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《嵌入式網(wǎng)絡(luò)通信開(kāi)發(fā)應(yīng)用》首先簡(jiǎn)要介紹了嵌入式網(wǎng)絡(luò)通信體系開(kāi)發(fā)的硬件、軟件及其通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識(shí)，匯總了常見(jiàn)的有線和無(wú)線通信形式及其實(shí)現(xiàn)，說(shuō)明了嵌入式網(wǎng)絡(luò)通信體系軟/硬件設(shè)計(jì)的核心思想。接著分章逐一闡述了常見(jiàn)有線網(wǎng)絡(luò)通信中的UART485、CAN、EMAC、LonWorks等現(xiàn)場(chǎng)總線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信中的ZigBee、IrDA、衛(wèi)星信號(hào)、GSM/CDMA/3G移動(dòng)通信、BlueTooth、WiFi、簡(jiǎn)易無(wú)線通信等形式；每章都說(shuō)明了該網(wǎng)絡(luò)通信的基本特點(diǎn)、拓?fù)浼軜?gòu)和協(xié)議規(guī)約構(gòu)成，敘述了軟/硬件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的方法步驟，重點(diǎn)闡述了通信接口器件或模塊的選擇與使用、基本配置/數(shù)據(jù)收（讀）發(fā)（寫）/異常處理等底層驅(qū)動(dòng)軟件的開(kāi)發(fā)、通信協(xié)議的簡(jiǎn)化與實(shí)現(xiàn)、應(yīng)用程序的驅(qū)動(dòng)調(diào)用或嵌入式操作系統(tǒng)下的通信套接操作，特別是網(wǎng)絡(luò)通信接口電路的設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)/應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)與跟蹤調(diào)試/測(cè)試等重要環(huán)節(jié)；每章2/3左右的篇幅都用于列舉大量的工程項(xiàng)目開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)實(shí)例。
《嵌入式網(wǎng)絡(luò)通信開(kāi)發(fā)應(yīng)用》特別適合于從事嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的廣大技術(shù)人員，也是高校/職校嵌入式系統(tǒng)軟/硬件設(shè)計(jì)與機(jī)電一體化專業(yè)教育培訓(xùn)的參考書。

    現(xiàn)代世界是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的信息流世界。無(wú)處不在的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不僅形式多樣，有/無(wú)線的，遠(yuǎn)程的/短距離的，而且層層相扣、紛繁交織卻又自成體系、井然有序。通過(guò)這些網(wǎng)絡(luò)，廣泛應(yīng)用的各個(gè)嵌入式應(yīng)用體系實(shí)現(xiàn)著不同目的的數(shù)據(jù)傳輸，或者融合成不同網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)，或者相互組合又構(gòu)筑起了新的網(wǎng)絡(luò)——嵌入式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。嵌入式網(wǎng)絡(luò)通信應(yīng)時(shí)而生、迅速發(fā)展，成了嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵性技術(shù)。
    隨著科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的迅猛發(fā)展和生產(chǎn)生活需求的日益強(qiáng)烈，嵌入式網(wǎng)絡(luò)通信的需求更加廣大，應(yīng)用更加廣泛，可靠高效性要求越來(lái)越高，信息流量也越來(lái)越大。如何在保持嵌入式系統(tǒng)高度穩(wěn)定可靠和快速實(shí)時(shí)響應(yīng)的基礎(chǔ)上選擇或者構(gòu)建合適高性價(jià)比的通信網(wǎng)絡(luò)，以最小的系統(tǒng)資源占有量迅速開(kāi)發(fā)出穩(wěn)定高效的通信體系，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易方便、高性價(jià)比的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，展開(kāi)及時(shí)可靠的數(shù)據(jù)信息交互，使嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)更好地融入有線、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，本書對(duì)這些進(jìn)行了全面的探索和綜合性的闡述。
    本書共有12章。第1章簡(jiǎn)要介紹了一些嵌入式網(wǎng)絡(luò)通信體系開(kāi)發(fā)的硬件、軟件及其通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識(shí)，匯總了現(xiàn)在常見(jiàn)的有/無(wú)線通信形式及其實(shí)現(xiàn)，說(shuō)明了嵌入式網(wǎng)絡(luò)通信體系軟/硬件設(shè)計(jì)的核心思想。接下來(lái)的11章逐一闡述了常用有線網(wǎng)絡(luò)通信中的UART?485、CAN、EMAC、LonWorks等現(xiàn)場(chǎng)總線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信中的ZigBee、IrDA、衛(wèi)星信號(hào)、GSM/CDMA/3G移動(dòng)通信、BlueTooth、WiFi、簡(jiǎn)易無(wú)線通信等形式。從工程項(xiàng)目開(kāi)發(fā)實(shí)踐的角度將描述每種網(wǎng)絡(luò)類型的“章”劃分為3個(gè)部分：網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)、軟/硬件體系設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)應(yīng)用實(shí)踐。在“網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)”中簡(jiǎn)要?dú)w納概括該網(wǎng)絡(luò)通信的基本特點(diǎn)、拓?fù)浼軜?gòu)和協(xié)議規(guī)約。在“軟/硬件體系設(shè)計(jì)”中，敘述軟/硬件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的方法步驟，重點(diǎn)闡述了接口通信器件或模塊的選擇與使用、基本配置/數(shù)據(jù)收（讀）發(fā)（寫）/異常處理等底層驅(qū)動(dòng)軟件的開(kāi)發(fā)、通信協(xié)議的簡(jiǎn)化與實(shí)現(xiàn)、應(yīng)用程序的驅(qū)動(dòng)調(diào)用或嵌入式操作系統(tǒng)（如RTX、μC/OS?II、Windows CE/Mobile、ARM?Linux/μC?Linux、VxWorks等）下的通信“套接”操作，特別是印刷電路板PCB的布局/布線、軟/硬件的模擬仿真、驅(qū)動(dòng)/應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)與跟蹤調(diào)試/測(cè)試等重要環(huán)節(jié)。在“開(kāi)發(fā)應(yīng)用實(shí)踐”中列舉大量的工程項(xiàng)目開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)實(shí)例，其中大部分是本人親身實(shí)踐，以使理論密切聯(lián)系實(shí)踐應(yīng)用，做到淺顯易懂，突出應(yīng)用價(jià)值。內(nèi)容的安排上，精簡(jiǎn)對(duì)“網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)”和“軟硬件體系設(shè)計(jì)”的闡述，突出“開(kāi)發(fā)應(yīng)用實(shí)踐”的關(guān)鍵細(xì)節(jié)，使“開(kāi)發(fā)應(yīng)用實(shí)踐”的描述占用的整“章”篇幅比例達(dá)到了2/3。更為實(shí)用的CAN、EMAC、LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線有線通信和2.4 GHz?ISM免費(fèi)載波的ZigBee、BlueTooth、WiFi、簡(jiǎn)易無(wú)線通信及其衛(wèi)星信號(hào)通信、GSM/CDMA/3G移動(dòng)無(wú)線通信，是本書的重中之重。

    （1）輪詢?cè)L問(wèn)協(xié)議
    輪詢?cè)L問(wèn)協(xié)議因其簡(jiǎn)單方便、實(shí)時(shí)性能可確定等特點(diǎn)而成為嵌入式網(wǎng)絡(luò)常用協(xié)議之一。采用輪詢?cè)L問(wèn)協(xié)議，需要指定一個(gè)主節(jié)點(diǎn)作為中心主機(jī)來(lái)定期輪詢各個(gè)從屬節(jié)點(diǎn)，以顯式分配從屬節(jié)點(diǎn)訪問(wèn)共享介質(zhì)的權(quán)力。這類協(xié)議的缺點(diǎn)也是明顯的：輪詢過(guò)程占用了寶貴的網(wǎng)絡(luò)帶寬，增加了網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)；風(fēng)險(xiǎn)完全集中在主機(jī)節(jié)點(diǎn)上，為了避免因主節(jié)點(diǎn)失效而導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓的情況，有時(shí)須設(shè)置多個(gè)主節(jié)點(diǎn)來(lái)提高系統(tǒng)的健壯性（如ProFiBus現(xiàn)場(chǎng)總線）。
    （2）帶沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)協(xié)議
    帶沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)（2SMA／CD（Carrier Sense Multiple Access／（20nfliet De-tection）協(xié)議有許多不同的實(shí)現(xiàn)版本，核心思想是：一個(gè)節(jié)點(diǎn)只有確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)空閑之后才能發(fā)送信息。如果多個(gè)節(jié)點(diǎn)幾乎同時(shí)檢測(cè)到網(wǎng)絡(luò)空閑并發(fā)送信息，則產(chǎn)生沖突。檢測(cè)到?jīng)_突的發(fā)送信息節(jié)點(diǎn)必須采用某種算法（如回溯算法）來(lái)確定延時(shí)長(zhǎng)短，延時(shí)結(jié)束后重復(fù)上述過(guò)程再試圖發(fā)送。CSMA／CD的優(yōu)點(diǎn)是理論上能支持任意多的節(jié)點(diǎn)，且不需要預(yù)先分配節(jié)點(diǎn)位置，因此在辦公環(huán)境中幾乎占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。但是CSMA／CD沖突產(chǎn)生具有很大的隨機(jī)性，在最壞情況下的響應(yīng)延時(shí)不可確定，無(wú)法滿足嵌入式網(wǎng)絡(luò)最基本的實(shí)時(shí)性要求。
    （3）令牌環(huán)協(xié)議
    在令牌環(huán)網(wǎng)中，節(jié)點(diǎn)之間使用端到端的連接，所有節(jié)點(diǎn)在物理上組成一個(gè)環(huán)型結(jié)構(gòu)。一組特殊的脈沖編碼序列，即令牌，沿著環(huán)從一個(gè)節(jié)點(diǎn)向其物理鄰居節(jié)點(diǎn)傳遞。一個(gè)節(jié)點(diǎn)獲得令牌后，如無(wú)信息要發(fā)送，則將令牌繼續(xù)傳遞給下一個(gè)鄰居；否則，首先停止令牌循環(huán)，然后沿著環(huán)發(fā)送它的信息，最后繼續(xù)令牌傳遞。令牌環(huán)網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)是：實(shí)時(shí)性可確定，因?yàn)槿菀子?jì)算出最壞情況下節(jié)點(diǎn)等待令牌的時(shí)間；令牌傳遞占用的網(wǎng)絡(luò)帶寬極小，帶寬利用率很高，具有強(qiáng)大的吞吐能力。但這種協(xié)議在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)為確�？煽啃员仨毟冻鲚^大的代價(jià)：為避免因電纜斷裂和節(jié)點(diǎn)失效導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓，常采用雙環(huán)結(jié)構(gòu)和失效節(jié)點(diǎn)自動(dòng)旁路措施，導(dǎo)致實(shí)施成本增加；為立即檢測(cè)到令牌是否意外丟失，不得不增加該協(xié)議實(shí)施的復(fù)雜性。

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