嵌入式系統導論：CPS方法（原書(shū)第2版）簡(jiǎn)介，目錄書(shū)摘

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內容簡(jiǎn)介:

本書(shū)從CPS的視角，圍繞嵌入式系統的建模、設計和分析三方面，深入淺出地介紹了設計和實(shí)現CPS的整體過(guò)程及各個(gè)階段的細節，重點(diǎn)是論述系統模型與系統實(shí)現的關(guān)系，以及軟件和硬件與物理環(huán)境的相互作用。第2版增加了兩章，第7章覆蓋傳感器和作動(dòng)器，強調建模；第17章給出嵌入式系統的安全和隱私方面的基本內容。

作者簡(jiǎn)介:

愛(ài)德華&;阿什福德&;李（Edward Ashford Lee） 加州大學(xué)伯克利分校電子工程與計算機科學(xué)系（EECS）羅伯特·S.佩珀（Robert S. Pepper）杰出教授；研究興趣集中于嵌入式實(shí)時(shí)計算系統的設計、建模與分析，曾任加州大學(xué)伯克利分校電子工程（EE）分部以及電子工程與計算機科學(xué)系主任。1979年獲得耶魯大學(xué)計算機科學(xué)學(xué)士學(xué)位，1981年獲得麻省理工學(xué)院（MIT）電氣工程與計算機科學(xué)碩士學(xué)位，1986年獲得加州大學(xué)伯克利分校電氣工程與計算機科學(xué)博士學(xué)位。1979年至1982年期間，曾在位于新澤西州霍姆德?tīng)柕呢悹枌?shí)驗室任職。他是伯克利設計技術(shù)股份有限公司（BDTI）的聯(lián)合創(chuàng )始人、IEEE會(huì )士（IEEE Fellow）、美國國家科學(xué)基金會(huì )總統青年科學(xué)家，并于1997年獲得美國工程教育學(xué)會(huì )的弗雷德里克·埃蒙斯·特曼獎。

桑吉特&;阿倫庫馬爾&;塞希阿（Sanjit Arunkumar Seshia） 加州大學(xué)伯克利分校電子工程與計算機科學(xué)系教授；研究興趣集中于可信計算、計算邏輯和形式化方法及其在嵌入式系統、計算機安全、電子設計自動(dòng)化以及合成生物學(xué)等領(lǐng)域問(wèn)題中的應用；于印度理工學(xué)院孟買(mǎi)分校獲得計算機科學(xué)與工程學(xué)士學(xué)位，于卡內基-梅隆大學(xué)（CMU）獲得計算機科學(xué)碩士和博士學(xué)位。他曾獲美國青年科學(xué)家與工程師總統獎（PECASE）、艾爾弗雷德·P.斯隆研究獎，以及卡內基-梅隆大學(xué)計算機科學(xué)學(xué)院杰出學(xué)位論文獎。

目錄:

出版者的話(huà)

譯者序

前言

第1章　緒論  1

1.1　應用  1

1.2　啟發(fā)式示例  4

1.3　設計過(guò)程  5

1.3.1　建模  7

1.3.2　設計  8

1.3.3　分析  8

1.4　小結  9

第一部分　動(dòng)態(tài)行為建模

第2章　連續動(dòng)態(tài)  12

2.1　牛頓力學(xué)  12

2.2　參元模型  15

2.3　系統特性  17

2.3.1　因果系統  17

2.3.2　無(wú)記憶系統  18

2.3.3　線(xiàn)性與時(shí)不變性  18

2.3.4　穩定性  19

2.4　反饋控制  19

2.5　小結  22

習題  23

第3章　離散動(dòng)態(tài)  25

3.1　離散系統  25

3.2　狀態(tài)的概念  28

3.3　有限狀態(tài)機  28

3.3.1　遷移  29

3.3.2　響應  31

3.3.3　更新函數  32

3.3.4　確定性與接受性  34

3.4　擴展狀態(tài)機  35

3.5　非確定性  37

3.5.1　形式化模型  38

3.5.2　非確定性的用途  39

3.6　行為與軌跡  39

3.7　小結  41

習題  41

第4章　混合系統  45

4.1　模態(tài)模型  45

4.1.1　狀態(tài)機的參元模型  45

4.1.2　連續輸入  45

4.1.3　狀態(tài)精化  46

4.2　混合系統分類(lèi)  47

4.2.1　時(shí)間自動(dòng)機  47

4.2.2　高階動(dòng)態(tài)性  49

4.2.3　監督控制  53

4.3　小結  56

習題  57

第5章　狀態(tài)機組合  61

5.1　并發(fā)組合  62

5.1.1　平行同步組合  63

5.1.2　平行異步組合  64

5.1.3　共享變量  66

5.1.4　級聯(lián)組合  68

5.1.5　通用組合  70

5.2　分層狀態(tài)機  70

5.3　小結  72

習題  72

第6章　并發(fā)計算模型  75

6.1　模型的結構  75

6.2　同步響應模型  77

6.2.1　反饋模型  78

6.2.2　形式非良好模型與形式良好模型  79

6.2.3　推定一個(gè)不動(dòng)點(diǎn)  80

6.3　數據流計算模型  81

6.3.1　數據流原理  82

6.3.2　同步數據流  84

6.3.3　動(dòng)態(tài)數據流  86

6.3.4　結構化數據流  87

6.3.5　進(jìn)程網(wǎng)絡(luò )  88

6.4　時(shí)間計算模型  89

6.4.1　時(shí)間觸發(fā)模型  89

6.4.2　離散事件系統  92

6.4.3　時(shí)間連續系統  93

6.5　小結  95

習題  95

第二部分　嵌入式系統設計

第7章　傳感器與執行器  100

7.1　傳感器與執行器模型  101

7.1.1　線(xiàn)性與仿射模型  101

7.1.2　量程  101

7.1.3　動(dòng)態(tài)量程  102

7.1.4　量化  102

7.1.5　噪聲  104

7.1.6　采樣  105

7.1.7　諧波失真  107

7.1.8　信號調理  108

7.2　一些常用傳感器  109

7.2.1　測量?jì)A斜度與加速度  109

7.2.2　測量位置和速度  110

7.2.3　測量旋轉  111

7.2.4　測量聲音  111

7.2.5　其他傳感器  111

7.3　執行器  112

7.3.1　發(fā)光二極管  112

7.3.2　電機控制  112

7.4　小結  115

習題  115

第8章　嵌入式處理器  117

8.1　處理器類(lèi)型  117

8.1.1　微控制器  117

8.1.2　DSP處理器  119

8.1.3　圖形處理器  123

8.2　并行機制  123

8.2.1　并行與并發(fā)  123

8.2.2　流水線(xiàn)  125

8.2.3　指令級并行  127

8.2.4　多核體系結構  132

8.3　小結  132

習題  132

第9章　存儲器體系結構  134

9.1　存儲器技術(shù)  134

9.1.1　RAM  134

9.1.2　非易失性存儲器  135

9.2　存儲器分級體系  135

9.2.1　存儲器映射  136

9.2.2　寄存器文件  137

9.2.3　暫存器與高速緩存  138

9.3　存儲器模型  140

9.3.1　存儲器地址  140

9.3.2　棧  141

9.3.3　存儲器保護單元  142

9.3.4　動(dòng)態(tài)內存分配  142

9.3.5　C程序的存儲模型  143

9.4　小結  143

習題  144

第10章　輸入與輸出  146

10.1　I/O硬件  146

10.1.1　脈沖寬度調制  147

10.1.2　通用數字I/O  147

10.1.3　串行接口  149

10.1.4　并行接口  151

10.1.5　總線(xiàn)  151

10.2　并發(fā)世界中的順序軟件  152

10.2.1　中斷與異常  152

10.2.2　原子性  154

10.2.3　中斷控制器  155

10.2.4　中斷建模  155

10.3　小結  158

習題  158

第11章　多任務(wù)機制  163

11.1　命令式程序  163

11.2　線(xiàn)程  166

11.2.1　創(chuàng )建線(xiàn)程  166

11.2.2　實(shí)現線(xiàn)程  168

11.2.3　互斥  169

11.2.4　死鎖  171

11.2.5　內存一致性模型  172

11.2.6　多線(xiàn)程機制帶來(lái)的問(wèn)題  173

11.3　進(jìn)程與消息傳遞  174

11.4　小結  177

習題  178

第12章　調度機制  181

12.1　調度基礎  181

12.1.1　調度決策  181

12.1.2　任務(wù)模型  182

12.1.3　調度器比較  184

12.1.4　調度器的實(shí)現  184

12.2　單調速率調度  185

12.3　最早截止期優(yōu)先調度  187

12.4　調度與互斥  190

12.4.1　優(yōu)先級翻轉  190

12.4.2　優(yōu)先級繼承協(xié)議  191

12.4.3　優(yōu)先級天花板協(xié)議  192

12.5　多處理器調度  193

12.6　小結  195

習題  196

第三部分　分析與驗證

第13章　不變量與時(shí)態(tài)邏輯  200

13.1　不變量  200

13.2　線(xiàn)性時(shí)態(tài)邏輯  201

13.2.1　命題邏輯公式  202

13.2.2　線(xiàn)性時(shí)態(tài)邏輯公式  203

13.2.3　運用線(xiàn)性時(shí)態(tài)邏輯公式  205

13.3　小結  206

習題  207

第14章　等價(jià)與精化  209

14.1　規格模型  209

14.2　類(lèi)型等價(jià)與精化  209

14.3　語(yǔ)言等價(jià)與包含  211

14.4　模擬  215

14.4.1　模擬關(guān)系  216

14.4.2　形式化模型  217

14.4.3　傳遞性  217

14.4.4　模擬關(guān)系的非唯一性  218

14.4.5　模擬與語(yǔ)言包含的對比  218

14.5　互模擬  

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