作者：[美]玛里琳·沃尔夫（Marilyn Wolf） 著
页数：372
出版社：机械工业出版社
出版日期：2025
ISBN：9787111767886
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内容简介
本书自第1版出版至今，记录了20多年来嵌入式领域的技术变革，成为众多工程师和学生的第一参考书。全书从组件技术的视角出发，以嵌入式系统的设计方法和过程为主线，涵盖全部核心知识点并辅以示例分析，同时贯穿着对安全、性能、能耗和可靠性等关键问题的讨论，构建起一个完整且清晰的知识体系。第5版涉及物联网、嵌入式多核等领域，引入了LoRa协议、内存保护等新内容，并且更新了大量经典案例。本书适合作为计算机、电子信息、通信工程、自动化及相关专业高年级本科生和研究生的教材，也适合相关方向的工程技术人员参考。
作者简介
玛里琳·沃尔夫（Marilyn Wolf）内布拉斯加大学林肯分校工程学教授，计算机科学与工程系主任。1984~1989年任职于贝尔实验室；1989~2007年任职于普林斯顿大学；2007~2019年任职于佐治亚理工学院，嵌入式系统领域杰出讲席教授，GRA杰出学者。她是IEEE会士，ACM会士，IEEE计算机协会金质核心成员。曾获得IEEE Kirchmayer研究生教学奖、IEEE计算机协会Goode纪念奖、ASEE Frederick Emmons Terman奖、IEEE电路与系统协会教育奖。她的研究方向包括信息物理系统、物联网、嵌入式计算、嵌入式计算机视觉和超大规模集成电路系统。她拥有斯坦福大学电气工程博士学位。
本书特色
·介绍关于嵌入式系统设计和信息物理系统设计的新方法。 ·扩展至物联网、边缘/雾计算、车载网络等新领域。 ·引入LoRa协议、内存保护等广受业界认可的新技术。 ·补充关于安全性和防危性的讨论。 ·根据技术的发展修订了大量经典案例。
目录
目 录译者序第1版序言第5版前言第4版前言第3版前言第2版前言第1版前言第1章 嵌入式计算11.1 引言11.2 复杂系统与微处理器11.2.1 嵌入式计算机21.2.2 嵌入式计算应用的特点3目 录译者序第1版序言第5版前言第4版前言第3版前言第2版前言第1版前言第1章 嵌入式计算11.1 引言11.2 复杂系统与微处理器11.2.1 嵌入式计算机21.2.2 嵌入式计算应用的特点31.2.3 为什么使用微处理器41.2.4 嵌入式计算、物联网系统与 信息物理系统51.2.5 防危性和安全性61.2.6 嵌入式系统设计的难点61.2.7 嵌入式计算系统的性能71.3 嵌入式系统设计过程81.3.1 需求91.3.2 规格说明131.3.3 体系结构设计131.3.4 设计硬件与软件组件151.3.5 系统集成151.3.6 系统设计的形式化方法151.3.7 结构描述161.3.8 行为描述201.4 设计示例：模型火车控制器221.4.1 需求231.4.2 DCC231.4.3 概念性规格说明251.4.4 详细规格说明271.4.5 经验总结321.5 本书导读321.5.1 第2章：指令集331.5.2 第3章：CPU331.5.3 第4章：计算平台331.5.4 第5章：程序设计与分析341.5.5 第6章：进程和操作系统341.5.6 第7章：系统设计技术351.5.7 第8章：物联网系统351.5.8 第9章：汽车和飞机系统361.5.9 第10章：嵌入式多处理器361.6 总结36扩展阅读37问题37上机练习38第2章 指令集392.1 引言392.2 预备知识392.2.1 计算机体系结构分类392.2.2 汇编语言412.2.3 VLIW处理器432.3 ARM处理器442.3.1 处理器和存储体系442.3.2 数据操作452.3.3 控制流程502.3.4 ARM的高级特性552.4 PICmicro中端微处理器系列552.4.1 处理器和存储体系552.4.2 数据操作562.4.3 控制流程572.5 TI C55x DSP582.5.1 处理器和存储体系592.5.2 寻址模式612.5.3 数据操作632.5.4 控制流程642.5.5 C语言编程指南652.6 TI C64x662.7 总结69扩展阅读69问题69上机练习70第3章 CPU713.1 引言713.2 I/O编程713.2.1 I/O设备713.2.2 I/O原语733.2.3 忙等I/O743.2.4 中断763.3 特权模式、异常和陷阱863.3.1 特权模式863.3.2 异常863.3.3 陷阱873.4 协处理器873.5 存储系统机制883.5.1 高速缓存883.5.2 存储管理单元和地址转换933.5.3 存储保护单元963.6 CPU的性能963.6.1 流水线技术963.6.2 高速缓存的性能1003.7 CPU的功耗1013.7.1 CMOS的功耗1013.7.2 电源管理模式1013.7.3 程序级电源管理1033.8 防危性和安全性1033.9 设计示例：数据压缩器1053.9.1 需求和算法1053.9.2 规格说明1073.9.3 程序设计1083.9.4 测试1133.10 总结114扩展阅读114问题114上机练习117第4章 计算平台1184.1 引言1184.2 基本的计算平台1184.2.1 平台硬件组件1184.2.2 平台软件组件1204.3 CPU总线1214.3.1 总线结构和协议1214.3.2 直接内存访问1264.3.3 系统总线配置1274.4 存储设备和系统1294.4.1 存储系统体系1304.5 I/O设备1314.6 基于计算平台的系统设计1334.6.1 示例平台1334.6.2 选择平台1354.6.3 知识产权1354.6.4 开发环境1364.6.5 看门狗定时器1364.6.6 调试技术1374.6.7 调试中的困难和挑战1394.7 嵌入式文件系统1404.8 平台级性能分析1414.9 平台级电源管理1444.10 平台安全性1454.11 设计示例：闹钟1464.11.1 需求1464.11.2 规格说明1474.11.3 系统体系结构1504.11.4 组件设计和测试1524.11.5 系统集成和测试1524.12 设计示例：喷气发动机控制器1524.12.1 操作原理和要求1524.12.2 规格说明1524.12.3 系统体系结构1534.12.4 组件设计1534.12.5 系统集成和测试1544.13 总结154扩展阅读154问题154上机练习156第5章 程序设计与分析1575.1 引言1575.2 嵌入式程序的组件1575.2.1 状态机1575.2.2 循环缓冲区和面向流的 程序设计1595.2.3 队列与生产者/消费者系统1635.3 程序模型1655.3.1 数据流图1655.3.2 控制/数据流图1675.4 汇编、链接和加载1685.4.1 汇编器1695.4.2 链接1725.4.3 目标代码设计1735.5 编译技术1745.5.1 编译过程1745.5.2 基本编译方法1755.5.3 编
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