嵌入式硬件设计 (2009 年度畅销榜NO.1011 )

我们每天都在使用嵌入式计算机，也许是控制烤箱、闹钟的系统，也许是汽车的自动驾驶系统。富有经验的程序员都知道，底层硬件是一个出色的嵌入式软件的必备前提。 \r\n 本书是一本嵌入式硬件设计的入门教材，主要是关于为嵌入式应用设计小型机器的书。市场上有很多专门讲述为特定微处理器编写代码的书籍，也有一些侧重于嵌入式系统设计方法（但没有提供实践信息）的书籍。本书采用了一种折衷的途径，告诉读者构建一个属于自己的产品所需的一些知识，将嵌入式系统设计的许多学问提炼成了这本小册子。本书会告诉你如何构建一个完整的嵌入式系统，如何向其添加外部设备，以及如何将你的系统与其他设备连接起来。 \r\n 本书所包括的内容： \r\n · 嵌入式系统的理论和实践 \r\n · 为一个嵌入式系统供电 \r\n · 制作并调试一个嵌入式系统 \r\n · 诸如PIC、Atmel AVR以及Motorola 68000系列的处理器 \r\n · 数字信号处理（DSP）体系结构 \r\n · 用于添加外部设备的协议（SPI和I2C） \r\n · RS-232C、RS-422、红外通信以及USB \r\n · 网络（RS-485、CAN和Ethernet） \r\n 打算设计自己的硬件的软件专业人员（不是拼装一台PC机，而是搭建全新的设备和计算机化的小配件）会从本书中得到有助于洞察硬件搭建秘诀的大量信息。 \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n

序 \r\n前言 \r\n第一部分 背景知识\r\n 第一章 计算机体系结构介绍 \r\n 概念 \r\n 存储器\r\n 输入/输出 \r\n DMA \r\n 嵌入式计算机体系结构 \r\n 第二章 电子学概览 \r\n 电压和电流 \r\n 模拟信号 \r\n 功率 \r\n 电阻 \r\n 电容 \r\n RC电路 \r\n 电感 \r\n 变压器 \r\n 二极管 \r\n 晶体 \r\n 数字信号 \r\n 理解电路原理图 \r\n 阅读技术手册 \r\n 第三章 电源 \r\n 来自壁上插座的电流 \r\n 电池 \r\n 稳压器 \r\n 第四章 搭建硬件平台 \r\n 消除噪声 \r\n 迅速而又随性地构造 \r\n 印刷电路板 \r\n 为一个设计布线\r\n 调试工具 \r\n 制作电路板 \r\n 上电 \r\n 添加处理器 \r\n 关于调试的一些思考 \r\n第二部分 嵌入式处理器和系统\r\n 第五章 PIC微控制器 \r\n 两款处理器的发展史 \r\n 一个简单的实例 \r\n 一个更大的PIC处理器 \r\n 第六章 AVR微控制器 \r\n AVR处理器的体系结构 \r\n ATtiny15处理器 \r\n 代码的下载 \r\n 更强大的AVR处理器 \r\n 总线接口 \r\n 第七章 68000系列处理器 \r\n 68000处理器的体系结构 \r\n 简单的基于68000的计算机 \r\n 第八章 基于DSP的控制器 \r\n DSP56800 \r\n 基于DSP56805的计算机 \r\n JTAG \r\n第三部分 外设和接口\r\n 第九章 使用SPI和I2C接口添加外围设备 \r\n 串行外围设备接口（SPI） \r\n 内部集成电路（I2C）总线 \r\n 使用I2C接口添加一个实时时钟 \r\n 使用I2C添加一个小显示设备 \r\n 第十章 串口 \r\n 通用异步收发器（UART） \r\n 错误检测 \r\n 历史悠久而可靠的RS-232C \r\n RS-422 \r\n 红外通信 \r\n USB \r\n 第十一章 网络 \r\n RS-485 \r\n 控制器局域网络CAN \r\n 以太网（Ethernet） \r\n 第十二章 模拟量 \r\n 放大器 \r\n 模/数转换 \r\n 连接外部ADC \r\n 温度传感器 \r\n 光电传感器 \r\n 加速计 \r\n 压力传感器 \r\n 磁场传感器 \r\n 数/模转换 \r\n 脉宽调制（PWM） \r\n 电机控制 \r\n 开关大负载 \r\n参考书目 \r\n索引\r\n

Jobn Catsoulis是一名电子工程师、程序员和物理学家，致力于高级计算机体系结构的研究。他负责设计了25个以上的嵌入式计算机系统，并且自1996年以来，他一直担任Embedded Pty Ltd.公司的常务董事。Embedded Pty Ltd.是一个为工业界、政府部门、军队以及科研机构设计计算机的公司。

译者序对一个嵌入式系统的爱好者而言，如果能够结合自己的应用需求，从最基本电路图的设计到元件的选择，从电路的制板到元件的焊接，从手拿示波器探棒不断调试可能的硬件故障到使硬件电路可以稳定地运转起来，完完整整地搭建起一个嵌入式开发平台，必定是一件极具挑战性和成就感的事情！面对自己的杰作，你必定会兴奋不已！在此基础上，如果能够顺利地对系统软件进行裁剪，使其在你的这一平台上跑起来，然后进行一些相关的应用开发，那么你就可以成为一名当之无愧的嵌入式系统顶级高手了！然而，令人沮丧不已的是，面对大量的嵌入式系统书籍，你会发现，除了针对特定处理器的嵌入式编程教程，以及一些蜻蜓点水般的嵌入式开发的介绍性知识外，如果想涉猎一些嵌入式硬件开发方面的书籍，你可能会一无所获！你几乎没有任何选择，也没有任何可能去实现自己的杰作。 John Catsoulis的《嵌入式硬件设计》一书的出版，为全世界的嵌入式硬件爱好者带来了福音！这是一本为嵌入式应用设计小型机器的综合性图书，起始于基本知识，而又不乏深度，但也没有拘泥于细节；它透彻地诠释了嵌入式硬件设计的方法学，同时又与实践密切相关。此书没有假定读者应该具有多么丰富的嵌入式开发经验，然而为了使读者成为嵌入式硬件开发的高手，此书又确实为读者准备了完备的知识。正如John Catsoulis所说的那样，当读者读完此书时，他们就有能力去设计适宜销售的嵌入式计算机产品了。本书采用概念性的、模块化的组织方式，使读者能够把来自各方面的信息有效地组合起来，搭建一个适应于自己需求的嵌入式系统，而这实际上就是一个“数字拼装玩具”。参与本书翻译的人员主要有徐君明、许铁军、黄年松、包孔林、邓毅等人，全书由徐君明统稿。最后，我们非常感谢本书的策划编辑高军认真细致的工作，对为本书的出版默默无闻工作的审校人员我们也表示感谢。由于我们自身知识水平有限，加之有些科技术语上的表达差异，书中难免有些纰漏。对于读者朋友所提的任何建议和批评，我们都将万分感激！