嵌入式系統(tǒng)設計：CPS與物聯網應用（原書第3版）

出版者的話
譯者序
前言
致謝
作者簡介
常用數學符號
第 1 章　引言1
1.1　術語演化史111.2　機遇3
1.3　挑戰(zhàn)5
1.4　共性特征11
1.5　嵌入式系統(tǒng)的課程綜合12
1.6　設計流11
41.7　本書的組織結構 17
1.8　習題18
第 2 章　規(guī)格與建模19
2.1　需求19
2.2　計算模型23
2.3　早期設計階段27
2.3.1　用例27
2.3.2?。ㄏⅲ┬蛄袌D以及時間 / 距離圖128
2.3.3　微分方程 30
2.4　通信有限狀態(tài)機 31
2.4.1　時間自動機32
2.4.2　StateCharts：隱式共享內存通信33
2.4.3　同步語言40
2.4.4　消息傳遞：以SDL為例41
2.5　數據流46
2.5.1　范疇46
2.5.2　卡恩進程網絡47
2.5.3　同步數據流49
2.5.4　Simulink51
2.6　Petri網52
2.6.1　概述52
2.6.2　條件/事件網54
2.6.3　庫所/變遷網55
2.6.4　謂詞/變遷網58
2.6.5　評價59
2.7　基于離散事件的語言60
2.7.1　基本的離散事件仿真周期60
2.7.2　多值邏輯62
2.7.3　事務級建模65
2.7.4　SpecC67
2.7.5　SystemC68
2.7.6　VHDL69
2.7.7　Verilog和SystemVerilog77
2.8　馮·諾依曼語言78
2.8.1　CSP78
2.8.2　Ada78
2.8.3　Java80
2.8.4　通信庫81
2.8.5　其他語言82
2.9　硬件建模級別83
2.10　計算模型的比較84
2.10.1　 標準84
2.10.2　 UML86
2.10.3　 Ptolemy II88
2.11　習題88
第3章　嵌入式系統(tǒng)硬件91
3.1　概述91
3.2　輸入92
3.2.1　傳感器92
3.2.2　時間離散化：采樣保持電路94
3.2.3　信號的傅里葉近似94
3.2.4　值的離散化：模-數轉換器97
3.3　處理單元101
3.3.1　專用集成電路102
3.3.2　處理器102
3.3.3　可重構邏輯118
3.4　存儲器120
3.4.1　一組沖突的目標120
3.4.2　分層存儲結構121
3.4.3　寄存器文件122
3.4.4　高速緩存122
3.4.5　暫存存儲器124
3.5　通信124
3.5.1　要求124
3.5.2　電氣魯棒性125
3.5.3　確保實時行為126
3.5.4　示例127
3.6　輸出128
3.6.1　數-模轉換器129
3.6.2　采樣定理130
3.6.3　脈沖寬度調制134
3.6.4　作動器135
3.7　電能：能源效率、能源產生及存儲136
3.7.1　硬件組件的能源效率136
3.7.2　電能來源138
3.7.3　能量存儲138
3.8　安全硬件140
3.9　習題141
第4章　系統(tǒng)軟件144
4.1　嵌入式操作系統(tǒng)144
4.1.1　基本要求144
4.1.2　實時操作系統(tǒng)147
4.1.3　虛擬機149
4.2　資源訪問協議149
4.2.1　優(yōu)先級翻轉149
4.2.2　優(yōu)先級繼承151
4.2.3　優(yōu)先級天花板協議153
4.2.4　棧資源策略154
4.3　ERIKA156
4.4　嵌入式Linux158
4.4.1　嵌入式Linux的結構與大小159
4.4.2　實時屬性160
4.4.3　flash存儲器文件系統(tǒng)161
4.4.4　減少RAM使用162
4.4.5　uClinux——面向無MMU系統(tǒng)的Linux163
4.4.6　評估嵌入式系統(tǒng)中Linux的使用164
4.5　硬件抽象層164
4.6　中間件165
4.6.1　OSEK/VDX COM165
4.6.2　CORBA165
4.6.3　POSIX線程166
4.6.4　UPnP、DPWS和JXTA166
4.7　實時數據庫167
4.8　習題167
第5章　評估與驗證169
5.1　概述169
5.1.1　范疇169
5.1.2　多目標優(yōu)化169
5.1.3　一組相關目標171
5.2　性能評估171
5.2.1　早期階段171
5.2.2　WCET估計172
5.2.3　實時演算176
5.3　質量度量179
5.3.1　近似計算179
5.3.2　簡單的質量標準180
5.3.3　數據分析的標準182
5.4　能量和功率模型183
5.4.1　一般屬性183
5.4.2　存儲器分析184
5.4.3　指令和指令間影響分析184
5.4.4　主功能處理器單元分析184
5.4.5　處理器與存儲器能耗分析185
5.4.6　整體應用分析186
5.4.7　支持多線程的多應用分析187
5.4.8　Android手機中的通信分析188
5.4.9　最壞情況能耗189
5.5　熱模型189
5.6　可信度與風險分析194
5.6.1　可信度的幾個方面194
5.6.2　可靠安全性分析195
5.6.3　防護安全性分析196
5.6.4　可靠性分析196
5.6.5　故障樹分析、失效模式與影響分析201
5.7　仿真202
5.8　快速原型與模擬203
5.9　形式化驗證204
5.10　習題205
第6章　應用映射207
6.1?調度問題的定義207
6.1.1　設計問題的詳細闡述207
6.1.2　調度問題的類型209
6.2　單處理器調度213
6.2.1　相互獨立的作業(yè)213
6.2.2　帶有優(yōu)先序約束的調度217
6.2.3　無優(yōu)先序約束的周期性調度218
6.2.4　帶有優(yōu)先序約束的周期性調度223
6.2.5　零星事件224
6.3　相同多處理器上獨立作業(yè)的調度224
6.3.1　隱式截止期任務的分區(qū)調度224
6.3.2　面向隱式截止期的全局動態(tài)優(yōu)先級調度227
6.3.3　面向隱式截止期的全局固定作業(yè)優(yōu)先級調度228
6.3.4　面向隱式截止期的全局固定任務優(yōu)先級調度231
6.4　同構多處理器上的關聯作業(yè)232
6.4.1　ASAP調度233
6.4.2　ALAP調度234
6.4.3　列表調度235
6.4.4　基于整數線性規(guī)劃的最優(yōu)調度236
6.5　異構多處理器上的關聯作業(yè)237
6.5.1　問題描述237
6.5.2　采用局部啟發(fā)的靜態(tài)調度237
6.5.3　采用整數線性規(guī)劃的靜態(tài)調度240
6.5.4　采用進化算法的靜態(tài)調度240
6.5.5　動態(tài)混合調度244
6.6　習題244
第7章　優(yōu)化246
7.1?高級優(yōu)化246
7.1.1?簡單循環(huán)變換246
7.1.2?循環(huán)分塊248
7.1.3?循環(huán)分裂249
7.1.4?數組折疊250
7.1.5?浮點到定點的轉換251
7.2?任務級并發(fā)管理252
7.3?嵌入式系統(tǒng)編譯器255
7.3.1?概述255
7.3.2?能量感知編譯255
7.3.3?存儲體系感知編譯256
7.3.4?協調編譯與時間分析262
7.4?功率與熱管理263
7.4.1?動態(tài)電壓與頻率調節(jié)263
7.4.2?動態(tài)電源管理265
7.4.3?MPSoC的熱管理265
7.5?習題266
第8章　測試268
8.1?范疇268
8.2?測試過程269
8.2.1?門級模型的測試模式生成269
8.2.2?自檢程序269
8.3?測試模式集與系統(tǒng)魯棒性的評估270
8.3.1?故障覆蓋率270
8.3.2?故障模擬270
8.3.3?故障注入271
8.4?可測試性的設計271
8.4.1?動機271
8.4.2?掃描設計272
8.4.3?特征分析273
8.4.4?偽隨機測試模式生成274
8.4.5?內置邏輯塊觀察器275
8.5?習題276
附錄A　整數線性規(guī)劃277
附錄B　基爾霍夫定律與運算放大器279
附錄C　分頁與內存管理單元283
參考文獻
　參考文獻為在線資源，請訪問華章網站 www. hzbook. com 下載。——編輯注