嵌入式系统软件设计中的常用算法

出版时间：2010-1  出版社：北京航空航天大学出版社  作者：周航慈  页数：187  
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前言

　　嵌入式系统在各行各业的应用越来越广，我国从事嵌入式系统开发的人员也越来越多，从国内主要的几种电子杂志上可以看出，有关嵌入式系统应用的文章也越来越多。　　在开发一种嵌入式系统产品时，主要是做两方面的设计：硬件设计和软件设计。在硬件设计方面，各个半导体公司竞相推出各种高性能、低功耗、低成本的CPU和外围芯片，这使我们在进行硬件设计时可以很快地得到最先进的芯片。在这种情况下，硬件设计的外部条件越来越好，集成度越来越高，在实现相同功能的情况下线路越来越简化。在软件设计方面，虽然开发工具和程序设计语言也在不断提高，但技术人员本身的软件素质无疑起决定作用。因此，软件设计水平在嵌入式系统产品开发的过程中占有重要的地位，直接影响到产品的功能和竞争能力。　　我国目前绝大多数从事嵌入式系统开发的技术人员基本上不是计算机专业毕业的，有的可能还没有上过大学，他们未接受过系统的软件基础理论教育，软件设计水平仍不太高。在软件开发过程中，他们只是不自觉地采用了一些规律性的设计方法，或者模仿别人的程序设计方法，而有更多成熟的基本方法没有掌握，开发出来的软件水平不高，致使产品的功能和可靠性受到一定的制约。　　软件设计是一门科学，有其自身的规律，也有很多成熟的理论和算法。要学习就要选教材，而目前所能选到的都是专为计算机专业编写的教材。这些教材起点较高，偏重理论叙述，不考虑嵌入式系统的硬件特点，对于广大嵌入式系统开发人员来说不是十分适合，学起来会感到比较抽象和吃力。　　出于提高我国广大嵌入式系统开发人员软件素质的愿望，我们决定编写一本适合自学的关于常用算法的书。该书起点要求不高，只要掌握了C语言、学习了“数据结构”有关知识并从事过嵌入式系统开发工作的人员就可以看懂。学完本书后，对软件设计中常用的算法就能初步掌握。在进行软件设计时，可以减少很多盲目性，并为更系统、更深入地学习其他计算机软件设计理论打下良好基础。

内容概要

本书根据嵌入式系统软件设计需要的常用算法知识编写而成。基本内容有：线性方程组求解、代数插值和曲线拟合、数值积分、能谱处理、数字滤波、数理统计、自动控制、数据排序、数据压缩和检错纠错等常用算法。从嵌入式系统的实际应用出发，用通俗易懂的语言代替枯燥难懂的数学推导，使读者能在比较轻松的条件下学到最基本的常用算法，并为继续学习其他算法打下基础。    本书可作为电子技术人员自学常用算法的教材，也可作为高等院校电子技术类专业本科生、研究生的教学参考书。

书籍目录

第1章　常用线性方程组求解算法　1.1　主元消去法　　1.1.1　无回代过程的主元消去法　　1.1.2　有回代过程的主元消去法　1.2　行列式法　　1.2.1　行列式法概述　　1.2.2　三元线性方程组的行列式法　1.3　应用实例　　1.3.1　数学模型分析　　1.3.2　算法设计　　1.3.3　程序设计第2章　常用代数插值和曲线拟合算法　2.1　线性插值　　2.1.1　算法原理　　2.1.2　应用实例　2.2　抛物线插值　　2.2.1　算法原理　　2.2.2　应用实例　2.3　曲线拟合　　2.3.1　线性拟合算法及其应用实例　　2.3.2　抛物线拟合算法及其应用实例第3章　常用数值积分算法　3.1　算法原理　3.2　应用实例第4章　常用能谱处理算法　4.1　谱曲线平滑　　4.1.1　算法原理　　4.1.2　算法程序　4.2　谱峰定位　　4.2.1　算法原理　　4.2.2　算法程序　4.3　能量刻度　　4.3.1　算法原理　　4.3.2　算法程序　4.4　峰面积计算　　4.4.1　算法原理　　4.4.2　算法程序　4.5　含量计算第5章　常用数字滤波算法　5.1　程序判断滤波　5.2　中值滤波　5.3　算术平均滤波　5.4　去极值平均滤波　5.5　滑动平均滤波　5.6　滑动加权滤波　5.7　一阶滞后滤波　5.8　数字滤波算法小结第6章 常用数理统计算法第7章 常用自动控制算法第8章 常用数据排序算法第9章 常用数据压缩算法第10章 常用检错与纠错算法参考文献

章节摘录

　　1.3 应用实例　　智能仪器都有较强的数据处理能力，能够将传感器检测到的大量原始数据进行处理，从各种干扰背景中提取有用信息，并通过进一步的计算，按规定的格式直接输出人们需要的结果。在进行数据处理时，输出结果和输入的原始数据之间是一种函数关系，其中有若干个称为仪器系数的常量。由于仪器硬件性能的老化（主要是传感器性能的老化）和环境参数的变化，使得输出结果的精度也会发生变化，为了保持原有的精度，必须对仪器进行校正。校正的方法是对一个或若干个“标准样品”进行检测，看看输出结果的精度是否符合要求，如果误差超标就调整仪器系数，使之达到规定要求，这种通过对标样进行检测来校正仪器的过程称为“仪器的标定”。在过去的模拟电子仪器时代，仪器系数的校正一般是通过调节电位器（改变放大器的增益）来实现。在带单片机的智能仪器中，仪器系数已经数字化，可以通过键盘来修改。在这里，介绍一台便携式256道微机能谱仪的仪器系数自动标定算法，作为一个求解线性方程组的应用实例。这种算法在检测完已知的标样后能自动将仪器系数校正好，不需要人工介入。

用户评论 (总计55条)

•   对于刚开始学习嵌入式的时候还没去考虑算法的什么的，然后学到一定程度就会发现算法对嵌入式真的很重要，书里面讲了一些常用的嵌入式开发中用到的算法，感觉挺适用的
•   之前就在图书馆看到了这本书，发现不错，所以在当当上买了一本。
  该书的内容全面精炼，将实际工程中所能用到的算法进行了总结说明，还给出了具体代码。讲的非常到位，非常适合于从事嵌入式编程的人来学习。周航慈老师出的书基本都是精品，我都有好几本了。赞一个！
•   内容很好，嵌入式中算法的经典之作。
•   做嵌入式这么久了，发现很多算法没接触过，现在有些空闲了，补充些知识。
•   1、每个章节就是一种算法的解析；
  2、每个算法，提出问题，分析算法，给出算的精髓解析，代码实现（C语言）；
  3、整本书中的算法很贴合比赛。
  4、可以作为电子类算法的教材和参考工具书。
•   本书内容广泛，从简单的代数方程的解法，到PID控制算法，压缩解压算法。而且语言平易近人，让初学者没有学习障碍。
•   没有高深的算法和理论,但书中介绍的算法在平常实际应用中经常会遇到。
•   很实用的算法
•   算法还算全面，能应付日常所碰见的问题，是一本不错的书籍~还有两本一起是一套的，很不错~
•   学一点算法还是很有必要的！
•   这个算法好！真好！！道地啊！
•   这本书正好弥补了数据结构的空白，可以让非计算机专业的学生更好的理解嵌入式开发的数据结构方面的知识
•   周老师就是理解非计算机专业编写嵌入式程序人的基本需要
•   好书 嵌入式开发参考书目之一。
•   书虽不厚，但内容很经典，其中数值积分和平滑滤波的代码对我目前的项目开发帮助很大。我十年前就读过周航慈的书，最大特点就是实践性强，大多是经验之谈，我喜欢。
•   实用性很强，讲解通俗易懂，零基础都能看懂。
•   可以\'讲的很通俗易懂
•   通俗易懂，易学难精
•   难得有这样的好书！数学基础好的赶紧来一本吧
•   值得推荐，作为参考书，挺好
•   老周的书一向内容充实，这次购了他写的两本，正在阅读中，暂无法做出其他评价
•   简洁凝练基础
•   很不错的一本书锕。。。。
•   看了内容感觉不错，以后应该会用到，先收藏备用。
•   感觉纸质和印刷不是很好，不过内容很充实，实践性强
•   写的还是很详细的，整体感觉就是薄啊
•   买了一套的。还不错哦
•   早就想买这书了！
•   第一次**当网买书，很如意。谢谢
•   作为一本工具书来用也可
•   不错，有理论，有完整的例子程序，很实在。
•   名不宣传的书籍，要慢慢领悟
•   挺不错的 可以学到东西
•   大致翻了一下感觉是本好书啊
•   还行，平时做参考用的，书的质量没问题！
•   挺好的，买了整套丛书
•   书质量不错啊 绝对好书
•   很实用的一本关于嵌入式算法书籍.
•   该书还可以，刚开始看，作为一个嵌入式程序设计的参考书挺好的
•   适合于嵌入式，计算机专业的就略显简单
•   数学要学好，要不软件业不知道怎么编写，需要一定的数学基本！
•   刚收到，有公式和例程；感觉还不错。
•   3本都买了，对于非科班的人来说都挺不错
•   凑单卖的，看看怎么样
•   挺实用，看了一遍，送人了
•   值得参考，但还不够实用。
•   不错，要是详细一点就更好了
•   刚买，据说不错，等阅读后再给详细的评价
•   周立功都做广告了! 哈哈
•   还可以，比较明了，适合初学者
  早几年看到就好了
•   半个小时翻看了一下我想要的部分,什么玩意?周慈航出的这本书,简直就是一坨屎. 我还以为对我有所借鉴,还不如我自己的私人函数库里更好.不管是PID还是曲线拟合抑或解方程式,都垃圾.亏大了.
  
  不建议购买这本书,纯属口水书.
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