嵌入式硬件

图书标准信息

• 作者 [美]甘瑟尔 著；和凌志、林志红、尹陆军 译
• 出版社 电子工业出版社
• 出版时间 2010-03
• 版次 1
• ISBN 9787121104213
• 定价 42.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 364页
• 正文语种 简体中文
• 丛书 嵌入式技术与应用丛书

【内容简介】

　　堪称嵌入式硬件设计领域的巨著，是多位畅销书专家倾心打造的全新力作。
　　本书在嵌入式硬件基础之上，详细阐述了逻辑电路、嵌入式处理器、微控制器、存储系统和硬件设计技巧等方方面面。其内容之丰富，实例之经典，可谓嵌入式硬件设计大全。
　　本书覆盖面广，结构清晰。无论是嵌入式硬件设计者还是软件开发者，都能从中受益。本书详细解析了经典的电路原理设计图，这都是硬件设计在工程应用中的经验总结。即使初学者也能通过学习这些电路原理图完成更为复杂的硬件设计。通过本书的学习，嵌入式程序员会逐步领悟到软件设计思想，通过软件设计满足硬件兼容性的需求。从某种意义上讲，本书为软件开发者与硬件设计者之间的有效沟通奠定了对话基础。

【目录】

第1章嵌入式硬件基础/1
1.1硬件学习第一讲：阅读电路原理图/1
1.2嵌入式电路板和冯?诺依曼模型/3
1.3硬件功率估计/7
1.3.1模拟信号和数字信号简谈/7
1.4基础电路/8
1.4.1DC电路/8
1.4.2AC电路/14
1.4.3有源器件/19
1.5连接到一起：一个电源系统/21
1.5.1示波器/23
1.5.2控制/23
1.5.3探头/26

第2章逻辑电路/29
2.1译码/29
2.1.1BCD码/32
2.2组合逻辑/32
2.2.1非门（NOT）/32
2.2.2与门（AND）和与非门（NAND）/33
2.2.3或门（OR）和或非门（NOR）/33
2.2.4异或门（XOR）/34
2.2.5电路/35
2.2.6三态器件/37
2.3时序电路/37
2.3.1逻辑部分总结/40
2.4封装在一起：集成电路/40

第3章嵌入式处理器/44
3.1概述/44
3.2ISA架构模型/45
3.2.1操作/45
3.2.2操作数/47
3.2.3存储/48
3.2.4寻址模式/50
3.2.5中断与异常处理/50
3.2.6应用描述ISA模型/50
3.2.7通用ISA模型/51
3.2.8指令并行ISA模型/53
3.3处理器内部设计/55
3.3.1中央处理单元（CPU）/58
3.3.2片上存储器/69
3.3.3处理器的输入/输出（I/O）/78
3.3.4处理器总线/89
3.4处理器性能/90
3.4.1基准程序/91

第4章嵌入式系统板总线和I/O/94
4.1系统板I/O/94
4.2数据管理：串行I/O与并行I/O/96
4.2.1串行I/O实例1：网络与通信——RS-232/99
4.2.2实例：Motorola/FreescaleMPC823FADS板RS-232系统模型/100
4.2.3串行I/O实例2：网络和通信——IEEE802.11无线局域网/101
4.2.4并行I/O/104
4.2.5并行I/O实例3：“并行”输出和图形I/O/105
4.2.6并行和串行I/O实例4：网络和通信——以太网/107
4.2.7实例1：Motorola/FreescaleMPC823FADS板以太网系统模型/108
4.2.8实例2：NetSiliconARM7（6127001）开发板以太网系统模型/110
4.2.9实例3：AdastraNeptunex86板上以太网系统模型/110
4.3与I/O部件接口/111
4.3.1嵌入式系统板与I/O设备的接口/111
4.3.2主CPU与I/O控制器接口/113
4.4I/O和性能/113
4.5系统板总线/114
4.6总线仲裁与时序/116
4.6.1不可扩展总线：I2C总线实例/119
4.6.2PCI（外设部件互连）总线实例：可扩展总线/121
4.7将其他系统板部件集成到总线/124
4.8总线性能/125

第5章存储系统/127
5.1概述/127
5.2存储器空间/127
5.2.1L1InstructionMemory（L1指令存储）/129
5.2.2使用L1指令存储器存放数据/129
5.2.3L1数据存储器/129
5.3cache概述/130
5.3.1什么是cache/130
5.3.2直接映射cache/132
5.3.3全相连cache/132
5.3.4N路组相连cache/132
5.3.5更多的cache细节/133
5.3.6直写和回写数据cache/134
5.4外部存储器/135
5.4.1同步存储器/136
5.4.2异步存储器/142
5.4.3非易失性存储器/144
5.5DirectMemoryAccess直接存储器访问/149
5.5.1DMA控制器概述/149
5.5.2更多关于DMA控制器/150
5.5.3DMA控制器编程/151
5.5.4DMA分类/157
5.5.5基于寄存器的DMA/158
5.5.6基于描述符的DMA/159
5.5.7高级DMA特性/162

第6章嵌入式系统时序分析/164
6.1概述/164
6.2时序图符号惯例/164
6.2.1上升和下降时间/165
6.2.2传输延迟/165
6.2.3建立和保持时间/166
6.2.4三态总线接口/166
6.2.5脉冲宽度和时钟频率/167
6.3扇出数量和负载分析：DC和AC/168
6.3.1计算导线电容/169
6.3.2CMOS驱动LSTTL时的扇出数量/170
6.3.3传输线效应/172
6.3.4接地弹跳/173
6.4逻辑家族IC特性及接口/174
TTL兼容信号与5VCMOS的接口/177
6.5设计实例：噪声容限分析数据表/179
6.6最差条件时序分析实例/185

第7章选择微控制器和其他设计决策/188
7.1概述/188
7.2选择正确的内核/190
7.3使用FPGA建立定制的外设/193
7.4使用谁的开发硬件——先有鸡还是先有蛋/194
7.5推荐的实验室设备/196
7.6开发工具链/197
7.7免费嵌入式操作系统/199
7.8你与GNU：如何使用“免费”软件来影响你的产品/202

第8章微控制器网络的本质：RS-232/206
8.1概述/206
8.2关于RS-232的一段历史/207
8.3RS-232标准操作过程/209
8.4关于RS-232电压转换的思考/212
8.5RS-232在微控制器上的实现/213
8.5.1RS-232硬件基础/213
8.5.2建立一个简易的微控制器RS-232收发器/215
8.6用BASIC语言编写RS-232微控制器程序/230
8.7RS-232通信硬件的建立/234
8.7.1几个BASICRS-232指令/235
8.8I2C：其他串口协议/237
8.8.1为什么使用I2C/238
8.8.2I2C总线/238
8.8.3I2CACKS和NAKS/241
8.8.4更多有关仲裁和时钟同步的技术/241
8.8.5I2C寻址/243
8.8.6I2C固件/244
8.8.7AVR主机I2C代码/244
8.8.8AVRI2C主-接收器代码/249
8.8.9PICI2C从－发送器模式代码/250
8.8.10AVR与PIC之间的I2C通信/255
8.9通信选择/267
8.9.1串行外围设备接口/267
8.9.2控制器局域网/268
8.9.3报文过滤/272

第9章传感器和驱动器接口/274
9.1概述/274
9.2数字接口/274
9.2.1混合3.3V和5V设备/274
9.2.2数字输入保护/276
9.2.3数字输入的扩展/280
9.2.4扩展数字输出/283
9.3高电流输出/285
9.3.1基于BJT的驱动器/285
9.3.2金属氧化物半导体场效应晶体管/288
9.3.3电磁继电器/289
9.3.4固态继电器/293
9.4复杂可编程逻辑器件（CPLD）和场效应可编程门阵列（FPGA）/294
9.5模拟接口：概述/295
9.5.1模数转换器（ADC）/295
9.5.2项目：模拟通道的描述/296
9.6结论/305

第10章其他常用硬件设计技巧与方法/306
10.1概述/306
10.2诊断/306
10.3连接工具/307
10.4其他思想/307
10.5构建方法/308
10.5.1电源和地平面/309
10.5.2接地问题/309
10.6电磁兼容/309
10.7静电放电效应/310
容错/310
10.8硬件开发工具/311
10.8.1仪器使用问题/311
10.9软件开发工具/311
10.10其他特殊设计考虑/312
10.10.1发热分析和设计/312
10.10.2动力电池系统设计考虑/313
10.11处理器性能分析/313
10.11.1IPS/313
10.11.2OPS/313
10.11.3基准程序/314
附录A电路原理图符号/315
附录B缩略词/321
附录C印制电路板设计问题/336