嵌入式系统导论

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7.1.2 DSP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8.1.1 RAM8.1.2 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8.3.5 C的存储模型8.4 小结练习第9章 输入和输出9.1 I/O硬件9.1.1 脉宽调制9.1.2 通用数字I/O9.1.3 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12.2.2 LTL公式12.2.3 LTL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14.2.1 Gp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

《嵌入式系统导论：CPS方法》是业界第一本关于CPS的专著，重点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。　 从CPS的视角，围绕系统的建模、设计和分析这三个方面，本书分成四大部分。第一部分（第2～6章）分别讲述动态建模、离散建模和混合建模，以及状态机的并发组合与并发计算模型。第二部分（第7～11章）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。第三部分（第12～15章）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。第四部分包括两个附录，提供了一些数学和计算机科学的背景知识，有助于读者加深对文中所介绍知识的理解。本书通过大量实例深入浅出地介绍了设计和实现CPS的整体过程及各阶段的细节。　 《嵌入式系统导论：CPS方法》适合作为高等院校相关专业“嵌入式系统”课程的教材或教学参考书。“