计算机科学丛书 嵌入式系统 硬件、软件及软硬件协同 原书第2版PDF电子书下载

第一部分 嵌入式系统简介 2

第1章 嵌入式系统设计的系统化方法 2

1.1什么是嵌入式系统 2

1.2嵌入式系统的体系结构简介 3

1.3嵌入式系统模型 5

1.4为什么使用整体化、体系结构化的系统工程方法？黄金法则是什么 6

1.5小结 11

习题 11

尾注 13

第2章 了解设计标准 14

2.1编程语言概述及其标准示例 20

2.1.1影响嵌入式系统体系结构的编程语言示例：脚本语言、Java和.NET 22

2.1.2垃圾回收机制 25

2.1.3处理Java字节码 27

2.2标准与网络 30

2.2.1互连设备间的距离 30

2.2.2物理介质 31

2.2.3网络架构 33

2.2.4 OSI模型 33

2.3基于多种标准的设备示例：数字电视（DTV） 43

2.4小结 55

习题 56

尾注 57

第二部分 嵌入式硬件 60

第3章 嵌入式硬件的组件和嵌入式系统板 60

3.1学习硬件的第一节课：学习读懂原理图 60

3.2嵌入式系统板和冯·诺依曼模型 63

3.3给硬件供电 65

3.4基础硬件材料：导体、绝缘体和半导体 67

3.5电路板上和芯片中常见的无源元件：电阻器、电容器和电感器 70

3.5.1电阻器 70

3.5.2电容器 73

3.5.3电感器 74

3.6半导体以及处理器和存储器的有源构建模块 75

3.6.1二极管 75

3.6.2晶体管 76

3.6.3从基本的门电路构建出更复杂的电路 80

3.6.4时序逻辑和时钟 81

3.7全部整合到一起：集成电路 83

3.8小结 85

习题 85

尾注 89

第4章 嵌入式处理器 90

4.1 ISA体系结构模型 92

4.1.1功能 92

4.1.2 ISA模型 97

4.2处理器内部设计 102

4.2.1中央处理单元 104

4.2.2片上存储器 115

4.2.3处理器 I/O 124

4.2.4处理器总线 141

4.3处理器性能 142

4.4阅读处理器的数据手册 144

4.5小结 153

习题 153

尾注 155

第5章 板载存储器 156

5.1 ROM 159

5.2 RAM 162

5.3辅助存储器 168

5.4外部存储器的存储管理 171

5.5板载存储器及其性能 172

5.6小结 173

习题 173

尾注 174

第6章 板载I/O 175

6.1数据管理：串行I/O与并行I/O 177

6.1.1串行I/O 177

6.1.2并行I/O 184

6.2互连I/O组件 191

6.2.1互连I/O设备和嵌入式系统板 191

6.2.2互连I/O控制器和主CPU 193

6.3 I/O与性能 193

6.4小结 194

习题 194

尾注 197

第7章 板载总线 198

7.1总线仲裁和时序 199

7.2将总线与其他板载组件集成 206

7.3总线性能 207

7.4小结 207

习题 208

尾注 209

第三部分 嵌入式软件介绍 213

第8章 设备驱动程序 213

8.1示例1：中断处理的设备驱动程序 216

8.1.1中断优先级 218

8.1.2上下文切换 221

8.1.3中断设备驱动程序伪代码 示例 222

8.1.4中断处理及其性能 228

8.2示例2：存储器设备驱动程序 229

8.3示例3：板载总线设备驱动程序 246

8.4板载I/O驱动程序示例 251

8.4.1示例4：初始化以太网驱动程序 251

8.4.2示例5：初始化RS-232驱动程序 264

8.5小结 268

习题 268

尾注 270

第9章 嵌入式操作系统 271

9.1什么是进程 274

9.2多任务和进程管理 276

9.2.1进程实现 276

9.2.2进程调度 285

9.2.3任务间通信和同步 294

9.3内存管理 299

9.3.1用户存储空间 300

9.3.2内核存储空间 308

9.4 I/O和文件系统管理 309

9.5操作系统标准示例：POSIX 310

9.6操作系统性能指南 312

9.7选择正确的嵌入式操作系统以及 BSP 312

9.8小结 313

习题 314

尾注 316

第10章 中间件和应用软件 317

10.1什么是中间件 317

10.2什么是应用程序 319

10.3中间件示例 319

10.4应用层软件示例 345

10.4.1 FTP客户端应用软件示例 346

10.4.2 SMTP和电子邮件示例 348

10.4.3 HTTP客户端和服务器示例 352

10.4.4对应用整合的简要说明 354

10.5小结 358

习题 358

尾注 360

第四部分 系统整合：设计与开发 362

第11章 定义系统：创建体系结构和设计文档化 362

11.1创建嵌入式系统体系结构 363

11.1.1阶段1：打好坚实的技术基础 364

11.1.2阶段2：了解嵌入式系统的体系结构业务周期 364

11.1.3阶段3：详细描述体系结构的模式和参考模型 372

11.1.4阶段4：创建体系结构的框架 378

11.1.5阶段5：体系结构的文档化 380

11.1.6阶段6：对体系结构进行分析和评估 381

11.2小结 382

习题 383

尾注 384

第12章 嵌入式系统设计的最后阶段：实现和测试 385

12.1设计的实现 385

12.1.1主要的软件实用工具：在编辑器或IDE中编写代码 386

12.1.2CAD和硬件 387

12.1.3翻译工具：预处理器、解释器、编译器和链接器 388

12.1.4调试工具 390

12.1.5系统启动 396

12.2对设计的质量保证和测试 403

12.3结论：维护与嵌入式系统及其他 406

习题 406

尾注 407

附录A项目和练习 408

附录B原理图符号 423