電子係統設計與實踐 戚海峰 9787305130465 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

戚海峰 著

圖書標籤:

• 電子係統設計
• 實踐
• 電路
• 嵌入式係統
• 單片機
• 數字電路
• 模擬電路
• 電子工程
• 高等教育
• 教材

店鋪： 天樂圖書專營店

齣版社： 南京大學齣版社

ISBN：9787305130465

商品編碼：29373112947

包裝：平裝

齣版時間：2014-07-01

基本信息

書名：電子係統設計與實踐

定價：25.00元

作者：戚海峰

齣版社：南京大學齣版社

齣版日期：2014-07-01

ISBN：9787305130465

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

---

內容提要

---

《電子係統設計與實踐》以TI公司模擬數字混閤集成電路的應用設計為主綫，內容包括模數混閤電路和單片機的應用等內容。主要內容包括：，TI的電路仿真軟件TINA—TI的使用；第二，TI運算放大器的應用特性；第三，MSP430單片機的應用實例訓練。課程以集成電路的應用特性為導嚮，引導學生係統地瞭解和掌握模擬數字混閤係統的設計方法。

目錄

---

作者介紹

---

文摘

---

序言

---

《電子係統設計與實踐》：解鎖前沿技術，賦能創新未來 在日新月異的電子科技領域，每一項突破都離不開紮實的理論基礎和精湛的實踐能力。本書，《電子係統設計與實踐》，旨在為讀者構建一個全麵、深入且與時俱進的學習平颱，涵蓋從基礎概念到復雜應用的各個層麵，助力您在電子係統設計領域精益求精，勇攀高峰。 本書內容豐富，結構清晰，旨在培養讀者成為一名具備創新思維和解決復雜工程問題能力的電子係統設計師。我們不僅關注理論的深度，更強調實踐的可行性，力求將枯燥的理論知識轉化為可操作、可驗證的工程解決方案。 第一部分：電子係統設計的基礎與理論 本部分是整個知識體係的基石，我們將係統地梳理電子係統設計所需的核心理論和基礎概念。 第二章：模擬電路設計基礎 晶體管工作原理與特性分析： 深入剖析BJT（雙極結型晶體管）和MOSFET（金屬氧化物半導體場效應晶體管）的內部結構、pn結特性、各種工作區（截止區、放大區、飽和區）的判彆與應用，以及關鍵參數（如跨導、輸齣電阻、閾值電壓）的意義。我們將通過詳實的圖示和分析，幫助讀者深刻理解這些半導體器件在電路中的作用。 放大器設計： 詳細介紹不同類型的放大器（如單級放大器、多級放大器、差分放大器、運算放大器）的電路結構、增益計算、頻率響應特性（通帶、截止頻率、帶寬）、輸入輸齣阻抗分析以及噪聲問題。重點講解如何根據應用需求選擇閤適的放大器拓撲，並優化其性能。 濾波器設計： 涵蓋各種濾波器類型（低通、高通、帶通、帶阻）的原理、分類（如巴特沃斯、切比雪夫、貝塞爾）及其在時域和頻域的響應特點。讀者將學習如何設計無源濾波器和有源濾波器，並掌握濾波器性能參數（如阻帶衰減、過渡帶寬度）的計算與優化。 振蕩器與信號源： 深入研究正弦波振蕩器（如RC振蕩器、LC振蕩器、晶體振蕩器）和非正弦波振蕩器（如方波、三角波發生器）的設計原理。我們將分析振蕩電路的穩定性條件、起振條件以及輸齣波形的失真度，並探討如何實現精確頻率和穩定幅度的信號源。 電源電路設計： 講解綫性穩壓器和開關穩壓器（Buck、Boost、Buck-Boost）的設計與應用。重點分析不同穩壓器的工作模式、效率、紋波抑製能力、瞬態響應以及EMI（電磁乾擾）問題。讀者將學習如何根據負載需求和效率要求選擇閤適的電源方案，並進行詳細的電路設計和元件選型。 第三章：數字電路設計原理 邏輯門與組閤邏輯電路： 係統介紹基本邏輯門（AND, OR, NOT, XOR, NAND, NOR）的功能，以及如何利用它們構建復雜的組閤邏輯電路。我們將深入講解布爾代數、卡諾圖化簡法、Quine-McCluskey算法等邏輯化簡技術，幫助讀者設計齣高效、簡潔的組閤邏輯電路。 時序邏輯電路： 講解觸發器（RS, JK, D, T）的結構、工作原理和狀態轉移圖，以及如何利用觸發器構建寄存器、計數器、移位寄存器等時序邏輯模塊。重點分析時序電路的時鍾同步、時鍾抖動、競爭冒險等問題，並給齣相應的解決方法。 有限狀態機（FSM）設計： 詳細闡述Mealy型和Moore型有限狀態機的設計流程，包括狀態定義、狀態轉移圖繪製、狀態編碼、激勵錶生成以及電路實現。我們將通過實例演示，幫助讀者掌握FSM的設計方法，以實現復雜的時序控製功能。 數字信號處理（DSP）基礎： 介紹數字信號的采樣、量化、編碼等基本概念，以及離散傅裏葉變換（DFT）、快速傅裏葉變換（FFT）等核心算法。我們將初步探討數字濾波器的原理和設計，為後續的DSP應用打下基礎。 第四章：微處理器與微控製器 微處理器體係結構： 深入講解RISC（精簡指令集計算機）和CISC（復雜指令集計算機）的架構差異，CPU的核心部件（ALU、控製單元、寄存器組）、指令流水綫、存儲器層次結構（緩存、主存）以及I/O接口。 微控製器（MCU）架構： 介紹MCU集成的CPU、內存、外設（定時器、ADC、DAC、PWM、UART、SPI、I2C）等關鍵組成部分。我們將重點分析不同類型MCU（如ARM Cortex-M係列）的特點和優勢，以及如何根據應用需求選擇閤適的MCU。 指令集與匯編語言： 學習目標微處理器/微控製器的指令集，理解指令的格式、尋址方式和執行過程。掌握匯編語言編程，能夠直接控製硬件，進行低級開發。 中斷係統與並行處理： 詳細講解中斷的概念、中斷嚮量錶、中斷服務程序（ISR）的設計與實現。分析中斷優先級、中斷嵌套等問題，並探討如何利用中斷實現高效的並行處理。 嵌入式係統開發流程： 介紹嵌入式係統的硬件選型、軟件開發環境搭建（IDE、交叉編譯器）、固件燒錄、調試方法（仿真器、邏輯分析儀）以及係統集成。 第二部分：電子係統設計實踐與工程應用 本部分將理論與實踐相結閤，通過實際案例和工程化思路，引導讀者將所學知識應用於實際項目。 第五章：PCB設計與製造 原理圖設計： 學習使用專業的EDA（Electronic Design Automation）工具（如Altium Designer, Eagle, KiCad）繪製高精度、規範化的原理圖。掌握元件庫的創建與管理，以及原理圖的檢查與驗證。 PCB布局與布綫： 講解PCB布局的原則（如元件放置、電源與地綫規劃、信號完整性考慮）和布綫技巧（如差分對布綫、高頻信號布綫、過孔優化）。分析信號完整性（SI）和電源完整性（PI）的重要性，以及如何通過閤理的布局布綫來優化係統性能。 PCB製造工藝： 介紹PCB的層數、闆材選擇、錶麵處理、過孔類型、阻抗控製等製造工藝知識。瞭解PCB生産流程，以及如何根據設計要求與PCB製造商進行有效溝通。 EMC/EMI設計考慮： 探討PCB設計中可能齣現的電磁乾擾（EMI）和電磁兼容（EMC）問題，如接地設計、屏蔽、濾波、去耦等，並提供相應的解決方案。 第六章：嵌入式係統開發與應用 傳感器接口與數據采集： 介紹各類傳感器（溫度、濕度、壓力、光照、加速度等）的工作原理、電氣特性和接口方式（模擬、數字、總綫）。講解如何通過ADC將模擬信號轉換為數字信號，並進行數據預處理。 執行器控製： 講解如何通過MCU控製各類執行器（電機、舵機、繼電器、LED、顯示屏）。重點介紹PWM（脈衝寬度調製）技術在電機調速、LED亮度調節等方麵的應用。 通信協議實現： 詳細介紹常用的串行通信協議（UART、SPI、I2C）和並行通信協議。講解如何利用MCU的內置外設實現這些協議，並實現設備間的數據交換。 RTOS（實時操作係統）應用： 介紹RTOS的基本概念（任務、調度、信號量、互斥鎖、消息隊列）以及在嵌入式係統中的作用。學習使用常見的RTOS（如FreeRTOS、RT-Thread）進行多任務並發開發。 典型應用案例分析： 結閤實際項目，如智能傢居控製係統、工業自動化設備、醫療儀器等，詳細講解從需求分析、硬件選型、軟件設計到係統實現的完整流程。 第七章：信號完整性與電源完整性 信號完整性（SI）問題： 深入分析信號在傳輸過程中齣現的反射、串擾、損耗、振鈴、過衝等現象。講解阻抗匹配、端接技術、走綫長度控製、參考平麵設計等SI優化方法。 電源完整性（PI）問題： 講解電源分布網絡（PDN）的設計，包括去耦電容的選擇與放置、電源軌的阻抗、地彈等PI問題。分析如何通過優化PDN來保證芯片工作所需的穩定電源。 SI/PI仿真工具： 介紹SI/PI仿真工具的使用，以及如何利用仿真結果指導PCB設計。 第八章：嵌入式係統可靠性與測試 硬件可靠性設計： 講解元件選型、過壓過流保護、溫度管理、防靜電（ESD）設計等硬件可靠性措施。 軟件可靠性設計： 探討異常處理、錯誤檢測與恢復、冗餘設計、看門狗（Watchdog）等軟件可靠性技術。 係統測試方法： 介紹單元測試、集成測試、係統測試、壓力測試、迴歸測試等各種測試策略。 調試工具與技術： 詳細介紹示波器、邏輯分析儀、協議分析儀、JTAG調試器等常用調試工具的使用方法。 第九章：前沿技術探索與未來趨勢 FPGA（現場可編程門陣列）設計入門： 介紹FPGA的結構、工作原理和VHDL/Verilog硬件描述語言。初步探討FPGA在高速信號處理、定製化硬件加速等領域的應用。 SoC（係統級芯片）設計概覽： 介紹SoC的組成，包括CPU、GPU、DSP、專用硬件加速器等，以及它們如何集成在單一芯片上。 物聯網（IoT）與邊緣計算： 探討電子係統在物聯網和邊緣計算中的關鍵作用，包括傳感器網絡、數據傳輸、本地處理等。 人工智能（AI）在電子係統中的應用： 介紹AI算法如何在嵌入式設備中實現，如機器學習推斷、計算機視覺等。 本書特色： 理論與實踐深度融閤： 每一章節都配有豐富的圖錶、公式推導和實例分析，將抽象的理論知識具象化。 循序漸進的學習路徑： 從基礎概念到高級應用，內容安排閤理，適閤不同層次的讀者。 工程化思維培養： 強調在設計過程中考慮成本、功耗、可靠性、可製造性等工程化要素。 豐富的實踐案例： 通過多個貼近實際的工程項目案例，幫助讀者將所學知識轉化為解決實際問題的能力。 麵嚮未來的視野： 關注行業前沿技術和發展趨勢，為讀者指明學習方嚮。 無論您是希望係統學習電子係統設計的學生，還是緻力於提升專業技能的工程師，《電子係統設計與實踐》都將是您不可或缺的得力助手。通過本書的學習，您將能夠自信地進行復雜的電子係統設計，掌握核心技術，並在快速發展的電子科技領域開創屬於自己的輝煌。

評分☆☆☆☆☆

我最近一直在思考如何提升自己在模擬電路設計方麵的功力，而這本書的標題中“電子係統設計”似乎暗示瞭它會觸及到這一領域。我個人覺得，在很多復雜的電子係統中，模擬部分的設計往往是決定係統性能的關鍵，也是最容易齣現問題的地方。我希望能在這本書中找到一些關於模擬信號處理、濾波器設計、放大器設計以及電源管理等方麵的深入探討。更重要的是，我期待這本書能夠提供一些關於如何在實際電路中優化模擬性能的實用技巧，比如如何降低噪聲、提高精度、擴展帶寬等等。有時候，理論知識的學習總是感覺隔靴搔癢，真正放到實際電路闆上，卻會遇到各種各樣意想不到的問題。這本書如果能提供一些具體的電路設計實例，並且詳細分析其中的設計思路和權衡取捨，那對我來說將是莫大的福音。比如，針對某個常見的模擬電路問題，它會給齣幾種不同的解決方案，並分析各自的優缺點和適用場景嗎？我希望這本書能夠幫助我建立起一種更加係統化和工程化的模擬電路設計思維。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對嵌入式係統開發充滿熱情的研究生，我一直渴望找到一本能夠涵蓋從硬件到軟件、再到係統級優化的綜閤性書籍。這本書的名字《電子係統設計與實踐》讓我對它充滿瞭期待，因為它似乎正好符閤瞭我對這種全麵性知識的需求。我尤其關注它在軟件和硬件協同設計方麵的論述。在實際的嵌入式項目開發中，硬件工程師和軟件工程師之間的溝通與協作至關重要，而很多時候，由於雙方對彼此領域瞭解不足，往往會造成不必要的麻煩。我希望能在這本書中找到一些關於如何有效地進行軟硬件接口設計、如何進行係統級性能調優、以及如何在不同層次上進行調試和故障排除的經驗分享。此外，我還在思考，這本書在講解時，是否會涉及一些主流的微控製器架構、外設接口標準（如SPI, I2C, UART等）以及常用的通信協議？如果能結閤一些實際的開發闆或者項目案例來講解，相信會大大提高學習的效率和趣味性。

評分☆☆☆☆☆

我最近在研究數字信號處理（DSP）在現代電子係統中的應用，這本書的齣現讓我眼前一亮。雖然它不是一本專門的DSP教材，但我相信“電子係統設計與實踐”的定位，意味著它很可能包含一些與DSP相關的硬件實現和係統集成方麵的知識。我特彆好奇這本書會如何闡述數字信號處理算法與實際硬件之間的關係。例如，它會介紹一些常用的數字濾波器、FFT算法在硬件上的實現方式嗎？會不會涉及一些FPGA或ASIC在DSP加速方麵的應用？我更希望的是，它能提供一些關於如何在實際係統中平衡算法復雜度和硬件資源之間關係的指導。很多時候，理論上很強大的算法，在實際的嵌入式係統中因為資源限製而無法完美實現。這本書如果能提供一些關於如何對算法進行優化，使其能夠高效地運行在目標硬件上的經驗，那將是我非常看重的。當然，我也希望它能展示一些DSP在通信、醫療、工業控製等領域的實際應用案例，幫助我更直觀地理解其重要性。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計給我留下瞭深刻的第一印象，紙張的質感不錯，印刷清晰，閱讀起來非常舒適。內容方麵，我比較感興趣的是作者在如何係統性地進行電子産品開發流程上的論述。現在的電子産品越來越復雜，從概念提齣到最終上市，中間涉及到無數的環節和技術挑戰，而我總覺得自己在整個流程中往往是“隻見樹木，不見森林”。這本書似乎試圖提供一個完整的框架，來幫助讀者理解各個模塊之間的相互關係以及它們在整個生命周期中的作用。例如，它是否會詳細講解需求分析、概念設計、詳細設計、原型開發、測試驗證以及最終的生産製造等各個階段的關鍵活動和注意事項？我特彆想瞭解的是，在每個階段，有哪些常見的陷阱和誤區是我們需要極力避免的？畢竟，有時候一個微小的疏忽，就可能導緻整個項目的延誤甚至失敗。此外，我也很好奇書中會不會涉及一些項目管理和團隊協作方麵的經驗分享，因為電子係統的開發往往不是一個人能夠獨立完成的，而是需要一個高效協作的團隊。

評分☆☆☆☆☆

剛拿到這本《電子係統設計與實踐》，還沒來得及深入研讀，但從目錄和前言來看，它似乎在努力構建一個相當宏觀的視角。翻瞭幾頁，感覺作者對電子係統這個概念的理解非常廣泛，從最基礎的元器件選擇，到更上層的係統集成和調試，似乎都涵蓋瞭。我個人比較關注的是它對“實踐”二字的強調，這一點在當前的理論書籍中可能比較少見。很多時候，書本上的知識和實際操作之間總會存在一道鴻溝，我期待這本書能夠有效地彌閤這一差距。比如，它會詳細介紹在實際電路設計中，如何權衡成本、性能、功耗等多個因素做齣最優選擇嗎？會不會提供一些經典的案例分析，讓我們這些初學者能夠“照貓畫虎”地學習？而且，我還在想，這本書在講解過程中，會不會用一些直觀的圖示或者流程圖來輔助理解？畢竟，電子係統本身就是一個非常具象化的領域，抽象的文字描述有時候會顯得蒼白無力。如果能配上一些實際操作的截圖，或者某個關鍵設計環節的電路圖剖析，那將是極大的幫助。總的來說，我對這本書抱有很高的期望，希望它能成為我在電子係統設計道路上的一位得力助手。