本書以移動(dòng)便攜設(shè)備系統(tǒng)為著眼點(diǎn),在對(duì)其本質(zhì)歸屬——嵌入式系統(tǒng)的必要知識(shí)進(jìn)行回顧學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)、全面地介紹了針對(duì)移動(dòng)便攜設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)的相關(guān)知識(shí),包括設(shè)備系統(tǒng)的常用控制實(shí)現(xiàn)形式、設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)的主要步驟流程、設(shè)備系統(tǒng)人機(jī)界面硬件接口設(shè)計(jì)、基于人類認(rèn)知的圖形用戶界面設(shè)計(jì)、設(shè)備系統(tǒng)交互設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)可視化問題以及設(shè)備系統(tǒng)的主要測(cè)試技術(shù)等。
本書適合作為高等院校計(jì)算機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)等專業(yè)高年級(jí)本科生、研究生的教材,同時(shí)可供希望針對(duì)性了解移動(dòng)便攜設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)的業(yè)余開發(fā)人員、相關(guān)領(lǐng)域的廣大科技工作者和研究人員參考。
本書是全新編寫的“移動(dòng)設(shè)備開發(fā)與設(shè)計(jì)”課程教材,針對(duì)性較強(qiáng),結(jié)構(gòu)合理,知識(shí)先進(jìn)。適合計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)讀者的學(xué)習(xí)需要。
全書分概述、預(yù)備知識(shí)及移動(dòng)設(shè)備系統(tǒng)的控制形式、設(shè)計(jì)開發(fā)過程、人機(jī)界面接口、圖形界面設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)和測(cè)試等8章,涵蓋移動(dòng)設(shè)備系統(tǒng)相關(guān)的*新設(shè)計(jì)開發(fā)技術(shù)知識(shí)。
本書在講解移動(dòng)設(shè)備系統(tǒng)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)體系知識(shí)的基礎(chǔ)之上,引入近年來國(guó)內(nèi)外新興的計(jì)算機(jī)科學(xué)分支,包括基于人類認(rèn)知研究成果的圖形界面設(shè)計(jì)及準(zhǔn)則、交互設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)可視化等,可促進(jìn)學(xué)生對(duì)移動(dòng)設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)相關(guān)知識(shí)的認(rèn)識(shí)、領(lǐng)悟和掌握,拓寬學(xué)生的知識(shí)體系。
本書可作為高等院校相關(guān)專業(yè)的教材,也可作為教輔資料,還可作為學(xué)習(xí)應(yīng)用技術(shù)的參考書。
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第1章概述1
1.1引言1
1.2移動(dòng)便攜設(shè)備系統(tǒng)定義2
1.3移動(dòng)便攜設(shè)備系統(tǒng)特點(diǎn)3
1.4移動(dòng)便攜設(shè)備系統(tǒng)的典型應(yīng)用5
1.5移動(dòng)便攜設(shè)備系統(tǒng)的發(fā)展16
1.6本章小結(jié)19
思考題19第2章預(yù)備知識(shí)20
2.1基礎(chǔ)概念20
2.1.1馮·諾伊曼體系結(jié)構(gòu)與哈佛體系結(jié)構(gòu)20
2.1.2CISC與RISC25
2.1.3SoC與IP核27
2.1.4總線技術(shù)29
2.1.5ISP與IAP30
2.2嵌入式處理器分類31
2.2.1嵌入式微處理器31
2.2.2微控制器31
2.2.3數(shù)字信號(hào)處理器32
2.2.4嵌入式片上系統(tǒng)33
2.3常見嵌入式應(yīng)用典型系列33
2.3.1ARM處理器家族34
2.3.2日常簡(jiǎn)單控制應(yīng)用35
2.3.3復(fù)雜綜合控制應(yīng)用39
2.3.4中高性能消費(fèi)電子應(yīng)用41
2.3.5高可靠性及實(shí)時(shí)性應(yīng)用44
2.3.6數(shù)字信號(hào)處理應(yīng)用46
2.3.7面向特定領(lǐng)域的應(yīng)用482.4本章小結(jié)53
思考題53第3章移動(dòng)便攜設(shè)備系統(tǒng)的控制形式54
3.1常見控制方式54
3.1.1直接程序控制55
3.1.2封閉式嵌入式操作系統(tǒng)控制56
3.1.3開放式通用嵌入式操作系統(tǒng)控制57
3.2直接程序控制59
3.2.1控制結(jié)構(gòu)及內(nèi)容59
3.2.2編碼操作方式69
3.2.3輔助工具71
3.2.4移動(dòng)便攜設(shè)備示例72
3.3嵌入式操作系統(tǒng)73
3.4封閉式嵌入式操作系統(tǒng)控制80
3.4.1控制結(jié)構(gòu)81
3.4.2封閉式嵌入式操作系統(tǒng)定制及移植82
3.4.3移動(dòng)便攜設(shè)備示例86
3.5開放式通用嵌入式操作系統(tǒng)控制88
3.5.1控制結(jié)構(gòu)88
3.5.2通用嵌入式操作系統(tǒng)定制及移植89
3.5.3應(yīng)用軟件開發(fā)91
3.5.4移動(dòng)便攜設(shè)備示例93
3.6本章小結(jié)93
思考題93第4章移動(dòng)便攜設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)過程94
4.1有關(guān)理論及概念94
4.1.1統(tǒng)一建模語言94
4.1.2設(shè)計(jì)模式100
4.1.3軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)100
4.2設(shè)計(jì)開發(fā)過程102
4.3立項(xiàng)及需求分析103
4.3.1立項(xiàng)準(zhǔn)備103
4.3.2需求獲取105
4.3.3規(guī)格說明107
4.4體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)107
4.5設(shè)計(jì)模式相關(guān)109
4.5.1與底層硬件相關(guān)模式109
4.5.2與應(yīng)用軟件相關(guān)模式111
4.6軟硬件組件開發(fā)及集成120
4.7測(cè)試及發(fā)布122
4.8本章小結(jié)122
思考題123第5章移動(dòng)便攜設(shè)備系統(tǒng)人機(jī)界面接口124
5.1概述124
5.1.1概念及歷史124
5.1.2移動(dòng)便攜設(shè)備系統(tǒng)人機(jī)界面接口127
5.2移動(dòng)便攜設(shè)備系統(tǒng)界面交互模式128
5.2.1硬件接口層面的模式128
5.2.2顯示界面層面的模式132
5.2.3軟硬件結(jié)合133
5.3整機(jī)人機(jī)界面接口設(shè)計(jì)原則133
5.3.1基于用戶及群體角度134
5.3.2基于應(yīng)用環(huán)境及場(chǎng)景角度135
5.3.3基于應(yīng)用層次定位角度135
5.3.4基于系列化通用化角度136
5.4本章小結(jié)136
思考題137第6章移動(dòng)便攜設(shè)備系統(tǒng)圖形界面設(shè)計(jì)138
6.1圖形界面交互138
6.1.1概念及歷史138
6.1.2圖形交互的必要性139
6.1.3移動(dòng)便攜設(shè)備系統(tǒng)圖形界面交互141
6.2視覺感知的格式塔原理144
6.2.1概念144
6.2.2主體背景原理144
6.2.3接近性原理146
6.2.4連續(xù)性原理147
6.2.5完整閉合性原理148
6.2.6相似性原理150
6.2.7對(duì)稱性原理151
6.2.8共同方向運(yùn)動(dòng)原理152
6.3基于視覺特性的啟示154
6.3.1結(jié)構(gòu)化信息呈現(xiàn)154
6.3.2重視和利用色覺157
6.3.3邊界視覺的作用159
6.4基于大腦特性的啟示163
6.4.1對(duì)閱讀行為的研究及借鑒163
6.4.2大腦記憶力特點(diǎn)對(duì)設(shè)計(jì)的影響165
6.4.3大腦注意力特性對(duì)設(shè)計(jì)的影響170
6.4.4識(shí)別與回憶174
6.5基于學(xué)習(xí)及響應(yīng)特性的啟示176
6.5.1經(jīng)驗(yàn)與問題解決176
6.5.2影響學(xué)習(xí)的因素178
6.5.3與響應(yīng)度有關(guān)的議題180
6.6圖形界面設(shè)計(jì)準(zhǔn)則180
6.6.1圖形界面設(shè)計(jì)的前提181
6.6.2常被提到的圖形界面設(shè)計(jì)準(zhǔn)則181
6.7本章小結(jié)185
思考題185第7章數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)186
7.1基礎(chǔ)概念186
7.1.1概述186
7.1.2歷史發(fā)展187
7.1.3數(shù)據(jù)可視化的功能194
7.1.4移動(dòng)便攜設(shè)備系統(tǒng)的可視化197
7.2數(shù)據(jù)準(zhǔn)備199
7.2.1數(shù)據(jù)可視化一般步驟199
7.2.2移動(dòng)應(yīng)用的常見數(shù)據(jù)輸入200
7.2.3數(shù)據(jù)的獲取202
7.2.4數(shù)據(jù)的整理203
7.2.5數(shù)據(jù)挖掘206
7.3可視化呈現(xiàn)210
7.3.1常見數(shù)據(jù)可視化圖表210
7.3.2數(shù)據(jù)解析轉(zhuǎn)化221
7.3.3可視化的空間局限223
7.3.4空間數(shù)據(jù)的可視化226
7.3.5順序數(shù)據(jù)的可視化228
7.3.6描述型數(shù)據(jù)的可視化233
7.4可視化交互234
7.4.1概述234
7.4.2常見交互方式235
7.4.3新興交互方式236
7.5未來數(shù)據(jù)可視化技術(shù)展望238
7.6本章小結(jié)240
思考題241第8章移動(dòng)便攜設(shè)備系統(tǒng)的測(cè)試242
8.1測(cè)試基礎(chǔ)242
8.1.1測(cè)試的目的242
8.1.2測(cè)試的必要性及策略243
8.1.3移動(dòng)便攜設(shè)備系統(tǒng)測(cè)試獨(dú)特性245
8.2測(cè)試工程流程246
8.2.1完整的測(cè)試階段246
8.2.2其他測(cè)試相關(guān)內(nèi)容250
8.3基本測(cè)試技術(shù)251
8.3.1黑盒測(cè)試251
8.3.2白盒測(cè)試254
8.3.3靜態(tài)測(cè)試與動(dòng)態(tài)測(cè)試256
8.3.4相互關(guān)系257
8.3.5其他測(cè)試技術(shù)257
8.4軟件子系統(tǒng)測(cè)試258
8.4.1概述258
8.4.2嵌入式軟件測(cè)試的特點(diǎn)258
8.4.3測(cè)試流程及平臺(tái)259
8.4.4性能測(cè)試260
8.5硬件子系統(tǒng)測(cè)試260
8.5.1概述260
8.5.2常見測(cè)試類型261
8.5.3測(cè)試過程263
8.6本章小結(jié)265
思考題266參考文獻(xiàn)267