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超圖解 Arduino 互動設計入門(第四版)

為了解決ethernet控制卡驅動程式的問題，作者趙英傑 這樣論述：

　　華文世界銷售第一的 Arduino 創客經典教材！   　　本書的目標是讓高中以上, 沒有電子電路基礎, 對微電腦、電子 DIY 及互動裝置有興趣的人士, 也能輕鬆閱讀, 進而順利使用 Arduino 控制板自造完成各種互動應用, 加入創客的行列。因此, 實驗用到的電子和程式觀念, 皆以手繪圖解的方式說明, 看圖就能懂。主要特色如下：   　　■ 【超清楚手繪接線圖, 人人都能動手當創客】：製作電子實驗一定要動手接電路, 本書利用手繪方式提供超清楚的實體接線圖, 只要對照圖中的接線與電子零件標示, 就可以在麵包板上正確接好線路, 進行實驗。除了手繪接線圖外, 本書也會提供對照的電路圖,

讓讀者不只入門容易, 也為將來邁向專業等級做好準備。   　　■ 【程式語言從零開始, 人人都能設計程式】：使用 Arduino 製作互動設計除了組裝電路外, 最重要的就是要能夠撰寫程式控制互動邏輯。本書特別以手繪的程式觀念圖以及清楚易懂的流程圖, 從零開始說明程式設計的基礎觀念, 即使沒有程式設計經驗, 也可依照書中說明動手撰寫互動程式。   　　■ 【隨手自造享受無窮樂趣】：除了花錢購買電子零件以外, 本書還會教您利用身邊現有的材料自造出令人驚艷的有趣設計, 像是使用廢棄的塑膠硬殼製作簡易機器手臂、將廢棄的軟碟片改造成電子鼓、將玩具模型車變成可自動躲避障礙物的智慧型自走車等。   　　■

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、光感應音樂盒、聲控開關、自動調光小夜燈、LED 矩陣動畫與文字跑馬燈、電子尺、電子燭光特效、避障自走車、數位溫濕度計、體感控制機器手臂、自動尋軌車、RFID 門禁控制、模擬悠遊卡儲存值、入侵偵測 LINE 警報通知器、遠端網頁調光器等。   　　第四版並提升實驗零件取得的容易度, 從原本改造身邊的電子產品和玩具著手, 搭配組裝電子零件的 DIY 風格, 改成盡量採用方便購買的現成模組, 以求自學實作及老師授課的便利, 不過在使用這些現成的模組時, 同時也會說明模組內部的電路及其運作原理, 避免許多初學者一旦沒有模組可用, 就不知道該如何完成相同功能的困境。   　　此外第四版也在程式設計和演

算法上更加全面地介紹 Arduino 程式語言, 包含物件導向程式設計和自製程式庫等進階主題。部分內容雖然因為篇幅有限, 從紙本書中移除, 但仍採電子書形式提供給讀者參考, 方便讀者查閱進修。書末更提供中文電腦書通常沒有的索引，更是作者花費長時間精心整理完成, 期望能讓本書在學習之餘, 更能成為各位手邊最便利好查的工具書。    本書特色    　　■ 華文世界銷售第一的 Arduino 創客經典教材！ 　　■ 超圖解、人人都能看得懂 　　■ 沒學過電子電路也能做出來 　　■ 沒寫過程式也能從零開始 　　■ 隨手自造享受無窮樂趣 　　■ Arduino × Android 互動串連 　　■ 邁

入科技潮流物聯網應用世界

嵌入式系統：體系結構、編程與設計（第3版）

為了解決ethernet控制卡驅動程式的問題，作者（印）瑞·卡莫爾 這樣論述：

將幫助讀者深入理解嵌入式系統軟硬件設計的基礎知識。本書通俗易懂，穿插大量圖形、示例、樣例代碼和系統設計案例，便於學生查閱和學習。◆　新版用更多篇幅講述嵌入式系統的設計和開發過程◆　包含學術界和研究人員感興趣的新技術領域，如片上系統設計、計算系統的高級體系結構、分布式聯網嵌入體系結構和車載技術◆　透徹闡述嵌入式硬件的體系結構、設計過程、設計方法、接口技術、總線、協議、硬件中斷、軟件中斷、嵌入式軟件編程、程序建模、進程間同步和實時操作系統◆　在示例的引導下全面分析廣泛使用的RTOS：μCOS-II、VxWorks、Windows CE、OSEK和實時Linux◆　包含多個案例研究(巧克力自動售賣機

、數碼相機、TCP/IP堆棧創建、機器人管弦樂隊、自動巡航控制、智能卡、在移動電話中輸入SMS)，呈現程序建模方法以及系統設計的軟件工程實踐Raj Kamal在17歲獲得理科碩士學位，18歲在一本英國雜志上發表了首篇論文，22歲在印度理工學院獲得博士學位。Raj擁有46年的教學和研究經驗。Raj堅持不懈地學習新興技術，並主動傳播它們，一些同事稱他為「學習機」和「人類發電機」。Raj迄今為計算機、電子、通信和信息技術專業的學生編寫十本教材，已成功指導了15位博士生，在享有國際聲譽的期刊和會議上發表約130篇研究論文。 第1章 嵌入式系統簡介 11.1 嵌入式系統 21.1.1

系統 21.1.2 嵌入式系統 21.1.3 嵌入式系統和通用計算系統 31.2 嵌入系統中的處理器 51.2.1 微處理器 51.2.2 微控制器 61.2.3 ARM 81.2.4 RISC 81.2.5 CISC 91.2.6 SoC 91.2.7 數字信號處理器(DSP) 91.2.8 專用處理器 91.3 系統中的嵌入式硬件單元和設備 111.3.1 構建塊 111.3.2 嵌入板 161.4 嵌入式系統中的軟件和編程語言概述 161.4.1 嵌入式軟件ROM映像 161.4.2 用機器碼編寫軟件 171.4.3 用特定於處理器的匯編語言編寫軟件 181.4.4 用高級語言編寫軟件

181.5 嵌入式系統的設計過程 201.6 嵌入式系統的體系結構 211.7 嵌入式系統的模型 221.8 嵌入式系統的分類 241.9 嵌入式系統設計者需要具備的技能 251.10 示例嵌入式系統 26本章小結 28關鍵詞及其定義 28復習題 32實踐練習題 33第2章 嵌入式系統的設計和開發過程 352.1 嵌入式片上系統(SoC)和VLSI電路設計技術 362.1.1 SoC 362.1.2 VLSI電路設計技術 382.1.3 SoC或VLSI設計中使用的ASIC 382.1.4 IP核 382.1.5 多個處理器 392.2 復雜系統設計和處理器 392.2.1 復雜系統和微處理

器 392.2.2 使用嵌入式處理器構建復雜系統 432.3 嵌入式系統的構建過程 442.4 嵌入式系統的設計過程 442.4.1 設計過程中使用的概念 442.4.2 軟件設計過程 452.4.3 設計指標 462.4.4 設計過程中的抽象步驟 472.5 嵌入式系統設計中的挑戰 482.6 嵌入式系統設計中的挑戰：優化設計指標 492.7 嵌入式軟件開發的挑戰和問題 512.8 嵌入式系統中軟硬件的協同設計 522.8.1 軟硬件的權衡 542.8.2 嵌入式系統中軟硬件協同設計的挑戰：優化設計指標 542.9 嵌入式系統的設計技術 542.9.1 IC技術 542.9.2 VLSI技術

562.10 系統設計的形式化 562.11 設計過程和設計案例 572.11.1 巧克力自動售賣機(ACVM) 572.11.2 智能卡 592.11.3 數碼相機 62本章小結 64關鍵詞及其定義 65復習題 66實踐練習題 67第3章 8051、AVR和ARM微控制器、現實中的接口和I/O總線 693.1 微控制器和微處理器簡介 703.2 嵌入式和外部存儲器設備 703.3 微控制器-8051的體系結構 713.3.1 8051微控制器的硬件體系結構 713.3.2 ATMEL 89x51系列微控制器硬件體系結構 723.3.3 ATMEL 90Sxx系列 733.3.4 指令集 7

33.3.5 IO端口、電路以及IO編程 763.3.6 外部存儲器接口電路 773.3.7 計數器和定時器 783.3.8 串行數據通信輸入/輸出 793.3.9 8051中的中斷 803.4 ATMEL AVR微控制器 803.5 ARM微控制器 823.6 計算機系統總線 833.6.1 CPU/微處理器系統總線 833.6.2 存儲器設備接口 863.7 現實的接口 883.7.1 現實接口電路中的設備地址 883.7.2 I/O設備和組件的連接 893.7.3 I/O：管理數據 903.7.4 串行和並行I/O 913.7.5 設備中斷和IO 933.8 I/O性能 933.9 I/

O總線 943.9.1 總線仲裁 953.9.2 菊花鏈方式 963.9.3 獨立總線請求方式 963.9.4 總線輪詢方式 973.10 面向網絡的總線仲裁 973.11 總線 983.11.1 體系結構：單層、雙層和多層 983.11.2 仲裁：集中式和分布式 983.11.3 定時 993.11.4 總線性能 1003.12 多級總線 100本章小結 101關鍵詞及其定義 102復習題 105實踐練習題 105第4章 高級體系結構和處理器-存儲器的組織 1074.1 處理器和存儲器組織 1084.1.1 Harvard存儲器體系結構 1084.1.2 Von Neumann(Prince

ton)存儲器體系結構 1104.1.3 Harvard體系結構的存儲器接口電路 1104.1.4 通用存儲器接口電路 1104.2 高級處理器體系結構介紹 1114.2.1 處理器中的結構單元 1124.2.2 高級處理器體系結構 1134.3 處理器的組織 1154.3.1 處理器組織方式：處理器的CISC設計 1154.3.2 處理器組織方式：處理器的RISC設計 1164.4 指令級並行性 1174.5 INTEL x86體系結構(8086、80386、80486和奔騰) 1194.5.1 80386的體系結構 1204.5.2 80486的體系結構 1204.5.3 奔騰P5(805

86)和P6的體系結構 1204.6 ARM 1204.7 SHARC 1224.8 存儲器類型和地址 1244.8.1 合並存儲器 1244.8.2 嵌入式存儲器 1264.8.3 ROM變種 1264.8.4 RAM、SRAM和DRAM 1284.8.5 閃存 1294.8.6 閃存卡 1304.9 存儲器地址 1304.9.1 將內存分配給程序段和塊 1304.9.2 存儲器映射 1304.10 存儲器層次結構和緩存 1314.11 性能指標 1324.11.1 處理器的性能 1334.11.2 存儲器的性能 1334.11.3 嵌入式系統的性能 1334.12 處理器和存儲器設備的選擇

1344.12.1 處理器的選擇 1344.12.2 處理器或微控制器版本的選擇 1344.12.3 微控制器版本的選擇 135本章小結 135關鍵詞及其定義 136復習題 138實踐練習題 139第5章 IO設備、通信總線和分布式聯網的嵌入式體系結構 1415.1 I/O的類型和示例 1425.1.1 同步串行輸入 1435.1.2 同步串行輸出 1445.1.3 同步串行輸入/輸出 1445.1.4 異步串行輸入 1445.1.5 異步串行輸出 1455.1.6 半雙工與全雙工 1455.1.7 串行I/O示例 1455.1.8 並口 1465.1.9 串並輸出和輸入 1465.1.10

並行IO的示例 1465.2 串行通信設備 1475.2.1 串行設備的同步、准同步和異步通信 1475.2.2 UART模式(協議)異步串行通信 1485.2.3 IBM PC COM端口上的串行RS232C通信 1505.2.4 HDLC協議 1515.2.5 同步串行數據通信的SPI端口 1525.2.6 異步UART串行數據通信的SCI端口 1535.2.7 同步和異步串行數據通信的串行接口(SI) 1535.2.8 SDIO、SPI 1-SD和4-SD數據通信 1545.3 並行設備端口 1555.3.1 與開關和小鍵盤連接的並行端口 1565.3.2 與編碼器連接的並行端口 15

75.3.3 與步進電機連接的並行端口 1585.3.4 與LCD控制器連接的並行端口 1585.3.5 與觸摸屏連接的並行端口 1595.4 設備端口的復雜接口特性 1595.5 無線設備 1605.6 定時器和計數設備 1605.6.1 定時設備 1615.6.2 計數設備 1615.6.3 帶計數設備的定時器 1615.6.4 兩個實例之間的時間間隔 1615.6.5 預設時間的輸出動作 1615.6.6 軟件定時器 1625.6.7 watchdog定時器 1625.6.8 實時時鍾 1625.7 分布式網絡嵌入式系統結構 1635.7.1 總線的優點 1635.7.2 總線的缺點 1

645.8 串行總線通信協議 1645.8.1 I2C總線 1655.8.2 CAN總線 1665.8.3 USB總線 1685.8.4 FireWire—— IEEE 1394總線標准 1695.8.5 先進的串行高速總線 1705.9 並行總線設備協議——使用ISA、PCI、PCI-X 和高級總線的並行通信網絡 1705.9.1 ISA和EISA總線 1715.9.2 PCI和PCI/X總線 1715.9.3 ARM總線 1735.9.4 高級並行高速總線 1745.10 支持Internet的系統——網絡協議 1745.10.1 超文本傳輸協議(HTTP) 1755.10.2 傳輸控制協

議(TCP) 1765.10.3 用戶數據報協議(UDP) 1765.10.4 Internet協議(IP) 1765.10.5 Ethernet(以太網) 1775.11 無線和移動系統協議 1775.11.1 紅外數據協會(IrDA) 1775.11.2 藍牙 1785.11.3 802.11 1795.11.4 ZigBee 180本章小結 180關鍵詞及其定義 181復習題 185實踐練習題 186第6章 設備驅動程序和中斷服務機制 1896.1 不使用中斷服務機制的編程式I/O的設備訪問端口 1896.1.1 Intel I/O結構 1926.1.2 同步 1936.1.3 傳輸率

1946.1.4 延遲 1946.2 中斷驅動的輸入輸出 1956.3 ISR的概念 1966.4 中斷源 1976.5 硬件中斷 1986.6 軟件中斷 1996.6.1 異常和異常處理程序 2006.6.2 信號和信號處理程序 2016.7 中斷服務機制 2026.7.1 阻止中斷的溢出 2026.7.2 禁用中斷 2036.7.3 不可屏蔽的中斷和可屏蔽的中斷 2036.7.4 中斷狀態寄存器或中斷掛起寄存器 2046.7.5 中斷向量 2046.8 多中斷 2066.8.1 多中斷調用 2066.8.2 硬件分配的優先級 2066.8.3 軟件重寫硬件優先級，以滿足服務的最后期限 20

76.8.4 啟用和禁用中斷，重寫硬件優先級，以滿足服務的最后期限 2076.9 中斷服務線程作為二級中斷處理程序 2076.10 上下文和上下文切換周期 2086.11 中斷延遲 2106.12 中斷服務的最終期限 2116.13 從上下文保存的角度對處理器中斷服務機制的分類 2116.14 直接存儲器訪問驅動的I/O 2126.14.1 DMA 2126.14.2 同一中斷源生成多個快速連續中斷時的DMA通道使用 2126.14.3 DMA控制器 2126.15 設備驅動程序編程 2146.15.1 編寫系統中的物理設備驅動ISR 2156.15.2 操作系統中的設備驅動程序組件 2156

.15.3 用系統軟件函數模擬物理設備 2156.15.4 作為設備驅動和網絡函數的Linux 內幕 216本章小結 217關鍵詞及其定義 218復習題 220實踐練習題 221第7章 編程概念及C、C++和Java的嵌入式編程 2237.1 用匯編語言(ALP)和高級語言C進行軟件編程 2247.1.1 匯編語言編程 2247.1.2 高級語言編程 2247.2 C程序中的元素：頭文件、源文件以及預處理指令 2257.2.1 用於包含文件的include指令 2267.2.2 源文件 2277.2.3 配置文件 2277.2.4 預處理指令 2277.3 程序元素：宏與函數 2277.4 程

序元素：數據類型、數據結構、修飾符、語句、循環和指針 2297.4.1 數據類型 2297.4.2 修飾符的使用 2307.4.3 指針和NULL指針 2307.4.4 使用數據結構：堆棧、隊列、數組、鏈表、樹、管道、表格和哈希表 2307.4.5 堆棧 2327.4.6 多個堆棧 2327.4.7 數組 2337.4.8 隊列 2337.4.9 鏈表 2347.4.10 循環隊列 2347.4.11 優先隊列 2357.4.12 管道 2357.4.13 表和哈希表 2367.5 循環、無限循環以及條件語句 2377.6 函數調用 2427.7 按照循環順序進行的多函數調用 2427.8 函

數指針和函數隊列 2447.9 發生中斷時函數的排列和中斷服務例程隊列 2457.10 嵌入式C和C++：其他功能 2467.10.1 編譯器和優化 2477.10.2 編程和匯編 2487.10.3 寄存器的使用約定 2487.10.4 尋址選項和指令序列的典型用法 2497.10.5 過程調用和返回 2507.10.6 參數的傳遞 2507.10.7 檢索參數 2507.10.8 按值傳遞的臨時變量 2517.11 面向對象編程 2517.12 C++嵌入式編程 2517.12.1 C++的優點 2517.12.2 C++的缺點 2527.13 嵌入式C++程序的代碼優化以消除缺點 253

7.14 用Java進行嵌入式編程 2537.14.1 Java編程基礎 2537.14.2 使用Java編程的優點 2557.14.3 Java的缺點 255本章小結 255關鍵詞及其定義 256復習題 259實踐練習題 259第8章 程序建模的概念 2618.1 程序模型 2628.2 基於數據流圖的程序模型 2658.2.1 數據流圖 2668.2.2 控制數據流圖模型 2678.2.3 同步數據流圖(SDFG)模型 2698.3 用於事件控制程序的狀態機編程模型 2708.3.1 狀態機編程模型 2708.3.2 有限狀態機(FSM)模型 2718.3.3 FSM狀態表 2728.4

多處理器系統的建模 2758.4.1 多處理器系統 2758.4.2 圖在多處理器系統中的應用：划分和調度 2788.5 UML建模 279本章小結 283關鍵詞及其定義 284復習題 285實踐練習題 285第9章 實時操作系統I：進程間通信與進程、任務和線程的同步 2879.1 應用程序中的多個進程 2889.1.1 進程 2889.1.2 進程控制塊(PCB) 2899.1.3 進程上下文 2899.2 應用程序中的多線程 2909.2.1 進程的多個線程 2909.2.2 多線程的編程 2909.2.3 搶占式和非搶占式 2919.3 任務 2919.4 任務和線程狀態 2929.4.

1 調度線程和線程狀態 2929.4.2 掛起的線程 2939.4.3 上下文切換 2939.5 任務和數據 2949.5.1 上下文 2949.5.2 上下文切換 2959.5.3 任務控制塊 2959.5.4 無限事件等待循環的任務編碼 2959.6 通過函數、ISR、IST和任務的特征進行區分 2969.7 進程間通信和同步 2979.8 信號函數 2989.9 信號量的概念 3009.9.1 OS的信號量IPC函數 3009.9.2 作為事件信號變量或通報變量的信號量的使用 3019.9.3 作為資源鍵的信號量以及信號量在臨界段中的使用 3029.9.4 使用多個信號量同步任務 304

9.9.5 多個任務等待同一信號量 3069.9.6 計數信號量 3079.9.7 P和V信號量 3079.10 禁用和啟用函數 3129.10.1 禁用和啟用中斷 3129.10.2 鎖定和解鎖函數 3129.11 共享數據問題 3139.11.1 多任務和多中斷服務例程的數據共享問題 3139.11.2 共享數據問題的解決方法 3149.11.3 優先級反轉問題和優先級繼承 3159.11.4 死鎖情況 3169.12 隊列和郵箱 3169.12.1 隊列 3169.12.2 郵箱 3189.13 管道和套接字 3219.13.1 管道 3219.13.2 套接字 3239.14 遠程過程

調用(RPC)函數 326本章小結 326關鍵詞及其定義 327復習題 328實踐練習題 329第10章 實時操作系統II：OS和RTOS的基本功能 33110.1 OS服務 33210.1.1 OS服務目標 33210.1.2 用戶和管態結構 33210.1.3 結構 33310.1.4 內核 33310.2 進程管理 33410.3 定時器函數 33410.4 事件函數 33610.5 存儲器管理 33610.6 設備、文件及IO子系統管理 33710.6.1 設備管理 33710.6.2 文件系統的組織和實現 33910.6.3 I/O子系統 34210.7 RTOS環境中的中斷例程和中

斷源調用處理 34210.7.1 通過中斷源以及ISR發送ISR輸入消息直接調用ISR 34310.7.2 RTOS首先響應中斷，接着OS調用相應的ISR 34310.7.3 RTOS首先響應中斷，調用對應的ISR，之后ISR把消息發送給中斷服務線程 34410.7.4 通過ISR接收IPC事件 34510.8 實時操作系統 34510.9 使用RTOS進行基本設計 34610.9.1 RTOS基本設計原則：15個設計策略 34710.9.2 節約存儲器和功耗 35010.10 RTOS任務調度模型 35310.11 操作系統的安全問題 35410.12 OS標准：POSIX 35410.12

.1 IEEE標准POSIX 1003.1b的RTOS標准化和進程間通信函數 35510.12.2 IEEE標准POSIX 1003.1b的IO函數 35610.12.3 IEEE標准POSIX 1003.1b的文件函數 35610.13 作為性能指標的中斷延遲和任務響應時間 35610.13.1 周期、突發以及非周期任務的調度模型中延遲和最后期限的性能指標 35610.13.2 使用CPU負載作為性能指標 35710.13.3 突發任務模型作為性能指標 35710.14 OS性能准則 35810.15 中間件：含義和示例 35810.16 應用層軟件：含義和例子 358本章小結 359關鍵詞

及其定義 360復習題 360實踐練習題 361第11章 實時操作系統編程：MicroC/OS-II和VxWorks 36311.1 RTOS 36411.1.1 RTOS中的基本函數 36411.1.2 當前的實時操作系統 36511.1.3 RTOS的類型 36511.1.4 實時系統的基准簡介 36711.2 μC/OS-II (MUCOS) 36711.2.1 系統級函數 36911.2.2 任務服務函數 37411.2.3 與存儲器分配相關的函數 38111.2.4 信號量相關函數 38411.2.5 郵箱相關函數 38811.2.6 隊列相關函數 39311.3 基於UNIX的實時

操作系統 39811.3.1 pSOS 39811.3.2 VrTx 39811.3.3 QNX RTOS 39811.4 RTOS VxWorks 39911.4.1 基本特性 40011.4.2 系統庫頭文件中的任務管理庫 40211.4.3 VxWorks系統函數和系統任務 40511.4.4 IPC函數 408本章小結 419關鍵詞及其定義 421復習題 422實踐練習題 423第12章 實時Linux、Windows CE、OSEK、手持設備和汽車操作系統 42512.1 POSIX兼容操作系統 42612.2 實時Linux 操作系統 42612.2.1 用於嵌入式系統的Linux

——嵌入式Linux 42612.2.2 RTLinux 43112.3 Windows CE 43512.3.1 Windows CE的特點 43612.3.2 Windows CE編程 43812.3.3 窗口和窗口管理 43912.3.4 內存管理 43912.3.5 文件和注冊表 44012.3.6 Windows CE數據庫 44112.3.7 進程、線程和IPC 44212.3.8 按鍵、觸摸屏、鼠標的輸入 44512.3.9 通信和網絡 44612.3.10 設備間套接字通信函數 44812.3.11 創建窗口 44912.3.12 Win32 API編程 44912.3.13

嵌入式系統的Windows 8和Windows EmbeddedCompact 2013 45112.4 OSEK 451本章小結 453關鍵詞及其定義 455復習題 458實踐練習題 459第13章 RTOS編程和程序建模設計示例與案例研究 46113.1 嵌入式系統設計的案例研究以及使用MUCOS RTOS對巧克力自動售賣機(ACVM)編碼 46213.1.1 需求 46213.1.2 規范 46313.1.3 使用UML為規范建模 46413.1.4 ACVM的硬件體系結構 46713.1.5 軟件體系結構 46813.2 數碼相機的案例研究 47013.2.1 需求 47013.2.2

類圖 47313.2.3 數碼相機的硬件體系結構 47413.2.4 數碼相機的軟件體系結構 47513.3 給IP包應用通信網絡路由器 47713.3.1 使用VxWorks將應用層字節流發送到TCP/IP網絡的編碼案例研究 47713.3.2 需求 47713.3.3 類圖、類和對象 47813.4 管弦樂隊機器人之間通信的案例研究 48313.4.1 需求 48513.4.2 類和類圖 48613.4.3 狀態圖 48813.4.4 機器人管弦樂隊MIDI通信的硬件和軟件體系結構 48813.5 汽車中的嵌入式系統 48913.6 汽車中自適應巡航控制(ACC)系統的嵌入式系統案例研究

49013.6.1 需求 49113.6.2 類圖 49513.6.3 ACC硬件體系結構 49613.6.4 ACC軟件體系結構 49713.6.5 ACC軟件任務、同步模型和實現 49713.7 汽車中嵌入式編程的一般語言特征、MISRA-C的特征 49713.8 智能卡中的嵌入式系統案例研究 49813.8.1 需求 49813.8.2 類圖 49913.8.3 硬件和軟件體系結構 50013.8.4 同步模型 50113.9 移動電話鍵輸入軟件案例研究 50213.9.1 需求 50313.9.2 類和類圖 50713.9.3 狀態圖 50913.9.4 SMS按鍵硬件 509本章小

結 510關鍵詞及其定義 512復習題 515實踐練習題 516第14章 嵌入式軟件開發過程和工具 51914.1 嵌入式軟件開發過程和工具概述 51914.1.1 開發過程和軟硬件 51914.1.2 軟件工具 52014.1.3 源代碼工程管理工具 52114.1.4 集成開發環境(IDE) 52214.2 宿主機和目標機 52314.2.1 宿主系統 52314.2.2 目標系統 52514.3 鏈接和定位軟件 52614.3.1 文件、尋址和地址解決方法的區別 52714.3.2 Motorola S-record和Intel Hex二進制映像格式的定位器輸出文件 52814.3.3

用於定位器編碼的存儲器映射 52814.4 將嵌入式軟件植入目標系統 53014.4.1 設備PROM或者閃存編程器 53014.4.2 設備編程器的編程方式 53114.5 硬件/軟件設計和協同設計中的問題 53114.5.1 選擇合適的平台 53214.5.2 存儲器敏感和處理器敏感軟件 53514.5.3 存儲器、程序段和設備地址分配 53514.5.4 嵌入式平台中OS的移植問題 53814.6 程序級別的性能分析和性能建模 53914.6.1 程序級別的性能分析和系統性能指標 53914.6.2 多處理器系統性能 53914.6.3 MIP、MFLOP和DMIPS作為性能指標 539

14.7 性能和性能加速器 540本章小結 540關鍵詞及其定義 541復習題 543實踐練習題 543第15章 測試、模擬和調試技術與工具 54515.1 集成和測試嵌入式硬件 54515.1.1 測試嵌入式系統 54615.1.2 可測試性的設計 54715.1.3 斷言宏 54715.1.4 自測的設計 54715.1.5 在宿主機上進行測試 54815.2 測試方法 54815.2.1 錯誤跟蹤 54815.2.2 單元測試 54915.2.3 回歸測試 54915.2.4 選擇測試用例 54915.2.5 功能測試 55015.2.6 覆蓋測試 55015.2.7 測試嵌入式軟件 5

5015.2.8 性能測試 55115.2.9 維護 55115.3 調試技術 55115.3.1 模擬器 55115.3.2 模擬器的特性 55215.3.3 模擬器的局限性 55215.3.4 模擬工具軟件 55315.3.5 嵌入式系統的原型開發、測試和調試工具 55315.4 試驗工具和目標硬件的調試 55415.4.1 簡單的伏特-歐姆表 55415.4.2 簡單的LED測試和邏輯探測器 55515.4.3 示波器 55515.4.4 位率測量儀 55615.4.5 邏輯分析儀 55615.4.6 電路內置仿真器(ICE) 55715.4.7 監視器 559本章小結 560關鍵詞及其

定義 560復習題 561實踐練習題 561附錄A 大學生、研究生、專業培訓學生的不同課程的學習路線圖 563附錄B 參考文獻 565

以網宇實體系統實現網路化深度學習與控制的自主移動機器人

為了解決ethernet控制卡驅動程式的問題，作者林鴻智 這樣論述：

本論文提出了一種自主移動機器人（Autonomous Mobile Robot, AMR）系統設計，透過運算網路所建構的網宇實體系統（Cyber-Physical System, CPS），能夠同時進行多個深度學習推理與機電控制，以滿足工業4.0時代對智慧與自動化的需求。本研究設計了一個五層的CPS架構，由上而下包括佈署、配置、網路、智慧與元件層。通過在佈署層下達簡單的任務指令，即可讓下層各司其職完成任務，並可與高階管理系統如MES、ERP等連結管控，達成更全面的智慧自動化。CPS的配置層如樂團的指揮，負責產生任務程序並協調各模組完成任務。網路層對內為神經系統負責傳遞來自各方的訊息，對外則執

行與控制中心的通訊。智慧層中含有多個智慧判斷與自動控制模組，包括自平衡與速度的機電控制、深度學習的視覺自駕和定位、避障、方向確認與機械臂控制等。感測元件層則包含了所有與物理世界產生交互作用的感測器或驅動器。本研究為具體的運算網路建構了一個基於樹莓派和英特爾 NCS2 的嵌入式集群電腦，來實現實時且平行的智慧推理和數據交換。我們測試了三種網路數據傳輸的性能，分別是網路文件系統（Network File System, NFS）、多客戶端套接伺服器（Socket Server with Multiple Clients, SSMC）和 ROS TOPIC（ROS-T），並從實測結果中選擇功效最優的

SSMC進行系統開發。最後，本文以多項場域實測檢討此基於CPS的AMR各方面的功效，對其自主走廊導航、定位、物件交付、物件拾取和放置等功能，進行了一系列現場測試。結果顯示此CPS系統完全滿足原始設定的所有需求。在自主導航方面，為了精進定位之成效，我們從起初使用純視覺拓樸定位法，到導入卡爾曼濾波整合視覺定位與里程計，進行了一系列的探討，其結果亦成功滿足了AMR對定位精準度及迴圈閉合(loop closure)的要求。