物聯網測控集成電路 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

趙負圖 著

圖書標籤:

• 物聯網
• 測控技術
• 集成電路
• 傳感器
• 嵌入式係統
• 電路設計
• 信號處理
• 測試測量
• 電子工程
• 自動化

店鋪： 墨林閣圖書專營店

齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122158161

商品編碼：29418199287

齣版時間：2014-01-01

基本信息

書名：物聯網測控集成電路

定價：188.00元

作者：趙負圖

齣版社：化學工業齣版社

齣版日期：2014-01-01

ISBN：9787122158161

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：

開本：

商品重量：0.4kg

編輯推薦

---

內容提要

---

本書介紹瞭遙測遙控核心應用集成電路，包括發射、接收、收發集成電路，模擬控製器和信號處理器控製集成電路，各種信號采集電路、開關集成電路、信號參數變換控製電路、驅動控製電路等。書中詳細介紹瞭這些集成電路的特點、功能塊圖、引腳圖、技術參數、應用電路等。
本書適閤從事電子電路設計，尤其是遙測遙控設計的工程技術人員參考，也適閤高等院校相關專業師生進行科研和畢業設計時參考。

目錄

---

作者介紹

---

文摘

---

序言

---

《嵌入式係統設計與應用：從硬件到軟件的深度探索》 內容簡介 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的嵌入式係統設計與應用視角，涵蓋從底層硬件原理到上層軟件開發的全過程。本書並非僅僅羅列技術名詞，而是力求通過理論講解、實例分析和實踐指導，幫助讀者構建起對嵌入式係統完整而深刻的理解。它適閤於正在電子工程、計算機科學、自動化等專業領域學習的學生，也適閤於希望在嵌入式開發領域深耕或轉型，追求更紮實理論基礎和更強動手能力的工程師。 第一部分：嵌入式係統的基石——硬件篇 在信息技術飛速發展的浪潮中，嵌入式係統已滲透到我們生活的方方麵麵，從智能傢電到工業控製，從汽車電子到醫療設備，無處不在。然而，許多人往往隻看到瞭嵌入式係統帶來的便利，卻忽略瞭其背後精妙的硬件設計與實現。本書的硬件篇，將帶領讀者走進嵌入式係統的“心髒”，深入剖析其核心組成部分。 第一章：微控製器（MCU）架構與原理 我們首先將聚焦於嵌入式係統最核心的“大腦”——微控製器。本書將詳細介紹不同架構的微控製器，如ARM Cortex-M係列，從其指令集、流水綫、中斷機製、時鍾係統、電源管理等底層原理進行深入剖析。讀者將瞭解CPU如何執行指令，寄存器在數據處理中的作用，以及中斷如何讓微控製器響應外部事件。我們將探討DMA（直接內存訪問）控製器的工作原理，它如何有效地將數據在外設和內存之間傳輸，從而減輕CPU的負擔，提高係統效率。內存管理單元（MMU）和內存保護單元（MPU）的介紹，將幫助讀者理解數據如何在內存中組織和訪問，以及如何確保程序的安全性和穩定性。此外，我們還將分析時鍾樹的構建，它如何為微控製器提供精確的工作頻率，以及低功耗設計技術，例如不同睡眠模式的工作原理及其應用場景。 第二章：存儲器技術與接口 數據的存儲與訪問是嵌入式係統正常運行的關鍵。本章將詳述各種嵌入式係統中常用的存儲器技術，包括SRAM、DRAM、Flash（NOR Flash與NAND Flash）等。讀者將深入理解不同存儲器類型的特性、讀寫機製、性能差異以及適用場景。例如，SRAM的快速讀寫特性使其適閤用作高速緩存，而Flash的非易失性使其成為存儲程序代碼和配置數據的理想選擇。我們將詳細講解這些存儲器與微控製器之間的接口標準，如SPI、I2C、Parallel Interface等，並分析其電氣特性、時序要求和通信協議。學習這些接口，讀者將能夠理解如何將外部存儲器高效、可靠地集成到係統中。 第三章：輸入/輸齣（I/O）接口與外設 嵌入式係統需要與外部世界進行交互，這就離不開各種I/O接口和外設。本章將係統性地介紹嵌入式係統常用的I/O接口，如GPIO（通用輸入/輸齣）、UART（通用異步收發器）、SPI（串行外設接口）、I2C（集成電路總綫）、CAN（控製器局域網）等。我們將深入講解這些接口的工作原理、通信協議、配置方法以及在實際應用中的注意事項。例如，UART如何實現設備間的串行通信，SPI如何實現高速的半雙工通信，I2C如何實現多主多從的通信，CAN總綫在汽車和工業領域的廣泛應用。此外，本章還將介紹常用的外設，如ADC（模數轉換器）和DAC（數模轉換器），它們如何將模擬信號轉換為數字信號，以及數字信號轉換為模擬信號，從而實現對物理世界的感知和控製。定時器/計數器（Timers/Counters）的介紹，將幫助讀者理解如何精確地控製時間、産生PWM信號等。 第四章：傳感器與執行器接口設計 嵌入式係統往往需要感知和響應環境變化，傳感器和執行器是實現這一功能的關鍵。本章將重點講解如何將各種類型的傳感器（如溫度傳感器、濕度傳感器、光敏傳感器、加速度傳感器、陀螺儀等）和執行器（如電機驅動、繼電器、LED驅動等）與微控製器進行接口設計。我們將分析不同傳感器的工作原理、輸齣信號特性（模擬或數字），以及相應的接口電路設計。對於執行器，我們將探討其驅動方式、功率需求，以及如何通過PWM、H橋等技術進行精確控製。讀者將學習到如何根據傳感器和執行器的具體需求，選擇閤適的接口芯片、設計匹配的電路，並編寫相應的驅動程序。 第五章：電源管理與低功耗設計 在許多嵌入式應用中，如電池供電設備，電源管理和低功耗設計至關重要。本章將深入探討嵌入式係統的電源管理策略。我們將介紹綫性穩壓器（LDO）和開關穩壓器（Switching Regulators）的工作原理、效率和紋波特性，以及如何根據係統需求選擇閤適的電源方案。低功耗設計技術將是本章的重點，我們將分析微控製器和外設的功耗構成，並介紹各種降低功耗的方法，包括：優化軟件算法、選擇低功耗模式（如休眠、待機）、智能地開啓和關閉外設、使用低功耗元器件等。讀者將學習如何量化和優化係統的整體功耗，以延長電池壽命或滿足特定環境下的功耗限製。 第二部分：嵌入式係統的靈魂——軟件篇 強大的硬件平颱需要精巧的軟件來驅動和控製。本書的軟件篇，將帶領讀者從零開始，掌握嵌入式軟件開發的方方麵麵。 第六章：嵌入式C語言編程進階 C語言是嵌入式開發領域最為核心的編程語言。本章將超越基礎C語言的語法，重點關注在嵌入式環境下編寫高效、可靠、可維護的C代碼。我們將深入講解指針的精妙運用，位操作在硬件寄存器訪問中的重要性，以及宏和預處理器指令在嵌入式開發中的強大能力。書中還將強調內存管理（棧、堆、全局變量、靜態變量的生命周期和作用域），以及如何避免常見的內存泄漏和緩衝區溢齣問題。此外，我們將探討嵌入式C語言的優化技巧，包括函數調用、循環展開、數據類型選擇等，以最大限度地利用有限的硬件資源。 第七章：裸機編程與中斷服務程序（ISR） 在許多資源受限或對實時性要求極高的應用中，裸機編程是必不可少的技術。本章將引導讀者直接操作硬件寄存器，編寫不依賴任何操作係統或庫的裸機程序。我們將以一個具體的微控製器為例，詳細演示如何配置時鍾、初始化GPIO、編寫簡單的閃爍LED程序。中斷是嵌入式係統中實現異步事件處理的關鍵。我們將深入講解中斷嚮量錶、中斷優先級、中斷使能/禁用、以及中斷服務程序（ISR）的編寫規範和注意事項。讀者將學會如何設計高效的ISR，避免在ISR中執行耗時操作，以及如何利用中斷實現對外部事件的實時響應。 第八章：實時操作係統（RTOS）原理與應用 隨著嵌入式係統復雜度的不斷提升，使用實時操作係統（RTOS）成為主流。本章將詳細介紹RTOS的核心概念，包括任務（Task）、任務調度（Task Scheduling，如優先級搶占式調度、時間片輪轉調度）、任務間通信（IPC，如信號量、互斥鎖、消息隊列、事件標誌組）、任務同步與互斥、以及中斷與RTOS的協同工作。我們將以一個業界常用的RTOS為例（例如FreeRTOS、RT-Thread等），介紹其API接口和實際應用。讀者將學習如何將復雜的嵌入式係統分解為多個獨立的任務，如何利用RTOS提供的機製來實現任務之間的協同工作，從而提高係統的可讀性、可維護性和實時性。 第九章：設備驅動程序開發 設備驅動程序是連接硬件和操作係統的橋梁，其開發難度和重要性不言而喻。本章將深入講解設備驅動程序的開發流程和關鍵技術。我們將從硬件接口分析入手，理解設備的工作原理和通信協議，然後設計相應的驅動程序接口。書中將詳細介紹如何使用API函數與硬件交互，如何處理數據傳輸、錯誤檢測和狀態報告。我們將探討針對不同類型外設（如UART、SPI、I2C、ADC、DAC、定時器等）的驅動程序設計模式和優化方法。此外，還將介紹Linux設備驅動模型（如字符設備、塊設備、網絡設備驅動）的框架和開發方法，為讀者理解更復雜的驅動開發打下基礎。 第十章：嵌入式係統調試與測試 在嵌入式係統開發過程中，高效的調試和完善的測試是保證産品質量的關鍵環節。本章將係統性地介紹嵌入式係統的調試技術和常用工具。我們將詳細講解使用JTAG/SWD調試器進行在綫調試的技巧，包括設置斷點、單步執行、觀察變量、內存查看、寄存器查看等。此外，還將介紹printf調試、邏輯分析儀、示波器等輔助調試手段。對於測試，我們將探討單元測試、集成測試和係統測試的方法。讀者將學習如何編寫測試用例，如何利用仿真器和實際硬件進行測試，以及如何進行性能測試和功耗測試，從而全麵地驗證係統的功能和可靠性。 第三部分：嵌入式係統實踐與拓展 理論與實踐相結閤，纔能真正掌握嵌入式係統設計。本書的實踐與拓展部分，將帶領讀者將所學知識應用於實際項目中，並展望嵌入式技術未來的發展趨勢。 第十一章：嵌入式通信協議棧與網絡應用 現代嵌入式係統越來越趨嚮於互聯互通。本章將深入講解嵌入式係統中常用的通信協議棧，包括TCP/IP協議棧、MQTT協議、CoAP協議等。我們將分析這些協議的工作原理，以及如何在嵌入式設備上實現這些協議。讀者將學習如何為嵌入式設備構建網絡連接，實現設備間的數據傳輸和遠程控製。我們將通過實例演示，如何利用MQTT協議實現設備與雲平颱之間的通信，如何構建一個簡單的物聯網應用。 第十二章：嵌入式係統項目實戰 理論學習需要通過實踐來鞏固和深化。本章將提供幾個具有代錶性的嵌入式係統項目案例，涵蓋不同應用領域。例如，一個基於STM32微控製器的智能傢居控製係統，一個用於數據采集和遠程監控的工業測控模塊，或者一個集成瞭傳感器和無綫通信功能的智能穿戴設備。每個項目都將詳細介紹其設計思路、硬件選型、軟件架構、關鍵模塊實現以及調試方法。讀者可以通過跟隨項目實戰，將前幾章學到的知識融會貫通，提升解決實際問題的能力。 第十三章：嵌入式係統安全與可靠性設計 隨著嵌入式係統在關鍵領域的應用越來越廣泛，係統的安全性和可靠性變得尤為重要。本章將探討嵌入式係統的安全威脅，如數據泄露、惡意攻擊、非法訪問等，並介紹相應的防護措施，包括加密技術、安全認證、訪問控製等。同時，我們還將討論嵌入式係統的可靠性設計，包括容錯機製、冗餘設計、錯誤處理和故障恢復等，以確保係統在各種惡劣環境下也能穩定運行。 第十四章：嵌入式技術前沿與發展趨勢 為瞭幫助讀者更好地把握嵌入式技術的發展脈搏，本章將介紹嵌入式技術的前沿領域和未來發展趨勢。我們將探討人工智能（AI）在嵌入式係統中的應用，如邊緣計算、機器學習推理；探討5G通信技術對嵌入式係統的影響，以及低功耗廣域網（LPWAN）技術在物聯網領域的應用。此外，還將介紹RISC-V等開放指令集架構的興起，以及嵌入式係統在新能源、智慧醫療、自動駕駛等領域的創新應用。 總結 《嵌入式係統設計與應用：從硬件到軟件的深度探索》並非一本簡單的技術手冊，而是一本旨在培養讀者係統性思維和解決復雜問題能力的指南。通過對硬件原理的深入剖析，對軟件開發的細緻講解，以及對實際項目的深入實踐，本書將賦能讀者成為一名優秀的嵌入式係統工程師，能夠獨立設計、開發和部署高質量的嵌入式解決方案。無論您是剛剛踏入嵌入式領域的新手，還是希望在現有基礎上不斷提升的專業人士，都能從中獲益匪淺。

評分☆☆☆☆☆

這本書真的是讓我大開眼界，雖然書名聽起來有點技術性，但實際上內容涵蓋的範圍比我想象的要廣得多。我原本以為它會是那種枯燥乏味的技術手冊，沒想到讀起來卻很有趣。開篇就從物聯網的宏觀發展趨勢講起，用很接地氣的例子解釋瞭為什麼物聯網技術會滲透到我們生活的方方麵麵，從智能傢居的便利性，到工業生産的智能化升級，再到智慧城市的建設。它並沒有直接跳到復雜的電路圖，而是先建立起一個清晰的物聯網概念框架，讓我這個非專業人士也能大緻理解其中的邏輯和潛力。接著，它花瞭相當大的篇幅去梳理瞭各種傳感器的工作原理和應用場景，比如溫度傳感器如何感知環境變化，壓力傳感器如何測量力的大小，還有一些更高級的圖像識彆和語音識彆傳感器，它們是如何“看到”和“聽到”世界的。特彆讓我印象深刻的是，作者通過大量的實際案例，展示瞭這些傳感器是如何被集成到各種物聯網設備中的，以及它們在數據采集和初步處理中的關鍵作用。讀完這部分，我纔真正意識到，原來我們身邊無處不在的智能設備，背後都離不開這些默默工作的“眼睛”和“耳朵”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常學術化，但又不會讓人覺得難以理解，它更像是一篇嚴謹的學術論文，但又不乏思想的深度和廣度。讓我印象深刻的是，作者在探討物聯網應用時，並沒有局限於技術本身，而是深入分析瞭這些技術對社會、經濟和人類生活帶來的深遠影響。例如，在討論智慧農業時，它不僅僅介紹瞭相關的傳感器和控製係統，還分析瞭這些技術如何幫助農民提高産量、降低成本，以及對食品安全和環境保護産生的積極作用。書中還對一些新興的物聯網應用領域進行瞭展望，比如遠程醫療、智能交通等，並探討瞭這些領域所麵臨的挑戰和機遇。這種宏觀的視野和前瞻性的思考，讓我覺得這本書不僅僅是一本技術手冊，更是一本能夠啓發我們思考未來發展方嚮的指南。它讓我看到瞭物聯網技術的巨大潛力，以及它將如何塑造我們未來的生活方式，這是一種非常令人興奮的體驗。

評分☆☆☆☆☆

我帶著一種半信半疑的態度打開瞭這本書，因為我對電子工程方麵的背景知識並不是特彆深厚。然而，這本書的內容讓我感到非常受用，並且在很多方麵拓展瞭我的認知邊界。它並沒有以一種高高在上的姿態去講解那些晦澀難懂的專業術語，而是用一種非常平易近人的方式，將復雜的概念娓娓道來。我尤其喜歡書中關於功耗管理和低功耗設計的章節。在物聯網設備越來越依賴電池續航的今天，如何有效地降低功耗，延長設備的使用壽命，是一個非常關鍵的問題。這本書詳細介紹瞭各種低功耗設計技巧，從硬件選型到軟件優化，都提供瞭切實可行的建議。它還探討瞭在資源受限的環境下，如何進行高效的數據處理和通信，這對於開發低成本、高性能的物聯網終端設備非常有幫助。讀完這部分，我纔真正理解到，原來讓一個微小的傳感器節點持續工作數年，背後有著如此多的技術考量和巧妙設計。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，這本書的裝幀設計和排版風格並不是我通常會優先選擇的類型，我更偏愛簡約現代的設計。然而，一旦翻開內容，這種初次的顧慮便蕩然無存。它最吸引我的是對於“集成”這一概念的深刻剖析。作者並沒有孤立地講解每一個元器件，而是著重強調瞭它們是如何協同工作，形成一個功能完整的係統。從底層傳感器的數據采集，到中間的信號處理和通信模塊，再到頂層的應用層軟件，這本書都進行瞭詳盡的梳理。尤其是在討論數據融閤和協同感知的部分，我看到瞭不同類型的傳感器數據如何被有效地整閤，從而産生更豐富、更準確的信息，這對於實現更高級的智能決策至關重要。書中還用瞭一些篇幅去探討不同硬件平颱和軟件框架的選擇，以及它們之間如何進行有效的集成和匹配。這對於正在進行物聯網項目開發的人來說，無疑提供瞭寶貴的參考。它幫助我理解瞭，所謂的“集成”不僅僅是簡單地堆砌硬件，更是一種係統性的思維和設計能力。

評分☆☆☆☆☆

我當初選擇這本書，純粹是因為工作上需要瞭解一些跟智能硬件打交道的基本知識，沒想到它帶來的驚喜遠不止於此。這本書在闡述技術概念的同時，非常注重邏輯的嚴謹性和條理性。它不僅僅是羅列技術名詞，而是像一位循循善誘的老師，引導讀者一步步深入。例如，在介紹數據傳輸技術時，它詳細對比瞭Wi-Fi、藍牙、Zigbee、NB-IoT等主流協議的優劣勢，並結閤不同的應用場景給齣瞭選擇建議。我之前對這些技術總是傻傻分不清，看完這部分內容，我總算明白瞭它們各自的定位和適用的領域。更讓我驚喜的是，書中還觸及瞭物聯網安全和隱私保護的議題，這在當前信息時代顯得尤為重要。它並沒有迴避這些潛在的風險，而是提供瞭切實可行的解決方案和安全設計原則，讓我對物聯網技術的健康發展有瞭更深的認識。這種前瞻性和實用性兼備的分析，使得這本書不僅僅是一本技術入門讀物，更是一本能夠引發深度思考的指南，它讓我從一個更高、更全局的視角去審視和理解物聯網。