数字信号控制器原理与实践--基于MC56F8257 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

基本信息

书名:数字信号控制器原理与实践--基于MC56F8257

定价：59.00元

售价：43.1元,便宜15.9元,折扣73

作者:林志贵,王宜怀著

出版社：北京航空航天大学出版社

出版日期：2014-01-01

ISBN：9787512413405

字数：613000

页码：445

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

内容提要

《数字信号控制器原理与实践：基于MC56F8257》以飞思卡尔（Freescale）的DSP56800E内核的MC56F82x系列DSC为蓝本阐述数字信号控制器的软件与硬件设计。全书共14章，～4章囊括了学习一个DSC完整要素的入门环节。其中章简单介绍DSP56800E内核特点、寻址方式及指令。第2章介绍MC56F825X硬件小系统。第3章介绍个样例程序及开发环境下的工程组织方法，完成个MC56F82571程的入门任务。第4章阐述串行通信接口QSCI，并给出个带中断的实例。第5～13章分别介绍了定时器、eFlexPWM、ADC、DAC、HSCM比较器、SPI、12C、Flash、CAN及MC56F8257其他模块等。4章给出了MC56F8257在数字滤波器中的应用。
　　《数字信号控制器原理与实践：基于MC56F8257》提供了配套资料，内含所有底层驱动构件源程序、测试实例、辅助阅读材料、教学课件、相关芯片资料及常用软件工具。
　　《数字信号控制器原理与实践：基于MC56F8257》可作为高等院校嵌入式系统等相关专业的教材或培训资料，也可作为DSP56800E应用工程师的技术研发参考书。

目录

作者介绍

文摘

序言

《嵌入式系统设计与开发：从理论到实践》 内容简介： 本书是一本面向广大嵌入式系统爱好者、在校学生以及初入职场的嵌入式工程师的综合性技术专著。它旨在系统地阐述嵌入式系统从基础概念到高级应用的完整设计与开发流程，内容涵盖了嵌入式系统的硬件架构、软件开发、实时操作系统、外围设备接口、系统调试以及实际应用案例分析等多个关键领域。本书强调理论与实践相结合，通过丰富的实例和代码片段，帮助读者建立坚实的理论基础，并掌握实际的开发技能。 第一部分：嵌入式系统基础 本部分将深入浅出地介绍嵌入式系统的基本概念、发展历程和关键特征。我们将从“什么是嵌入式系统”这个根本问题出发，探讨其与通用计算机的本质区别，以及嵌入式系统在现代社会中的广泛应用。 第一章：嵌入式系统概述 1.1 嵌入式系统的定义与特点： 详细解释嵌入式系统作为特定功能、软硬件高度集成的计算机系统，其“嵌入性”、“专用性”、“实时性”、“可靠性”等核心特点。 1.2 嵌入式系统的发展历程与趋势： 回顾嵌入式技术的发展演变，从早期的微控制器到如今的物联网（IoT）、人工智能（AI）在嵌入式领域的渗透，展望未来的发展方向。 1.3 嵌入式系统的典型应用领域： 分类介绍嵌入式系统在消费电子（智能家居、穿戴设备）、工业控制（PLC、SCADA）、汽车电子（ECU、ADAS）、医疗设备、通信系统等领域的具体应用，让读者了解嵌入式技术如何渗透到我们生活的方方面面。 1.4 嵌入式系统工程师的角色与技能要求： 阐述一名合格的嵌入式系统工程师需要具备的软硬件知识、编程能力、调试技巧以及解决问题的能力。 第二章：嵌入式处理器架构基础 2.1 微处理器、微控制器与片上系统（SoC）的区别与联系： 深入解析这三种核心计算单元的结构、功能和适用场景，为后续的硬件选型打下基础。 2.2 典型嵌入式处理器指令集架构（ISA）： 介绍ARM、RISC-V等主流的嵌入式处理器ISA，理解指令集的设计理念如何影响处理器性能和功耗。 2.3 嵌入式处理器的存储器架构： 阐述CPU与RAM、ROM、Flash等存储器的交互方式，包括内存映射、总线接口、缓存机制等。 2.4 嵌入式处理器的外围设备接口： 介绍通用异步收发传输器（UART）、串行外设接口（SPI）、集成电路互联总线（I2C）、模数转换器（ADC）、数模转换器（DAC）等常用接口的工作原理和数据传输方式。 第二部分：嵌入式软件开发 本部分将重点关注嵌入式软件的开发流程、编程语言、开发工具以及常用的软件设计模式。 第三章：嵌入式C语言编程 3.1 C语言在嵌入式开发中的重要性： 强调C语言作为嵌入式领域最常用、最高效的编程语言，其对内存控制、硬件交互的直接支持。 3.2 嵌入式C语言特性与开发技巧： 重点讲解C语言中指针、位操作、内存管理、中断处理等在嵌入式开发中的高级应用，以及如何编写高效、紧凑的代码。 3.3 嵌入式开发中的常用数据结构与算法： 介绍链表、队列、栈、树等数据结构在嵌入式系统中的应用，以及排序、搜索等基本算法的实现。 3.4 嵌入式C语言代码优化策略： 探讨如何通过算法优化、代码结构调整、编译器选项配置等手段，提高嵌入式程序的运行效率和减小代码体积。 第四章：嵌入式汇编语言与混合编程 4.1 汇编语言的基本概念与作用： 介绍汇编语言与机器语言的对应关系，理解其在底层硬件控制、性能敏感区域代码编写中的价值。 4.2 典型嵌入式处理器的汇编指令集： 以一款主流嵌入式处理器为例，讲解其常用的汇编指令、寻址模式和寄存器使用。 4.3 C语言与汇编语言的混合编程： 演示如何在C语言代码中调用汇编函数，以及如何在汇编代码中调用C函数，实现优势互补。 4.4 汇编语言在驱动程序开发中的应用： 讲解汇编语言在编写高效设备驱动、中断服务程序等场景下的具体应用。 第五章：嵌入式开发环境与工具链 5.1 集成开发环境（IDE）的选择与使用： 介绍Keil MDK, IAR Embedded Workbench, Eclipse CDT for Embedded C/C++等主流嵌入式IDE的功能特点，以及如何配置和使用它们进行项目开发。 5.2 交叉编译与目标文件生成： 详细阐述交叉编译的概念，以及编译器、汇编器、链接器在生成可执行文件过程中的作用。 5.3 嵌入式调试技术与工具： 重点讲解使用仿真器（Emulator）、在线仿真器（JTAG/SWD Debugger）、逻辑分析仪、示波器等调试工具进行程序调试的方法，包括断点设置、单步执行、变量查看、内存监控等。 5.4 版本控制系统（Git）在嵌入式项目中的应用： 介绍Git的基本命令和工作流程，以及如何在团队协作中有效地管理和维护嵌入式项目代码。 第三部分：嵌入式操作系统与实时性 本部分将深入探讨嵌入式系统中至关重要的操作系统概念，特别是实时操作系统的设计原理、任务调度、进程间通信以及中断处理。 第六章：嵌入式操作系统（RTOS）基础 6.1 操作系统的基本概念与功能： 介绍操作系统的作用，包括资源管理、任务调度、进程通信、设备管理等。 6.2 实时操作系统（RTOS）的特点与分类： 解释RTOS与通用操作系统的区别，强调其时间约束和确定性，并介绍各种RTOS类型，如抢占式、协作式、时间片轮转式调度。 6.3 常用RTOS介绍： 简要介绍FreeRTOS, RT-Thread, uCOS等主流嵌入式RTOS的特点、架构和应用领域。 6.4 RTOS的核心组件： 讲解任务（Task）/线程（Thread）、信号量（Semaphore）、互斥锁（Mutex）、消息队列（Message Queue）、事件标志组（Event Flags）等RTOS的基本概念及其用途。 第七章：任务调度与同步机制 7.1 任务管理： 阐述RTOS中任务的创建、删除、挂起、恢复等生命周期管理。 7.2 调度算法： 深入分析优先级调度、轮转调度、最早截止期优先（EDF）等常见的RTOS调度算法，以及它们在不同应用场景下的优劣。 7.3 同步与互斥： 详细讲解信号量和互斥锁在解决多任务并发访问共享资源时的作用，以及避免死锁和竞态条件的方法。 7.4 进程间通信（IPC）： 介绍消息队列、事件标志组、管道（Pipe）等IPC机制，以及它们在实现任务之间数据交换和状态同步中的重要性。 第八章：中断处理与低功耗设计 8.1 中断的工作原理： 阐述中断的产生、响应、中断服务程序的执行以及中断嵌套机制。 8.2 中断向量表与中断优先级： 讲解中断向量表的作用，以及如何合理设置中断优先级以确保关键任务的及时响应。 8.3 编写高效的中断服务程序（ISR）： 给出编写ISR的最佳实践，包括尽量缩短ISR执行时间、避免复杂的计算和I/O操作。 8.4 嵌入式系统的低功耗设计： 介绍各种低功耗模式（如睡眠模式、待机模式），以及如何通过硬件设计和软件控制来优化功耗。 第四部分：嵌入式硬件接口与驱动开发 本部分将聚焦于嵌入式系统中常见的硬件接口，以及如何编写相应的驱动程序来控制这些硬件。 第九章：串行通信接口开发 9.1 UART（通用异步收发传输器）： 深入讲解UART的通信原理、波特率设置、数据位、停止位、校验位等参数配置，以及使用C语言编写UART发送和接收函数。 9.2 SPI（串行外设接口）： 介绍SPI的时钟极性（CPOL）和相位（CPHA）、主从模式、数据传输流程，并提供SPI通信实例。 9.3 I2C（集成电路互联总线）： 阐述I2C的总线仲裁、地址寻址、读写操作的时序，以及如何在嵌入式系统中驱动I2C设备。 9.4 CAN（控制器局域网）： 介绍CAN总线的工作原理、帧格式、仲裁机制，以及在汽车电子和工业自动化中的应用。 第十章：并行通信接口与存储器接口 10.1 并行接口（如GPIO）： 讲解通用输入/输出（GPIO）端口的配置（输入/输出、上拉/下拉、推挽/开漏），以及如何通过GPIO控制LED、读取按钮等。 10.2 ADC（模数转换器）与DAC（数模转换器）： 阐述ADC的采样、量化、编码过程，以及DAC的输出原理，并演示如何读取传感器数据或生成模拟信号。 10.3 定时器与PWM（脉冲宽度调制）： 讲解定时器的计数模式、溢出中断，以及如何利用PWM生成不同占空比的脉冲信号，控制电机速度或LED亮度。 10.4 SDRAM/NAND Flash接口： 介绍外部存储器接口的原理和时序，以及如何访问和管理外部存储器。 第十一章：设备驱动程序开发 11.1 设备驱动程序的作用与分层： 解释设备驱动程序作为软件与硬件之间的桥梁，以及其在操作系统中的位置。 11.2 编写通用设备驱动的框架： 介绍驱动程序的设计模式，包括初始化、配置、读/写、控制、中断处理等基本接口。 11.3 中断驱动的设备访问： 演示如何利用中断机制实现高效的设备数据读取和处理，避免轮询带来的资源浪费。 11.4 嵌入式Linux设备驱动模型（可选）： （如果内容允许，可以简要介绍Linux内核中的设备模型，如字符设备、块设备、平台设备等。） 第五部分：嵌入式系统调试与应用 本部分将侧重于嵌入式系统的实际调试技巧，以及如何将所学知识应用于实际项目中。 第十二章：嵌入式系统综合调试技巧 12.1 软件调试策略： 介绍代码审查、单元测试、集成测试等软件开发生命周期中的调试方法。 12.2 硬件调试工具的应用： 详细讲解逻辑分析仪、示波器、协议分析仪在定位硬件问题、分析通信时序中的具体用法。 12.3 性能分析与优化： 演示如何利用代码剖析工具（Profiler）来识别性能瓶颈，并指导优化方向。 12.4 常见嵌入式系统故障分析与排除： 总结嵌入式开发中常见的硬件故障、软件bug，并提供相应的分析思路和解决办法。 第十三章：实际项目开发案例分析 13.1 智能家居控制系统： 以一个简单的智能家居设备（如温湿度监测器、智能灯泡）的设计为例，整合传感器读取、无线通信（如Wi-Fi或低功耗蓝牙）、指令解析等技术。 13.2 工业数据采集与监控： 设计一个能够采集多路传感器数据，并通过CAN总线或以太网传输到上位机的系统。 13.3 嵌入式Web服务器： 演示如何在嵌入式设备上搭建一个简单的Web服务器，通过网页远程控制设备或获取数据。 13.4 嵌入式系统中的安全考虑： 讨论嵌入式设备在安全方面的常见挑战，如固件更新安全、数据加密、访问控制等。 附录： 嵌入式开发常用术语表 参考文献 本书结构清晰，逻辑严谨，从基础概念到高级应用，层层递进。通过理论讲解、代码示例、实践指导和案例分析，旨在帮助读者全面掌握嵌入式系统设计的核心技术，培养解决实际工程问题的能力，为读者在嵌入式领域的学习和职业发展奠定坚实基础。