本书第1章是嵌入式系统工程设计概论，主要介绍计算机应用系统的应用模式和结构组成，以及系统设计思想和人机工程学原理，硬件软件协同设计理论，机箱结构和造型设计、热设计、电磁兼容设计等嵌入式系统设备工程设计常识；第2章介绍嵌入式系统的应用模式，嵌入式系统开发与设计的指导思想、实现途径和方法；第3章至第11章是常用系统核心技术篇，具体介绍液晶模块驱动设计和编程技术、串行总线和接口应用技术、电源供给和低功耗系统设计技术、存储器应用和断电数据保护技术、可靠性和抗干扰设计技术、系统容错设计技术、系统安全和加密技术、语音芯片应用技术、无线数据通信技术；第12章是基本功能模块设计；第13章是常用程序设计算法；第14章通过一些典型设计实例的介绍，加深对系统设计理论的理解；第15章是课程实验和课程设计的指导材料。

本书内容实用、丰富、翔实，可适应不同的需求；在论述上力求深入浅出，通俗易懂，利于自学。

本书全面、系统、深人地介绍了基于单片机的嵌入式系统工程设计原理和技术，内容实用、丰富、翔实，在论述上力求深入浅出，通俗易懂，利于自学。这是一本用于嵌入式系统工程设计提高性的实用教程和工程技术参考书。

本书共5篇，分为15章，主要内容包括：嵌入式系统工程设计概论；嵌入式系统的应用模式，嵌入式系统开发与设计的指导思想、实现途径和方法；液晶模块驱动设计和编程技术；串行总线和接口应用技术；电源供给和低功耗系统设计技术；存储器应用和断电数据保护技术；可靠性和抗干扰设计技术；系统容错设计技术；系统安全和加密技术：语音芯片应用技术；无线数据通信技术；基本功能模块设计；常用程序设计算法；典型设计实例，课程实验和课程设计的指导材料。

本书可以用于大、中专院校计算机应用、电子信息工程、电子信息科学与技术等相关专业师生的教材或教学参考书，也可供广大从事单片机开发应用的工程技术人员参考。

前 言

第1篇 系统设计基础知识篇

第1章 嵌入式系统工程设计概论

 1.1 计算机应用系统的应用模式

1.1.1 通用计算应用

1.1.2 嵌入式系统应用

 1.2 微型计算机应用系统的结构组成

1.2.1 非控制类通用计算应用系统结构组成及特点

1.2.2 嵌入式应用系统结构组成及特点

 1.3 系统设计和人机工程学设计

1.3.1 系统、系统设计、人工系统和人机系统

1.3.2 人机工程学设计及其在嵌入式系统中的应用

 1.4 硬件软件的功能划分和协同设计

1.4.1 计算机硬件和软件在性能上的特点及其功能划分

1.4.2 硬件软件协同设计理论及其应用

 1.5 嵌入式系统的设备工程设计

1.5.1 机箱结构和造型设计

1.5.2 热设计

1.5.3 电磁兼容性设计

第2章 嵌入式系统的开发与设计

 2.1 嵌入式系统的应用模式

2.1.1 嵌入式处理器

2.1.2 嵌入式操作系统

2.1.3 嵌入式系统单机应用解决方案

2.1.4 嵌入式系统多机应用解决方案

 2.2 基于单片机的嵌入式系统开发

2.2.1 嵌入式系统的特点

2.2.2 基于单片机的嵌入式系统开发模式

2.2.3 基于单片机的嵌入式系统开发过程

2.2.4 嵌入式系统开发工具

 2.3 基于单片机的嵌入式系统设计

2.3.1 嵌入式系统设计的基本指导思想

2.3.2 基于单片机的嵌入式系统设计基本要求

2.3.3 嵌入式系统设计方法从单片机到单片系统的演化

2.3.4 设计前的准备工作和需要考虑的问题

2.3.5 基于单片机的嵌入式系统设计方法

第2篇 常用系统核心技术篇

第3章 液晶模块驱动设计和编程技术

 3.1 液晶及其显示器概述

 3.2 点阵字符型显示模块应用技术

 3.3 点阵图形液晶显示模块应用技术

第4章 串行总线和接口应用技术

 4.1 串行总线及串行接口芯片的应用技术

4.1.1 常见芯片间通信的串行接口总线

4.1.2 常用串行接口芯片及其应用

 4.2 常用设备串行接口应用

4.2.1 常用设备串行接口介绍

4.2.2 单片机PC机串行通信

第5章 电源供给和低功耗系统设计技术

 5.1 电源供给技术

5.1.1 电源技术概述

5.1.2 嵌入式系统电源设计

 5.2 低功耗系统设计技术

5.2.1 低功耗系统的概念及特点

5.2.2 CMOS数字集成电路特点

5.2.3 低功耗系统设计的基本思路

5.2.4 低功耗系统设计中的8×C51

5.2.5 低功耗系统中存储器的设计

5.2.6 低功耗单片机系统的电源供给

第6章 存储器应用和断电数据保护技术

 6.1 存储器应用技术

6.1.1 超过地址寻址范围的大容量存储器扩展方法

6.1.2 存储器兼容设计技术

6.1.3 Flash存储器及其应用

6.1.4 非易失性铁电随机访问存储器FRAM及其应用

6.1.5 多端口RAM及其应用

 6.2 断电数据保护技术

第7章 可靠性和抗干扰设计技术

 7.1 嵌入式系统的可靠性设计技术

7.1.1 嵌入式系统可靠性设计概述

7.1.2 可靠性设计技术及应用

 7.2 嵌入式系统抗干扰设计技术

7.2.1 概述

7.2.2 硬件的抗干扰设计

7.2.3 软件的抗干扰设计

第8章 系统容错设计技术

 8.1 硬件容错设计技术

 8.2 软件容错设计技术

第9章 系统安全的加密技术

 9.1 面向用户安全性能的授权访问加密技术

9.1.1 密码学和计算机加密技术

9.1.2 DES加密算法

 9.2 保护系统知识产权的防盗版加密技术

9.2.1 硬件加密技术

9.2.2 软件加密技术

第10章 语音芯片应用技术

 10.1 计算机语音技术和语音合成器件概述

10.1.1 计算机语音技术

10.1.2 计算机语音合成器件

 10.2 LSD—WInbond ISD4000系列语音芯片及其应用

第11章 无线数据通信技术

 11.1 无线数据通信概述

 11.2 单点对单点无线数据通信模块PTR2000的应用

 11.3 多点对单点无线数据通信模块PLR8000的应用

第3篇 基本功能模块设计篇

第12章 单片机应用基本功能模块设计

 12.1 系统监控程序主程序设计

12.1.1 系统监控程序的任务

12.1.2 键输入方式，人机交互接口方式

12.1.3 单片机监控程序典型结构框架

 12.2 数据采集系统设计

12.2.1 概述

12.2.2 数据采集系统设计

 12.3 频率和周期测量系统设计

12.3.1 计时计数器基本原理

12.3.2 单片机控制实现频率测量和周期测量原理

12.3.3 用单片机测重复信号周期的接口方法

12.3.4 用单片机测重复信号频率的接口方法

12.3.5 利用单片机的捕获／比较功能测量脉冲宽度和占空比

12.3.6 基于单片机的频率，周期测量系统的应用

第3章 常用程序设计算法

 13.1 常用数值计算程序设计

13.1.1 定点数和浮点数运算

13.1.2 插值算法

 13.2 常用数据处理程序设计

13.2.1 标度变换

13.2.2 数字滤波

 13.3 常用控制程序算法

13.3.1 PLD控制算法

13.3.2 FUZZY控制算法

第4篇 应用系统实例分析篇

第14章 应用系统实例分析

 14.1 智能型大功率电动机保护监控器

14.1.1 概述

14.1.2 性能特点

14.1.3 功能及其性能指标设计

14.1.4 测控原理

14.1.5 硬件电路设计

14.1.6 抗干扰设计

14.1.7 操作方法

 14.2 基于密码控制的预付费水表

14.2.1 概述

14.2.2 技术指标

14.2.3 功能及其性能

14.2.4 关键技术

14.2.5 系统组成

14.2.6 设计思想和工作原理

14.2.7 功能设计

14.2.8 结构设计

14.2.9 硬件电路设计

14.2.10 软件程序设计

14.2.11 可靠性设计

14.2.12 防仿制设计

14.2.13 防违规操作设计

第5篇 模块渐进组合实践篇

第15章 课程实验和课程设计

 15.1 课程实验

实验一 单片机最小系统的硬件实现

实验二 液晶模块的扩展和应用编程

实验三 串行E2PROM的扩展和软件模拟I 。c接口编程

实验四 单片机一单片机和单片机一Pc机串行通信

实验五 断电数据保护电路的设计与实现

实验六 电子时钟硬件和系统监控程序设计

实验七 音乐程序设计

实验八 容错设计中的自诊断程序设计

 15.2 课程设计课题

习题和思考题

参考文献