嵌入式系统设计 嵌入式信息物理系统基础 原书第2版PDF电子书下载

第1章 简介 1

1.1应用领域与实例 1

1.2共同特征 3

1.3嵌入式系统设计的挑战 7

1.4设计流程 9

1.5本书的结构 12

1.6思考题 13

第2章 规范与建模 15

2.1需求 15

2.2计算模型 20

2.3早期设计阶段 24

2.3.1用例 25

2.3.2（消息）序列图 26

2.4通信有限状态机 28

2.4.1时间自动机 28

2.4.2状态图：隐性共享内存通信 30

2.4.3同步语言 37

2.4.4 SDL：消息传递的场景 39

2.5数据流 43

2.5.1范围 43

2.5.2 Kahn处理网络 44

2.5.3同步数据流 46

2.5.4 Simulink 47

2.6 Petri网 49

2.6.1简介 49

2.6.2条件/事件网 50

2.6.3库所/变迁网 51

2.6.4预测/变迁网 54

2.6.5评估 55

2.7基于离散事件的语言 57

2.7.1 VHDL 57

2.7.2 SystemC 69

2.7.3 Verilog与SystemVerilog 71

2.7.4 SpecC 72

2.8冯·诺依曼语言 73

2.8.1 CSP 73

2.8.2 ADA 74

2.8.3 Java 76

2.8.4 Pearl与Chill 77

2.8.5通信库 77

2.9硬件建模的层次 78

2.10计算模型的比较 80

2.10.1比较的标准 80

2.10.2 UML 82

2.10.3 Ptolemy Ⅱ 84

2.11思考题 84

第3章 嵌入式系统硬件 87

3.1简介 87

3.2输入 88

3.2.1传感器 88

3.2.2离散系统：采样保持电路 90

3.2.3数值离散化：A-D转换器 93

3.3处理单元 96

3.3.1概述 96

3.3.2 ASIC 98

3.3.3处理器 98

3.3.4可编程序逻辑 110

3.4内存 112

3.5通信 114

3.5.1需求 114

3.5.2电气健壮性 115

3.5.3实时性的保证 116

3.5.4例子 118

3.6输出 119

3.6.1 D-A转换器 120

3.6.2采样定理 122

3.6.3执行器 125

3.7安全硬件 126

3.8思考题 126

第4章 系统软件 129

4.1嵌入式操作系统 129

4.1.1总体需求 129

4.1.2实时操作系统 132

4.1.3虚拟机 135

4.1.4资源访问协议 136

4.2 ERIKA 140

4.3硬件抽象层 143

4.4中间件 143

4.4.1 OSEK/VDX COM 143

4.4.2 CORBA 143

4.4.3 MPI 144

4.4.4 POSIX线程（Pthreads） 145

4.4.5 OpenMP 145

4.4.6 UPnP、DPWS和JXTA 146

4.5实时数据库 146

4.6思考题 147

第5章 评估和验证 149

5.1简介 149

5.1.1范围 149

5.1.2多目标优化 150

5.1.3相关目标 151

5.2性能评估 152

5.2.1早期阶段 152

5.2.2 WCET估算 152

5.2.3实时微积分学 156

5.3资源与功耗模型 159

5.4热模型 160

5.5风险及可靠性分析 161

5.6仿真 168

5.7快速原型及仿真 169

5.8形式验证 170

5.9思考题 171

第6章 应用程序映射 174

6.1问题定义 174

6.2实时系统中的调度 176

6.2.1调度算法分类 176

6.2.2没有优先级约束的非周期性调度 179

6.2.3有优先级约束的非周期性调度 184

6.2.4没有优先级约束的周期调度 191

6.2.5有优先约束的周期调度 195

6.2.6零散事件 195

6.3硬件/软件分割 195

6.3.1简介 195

6.3.2 COOL 196

6.4映射至异构多处理器 201

6.5思考题 205

第7章 优化 207

7.1任务级并发性管理 207

7.2上层优化 210

7.2.1浮点至定点转换 210

7.2.2简单循环转换 211

7.2.3循环分块 213

7.2.4循环分割 215

7.2.5数组折叠 217

7.3用于嵌入式系统的编译器 218

7.3.1简介 218

7.3.2高效节能编译 219

7.3.3基于内存架构的编译 219

7.3.4调和编译器以及时序分析 225

7.3.5 DSP编译 227

7.3.6多媒体处理器的编译 229

7.3.7用于VLIW处理器的编译器 230

7.3.8用于网络处理器的编译器 231

7.3.9编译器的产生、重定向以及设计空间的研究 231

7.4电源管理以及温度管理 231

7.4.1动态电压调节 231

7.4.2动态电源管理 234

7.5思考题 234

第8章 测试 237

8.1总览 237

8.2测试过程 238

8.2.1门级别测试用例生成 238

8.2.2自测程序 239

8.3测试模式集的评估以及系统的鲁棒性 239

8.3.1故障覆盖率 239

8.3.2故障仿真 240

8.3.3故障输入 240

8.4可测试性设计 241

8.4.1动机 241

8.4.2扫描设计 242

8.4.3特征分析 243

8.4.4伪随机测试模式生成 244

8.4.5内置逻辑块观测 244

8.5思考题 246

附录 247

附录A整数线性规划 247

附录B基尔霍夫定律与运算放大器 248

参考文献 252