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内容大纲
爱德华·阿什福德·李、桑吉特·阿伦库马尔·塞希阿著的《嵌入式系统导论(CPS方法原书第2版)/计算机科学丛书》从CPS的视角。围绕嵌入式系统的建模、设计和分析三方面，深入浅出地介绍了设计和实现CPS的整体过程及各个阶段的细节，重点是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。本书共四部分，其中第一部分着重分析了连续动态、离散动态与混合系统等模型以及状态机组合模型和并发计算模型等基础理论。第二部分聚焦于系统的设计，以理论化的方式阐述了传感器、执行器、处理器、存储器、输入与输出等硬件组件以及多任务和调度等核心软件机制。第三部分详细论述了CPS的分析与验证方法，还针对日益严重的物联网空间安全问题阐述了安全性与隐私性的内容。第四部分给出了有关集合与函数、复杂性与可计算性的两个附录。
本书适合研究型大学计算机、自动化、电子信息及电气工程等专业的高年级本科生、研究生学习，尤其适合作为高级嵌入式系统类课程的授课教材或参考教材。 -
作者介绍
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目录
出版者的话
译者序
前言
第1章 绪论
1.1 应用
1.2 启发式示例
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 参元模型
2.3 系统特性
2.3.1 因果系统
2.3.2 无记忆系统
2.3.3 线性与时不变性
2.3.4 稳定性
2.4 反馈控制
2.5 小结
习题
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 迁移
3.3.2 响应
3.3.3 更新函数
3.3.4 确定性与接受性
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 行为与轨迹
3.7 小结
习题
第4章 混合系统
4.1 模态模型
4.1.1 状态机的参元模型
4.1.2 连续输入
4.1.3 状态精化
4.2 混合系统分类
4.2.1 时间自动机
4.2.2 高阶动态性
4.2.3 监督控制
4.3 小结
习题
第5章 状态机组合
5.1 并发组合
5.1.1 平行同步组合
5.1.2 平行异步组合
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
习题
第6章 并发计算模型
6.1 模型的结构
6.2 同步响应模型
6.2.1 反馈模型
6.2.2 形式非良好模型与形式良好模型
6.2.3 推定一个不动点
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 时间计算模型
6.4.1 时间触发模型
6.4.2 离散事件系统
6.4.3 时间连续系统
6.5 小结
习题
第二部分 嵌入式系统设计
第7章 传感器与执行器
7.1 传感器与执行器模型
7.1.1 线性与仿射模型
7.1.2 量程
7.1.3 动态量程
7.1.4 量化
7.1.5 噪声
7.1.6 采样
7.1.7 谐波失真
7.1.8 信号调理
7.2 一些常用传感器
7.2.1 测量倾斜度与加速度
7.2.2 测量位置和速度
7.2.3 测量旋转
7.2.4 测量声音
7.2.5 其他传感器
7.3 执行器
7.3.1 发光二极管
7.3.2 电机控制
7.4 小结
习题
第8章 嵌入式处理器
8.1 处理器类型
8.1.1 微控制器
8.1.2 DSP处理器
8.1.3 图形处理器
8.2 并行机制
8.2.1 并行与并发
8.2.2 流水线
8.2.3 指令级并行
8.2.4 多核体系结构
8.3 小结
习题
第9章 存储器体系结构
9.1 存储器技术
9.1.1 RAM
9.1.2 非易失性存储器
9.2 存储器分级体系
9.2.1 存储器映射
9.2.2 寄存器文件
9.2.3 暂存器与高速缓存
9.3 存储器模型
9.3.1 存储器地址
9.3.2 栈
9.3.3 存储器保护单元
9.3.4 动态内存分配
9.3.5 C程序的存储模型
9.4 小结
习题
第10章 输入与输出
10.1 I/O硬件
10.1.1 脉冲宽度调制
10.1.2 通用数字I/O
10.1.3 串行接口
10.1.4 并行接口
10.1.5 总线
10.2 并发世界中的顺序软件
10.2.1 中断与异常
10.2.2 原子性
10.2.3 中断控制器
10.2.4 中断建模
10.3 小结
习题
第11章 多任务机制
11.1 命令式程序
11.2 线程
11.2.1 创建线程
11.2.2 实现线程
11.2.3 互斥
11.2.4 死锁
11.2.5 内存一致性模型
11.2.6 多线程机制带来的问题
11.3 进程与消息传递
11.4 小结
习题
第12章 调度机制
12.1 调度基础
12.1.1 调度决策
12.1.2 任务模型
12.1.3 调度器比较
12.1.4 调度器的实现
12.2 单调速率调度
12.3 最早截止期优先调度
12.4 调度与互斥
12.4.1 优先级翻转
12.4.2 优先级继承协议
12.4.3 优先级天花板协议
12.5 多处理器调度
12.6 小结
习题
第三部分 分析与验证
第13章 不变量与时态逻辑
13.1 不变量
13.2 线性时态逻辑
13.2.1 命题逻辑公式
13.2.2 线性时态逻辑公式
13.2.3 运用线性时态逻辑公式
13.3 小结
习题
第14章 等价与精化
14.1 规格模型
14.2 类型等价与精化
14.3 语言等价与包含
14.4 模拟
14.4.1 模拟关系
14.4.2 形式化模型
14.4.3 传递性
14.4.4 模拟关系的非唯一性
14.4.5 模拟与语言包含的对比
14.5 互模拟
14.6 小结
习题
第15章 可达性分析与模型检验
15.1 开放和封闭系统
15.2 可达性分析
15.2.1 Gp验证
15.2.2 显式状态模型检验
15.2.3 符号化模型检验
15.3 模型检验中的抽象
15.4 模型检验活性属性
15.4.1 将属性作为自动机
15.4.2 寻找接受环路
15.5 小结
习题
第16章 定量分析
16.1 关注的问题
16.1.1 极端情况分析
16.1.2 阈值分析
16.1.3 平均情况分析
16.2 将程序表示为图
16.2.1 基本块
16.2.2 控制流图
16.2.3 函数调用
16.3 执行时间的决定因素
16.3.1 循环边界
16.3.2 指数路径空间
16.3.3 路径可行性
16.3.4 存储器分级体系
16.4 执行时间分析基础
16.4.1 优化的形式化表示
16.4.2 逻辑流约束
16.4.3 基本块的边界
16.5 其他定量分析问题
16.5.1 内存边界分析
16.5.2 功耗和能耗分析
16.6 小结
习题
第17章 安全性与隐私性
17.1 密码学原语
17.1.1 加密与解密
17.1.2 数字签名与安全散列函数
17.2 协议与网络安全性
17.2.1 密钥交换
17.2.2 加密协议设计
17.3 软件安全性
17.4 信息流
17.4.1 几个示例
17.4.2 理论
17.4.3 分析与实施
17.5 高级主题
17.5.1 传感器与执行器安全
17.5.2 旁路攻击
17.6 小结
习题
第四部分 附录
附录A 集合与函数
附录B 复杂性与可计算性
参考文献
符号说明
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