本書以移動便攜設備系統為著眼點，在對其本質歸屬——嵌入式系統的必要知識進行回顧學習的基礎上，系統、全面地介紹了針對移動便攜設備系統設計開發的相關知識，包括設備系統的常用控制實現形式、設備系統設計開發的主要步驟流程、設備系統人機界面硬件接口設計、基于人類認知的圖形用戶界面設計、設備系統交互設計的數據可視化問題以及設備系統的主要測試技術等。
本書適合作為高等院校計算機、物聯網等專業高年級本科生、研究生的教材，同時可供希望針對性了解移動便攜設備系統設計開發的業余開發人員、相關領域的廣大科技工作者和研究人員參考。
本書是全新編寫的“移動設備開發與設計”課程教材，針對性較強，結構合理，知識先進。適合計算機相關專業讀者的學習需要。
全書分概述、預備知識及移動設備系統的控制形式、設計開發過程、人機界面接口、圖形界面設計、數據可視化呈現和測試等8章，涵蓋移動設備系統相關的*新設計開發技術知識。
本書在講解移動設備系統傳統設計開發體系知識的基礎之上，引入近年來國內外新興的計算機科學分支，包括基于人類認知研究成果的圖形界面設計及準則、交互設計的數據可視化等，可促進學生對移動設備系統設計開發相關知識的認識、領悟和掌握，拓寬學生的知識體系。
本書可作為高等院校相關專業的教材，也可作為教輔資料，還可作為學習應用技術的參考書。
本書提供配套電子資源，讀者可登錄清華大學出版社網站下載。
第1章概述1
1.1引言1
1.2移動便攜設備系統定義2
1.3移動便攜設備系統特點3
1.4移動便攜設備系統的典型應用5
1.5移動便攜設備系統的發展16
1.6本章小結19
思考題19第2章預備知識20
2.1基礎概念20
2.1.1馮·諾伊曼體系結構與哈佛體系結構20
2.1.2CISC與RISC25
2.1.3SoC與IP核27
2.1.4總線技術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數字信號處理器32
2.2.4嵌入式片上系統33
2.3常見嵌入式應用典型系列33
2.3.1ARM處理器家族34
2.3.2日常簡單控制應用35
2.3.3復雜綜合控制應用39
2.3.4中高性能消費電子應用41
2.3.5高可靠性及實時性應用44
2.3.6數字信號處理應用46
2.3.7面向特定領域的應用482.4本章小結53
思考題53第3章移動便攜設備系統的控制形式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控制56
3.1.3開放式通用嵌入式操作系統控制57
3.2直接程序控制59
3.2.1控制結構及內容59
3.2.2編碼操作方式69
3.2.3輔助工具71
3.2.4移動便攜設備示例72
3.3嵌入式操作系統73
3.4封閉式嵌入式操作系統控制80
3.4.1控制結構81
3.4.2封閉式嵌入式操作系統定制及移植82
3.4.3移動便攜設備示例86
3.5開放式通用嵌入式操作系統控制88
3.5.1控制結構88
3.5.2通用嵌入式操作系統定制及移植89
3.5.3應用軟件開發91
3.5.4移動便攜設備示例93
3.6本章小結93
思考題93第4章移動便攜設備系統設計開發過程94
4.1有關理論及概念94
4.1.1統一建模語言94
4.1.2設計模式100
4.1.3軟硬件協同設計100
4.2設計開發過程102
4.3立項及需求分析103
4.3.1立項準備103
4.3.2需求獲取105
4.3.3規格說明107
4.4體系結構設計107
4.5設計模式相關109
4.5.1與底層硬件相關模式109
4.5.2與應用軟件相關模式111
4.6軟硬件組件開發及集成120
4.7測試及發布122
4.8本章小結122
思考題123第5章移動便攜設備系統人機界面接口124
5.1概述124
5.1.1概念及歷史124
5.1.2移動便攜設備系統人機界面接口127
5.2移動便攜設備系統界面交互模式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軟硬件結合133
5.3整機人機界面接口設計原則133
5.3.1基于用戶及群體角度134
5.3.2基于應用環境及場景角度135
5.3.3基于應用層次定位角度135
5.3.4基于系列化通用化角度136
5.4本章小結136
思考題137第6章移動便攜設備系統圖形界面設計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移動便攜設備系統圖形界面交互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對稱性原理151
6.2.8共同方向運動原理152
6.3基于視覺特性的啟示154
6.3.1結構化信息呈現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對閱讀行為的研究及借鑒163
6.4.2大腦記憶力特點對設計的影響165
6.4.3大腦注意力特性對設計的影響170
6.4.4識別與回憶174
6.5基于學習及響應特性的啟示176
6.5.1經驗與問題解決176
6.5.2影響學習的因素178
6.5.3與響應度有關的議題180
6.6圖形界面設計準則180
6.6.1圖形界面設計的前提181
6.6.2常被提到的圖形界面設計準則181
6.7本章小結185
思考題185第7章數據可視化呈現186
7.1基礎概念186
7.1.1概述186
7.1.2歷史發展187
7.1.3數據可視化的功能194
7.1.4移動便攜設備系統的可視化197
7.2數據準備199
7.2.1數據可視化一般步驟199
7.2.2移動應用的常見數據輸入200
7.2.3數據的獲取202
7.2.4數據的整理203
7.2.5數據挖掘206
7.3可視化呈現210
7.3.1常見數據可視化圖表210
7.3.2數據解析轉化221
7.3.3可視化的空間局限223
7.3.4空間數據的可視化226
7.3.5順序數據的可視化228
7.3.6描述型數據的可視化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未來數據可視化技術展望238
7.6本章小結240
思考題241第8章移動便攜設備系統的測試242
8.1測試基礎242
8.1.1測試的目的242
8.1.2測試的必要性及策略243
8.1.3移動便攜設備系統測試獨特性245
8.2測試工程流程246
8.2.1完整的測試階段246
8.2.2其他測試相關內容250
8.3基本測試技術251
8.3.1黑盒測試251
8.3.2白盒測試254
8.3.3靜態測試與動態測試256
8.3.4相互關系257
8.3.5其他測試技術257
8.4軟件子系統測試258
8.4.1概述258
8.4.2嵌入式軟件測試的特點258
8.4.3測試流程及平臺259
8.4.4性能測試260
8.5硬件子系統測試260
8.5.1概述260
8.5.2常見測試類型261
8.5.3測試過程263
8.6本章小結265
思考題266參考文獻267
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