Designing Embedded Hardware, 2/e (Paperback)
暫譯: 嵌入式硬體設計(第二版)

John Catsoulis

  • 出版商: O'Reilly
  • 出版日期: 2005-06-21
  • 售價: $1,880
  • 貴賓價: 9.5$1,786
  • 語言: 英文
  • 頁數: 398
  • 裝訂: Paperback
  • ISBN: 0596007558
  • ISBN-13: 9780596007553
  • 相關分類: 嵌入式系統
  • 立即出貨 (庫存 < 4)

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商品描述

Description:

Embedded computer systems literally surround us: they're in our cell phones, PDAs, cars, TVs, refrigerators, heating systems, and more. In fact, embedded systems are one of the most rapidly growing segments of the computer industry today.

Along with the growing list of devices for which embedded computer systems are appropriate, interest is growing among programmers, hobbyists, and engineers of all types in how to design and build devices of their own. Furthermore, the knowledge offered by this book into the fundamentals of these computer systems can benefit anyone who has to evaluate and apply the systems.

The second edition of Designing Embedded Hardware has been updated to include information on the latest generation of processors and microcontrollers, including the new MAXQ processor. If you're new to this and don't know what a MAXQ is, don't worry--the book spells out the basics of embedded design for beginners while providing material useful for advanced systems designers.

Designing Embedded Hardware steers a course between those books dedicated to writing code for particular microprocessors, and those that stress the philosophy of embedded system design without providing any practical information. Having designed 40 embedded computer systems of his own, author John Catsoulis brings a wealth of real-world experience to show readers how to design and create entirely new embedded devices and computerized gadgets, as well as how to customize and extend off-the-shelf systems.

Loaded with real examples, this book also provides a roadmap to the pitfalls and traps to avoid. Designing Embedded Hardware includes:

  • The theory and practice of embedded systems
  • Understanding schematics and data sheets
  • Powering an embedded system
  • Producing and debugging an embedded system
  • Processors such as the PIC, Atmel AVR, and Motorola 68000-series
  • Digital Signal Processing (DSP) architectures
  • Protocols (SPI and I2C) used to add peripherals
  • RS-232C, RS-422, infrared communication, and USB
  • CAN and Ethernet networking
  • Pulse Width Monitoring and motor control


If you want to build your own embedded system, or tweak an existing one, this invaluable book gives you the understanding and practical skills you need.

 

 

Table of Contents:

Preface

1. An Introduction to Computer Architecture

     Concepts

     Memory

     Input/Output

     DMA

     Embedded Computer Architecture

2. Assembly Language

     Registers

     Machine Code

     Signed Numbers

     Addressing Modes

     Coding in Assembly

     Disassembly

     Position-Independent Code

     Loops

     Masking

     Indexed Addressing

     Stacks

     Timing of Instructions

3. Forth/Open Firmware

     Introducing Forth

     String Words

     Stack Manipulation

     Creating New Words

     Comments

     if ... else

     Loops

     Data Structures

     Interacting with Hardware and Memory
     Forth Programming Guidelines

4. Electronics 101

     Voltage and Current

     Analog Signals

     Power

     Reading Schematics

     Resistors

     Capacitors

     RC Circuits

     Inductors

     Transformers

     Diodes

     Crystals

     Digital Signals

     Electrical Characteristics

     Logic Gates

     The Importance of Reading the Datasheet

5. Power Sources

     The Stuff Out of the Wall

     Batteries

     Low Power Design

     Regulators

     LM78xx Regulators

     MAX603/MAX604 Regulators

     MAX1615 Regulator

     MAX724 Regulator

     Electrical Noise and Interference

6. Building Hardware

     Tools

     Soldering

     Quick Construction

     Printed-Circuit Boards

     Building It

     JTAG

7. Adding Peripherals Using SPI

     Serial Peripheral Interface

8. Adding Peripherals Using I2C

     Overview of I2C

     Adding a Real-Time Clock with I2C

     Adding a Small Display with I2C

9. Serial Ports

     UARTs

     Error Detection

     Old Faithful: RS-232C

     RS-422

     RS-485

10. IrDA

     Introduction to IrDA

11. USB

     Introduction to USB

     USB Packets

     Physical Interface

     Implementing a USB Interface

12. Networks

     Controller Area Network (CAN)

     Ethernet

13. Analog

     Amplifiers

     Analog to Digital Conversion

     Interfacing an External ADC

     Temperature Sensor

     Light Sensor

     Accelerometer

     Pressure Sensors

     Magnetic-Field Sensor

     Digital to Analog Conversion

     PWM

     Motor Control

     Switching Big Loads

14. The PIC Microcontrollers

     A Tale of Two Processors

     Starting Simple

     A Bigger PIC

     PIC-Based Environmental Datalogger

     Motor Control with a PIC

15. The AVR Microcontrollers

     The AVR Architecture

     The ATtiny15 Processor

     Downloading Code

     A Bigger AVR

     AVR-Based Datalogger

     Bus Interfacing

16. 68HC11

     Architecture of the 68HC11

     A Simple 68HC11-Based Computer

17. MAXQ

     Architectural Overview

     Schematics

18. 68000-Series Computers

     The 68000 Architecture

     A Simple 68000-Based Computer

19. DSP-Based Controllers

     The DSP56800

     A DSP56805-Based Computer

     JTAG

Index

商品描述(中文翻譯)

**描述:**

嵌入式計算機系統無處不在:它們存在於我們的手機、個人數位助理、汽車、電視、冰箱、暖氣系統等多種設備中。事實上,嵌入式系統是當今計算機行業中增長最快的領域之一。

隨著適合嵌入式計算機系統的設備清單不斷增長,程序員、愛好者和各類工程師對如何設計和構建自己的設備的興趣也在增長。此外,本書提供的嵌入式計算機系統基礎知識對於任何需要評估和應用這些系統的人都有益處。

《設計嵌入式硬體》的第二版已更新,包含最新一代處理器和微控制器的信息,包括新的 MAXQ 處理器。如果您對此不熟悉,不用擔心——本書為初學者詳細說明了嵌入式設計的基本概念,同時提供了對於進階系統設計者有用的材料。

《設計嵌入式硬體》在專注於特定微處理器的編碼書籍和強調嵌入式系統設計哲學但不提供任何實用信息的書籍之間找到了一個平衡。作者 John Catsoulis 設計了 40 個嵌入式計算機系統,帶來了豐富的實際經驗,向讀者展示如何設計和創建全新的嵌入式設備和計算機小工具,以及如何自定義和擴展現成系統。

本書充滿了實際範例,還提供了避免陷阱和誤區的路線圖。《設計嵌入式硬體》包括:

- 嵌入式系統的理論與實踐
- 理解原理圖和數據表
- 為嵌入式系統供電
- 產生和調試嵌入式系統
- 像 PIC、Atmel AVR 和 Motorola 68000 系列的處理器
- 數位信號處理 (DSP) 架構
- 用於添加外圍設備的協議 (SPI 和 I2C)
- RS-232C、RS-422、紅外通信和 USB
- CAN 和以太網網絡
- 脈衝寬度監控和馬達控制

如果您想構建自己的嵌入式系統,或調整現有系統,這本寶貴的書籍將為您提供所需的理解和實用技能。

**目錄:**

**前言**

**1. 計算機架構簡介**
概念
記憶體
輸入/輸出
DMA
嵌入式計算機架構

**2. 組合語言**
寄存器
機器碼
符號數
地址模式
組合語言編碼
反組合
位置無關代碼
迴圈
掩碼
索引尋址
堆疊
指令的時序

**3. Forth/Open Firmware**
介紹 Forth
字串詞
堆疊操作
創建新詞
註解
if ... else
迴圈
數據結構
與硬體和記憶體互動
Forth 編程指南

**4. 電子學 101**
電壓和電流
類比信號
功率
讀取原理圖
電阻
電容
RC 電路
電感器
變壓器
二極體
晶體
數位信號
電氣特性
邏輯閘
讀取數據表的重要性

**5. 電源**
牆上的電源
電池
低功耗設計
穩壓器
LM78xx 穩壓器
MAX603/MAX604 穩壓器
MAX1615 穩壓器
MAX724 穩壓器
電氣噪聲和干擾

**6. 硬體建設**
工具
焊接
快速建設
印刷電路板
建造它
JTAG

**7. 使用 SPI 添加外圍設備**
串行外圍設備介面

**8. 使用 I2C 添加外圍設備**
I2C 概述
使用 I2C 添加實時時鐘
使用 I2C 添加小顯示器

**9. 串行埠**
UART
錯誤檢測
老朋友:RS-232C
RS-422
RS-485

**10. IrDA**
IrDA 介紹

**11. USB**
USB 介紹
USB 封包
物理介面
實現 USB 介面

**12. 網絡**
控制器區域網絡 (CAN)
以太網

**13. 類比**
放大器
類比到數位轉換
外部 ADC 介面
溫度傳感器
光傳感器
加速度計
壓力傳感器
磁場傳感器
數位到類比轉換
PWM
馬達控制
切換大負載

**14. PIC 微控制器**
兩個處理器的故事
簡單開始
更大的 PIC
基於 PIC 的環境數據記錄器
使用 PIC 的馬達控制

**15. AVR 微控制器**
AVR 架構
ATtiny15 處理器
下載代碼
更大的 AVR
基於 AVR 的數據記錄器
總線介面

**16. 68HC11**
68HC11 的架構
一個簡單的 68HC11 基礎計算機

**17. MAXQ**
架構概述
原理圖

**18. 68000 系列計算機**
68000 架構
一個簡單的 68000 基礎計算機

**19. 基於 DSP 的控制器**
DSP56800
基於 DSP56805 的計算機
JTAG

**索引**