嵌入式系统导论

本书是一本关于CPS (Cyber-Physical System，信息物理系统）的著作。不同于大多数嵌入式系统的书籍着重于计算机技术在嵌入式系统中的应用，本书的重点是论述系统模型与系统实现的关系，以及软件和硬件与物理环境的相互作用。 全书从CPS的视角，围绕系统的建模、设计和分析三方面，深入浅出地介绍了设计和实现CPS的整体过程及各个阶段的细节。建模部分介绍如何模拟物理系统，主要关注动态行为模型，包括动态建模、离散建模和混合建模，以及状态机的并发组合与并行计算模型。设计部分强调嵌入式系统中处理器、存储器架构、输入和输出、多任务处理和实时调度的算法与设计，以及这些设计在CPS中的主要作用。分析部分重点介绍一些系统特性的精确规格、规格之间的比较方法、规格与产品设计的分析方法以及嵌入式软件特性的定量分析方法。此外，两个附录提供了一些数学和计算机科学的背景知识，有助于加深读者对文中所给知识的理解。

出版者的话 译者序 前言 符号 第1章绪论 1.1应用 1.2一个实例 1.3设计过程 1.3.1建模 1.3.2设计 1.3.3分析 1.4小结 第一部分动态行为建模 第2章连续动态 2.1牛顿力学 2.2参量模型 2.3系统的特性 2.3.1因果关系系统 2.3.2无记忆系统 2.3.3线性和时不变性 2.3.4稳定性 2.4反馈控制 2.5小结 练习 第3章离散动态 3.1离散系统 3.2状态的概念 3.3有限状态机 3.3.1转移 3.3.2发生响应时 3.3.3升级函数 3.3.4确定性和可接受性 3.4扩展状态机 3.5非确定性 3.5.1形式化模型 3.5.2非确定性的用途 3.6行为和轨迹 3.7小结 练习 第4章混合系统 4.1模态模型 4.1.1状态机的参量模型 4.1.2连续输入 4.1.3状态精化 4.2混合系统的分类 4.2.1时间自动机 4.2.2高阶动态 4.2.3管理控制 4.3小结 练习 第5章状态机的组合 5.1并发组合 5.1.1并列同步组合 5.1.2并列异步组合 5.1.3共享变量 5.1.4级联组合 5.1.5通用组合 5.2分层状态机 5.3小结 练习 第6章并发计算模型 6.1模型结构 6.2同步响应模型 6.2.1反馈模型 6.2.2形式规范和形式不规范模型 6.2.3构建一个固定点 6.3数据流计算模型 6.3.1数据流原理 6.3.2同步数据流 6.3.3动态数据流 6.3.4结构化数据流 6.3.5进程网络 6.4实时计算模型 6.4.1时间触发模型 6.4.2离散事件系统 6.4.3连续时间系统 6.5小结 练习 第二部分嵌入式系统设计 第7章嵌入式处理器 7.1处理器类型 7.1.1微控制器 7.1.2DSP处理器 7.1.3图形处理器 7.2并行处理 7.2.1并行处理与并发处理 7.2.2流水线 7.2.3指令级并行 7.2.4多核架构 7.3小结 练习 第8章存储器架构 8.1存储技术 8.1.1RAM 8.1.2非易失性存储器 8.2存储器层次结构 8.2.1存储映射 8.2.2寄存器文件 8.2.3便签式存储器和高速缓冲存储器 8.3存储模型 8.3.1存储地址 8.3.2栈 8.3.3存储器保护单元 8.3.4动态存储分配 8.3.5C的存储模型 8.4小结 练习 第9章输入和输出 9.1I/O硬件 9.1.1脉宽调制 9.1.2通用数字I/O 9.1.3串行接口 9.1.4并行接口 9.1.5总线 9.2并发环境下的顺序软件 9.2.1中断和异常 9.2.2原子性 9.2.3中断控制器 9.2.4中断建模 9.3模拟/数字接口 9.3.1数模转换和模数转换 9.3.2信号调节 9.3.3采样和走样 9.4小结 练习 第10章多任务处理 10.1命令式程序 10.2多线程 10.2.1创建线程 10.2.2实现多线程 10.2.3互斥 10.2.4死锁 10.2.5存储一致性模型 10.2.6多线程问题 10.3进程和消息传递 10.4小结 练习 第11章调度 11.1调度的基础知识 11.1.1调度决策 11.1.2任务模型 11.1.3调度程序的比较 11.1.4调度程序的实现 11.2单调速率调度 11.3最早时限优先 11.4调度和互斥 11.4.1优先级倒置 11.4.2优先级继承协议 11.4.3优先级上限协议 11.5多处理器调度 11.6小结 练习 第三部分分析和验证 第12章不变量与时序逻辑 12.1不变量 12.2线性时序逻辑 12.2.1命题逻辑公式 12.2.2LTL公式 12.2.3LTL公式的应用 12.3小结 练习 第13章等价与精化 13.1规格建模 13.2类型等价与类型精化 13.3语言等价与包含 13.4模拟 13.4.1模拟关系 13.4.2形式化模型 13.4.3传递性 13.4.4模拟关系的非唯一性 13.4.5模拟与语言包含 13.5互模拟 13.6小结 练习 第14章可到达性分析和模型检测 14.1开放式与封闭式系统 14.2可到达性分析 14.2.1Gp验证 14.2.2显态模型检测 14.2.3符号化模型检测 14.3模型检测中的抽象 14.4活跃属性的模型检测 14.4.1属性的自动机表达 14.4.2寻找可接受循环 14.5小结 练习 第15章定量分析 15.1关注的问题 15.1.1极限分析 15.1.2阈值分析 15.1.3一般情况分析 15.2程序图 15.2.1基本块 15.2.2控制流图 15.2.3函数调用 15.3执行时间的决定因素 15.3.1循环界限 15.3.2指数的路径空间 15.3.3路径的可行性 15.3.4存储层次 15.4执行时间分析的基础 15.4.1最优化问题的形式化 15.4.2逻辑流约束 15.4.3基本块的界限 15.5其他定量分析问题 15.5.1存储界限分析 15.5.2能耗和功耗分析 15.6小结 练习 第四部分附录 附录A集合和函数 附录B复杂度和可计算性理论 参考书目

Edward Ashford Lee 拥有加州大学伯克利分校博士学位，曾为加州大学伯克利分校电子工程与计算机科学系主任，现为该系Robert S. Pepper特聘教授。他的主要研究方向是嵌入式与实时计算系统的设计、建模和模拟。Lee教授是IEEE会员，于1997年获得工程教育领域的Frederick Emmons Terman奖。 Sanjit Arunkumar Seshia 拥有卡内基-梅隆大学计算机科学专业博士学位，现为美国加州大学伯克利分校电子工程与计算机科学系副教授。他的主要研究方向是可信计算和计算逻辑。他获得了科学和工程领域的总统早期职业生涯奖（PECASE）和Alfred P. Sloan研究奖金。

暂无其它内容！

• 转自未知网友的评价

  来源：豆瓣 发布时间：2025-05-14 12:21:33