口类型及内存支持等要素。 2. 操作系统:对于嵌入式设备而言,操作系统的选择至关重要。它可以是实时操作系统(RTOS),亦或是轻量级的操作环境例如FreeRTOS甚至无需操作系统的裸机编程方式。RTOS提供任务调度、内存管理以及进程间通信等功能,确保了整个系统的响应速度和稳定性。 3. 编程语言:在嵌入式开发中常用的编程语言包括C与C++,它们以其高效的执行效率及对硬件的直接控制能力而著称。随着技术的进步与发展,Python或Java等高级语言也在一些特定的应用场景下获得了应用的机会,尤其是在物联网(IoT)设备领域内。 4. 内存管理:由于资源限制的原因,在嵌入式系统中进行有效的内存分配和使用显得尤为重要。这包括合理规划RAM与ROM的利用方式、避免潜在的内存泄漏问题,并通过优化数据结构来节省存储空间。 5. 实时性:许多情况下,对于时间敏感型任务的要求非常严格,这就意味着必须在规定的时间内完成特定的操作。为了满足这样的需求,开发者需要深入理解操作系统中的调度机制以及如何编写高效的实时代码以确保系统的响应能力。 6. 能耗优化:考虑到电池供电设备的长时间运行要求,在设计阶段进行能耗管理至关重要。这包括选择低功耗硬件、改进算法效率和合理安排任务执行时间等策略,并可以考虑使用动态电压与频率调整技术来进一步降低整体能源消耗水平。 7. 硬件接口设计:嵌入式系统需要通过各种通信协议(如I2C, SPI, UART)及GPIO端口、ADC转换器以及PWM输出等方式与其他硬件设备进行交互。因此,开发人员必须熟悉这些标准并掌握其具体使用方法。 8. 软件架构:良好的软件结构能够提高系统的可维护性和扩展性。常见的设计模式包括分层架构、模块化设计和面向服务的体系结构(SOA)。此外,遵循如MISRA-C等编程规范也可以提升代码质量和易读性。 9. 测试与调试:对于嵌入式系统而言,测试工作涵盖了单元级检查、集成验证以及全面的功能评估等多个层次。通过使用JTAG接口、SWD连接器和仿真工具等手段可以帮助定位并解决发现的问题。 10. 安全性和可靠性:在诸如医疗保健或交通运输等行业中,系统的安全性与稳定性直接关系到人员的生命安全问题。因此,在设计阶段就需要考虑如何防止恶意攻击行为的发生,并采取有效的措施来确保固件更新的安全执行以及建立可靠的故障恢复机制等关键环节。
  • 教程PDF
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    《嵌入式系统设计教程》是一本全面介绍嵌入式系统的专业书籍,内容涵盖了硬件选型、软件开发及项目实战等多方面知识。适合初学者和进阶读者深入学习使用。 《嵌入式系统设计师教程》按照人事部、信息产业部全国计算机技术与软件专业技术资格(水平)考试的要求编写,内容紧扣《嵌入式系统设计师考试大纲》。全书共六章,涵盖了嵌入式系统的基础知识、微处理器和接口设计、软件及操作系统知识、程序设计以及开发维护等内容,并通过一个典型的案例进行深入解析。本书结构合理,概念清晰,适合考生备考使用或作为本科生教材与培训材料。 第一章介绍的是嵌入式系统的基础知识,包括定义与发展概述;微处理器的体系结构如冯·诺依曼和哈佛架构等;硬件基础如组合逻辑电路与时序逻辑电路等内容;信息表示与运算基础以及性能评估方法。第二章讨论了微处理器类型、存储体系(ROM, Flash Memory 和 RAM)、输入输出设备原理、总线接口设计及网络接口等方面的知识。 第三至第五章节分别涉及软件和操作系统知识,程序设计技巧以及开发维护的相关技术细节。第六章则通过一个实际的设计案例来展示嵌入式系统设计师需要掌握的综合技能。 本书内容丰富详实,既可作为考试参考书籍帮助考生备考,也适用于教学或培训场景下的学习材料使用。
  • 复习资料复习.doc
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    《嵌入式系统原理复习资料》涵盖了该课程的核心知识点和重要概念,适用于期末考试前的全面复习。文档内含关键理论、实例分析及习题练习,帮助学生巩固知识并提高应试能力。 复习嵌入式系统原理。
  • 基于FPGA.pdf
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    本PDF文档深入探讨了在嵌入式系统中使用FPGA(现场可编程门阵列)进行高效硬件开发的方法与技术,涵盖了从基础概念到高级应用的设计流程。 本段落提出了一种基于FPGA及MicroC/OS的嵌入式系统设计的新方法。文章从三个方面详细介绍了整个系统平台的设计实现过程:系统硬件平台的设计与实现、系统软件配置以及实时操作系统MicroC/OS-II的应用设计,并给出了验证结果。
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    《嵌入式系统原理及应用》课件是一套全面介绍嵌入式系统的教学资料,涵盖硬件结构、软件开发和实际案例分析等内容。 吉林大学赵老师的嵌入式系统课件。
  • 师考试笔记(完整版整).rar_pdf__软考
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    本资料为《嵌入式系统设计师考试笔记(完整版整理)》PDF文件,内容涵盖嵌入式系统设计的理论知识与实践技巧,专为软件设计师考试备考而设。 嵌入式系统设计师软考复习资料已收集整理完毕,并上传分享给大家。