清华大学嵌入式系统构建教材详解

《嵌入式系统的构建》是由清华大学自动化系编写的试用教材，旨在详细介绍嵌入式系统硬件构成及其开发的相关技术。该书针对初学者和专业人士，深入浅出地讲解了嵌入式系统的基础知识，包括嵌入式处理器、存储器、输入输出设备、电源转换与管理等核心组件。 首先，作者从嵌入式处理器的几个主要类型展开，如嵌入式微处理器（Embedded Microprocessor Unit, EMPU），如ARM Cortex系列；嵌入式微控制器（Microcontroller Unit, MCU），如Atmel AVR或Arduino Uno；嵌入式数字信号处理器（Embedded Digital Signal Processor, EDSP）用于处理音频和视频信号；以及嵌入式片上系统（System on Chip, SOC），将多种功能集成在单一芯片上。在选择嵌入式处理器时，需考虑性能、功耗、成本等因素。 接着，存储器部分涵盖了只读存储器（ROM）和随机存取存储器（RAM）的原理与应用，以及它们在嵌入式系统中的作用。输入输出设备方面，涉及液晶显示、触摸屏、语音输入输出技术以及键盘等，这些都是构建用户界面的重要组成部分。电源转换与管理则介绍了电源IC的分类，如线性稳压器、开关稳压器，以及如何根据系统需求选择合适的电源管理解决方案。 书中还详细讲解了接口技术，包括并行接口、串口（如UART）、USB接口、PCMCIA和CF卡接口，以及红外线接口等，这些都是数据传输和设备连接的关键技术。总线技术也是重点，讨论了ISA、PCI、I2C、SPI、PC104和CAN等不同类型的总线及其在系统架构中的作用。 此外，书中还提供了嵌入式系统开发的实际示例，如EZ开发板的介绍，包括系统性能、硬件设计细节，如CPU与存储器模块、LCD显示模块、串口模块、电源模块以及特定的BOOTSTRAP电路设计。对于硬件调试和编程技术，如微代码支持的串口调试、编程工具的使用，以及JTAG与IEEE 1149协议的简单介绍，帮助读者掌握实际开发过程中的关键技能。 最后，针对3.3V和5V设备间的兼容性问题，也进行了简要讨论，确保不同电压的模块能够有效地协同工作。整体而言，《嵌入式系统的构建》是一本实用的教材，覆盖了从基础理论到实际应用的全面内容，有助于读者理解和构建自己的嵌入式系统项目。