《嵌入式系统-硬件与软件架构》是作者在嵌入式系统领域十余年经验的结晶,书中涵盖了嵌入式系统的各个方面,内容分为4个部分:**部分包括嵌入式系统的基本介绍以及一些**的知识;第二部分介绍嵌入式硬件,包括处理器、存储器、I/O以及总线;第三部分是关于嵌入式软件的介绍,包括设备驱动、操作系统及中间件和应用软件;第四部分介绍了嵌入式系统的设计与开发。此外,《嵌入式系统-硬件与软件架构》中还包括大量图和计算机代码,帮助读者理解嵌入式系统的理论知识。
《嵌入式系统-硬件与软件架构》适合嵌入式系统专业人员阅读,同时也可以作为技术人员培训和高等院校“嵌入式系统”课程教材。

当Thmmy Noergaard**次告诉我她想写一本全面介绍构建嵌入式系统的书时,我曾试图劝阻她。因为该领域非常广阔,需要对许多技术都有深入的了解,例如电子学、逻辑电路、计算机设计、软件工程、C语言和汇编语言等。但是当我们一起讨论时,她让我了解了业内非常缺乏一本关于该主题的权威著作,但我提醒她,这将是一项浩大的工程。
期间经过多次讨论,一年后联邦快递终于送来了这本书的审校稿。全书700多页,其厚度大约是同主题其他书籍的两倍,所以你现在阅读的这本书是真正的“嵌入式工程师和程序员的完整指南”。本书的内容包罗万象,涵盖嵌入式系统领域各方面的重要技术,当然一些技术细节(比如PIC计时器的编程)限于篇幅,无法在书中加以详细介绍。
Tammy女士从电子学的基本原理讲起,内容逐步延伸到软件设计,直至成本很高的后期系统维护。她将嵌入式系统的软硬件看成一个整体,反映了嵌入式系统的本质。但是事实上,由于开发人员的技术分工越来越专业化,不少软件人员对晶体管的相关知识知之甚少,许多电子工程师也不能准确地解释中间件的含义。所以,我担心读者可能会跳过书中一些与其手头工作关系不很密切的章节。
亲爱的读者,请一定不要有这种想法!要想成为一名真正的大师,一名嵌入式领域的专家,必须要开阔你的眼界,全面涉猎这一让人着迷的领域内的知识。工程师的专业性很强,这一点你和我心里都很清楚。然而真正的专家应该是那些不断学习新知识,并迅速地将新知识运用到实践中解决问题的人。比女120世纪40年代青霉素的发现和生产根本性地改变了医药领域的专业知识,任何一名医生如果仍然沿用学校里所教的而忽视这一新技术,就会落伍。现在,软硬件开发人员也面临着同样的形势。我上学的时候学校里还没教c语言,FPGA(现场可编程门阵列)也还没发明,谢天谢地GOTO现在还有用武之地。以前我们所学的是用一些原始的工具和机器代码对微处理器进行编程,而今天,我们很清楚变化已是多么巨大了。
技术进步的速度正越来越快。专业的开发人员将会把这本书从头读到尾,并能不断地从书中挖掘出宝贵信息。如果你不能做到平均每月至少浏览六七本科技杂志以及每年至少读几本这样的书,那么你就会落伍了。
书中的一些内容也许会让你惊讶,比如竟然用近10页来介绍阅读数据手册!事实上,特定芯片的数据手册是大量规范数据的信息汇编。芯片制造商承诺只要我们按约定的规程操作,芯片就会完成相应的任务。在数以千计的规范中,只要我们没有满足其中的一条,芯片就有可能工作不正常或不可靠。对于一些耗电达100 w甚至更高的芯片而言,数据手册中即便是像发热特性这样的小细节也将和嵌入式处理器的指令集同等重要。
Tammy女士运用了大量的实例来阐明一些较难理解的知识点。工程技术(无论是硬件还是软件)是用于制造系统并解决问题的一门艺术。大学的教授们通过纯理论开展研究,而对于注重实践的开发人员,*好的学习方式就是观察系统是如何工作的。因此,关于设备驱动程序的章节不仅讲解了如何构建这些复杂的代码,而且还结合了大量的实例来进行阐述。
*后,Tammy女士关于嵌入式系统体系结构业务周期的观点引起了我强烈的共鸣。我们考虑这个问题并不只是为了自娱自乐(尽管我们确实得到了很多快乐),而是为了解决嵌入式产品重要的商务问题。我们的每一项决定都对商务运作产生影响,较小的系统功率设计和飞涨的开发成本都可能使项目夭折。一个糟糕的需求分析让你选用了过多的闪存,这可能会使产品的成本高得让人无法接受。使用一个衰落公司提供的软硬件组件来设计系统,将导致你的产品与那个公司一起走向衰落。
尽情享用本书吧,它将使你的职业生涯长青。

**部分嵌入式系统导论
第1章嵌入式系统设计的系统工程方法
1.1什么是嵌入式系统
1.2嵌入式系统设计
1.3嵌入式系统体系结构简介
1.4嵌入式系统体系结构的重要性
1.5嵌入式系统模型
小结
习题
附注
第2章了解标准
2.1程序设计语言概述和程序设计语言标准实例
2.1.1垃圾收集
2.1.2处理Java字节码
2.2标准与连网
2.2.1相连的设备间的距离
2.2.2物理介质
2.2.3网络的体系结构
2.2.4开放系统互连模型
2.3基于多个标准的设备实例:数字电视
小结
习题
附注

第二部分嵌入式硬件
第3章嵌入式硬件构建模块和嵌入式电路板
3.1硬件**课:学习阅读电路原理图
3.2嵌入式电路板和冯·诺依曼模型
3.3硬件的供电
3.4基本硬件材料:导体、绝缘体和半导体
3.5电路板上和芯片内常见的无源元件:电阻器、电容器和电感器
3.5.1电阻器
3.5.2电容器
3.5.3电感器
3.6半导体以及处理器和存储器的有源构建模块
3.6.1二极管
3.6.2晶体管
3.6.3从基本元件建构更复杂的电路:门
3.7组合:集成电路
小结
习题
附注
第4章嵌入式处理器
4.1ISA体系结构模型
4.1.1专用ISA模型
4.1.2通用ISA模型
4.1.3指令级并行ISA模型
4.2内部处理器设计
4.2.1**处理单元
4.2.2片上存储器
4.2.3处理器输入/输出
4.2.4处理器总线
4.3处理器性能
4.4阅读处理器的数据手册
小结
习题
附注
第5章板级存储器
5.1只读存储器
5.2随机访问存储器
5.3辅助存储器
5.4外部存储器的存储管理
5.5板级存储器及其性能
小结
习题
附注
第6章板级I/O
6.1管理数据:串行与并行I/O
6.1.1串行I/O示例1(网络与通信:RS-232)
6.1.2串行I/O示例2(网络与通信:IEEE802.11无线LAN)
6.1.3并行I/O
6.1.4并行I/O示例3(并行输出和图形I/O)
6.1.5并行和串行I/O示例4(网络与通信:以太网)
6.2I/O组件的接口
6.2.1I/O设备与嵌入式电路板的接口
6.2.2I/O控制器与主CPU的接口
6.3I/O和性能
小结
习题
附注
第7章板级总线
7.1总线仲裁和时序
7.1.1不可扩展总线:I2C总线示例
7.1.2PCI总线示例:可扩展总线
7.2总线和其他板级组件之间的集成
7.3总线性能
小结
习题
附注

第三部分嵌入式软件介绍
第8章设备驱动程序
8.1实例1:中断处理的设备驱动程序
8.1.1中断优先级
8.1.2上下文切换
8.1.3中断设备驱动程序伪代码实例
8.1.4中断处理和性能
8.2实例2:存储器设备驱动程序
8.3实例3:板级总线设备驱动程序
8.4板级I/O驱动程序实例
8.4.1实例4:初始化一个以太网驱动程序
8.4.2实例5:初始化一个RS-232驱动程序
小结
习题
附注
第9章嵌入式操作系统
9.1什么是进程
9.2多任务和进程管理
9.2.1进程执行
9.2.2进程调度
9.2.3任务间通信及同步
9.3内存管理
9.3.1用户内存空间
9.3.2内核内存空间
9.4I/O和文件系统管理
9.5OS标准实例:POSIX
9.6OS性能指南
9.7OS和板级支持包
小结
习题
附注
第10章中间件和应用软件
10.1什么是中间件
10.2什么是应用软件
10.3中间件实例
10.4应用层软件实例
10.4.1FTP客户机应用实例
10.4.2简单邮件传输协议和电子邮件的实例
10.4.3超文本传输协议客户机和服务器实例
10.4.4程序语言的快速注释和应用软件
小结
习题
附注

第四部分系统集成:设计与开发
第11章定义系统--创建体系结构和编写设计文档
11.1创建嵌入式系统的体系结构
11.1.1阶段1:具有坚实的技术基础
11.1.2阶段2:理解体系结构业务周期
11.1.3阶段3:定义体系结构模式和参考模型
11.1.4阶段4:定义体系结构性结构
11.1.5阶段5:编写体系结构文档
11.1.6阶段6:分析和评估体系结构
小结
习题
附注
第12章嵌入式系统设计的*后阶段:实现和测试
12.1设计的实现
12.1.1主要的软件实用工具:在编辑器或集成开发环境中编写代码
12.1.2计算机辅助设计和硬件
12.1.3翻译工具--预处理工具、解释器、编译器以及链接器
12.1.4调试工具
12.1.5系统引导
12.2质量保证和设计测试
小结:嵌入式系统维护及其他
习题
附注
附录A项目和练习
附录B原理图符号
附录C缩略语
附录D词汇表
……

“《嵌入式系统-硬件与软件架构》填补了空白。目前的大多数图书都只讲述了嵌入式系统领域的一部分问题,面《嵌入式系统-硬件与软件架构》包罗万象,足嵌入式丁程师和程序浞**的****的完整指南。我认为它**是一部必读之作。”
——JackGanssle,嵌入式技术***权威EmbeddedSystemsDesign杂志技术主编
“《嵌入式系统-硬件与软件架构》不仅全面而且实用,我尤其感谢作者给出的大量来自一线的诀窍和技巧,比如渊试工具方面的阐述……这足学习嵌入式系统的**图书。”
—————GhitaKouadriMostefaoui.ACMComputin#Reviews
在日益增长的需求推动下,嵌入式系统开发已经成为学术界和工业界的热点。但是,由于涉及技术领域众多,嵌入式系统开发长期以来缺乏比较全面的权威文献。
《嵌入式系统-硬件与软件架构》很好地弥补了这一空白。作者是为数不多的从事过嵌入式系统方方面面工作的**专家。在书中,她通过大量案例分析,展现了嵌入式系统的“全景视图”,涵盖硬件层、软件层和系统开发过程,很好地结合了
理论与实践。《嵌入式系统-硬件与软件架构》可读性强,全面实用,是嵌入式系统工程师的得力助手,同时也非常适合作为高等院校相关专业学生的嵌入式系统教材。
《嵌入式系统-硬件与软件架构》特色
●嵌入式系统硬件,包括处理器、存储器、总线和I/O。
●嵌入式系统涉及的各种标准,包括程序设计语言、网络等。
●嵌入式系统软件,包括设备驱动程序、操作系统.中间件和应用软件。
●完整系统的设计和开发全过程。