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Handbook of Automotive Embedded Systems

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简介:
《Handbook of Automotive Embedded Systems》是一本全面介绍汽车嵌入式系统设计与应用的专业书籍,涵盖从硬件到软件的各个层面。 《汽车嵌入式系统手册》是一本全面介绍汽车领域内嵌入式系统的专业书籍。此书由Nicolas Navet和Françoise Simonot-Lion编辑,作为工业信息技术系列的一部分,该系列的总编辑为Richard Zurawski。 ### 嵌入式系统的定义与应用 **定义:** 嵌入式系统是一种专门设计用于执行特定任务的计算机系统,它通常被嵌入到更大的机械或电气系统中。这类系统通常具备实时处理能力,并且能够与外部环境交互。 **在汽车中的应用:** 随着汽车技术的发展,嵌入式系统在现代汽车中扮演着越来越重要的角色。它们被广泛应用于发动机管理、安全系统(如ABS防抱死制动系统)、娱乐系统、导航系统等方面,极大地提高了汽车的安全性、舒适性和燃油效率。 ### 嵌入式系统的设计与开发 **设计阶段:** - **需求分析:**明确系统需要实现的功能及性能指标。 - **架构设计:**包括硬件架构和软件架构设计,确保系统能够高效稳定地运行。 - **模块划分:**将系统分解成若干个可独立开发的模块,便于管理和测试。 **开发过程:** - **硬件设计:**包括微控制器选择、外围电路设计等。 - **软件开发:**编写操作系统、驱动程序以及应用程序等。 - **集成测试:**确保软硬件能够协同工作,达到预期功能。 ### 汽车嵌入式系统的具体应用案例 **发动机管理系统(EMS):** EMS通过控制燃油喷射量、点火时间等参数来优化发动机性能,减少排放污染。它通常包含多个传感器(如氧传感器、温度传感器等),这些传感器收集的数据被用于调整发动机的工作状态。 **安全控制系统:** - **防抱死制动系统(ABS):**通过监测轮速来防止刹车时车轮锁死,提高车辆在紧急制动时的操控稳定性。 - **电子车身稳定系统(ESC):**通过对各个车轮施加不同的制动力,帮助驾驶员保持车辆的行驶方向,特别是在转弯时更加有效。 **信息娱乐系统:** 随着车联网技术的发展,信息娱乐系统不仅提供了多媒体播放功能,还集成了GPS导航、语音识别等功能,提升了驾乘体验。 ### 汽车嵌入式系统的未来发展趋势 随着智能网联汽车技术的进步,未来的汽车嵌入式系统将更加注重以下几个方面: - **自动驾驶技术:**利用激光雷达、摄像头等多种传感器获取周围环境信息,实现车辆自主驾驶。 - **远程诊断与维护:**通过车载通信系统实时上传车辆数据至云端服务器,实现远程故障诊断和预测性维护。 - **增强现实(AR)技术:**结合AR技术为驾驶员提供更加直观的导航指引,提高行车安全性。 《汽车嵌入式系统手册》深入探讨了汽车领域内嵌入式系统的各个方面,从基础理论到实际应用案例均有涉及。对于从事汽车电子研发工作的工程师和技术人员来说,这本书是一本宝贵的参考资料。

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  • Handbook of Automotive Embedded Systems
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    《Handbook of Automotive Embedded Systems》是一本全面介绍汽车嵌入式系统设计与应用的专业书籍,涵盖从硬件到软件的各个层面。 《汽车嵌入式系统手册》是一本全面介绍汽车领域内嵌入式系统的专业书籍。此书由Nicolas Navet和Françoise Simonot-Lion编辑,作为工业信息技术系列的一部分,该系列的总编辑为Richard Zurawski。 ### 嵌入式系统的定义与应用 **定义:** 嵌入式系统是一种专门设计用于执行特定任务的计算机系统,它通常被嵌入到更大的机械或电气系统中。这类系统通常具备实时处理能力,并且能够与外部环境交互。 **在汽车中的应用:** 随着汽车技术的发展,嵌入式系统在现代汽车中扮演着越来越重要的角色。它们被广泛应用于发动机管理、安全系统(如ABS防抱死制动系统)、娱乐系统、导航系统等方面,极大地提高了汽车的安全性、舒适性和燃油效率。 ### 嵌入式系统的设计与开发 **设计阶段:** - **需求分析:**明确系统需要实现的功能及性能指标。 - **架构设计:**包括硬件架构和软件架构设计,确保系统能够高效稳定地运行。 - **模块划分:**将系统分解成若干个可独立开发的模块,便于管理和测试。 **开发过程:** - **硬件设计:**包括微控制器选择、外围电路设计等。 - **软件开发:**编写操作系统、驱动程序以及应用程序等。 - **集成测试:**确保软硬件能够协同工作,达到预期功能。 ### 汽车嵌入式系统的具体应用案例 **发动机管理系统(EMS):** EMS通过控制燃油喷射量、点火时间等参数来优化发动机性能,减少排放污染。它通常包含多个传感器(如氧传感器、温度传感器等),这些传感器收集的数据被用于调整发动机的工作状态。 **安全控制系统:** - **防抱死制动系统(ABS):**通过监测轮速来防止刹车时车轮锁死,提高车辆在紧急制动时的操控稳定性。 - **电子车身稳定系统(ESC):**通过对各个车轮施加不同的制动力,帮助驾驶员保持车辆的行驶方向,特别是在转弯时更加有效。 **信息娱乐系统:** 随着车联网技术的发展,信息娱乐系统不仅提供了多媒体播放功能,还集成了GPS导航、语音识别等功能,提升了驾乘体验。 ### 汽车嵌入式系统的未来发展趋势 随着智能网联汽车技术的进步,未来的汽车嵌入式系统将更加注重以下几个方面: - **自动驾驶技术:**利用激光雷达、摄像头等多种传感器获取周围环境信息,实现车辆自主驾驶。 - **远程诊断与维护:**通过车载通信系统实时上传车辆数据至云端服务器,实现远程故障诊断和预测性维护。 - **增强现实(AR)技术:**结合AR技术为驾驶员提供更加直观的导航指引,提高行车安全性。 《汽车嵌入式系统手册》深入探讨了汽车领域内嵌入式系统的各个方面,从基础理论到实际应用案例均有涉及。对于从事汽车电子研发工作的工程师和技术人员来说,这本书是一本宝贵的参考资料。
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    本书《Communication in Embedded Systems: Network Applications》探讨了嵌入式系统中的网络通信技术与应用,涵盖协议设计、数据传输及网络安全等主题。 随着嵌入式系统的日益复杂化,需要具备电子学、数据处理、通信及网络等多个领域的知识。本书由在这些领域具有深厚背景的专家撰写,虽然没有详尽地覆盖所有与设计嵌入式系统相关的方面,但提供了关于通讯技术和问题的独特视角。这种选择很容易被理解为当今嵌入式系统的大量互连以及电信和网络已经成为其主要组成部分的原因。 书中讨论的主题涵盖移动自组网(MANET)及传感器网络的情形,后者通常由静态节点构成。书中的许多嵌入式系统并不具备个人电脑或手机那样的图形用户界面。这些组成系统的节点需要通过无线方式互相通信;实际上没有实用案例表明节点之间使用有线连接。 书中深入探讨了如何使节点相互认证的问题,这是一个难题,因为显而易见的公钥基础设施(PKI)方法会消耗大量的时钟周期和宝贵的能量资源。通常情况下,这些节点受到能量约束的影响非常严重。然而对称加密要求所有节点共享同一个密钥——这又提出了一个问题:这个共同的秘密如何被分发?也许在部署之前,在网络所有者还拥有所有节点的物理控制权的时候可以进行。但是,一旦部署之后,如果一个节点被对手捕获,她可能就能获取到公共密钥并破解加密。 为了提高通信效率,书中建议采用跨层方法来开发新的协议——这是一项很有前景的想法,并且早期模拟结果也支持了这一点。
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    《Elements of Computing Systems》是一本全面介绍计算机系统设计与实现原理的书籍,引导读者从头构建一个简单的计算机系统。 在计算机科学的早期阶段,硬件、软件、编译器及操作系统的交互相对简单,使学生能够理解整个计算机的工作原理。然而随着计算机技术复杂性的增加以及知识的专业化分工,这种清晰性往往丧失了。不同于其他仅涵盖某一领域的教材,《计算系统基础》为学生们提供了集成和严格的视角来了解应用型的计算机科学,并展示了其在构建一个简单的但功能强大的计算机系统中的作用。 确实,理解计算机工作原理的最佳途径是从零开始建造一台电脑,本书通过十二章内容及项目引导学生一步步建立一套基本硬件平台以及现代软件层级。在此过程中,学生们会获得有关硬件架构、操作系统、编程语言、编译器、数据结构、算法和软件工程的实际操作经验。 采用这种构建式方法,《计算系统基础》揭示了大量计算机科学的知识,并展示了其他课程中教授的理论与实践技术如何融入整体框架之中。本书旨在支持一至两学期的教学,基于抽象-实现范式编写;每章介绍一个关键硬件或软件抽象概念、一种使其具体化的建议实施方案以及一项实际项目。整个计算机系统可以通过按章节顺序进行构建完成,但该项目是独立的,并可以以任何顺序执行。 书中嵌入了所有必要的计算机科学知识来完成这些项目,唯一的先决条件是有编程经验即可。本书网站提供了建立文中描述的所有硬件和软件系统的必要工具及材料,包括两百个用于十二个项目测试程序。根据教学需求,各项目与系统可进行修改,并且提供的一切软件都是开源的。