嵌入式計算

嵌入式計算是計算機應用工程技術發展的一個重要方向，它在計算機技術的各個應用環境中得到了廣泛的應用。

本書從理論基礎知識到實踐應用，對嵌入式系統的各個方面進行了深入淺出的介紹，並且列舉了作者在實際工程應用中的一些相關實例來解釋嵌入式系統的設計方案和可行性評估；闡述了不同嵌入式系統的體系結構實現思路。本書也對多機并行處理技術和分散式系統的基礎理論和一些應用實例做了較為深入的描述。

本書適合初、中級嵌入式系統開發人員閱讀，也可作為相關人員的參考書籍

第1章 緒論

1.1 嵌入式結構的發展過程

1.1.1 嵌入式系統出現由來

1.1.2 嵌入式系統的特徵

1.2 嵌入式系統結構的描述

1.2.1 嵌入式微處理器系統的基本結構

1.2.2 嵌入式微控制器系統的基本結構

1.3 單片微處理器

1.3.1 單片微處理器的發展過程

1.3.2 單片微處理器的發展方向

1.3.3 現行單片微處理器的開發過程

1.4 嵌入式系統開發與測試過程

1.4.1 嵌入式系統的開發過程

1.4.2 嵌入式系統測試過程

第2章 嵌入式計算

2.1 嵌入式系統的設計方法

2.1.1 從中間開始的設計方法

2.1.2 從上往下的設計方法

2.1.3 從下往上的設計方法

2.1.4 設計方法實例分析

.2.2 嵌入式計算設計的形式化描述

2.2.1 uml語言簡介

2.2.2 uml語言中的模型含義簡述

2.2.3 嵌入式計算的模型層次

2.2.4 uml的圖結構簡述

2.2.5 uml語言建模示例

2.3 嵌入式計算技術設計所面臨的問題

2.3.1 基礎技術環境的改變

2.3.2 不熟悉的系統需求

2.3.3 系統集成時各部件如何正確地混合在一起

2.3.4 并行處理方法

2.4 實現嵌入式計算的兩種方法

2.4.1 基於可編程門陣列邏輯晶元的嵌入式計算設計特徵

2.4.2 基於微處理器的嵌入式計算設計特徵

第3章 基於微處理器模型的嵌入式系統結構

3.1 嵌入式計算系統結構模型

3.1.1 馮·諾依曼模型的傳統計算機系統結構

3.1.2 哈佛模型的計算機系統結構

3.1.3 兩種不同指令集設計結構的計算機系統

3.2 sharc處理器的基本結構

3.2.1 基於sharc模型的特徵和優勢

3.2.2 系統級的提高

3.2.3 基於sharc模型的adsp-2106x內核結構

3.2.4 sharc處理器的存儲體系和介面模型

3.2.5 sharc模型的開發

3.3 sharc模型結構的計算操作

3.3.1 ieee浮點操作

3.3.2 定點操作

3.3.3 alu

3.3.4 sharc結構中的寄存器

3.3.5 sharc結構的運算操作

3.4 sharc結構的指令系統

3.4.1 計算和傳送指令類

3.4.2 程序流控制類

3.4.3 立即傳送類

3.4.4 其他類

3.5 sharc結構的主要功能

3.5.1 程序序列器

3.5.2 數據地址生成器

3.5.3 片內存儲器器匯流排和地址生成

3.5.4 dma控制器特徵

3.6 sharc結構的多處理器系統

3.6.1 多處理器系統結構

3.6.2 鏈接埠

第4章 嵌入式計算的系統互連

4.1 匯流排技術

4.1.1 匯流排的分類

4.1.2 匯流排控制方式

4.1.3 匯流排的通信

4.1.4 匯流排的流量分析

4.1.5 嵌入式系統外匯流排結構

4.2 交換機互連技術

4.2.1 互連網路

4.2.2 互連網路的物理實現

4.2.3 多級交換機模式互連網路

4.3 存儲體系

4.3.1 單體存儲體系

4.3.2 多體存儲體系

4.3.3 共享存儲體系

4.4 硬體加速器

4.4.1 硬體加速器基本結構

4.4.2 硬體加速器使用思路

4.4.3 設計硬體加速器的原則與步驟

4.4.4 硬體加速器內部設計構思

4.5 硬體加速器設計示例分析

4.5.1 跳頻通信基本概念

4.5.2 跳頻圖案

4.5.3 基於跳頻通信的節點呼吸演演算法分析

4.5.4 節點呼吸模型加速器的設計

4.6 低功耗體系

4.6.1 低功耗體系工作機制

4.6.2 低功耗體系模型結構分析

第5章 vhdl硬體描述語言

5.1 abel-hdl語言導論

5.1.1 語言結構

5.1.2 基本語法

5.1.3 運算符、表達式和等式

5.1.4 集合

5.1.5 變數和變數代換

5.1.6 基本結構

5.2 語言參量

5.2.1 聲明部分

5.2.2 運算部分

5.2.3 運算類語句

5.3 設計考慮

5.3.1 pin to pin獨立結構語言特徵

5.3.2 pin to pin對寄存器的詳細描述

5.3.3 詳細電路描述

5.3.4 狀態機

5.4 源文件描述

5.4.1 用布爾方程描述的源文件

5.4.2 用真值表描述的源文件

5.4.3 用狀態圖描述的源文件

5.5 設計實例分析

5.5.1 測速模擬安全裝置

5.5.2 雙機并行處理回執功能部件

5.5.3 共享資源訪問衝突屏蔽控制機制

第6章 并行處理技術

6.1 嵌入式計算系統結構中的并行性

6.1.1 併發性和同時性概念

6.1.2 嵌入式并行計算系統結構

6.1.3 嵌入式并行計算系統的幾個設計問題

6.2 嵌入式并行計算系統的偵聽模式

6.2.1 共享資源互斥操作

6.2.2 消息傳播協議

6.2.3 偵聽技術的實現

6.3 嵌入式并行計算系統的可擴展性

6.3.1 系統可擴展性含義

6.3.2 系統帶寬可擴展性

6.3.3 系統時延的克服和非顯式表現

6.3.4 物理實現

6.3.5 嵌入式并行計算系統的網路物理結構

6.4 任務分配

6.4.1 靜態分配

6.4.2 動態分配

6.4.3 任務分配的終止檢測

6.5 負載平衡

6.5.1 負載平衡概念

6.5.2 靜態負載平衡

6.5.3 動態負載平衡

6.5.4 流水線負載平衡

6.6 幾種常用的任務分配演演算法分析和實施

6.6.1 工作池技術

6.6.2 協作多任務并行處理技術

6.6.3 貪婪式求值模型的多任務處理

第7章 分散式實時嵌入系統

7.1 分散式系統的特徵

7.1.1 分散式實時嵌入系統的定義

7.1.2 分散式實時嵌入系統的特點

7.1.3 基於消息體系的分散式實時嵌入應用系統的建造設想

7.2 分散式實時嵌入系統的體系結構

7.2.1 分散式系統結構的構建因素

7.2.2 通信機制的抽象描述以及演演算法

7.2.3 廣播行為

7.2.4 冗餘邊的遍歷

7.2.5 對任意圖連接的改造

7.2.6 路由概述

7.3 分散式實時系統通信機制的實現

7.3.1 對通信節點處理單元的選擇

7.3.2 通信連接的構成

7.3.3 支持通信節點的操作系統

7.4 本地處理的實現

7.4.1 本地實時操作系統的特徵

7.4.2 系統設計

參考文獻