嵌入式硬件2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

嵌入式硬件PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

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

1.4.1 DC电路8

1.4.2 AC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

2.1.1 BCD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

3.2 ISA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/O94

4.1　系统板I/O94

4.2　数据管理：串行I/O与并行I/O96

4.2.1 串行I/O实例1：网络与通信——RS-23299

4.2.2　实例：Motorola/Freescale MPC823 FADS板RS-232系统模型100

4.2.3 串行I/O实例2：网络和通信——IEEE 802.11无线局域网101

4.2.4　并行I/O104

4.2.5　并行I/O实例3：“并行”输出和图形I/O105

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/Freescale MPC823 FADS板以太网系统模型108

4.2.8　实例2：Net Silicon ARM7（6127001）开发板以太网系统模型110

4.2.9　实例3：Adastra Neptune x86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

4.4 I/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：12C总线实例119

4.6.2 PCI（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

5.2.1 L1 Instruction Memory（L1指令存储器）129

5.2.2　使用L1指令存储器存放数据129

5.2.3 L1数据存储器129

5.3 cache概述130

5.3.1　什么是cache130

5.3.2 直接映射cache132

5.3.3　全相连cache132

5.3.4 N路组相连cache132

5.3.5　更多的cache细节133

5.3.6　直写和回写数据cache134

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

5.5 Direct Memory Access直接存储器访问149

5.5.1 DMA控制器概述149

5.5.2　更多关于DMA控制器150

5.5.3 DMA控制器编程151

5.5.4 DMA分类157

5.5.5　基于寄存器的DMA158

5.5.6　基于描述符的DMA159

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AC168

6.3.1　计算导线电容169

6.3.2 CMOS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5V CMOS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-232206

8.1 概述206

8.2　关于RS-232的一段历史207

8.3 RS-232标准操作过程209

8.4　关于RS-232电压转换的思考212

8.5 RS-232在微控制器上的实现213

8.5.1　RS-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

8.7 RS-232通信硬件的建立234

8.7.1　几个BASIC RS-232指令235

8.8 I2C：其他串口协议237

8.8.1 为什么使用I2C238

8.8.2 I2C总线238

8.8.3 I2C ACKS和NAKS241

8.8.4　更多有关仲裁和时钟同步的技术241

8.8.5 I2C寻址243

8.8.6 I2C固件244

8.8.7　AVR主机I2C代码244

8.8.8 AVR I2C主—接收器代码249

8.8.9 PIC I2C从—发送器模式代码250

8.8.10 AVR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

10.11.1 IPS313

10.11.2 OPS313

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