基本信息
书名:DSP应用开发技术
定价:39.00元
作者:韩丽英著
出版社:国防工业出版社
出版日期:2011-06-01
ISBN:9787118074994
字数:
页码:
版次:1
装帧:平装
开本:16开
商品重量:0.499kg
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内容提要
本书主要内容包括数字信号处理器(DSP)的特点、发展、分类及应用,TMS320LF240xDSP结构及内部资源,TMS320LF240寻址方式和指令系统,汇编语言和伪指令,汇编语言程序设计方法,外部总线扩展以及应用,看门狗定时器模块,数字输入/输出模块工作原理及使用方法,串行通信接口模块(SCI)的原理以及应用,串行外设接口模块(SPI),CAN控制器模块等。
目录
作者介绍
文摘
序言
《嵌入式实时系统开发实战》 简介 当今世界,数字信号处理(DSP)技术早已渗透到我们生活的方方面面,从高清电视到智能手机,从医疗设备到汽车电子,无不闪耀着DSP的智慧光芒。然而,仅仅掌握DSP算法原理是远远不够的,将这些精妙的算法转化为实际可运行的系统,让它们在严苛的实时环境中高效、稳定地工作,才是嵌入式系统开发的核心挑战。本书正是为了迎接这一挑战而生,它将引领读者深入探索嵌入式实时系统开发的各个环节,从底层硬件驱动到上层应用逻辑,再到系统级的优化与调试,力求为广大开发者提供一套全面、系统且极具实践价值的开发指南。 本书内容涵盖广泛,从嵌入式系统的硬件基础入手,详细阐述了微处理器、内存、外设接口等关键硬件组件的工作原理及其在系统中的作用。在此基础上,我们将重点讲解实时操作系统(RTOS)的设计理念、核心机制及其在嵌入式开发中的应用。读者将学习如何选择合适的RTOS,如何进行任务管理、进程间通信、中断处理以及内存管理等核心操作,理解RTOS如何有效地调度和协调系统资源,以满足实时性要求。 更进一步,本书将深入剖析嵌入式系统中的驱动程序开发。理解驱动程序是连接硬件与软件的桥梁,直接关系到系统的性能和稳定性。我们将从通用驱动模型讲起,逐步深入到具体硬件接口的驱动编写,例如GPIO、UART、SPI、I2C、ADC、DAC等。通过丰富的实例,读者将掌握如何编写高效、可靠的硬件驱动,并学会如何利用中断机制来处理外部事件,实现与硬件的精确同步。 通信是嵌入式系统中不可或缺的一环。本书将详细介绍嵌入式系统常用的通信协议和技术,包括串行通信(如RS-232, RS-485)、并行通信、USB通信,以及网络通信(如Ethernet, Wi-Fi, Bluetooth)。读者将学习不同通信协议的工作原理,掌握相应的驱动开发和应用层通信编程,为构建分布式嵌入式系统打下坚实基础。 数据采集与处理是嵌入式系统功能的核心。本书将系统性地介绍嵌入式系统中的数据采集技术,包括模拟信号的采样、量化、编码,以及数字信号的存储和预处理。我们将重点讲解如何利用ADC和DAC接口,结合DSP算法,实现对模拟信号的精确测量和处理。同时,还将探讨数据预处理技术,如滤波、降噪、特征提取等,为后续的算法应用奠定基础。 除了基础的硬件和软件开发,本书还将深入探讨嵌入式系统的性能优化和调试技术。在资源受限的嵌入式环境中,性能优化至关重要。我们将介绍各种优化手段,包括代码优化、内存优化、功耗优化等,帮助读者编写出高效、低功耗的嵌入式程序。在调试方面,我们将讲解多种调试工具和方法,如逻辑分析仪、示波器、JTAG调试器以及软件仿真工具,帮助读者快速定位和解决系统中的疑难问题。 本书的特色在于其极强的实战性。每一章节都将穿插大量的代码示例、电路原理图和详细的实验步骤,力求让读者在理论学习的同时,能够亲手实践,将所学知识转化为实际的开发能力。我们鼓励读者在阅读过程中,动手搭建实验平台,运行示例代码,甚至尝试修改和扩展,从而加深理解,熟练掌握嵌入式开发技能。 本书的目标读者群广泛,包括但不限于: 在校学生: 计算机科学、电子工程、自动化等相关专业的学生,希望深入理解嵌入式系统原理和开发实践。 嵌入式系统工程师: 希望提升在实时操作系统、驱动开发、通信协议、性能优化等方面的专业技能。 对嵌入式开发感兴趣的爱好者: 希望从零开始,系统学习嵌入式系统开发的技术。 跨领域开发者: 需要将现有技术应用于嵌入式平台,或希望了解嵌入式系统如何与特定领域(如物联网、人工智能)相结合的工程师。 本书的编写遵循由浅入深、由点及面的原则。我们假设读者具备一定的C语言基础和基本的数字电路知识,在此基础上,将逐步引导读者掌握嵌入式实时系统开发的方方面面。我们避免使用过于晦涩的术语,力求语言通俗易懂,逻辑清晰,让每一个读者都能在轻松愉快的氛围中,逐步成为一名优秀的嵌入式系统开发者。 本书内容结构概述: 第一篇:嵌入式系统基础 第一章:嵌入式系统概述 1.1 什么是嵌入式系统? 1.2 嵌入式系统的特点与应用领域 1.3 嵌入式系统开发流程 1.4 嵌入式开发工具链介绍 第二章:嵌入式硬件平台解析 2.1 微处理器与微控制器选型 2.2 内存结构与管理(RAM, ROM, Flash) 2.3 常用外设接口(GPIO, UART, SPI, I2C, Timer) 2.4 电源管理与功耗设计 第三章:实时操作系统(RTOS)入门 3.1 RTOS的设计目标与核心概念 3.2 任务(Task)与线程(Thread) 3.3 任务调度策略(优先级、时间片轮转) 3.4 进程间通信(IPC)机制(信号量, 消息队列, 互斥锁) 3.5 中断处理与延迟(Interrupt Latency) 第二篇:嵌入式软件开发核心 第四章:嵌入式C语言编程技巧 4.1 指针与内存操作 4.2 位操作与数据类型 4.3 嵌入式C语言的约束与优化 4.4 嵌入式软件架构设计 第五章:硬件驱动程序开发 5.1 驱动程序的基本概念与分类 5.2 GPIO驱动开发实例 5.3 UART驱动开发与串口通信 5.4 SPI/I2C驱动开发与外设交互 5.5 Timer驱动开发与定时功能 5.6 ADC/DAC驱动开发与模拟信号处理 第六章:实时操作系统应用开发 6.1 RTOS环境搭建与配置 6.2 任务创建与管理 6.3 信号量与互斥锁的应用 6.4 消息队列与事件驱动 6.5 实时时钟与定时器应用 6.6 内存管理与动态分配 第三篇:嵌入式系统通信与集成 第七章:嵌入式通信协议与实现 7.1 RS-232/RS-485串行通信 7.2 USB通信协议与接口开发 7.3 以太网通信(TCP/IP, UDP) 7.4 无线通信(Wi-Fi, Bluetooth) 7.5 MQTT与物联网通信 第八章:数据采集与信号处理 8.1 模拟信号的采样与量化 8.2 数字信号的预处理(滤波、降噪) 8.3 DSP算法在嵌入式中的初步应用(FFT, 滤波器设计) 8.4 数据存储与管理 第四篇:嵌入式系统优化与调试 第九章:嵌入式系统性能优化 9.1 代码优化技巧 9.2 内存使用优化 9.3 功耗优化策略 9.4 实时性保障与延迟分析 第十章:嵌入式系统调试技术 10.1 调试工具介绍(JTAG, SWD, 逻辑分析仪, 示波器) 10.2 软件调试技巧(断点, 单步, 变量监视) 10.3 硬件调试方法 10.4 系统级问题定位与分析 第十一章:项目实战案例 11.1 智能家居传感器节点开发 11.2 嵌入式数据记录仪设计 11.3 实时控制系统演示 本书的编写旨在提供一个清晰、系统的学习路径,帮助读者构建扎实的嵌入式实时系统开发能力。通过理论与实践相结合的学习方式,相信本书将成为您在嵌入式开发道路上不可多得的良师益友。
这本书的价值在于它的前瞻性和广度,它不仅仅局限于介绍某一种特定技术或平台,而是提供了一种看待和解决问题的通用方法论。作者在讲解过程中,频繁地提及不同算法在计算复杂度、实时性要求以及功耗限制下的优劣权衡,这对于未来需要进行系统选型和架构设计的工程师来说,是非常宝贵的指导。我注意到其中对某些新兴处理架构的探讨,虽然篇幅不长,但点出了未来技术发展的方向,这让这本书的生命力得以延长,不至于很快被新的技术浪潮所淘汰。它鼓励读者去思考“为什么”这样做,而不是仅仅停留在“怎么做”的层面,培养了一种批判性的工程思维,这是比记住任何一个公式都更重要的收获。