计算机接口技术

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出版者:
作者:庄琴生
出品人:
页数:246
译者:
出版时间:2004-6
价格:18.00元
装帧:
isbn号码:9787560613918
丛书系列:
图书标签:
  • 计算机接口
  • 接口技术
  • 计算机硬件
  • 数据传输
  • 并行接口
  • 串行接口
  • USB
  • PCIe
  • I2C
  • SPI
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具体描述

《嵌入式系统设计指南》 本书是一本深入探讨嵌入式系统软硬件协同设计理论与实践的专业技术手册。它旨在为嵌入式系统工程师、硬件设计者、软件开发者以及相关领域的学生提供一套系统、全面的学习框架,帮助他们掌握嵌入式系统的开发流程,理解核心技术原理,并能独立解决实际设计难题。 内容概览: 本书共分为八个章节,循序渐进地涵盖了嵌入式系统设计中的关键环节。 第一章 嵌入式系统概述与架构 本章首先对嵌入式系统的概念、特点、应用领域进行详细阐述,帮助读者建立对嵌入式系统的宏观认知。随后,深入剖析嵌入式系统的典型架构,包括微处理器/微控制器、存储器(RAM、ROM、Flash)、输入/输出接口、时钟与电源管理等核心组成部分。通过图文并茂的方式,清晰地展示各个组件的功能与相互关系,为后续章节的学习奠定基础。同时,本章还会介绍嵌入式系统在实时性、功耗、成本等方面的设计考量。 第二章 微控制器(MCU)选型与开发环境搭建 微控制器是嵌入式系统的心脏,本章将重点介绍主流的微控制器系列,如ARM Cortex-M系列、RISC-V系列等,从性能、功耗、外设资源、生态系统等方面进行横向对比分析,指导读者如何根据项目需求进行最优选型。接着,详细介绍嵌入式开发环境的搭建,包括集成开发环境(IDE)的选择与配置(如Keil MDK、IAR Embedded Workbench、VS Code配合PlatformIO等),交叉编译器的使用,以及调试器的连接与配置(如J-Link、ST-Link等)。读者将学习如何创建第一个嵌入式工程,并成功编译和下载程序。 第三章 硬件接口基础与应用 本章是理解嵌入式系统与外部世界交互的关键。我们将深入讲解各类常用的硬件接口技术,包括: 串行通信接口: UART(通用异步收发传输器)、SPI(串行外设接口)、I2C(集成电路总线)。详细介绍其工作原理、通信协议、时序图,以及在实际应用中的接线与配置方法。例如,如何使用UART连接GPS模块,如何用SPI驱动SPI Flash,如何用I2C读取传感器数据。 并行通信接口: GPIO(通用输入输出)。讲解GPIO的配置、输入输出模式、上拉/下拉电阻的使用,以及如何控制LED、读取按键等。 模拟信号接口: ADC(模数转换器)、DAC(数模转换器)。阐述ADC的采样原理、分辨率、转换速率,以及如何读取模拟传感器(如温度传感器、电位器)的数值。讲解DAC的原理,以及如何生成模拟信号(如音频输出、PWM控制)。 其他常用接口: USB(通用串行总线)、CAN(控制器局域网)、Ethernet(以太网)等。对这些接口的工作原理、协议栈和应用场景进行概述。 第四章 实时操作系统(RTOS)原理与应用 对于复杂的嵌入式系统,实时操作系统(RTOS)能够有效地管理任务、调度资源,提高系统的响应速度和稳定性。本章将深入浅出地讲解RTOS的核心概念,包括: 任务管理: 任务的创建、删除、挂起、恢复、优先级、上下文切换。 任务调度: 轮转调度、优先级调度(固定优先级、可抢占优先级)等。 任务间通信: 信号量、互斥量、消息队列、事件标志组。 中断与异常处理: 中断的产生、中断服务程序(ISR)的设计、中断与任务的交互。 我们将以一个流行的RTOS(如FreeRTOS)为例,演示如何在嵌入式系统中移植和使用RTOS,并通过实际案例展示如何用RTOS实现多任务并发控制,如传感器数据采集与处理、通信协议栈的运行等。 第五章 嵌入式系统软件开发实践 本章侧重于嵌入式软件的开发流程和技巧。我们将讲解: 嵌入式程序结构: 主循环、状态机、中断驱动等编程模式。 驱动程序开发: 如何编写硬件抽象层(HAL)和设备驱动程序,以屏蔽底层硬件细节,提高代码的可移植性和复用性。 嵌入式Linux开发入门(可选): 对于需要更强大处理能力的系统,本章会简要介绍嵌入式Linux系统的概念、交叉编译工具链的搭建、文件系统的使用,以及简单的应用程序开发。 代码优化与调试: 讲解提高代码效率、降低功耗的常用方法,以及使用调试工具进行程序调试的技巧,包括断点设置、单步执行、变量监视、内存查看等。 第六章 嵌入式系统的存储管理与文件系统 嵌入式系统通常需要管理程序存储、数据存储以及持久化存储。本章将探讨: 存储器类型与工作原理: Flash存储器(NOR Flash, NAND Flash)、EEPROM、SRAM、DRAM等。 嵌入式文件系统: FATFS、YAFFS2、UBIFS等文件系统的原理、优缺点,以及如何在嵌入式设备上实现文件的读写、创建、删除等操作。 数据持久化: 如何在断电后保存关键数据,以及避免Flash的擦写损耗问题。 第七章 嵌入式系统可靠性与功耗优化 提高嵌入式系统的可靠性和降低功耗是实际应用中的重要考量。本章将介绍: 错误检测与处理: 看门狗(Watchdog Timer)、CRC校验、异常处理机制。 软件鲁棒性设计: 输入校验、异常捕获、资源管理。 低功耗设计技术: 睡眠模式、唤醒机制、时钟门控、动态电压频率调节(DVFS)等。 第八章 嵌入式系统集成与测试 完成软件和硬件的设计后,还需要进行系统集成与测试,以确保系统的稳定性和功能性。本章将涵盖: 系统集成流程: 软件与硬件的联调、模块的集成。 测试方法与工具: 单元测试、集成测试、系统测试。介绍常用的测试设备,如逻辑分析仪、示波器、协议分析仪等,以及如何利用它们进行故障诊断。 嵌入式系统调试技巧: 远程调试、在线仿真、日志分析。 总结: 《嵌入式系统设计指南》通过理论与实践相结合的方式,力求为读者提供一个全面、深入的学习平台。本书内容严谨,案例丰富,旨在帮助读者掌握嵌入式系统开发的关键技能,能够独立设计、实现和调试各类嵌入式应用。无论您是初学者还是有一定经验的工程师,都能从中获益,提升在嵌入式领域的专业能力。

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读后感

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用户评价

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这本书给我的感觉,就像是一场关于星辰大海的宏大叙事,充满了宇宙的神秘与浪漫。作者以极其诗意的语言,描绘了黑洞的奇诡,星系的壮丽,以及宇宙大爆炸的起源。书中穿插着大量的科学猜想和哲学思考,探讨了时间、空间、物质的本质,以及人类在浩瀚宇宙中的渺小与伟大。我沉醉于作者对宇宙景象的描绘,想象着遥远星系的色彩,感受着宇宙膨胀带来的时空扭曲。书中关于量子力学的一些通俗讲解,虽然我并非专业人士,但也让我对微观世界的奇妙产生了敬畏之心。然而,令我费解的是,整本书从头到尾,都没有提及任何与“计算机”相关的概念,更不用说“接口”了。我试图寻找书中是否有隐喻或象征性的描述,能够将宇宙的运行机制与计算机的连接方式联系起来。比如,宇宙中的引力是否可以类比为某种“接口”?或者,不同星系之间的能量交换,是否可以看作一种“数据传输”?但这些都只是我强行进行的联想,书中本身并没有提供任何支持。这本书在科普宇宙知识和激发读者对科学的好奇心方面,做得相当出色,它的文学性也令人赞叹。但对于一个渴望了解“计算机接口技术”的读者来说,这本书的内容,实在是相去甚远,我感觉自己像是误入了天文馆,却想找一台电脑。

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我从未想过,一本关于“计算机接口技术”的书,会让我对微观世界的奇妙生物产生如此浓厚的兴趣。这本书的内容,竟然是一部详尽的微生物图鉴,里面包含了各种细菌、病毒、真菌的形态、结构、生存习性以及它们在生态系统中的作用。作者用非常生动的语言和精美的插图,描绘了那些肉眼无法看见的微小生命。我了解到,原来我们周围的世界,隐藏着如此庞大而多样的微生物王国。书中详细介绍了不同菌群的繁殖方式,它们如何分解有机物,如何与宿主形成共生或寄生关系。我还学到了一些关于微生物培养和观察的基本方法,甚至尝试着在实验室环境下培养了一些常见的细菌。当我看到培养皿中那些逐渐增殖的微生物菌落时,我感到一种前所未有的震撼。但让我百思不得其解的是,这本书的题目明明是《计算机接口技术》,书中的内容却完全集中在微生物学领域。我尝试着去理解,是否某些微生物的传播方式,或者它们与宿主细胞之间的互动,可以被看作是一种“接口”?或者,微生物的基因组信息,是否可以通过某种方式“读取”或“写入”,从而实现某种“接口”功能?这些联想,实在是过于牵强,书中并没有任何明确的提示。总而言之,这本书是一部优秀的微生物学入门读物,让我对这个微观世界有了全新的认识,但它与“计算机接口技术”这个书名,实在是风马牛不相及。

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读完这本书,我最大的感受是,原来我们日常生活中那些看似普通的厨房小物件,背后竟然蕴藏着如此丰富的科学原理和设计哲学。这本书详细地讲解了各种厨具的材质选择、受热传导、流体动力学在烹饪中的应用,甚至还涉及了声学在餐具设计中的考量。比如,它会分析不同金属合金在导热性能上的差异,解释为什么某些锅具能够实现均匀加热;它会探讨不同形状的勺子或叉子如何影响食物入口的体验;它甚至会分析切菜板的材质如何影响刀具的锋利度以及食材的切割效果。我根据书中的建议,尝试更换了一些家里的厨具,并且调整了烹饪手法,确实发现食物的味道和口感都有了显著的提升。例如,使用作者推荐的铸铁锅炖煮的牛肉,口感更加酥烂入味;用特定角度的刀具切的蔬菜,更加易于烹饪。然而,我始终无法理解,这些关于烹饪器具和烹饪技巧的详细描述,究竟与“计算机接口技术”有何关联?难道是作者认为,烹饪的过程本身就是一种“信息交换”?或者,某种特殊的食材处理方式,可以类比于计算机的数据处理?我翻来覆去地检查书名和目录,依旧一无所获。这本书在厨房科学和烹饪艺术方面,无疑是一本极具价值的参考书,但它与我最初想要学习的“计算机接口技术”之间,似乎隔着一道深不可测的鸿沟。

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这本书的封面设计倒是颇有艺术感,充满了抽象的几何图形和深邃的色彩搭配,让人在第一眼见到时便会产生一种“高深莫测”的联想。然而,翻开书页,我却陷入了一片更加深邃的迷雾之中。这本书所描绘的世界,与其说是关于计算机如何与外部世界连接,不如说是一场关于古代文字符号的考古研究。作者以极大的热情和细致的笔触,探讨了象形文字、楔形文字、甲骨文等古老文字的起源、演变及其在不同文明中的应用。书中引用了大量的史料、考古发现以及语言学家的研究成果,力图还原这些古老符号曾经承载的意义和思想。我花费了大量时间去辨认那些陌生的符号,去理解作者对每个符号背后文化内涵的解读。有时,我会觉得自己仿佛置身于一个巨大的博物馆,眼前陈列着无数尘封的历史遗迹,而这本书就是一把钥匙,能够开启通往这些遗迹的门。但是,无论我如何努力,都找不到任何与“计算机”或“技术”相关的字眼。我开始怀疑,是不是我所处的时代,对“接口”的理解已经发生了翻天覆地的变化?或者,这是一种极其隐晦的比喻,暗示着古代文明与现代信息技术之间某种难以言喻的“接口”?这本书的确引人入胜,让我对人类的文字史有了更深的认识,但作为一本号称讲解“计算机接口技术”的书籍,它的内容实在是过于“遥远”和“非技术”了。

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这本书的名字是《计算机接口技术》,但这本书的内容,我怎么也找不到关于这个主题的任何一点线索。它更像是一本关于如何制作精美的手工皂的指南,从选择天然的植物油,到精确控制皂化反应的温度和时间,再到如何用各种天然色素和精油调制出独具匠心的香气和色彩,这本书都事无巨细地做了介绍。我循着书中的步骤,一步步尝试,成功地制作出了几块外观漂亮、气味芬芳的香皂,用起来也非常温和滋润。唯一让我感到困惑的是,我当初购买这本书的初衷,是想了解计算机是如何与外部设备进行信息交换的,比如USB接口、HDMI接口的工作原理,但这本书里完全没有涉及任何关于电子元件、电路设计、数据传输协议的内容。我甚至在书的封面上反复确认了书名,确实是《计算机接口技术》。也许,这是一种非常规的“接口”理解方式?或者,这本教材的出版商在书名上犯了一个巨大的错误?无论如何,作为一本手工皂制作教程,它绝对是合格的,甚至可以说是一本优秀的入门读物。我已经在朋友圈分享了我的成果,朋友们都对我的“香皂艺术”赞不绝口,但我仍然对“计算机接口技术”这个名字感到一丝迷茫,希望未来能找到一本真正讲解计算机接口的书籍。

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