电子设计工程实践 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

陈世文 著

图书标签:

• 电子设计
• 电路设计
• 实践教学
• 工程实践
• 模拟电路
• 数字电路
• 嵌入式系统
• 单片机
• EDA工具
• 实验指导

店铺： 夜语笙箫图书专营店

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118083330

商品编码：29761639051

包装：平装

出版时间：2012-09-01

基本信息

书名：电子设计工程实践

定价：30.00元

作者：陈世文

出版社：国防工业出版社

出版日期：2012-09-01

ISBN：9787118083330

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

---

《电子设计工程实践》(作者陈世文)是一本综合性强的实例教程，需要读者具备的基础，包括模拟电路、数字电路、单片机技术、c语言程序开发、EDA技术、硬件描述语言等方面的知识，所涉及的课程知识与工具的具体使用方法由于篇幅所限没有进行具体讲解，只进行了简要介绍，请读者根据自己的需求，参考相关书籍、资料进行掌握。全书共分5章。

内容提要

---

《电子设计工程实践》(作者陈世文)是作者指导本科生科技创新课题和全国大学生电子设计竞赛培训的工作成果总结，注重内容的实用性和实践性。通过3个典型的电子设计案例的完整实现过程，详细讲解利用单片机、FPGA进行电子系统设计的方法、步骤，给出了2011年解放军信息工程大学获全国大学生电子设计竞赛一等奖作品的设计报告。全书共分5章，内容包括：电子设计工程实践问题、基础知识与基本技能、基于MCS51单片机的温度显示报警器设计、FPGA系统设计与开发实例、基于GPS和GSM的放射源监控系统设计实例。附录为全国大学生电子设计竞赛及作品实例。本书所有设计案例的源代码可以从国防工业出版社网站：／／．ndip．下载。《电子设计工程实践》可以作为电子信息类专业学生进行电子制作、课程设计、毕业设计实践的参考书，也可作为全国大学生电子设计竞赛培训的辅导教材，对毕业求职和电子产品研发人员也具有的参考价值。

目录

---

章 电子设计工程实践概述 1．1 eda技术与现代电子设计 1．2 工程实践能力的培养 1．3 电子设计工程问题 1．3．1 电子设计中的emc与抗干扰 1．3．2 可靠性设计 1．3．3 可测性设计 1．3．4 电子系统的故障诊断与排除 第2章 基础知识与基本技能 2．1 常见基本单元电路 2．2 开发工具 2．2．1 模拟、数字电路仿真工具 2．2．2 单片机仿真工具 2．2．3 fpga开发工具 2．2．4 pcb设计工具 2．3 电子工艺技能 2．4 测试仪器仪表 2．4．1 信号发生器 2．4．2 示波器 2．4．3 频谱仪 2．4．4 逻辑分析仪 第3章 基于mcs51单片机的温度显示报警器设计 3．1 硬件设计 3．1．1 器件选择 3．1．2 电路原理图设计 3．2 源代码开发 3．2．1 文件组织结构 3．2．2 sourceiight编码 3．3 详细源代码及其说明 3．3．1 主程序 3．3．2 ds18b20程序 3．3．3 中断程序 3．3．4 按键程序 3．3．5 液晶显示程序 3．4 编译调试过程 3．5 芯片烧录 3．6 作品功能演示 3．7 改进美化 第4章 fpga系统设计与开发实例 4．1 eda概述 4．2 fpga开发基础 4．2．1 ahem的fpga／cpld器件 4．2．2 fpga开发工具介绍 4．3 基于fpga的音频处理实例 4．3．1 系统设计 4．3．2 12c控制模块 4．3．3 外围控制模块 4．3．4 建立顶层文件 4．3．5 利用modelsim进行仿真 4．4 系统小结 第5章 基于gps和gsm的放射源监控系统设计实例 5．1 总体方案设计 5．2 硬件设计 5．2．1 模块主要特性介绍 5．2．2 硬件电路实现 5．3 软件设计 5．3．1 单片机软件部分 5．3．2 windows端软件设计 5．4 总结 附录 大学生电子设计竞赛及作品实例 附录a 电子设计竞赛概况 附录b 2011年全国大学生电子设计竞赛题目 附录c 电子设计作品 作品1 作品2 作品3 作品4 参考文献

作者介绍

---

文摘

---

序言

---

《嵌入式系统开发精要》 一、 时代呼唤，技术浪潮下的基石 在飞速发展的数字时代，嵌入式系统已然成为现代科技的骨骼与神经。从智能手机、可穿戴设备到汽车电子、工业自动化，再到物联网的广阔图景，嵌入式系统无处不在，深刻地改变着我们的生活方式和工作模式。它们是隐藏在各种智能设备中的“大脑”，负责执行特定的功能，实现智能化、网络化和便捷化。正是因为嵌入式系统的强大功能和广泛应用，对掌握相关技术人才的需求日益旺盛。 《嵌入式系统开发精要》正是应时而生，旨在为读者提供一套系统、深入、实用的嵌入式系统开发知识体系。本书并非仅仅罗列技术名词或概念，而是着力于构建起开发者在实际项目中所必需的全局观和方法论。它从嵌入式系统的本质出发，循序渐进地引导读者理解其核心构成，掌握关键开发技能，最终能够独立或协作完成复杂的嵌入式项目。本书将是一扇门，引领您进入这个充满挑战与机遇的技术领域；更是一本手册，在您的开发旅途中提供坚实的指引与支持。 二、 剖析核心，洞悉嵌入式系统设计脉络 本书的核心内容围绕嵌入式系统的关键要素展开，力求做到条理清晰，逻辑严谨。 第一篇：嵌入式系统基础理论 第一章：嵌入式系统概述与发展历程 本章将首先定义什么是嵌入式系统，区分其与通用计算系统的核心差异，例如专用的硬件、实时性要求、功耗限制等。我们将回顾嵌入式系统从早期简单的微控制器应用到如今复杂多核异构系统的演进过程，重点介绍驱动这一发展的关键技术突破，如摩尔定律、集成电路工艺提升、无线通信技术进步以及操作系统和软件工程的发展。理解其发展脉络，有助于我们把握技术趋势，预测未来方向。 第二章：嵌入式微处理器与微控制器详解 本章将深入剖析嵌入式系统中扮演“大脑”角色的微处理器（MPU）和微控制器（MCU）。我们将详细介绍不同架构（如ARM、MIPS、RISC-V等）的原理、特点及其适用场景。内容将涵盖CPU的核心组件（ALU、CU、寄存器）、指令集体系结构（RISC vs CISC）、流水线技术、缓存机制等。对于微控制器，则会侧重讲解其集成的外设（GPIO、ADC、DAC、定时器、PWM、SPI、I2C、UART等）的工作原理、功能以及如何进行配置和控制。本章还将探讨不同功耗模式、内存类型（SRAM、DRAM、Flash）的选型与权衡。 第三章：嵌入式存储器与接口技术 存储器是嵌入式系统数据存储与程序运行的载体。本章将深入讲解各种类型的嵌入式存储器，包括非易失性存储器（Nor Flash, Nand Flash, EEPROM）的特点、读写机制、擦写寿命以及在系统中的应用。同时，也会介绍易失性存储器（SRAM, SDRAM）的原理和性能。此外，本章还将详细介绍嵌入式系统中常用的通信接口技术，如UART、SPI、I2C、USB、Ethernet、CAN、SDIO等。我们将分析每种接口的工作原理、协议规范、硬件实现以及在实际项目中的典型应用，并探讨如何根据项目需求选择合适的接口。 第四章：实时操作系统（RTOS）原理与选型 实时操作系统是实现嵌入式系统实时性和多任务处理的关键。本章将详细阐述RTOS的核心概念，包括任务（Task）、进程、线程、调度（静态调度、抢占式调度、时间片轮转）、任务间通信（消息队列、信号量、互斥锁）、内存管理（静态分配、动态分配、内存池）以及中断处理机制。我们将介绍几种主流的RTOS（如FreeRTOS, RT-Thread, Zephyr等）的架构和特点，并提供一套实用的RTOS选型指南，帮助读者根据项目需求（如资源限制、实时性要求、功耗、生态系统等）做出明智的选择。 第二篇：嵌入式软件开发实践 第五章：嵌入式开发环境搭建与工具链 成功的嵌入式开发离不开高效的开发环境。本章将指导读者如何搭建完整的嵌入式交叉编译开发环境，包括选择合适的编译器（GCC, Clang）、链接器、调试器（GDB）和仿真器（JTAG/SWD）。我们将详细介绍嵌入式集成开发环境（IDE）的使用，如Eclipse CDT, VS Code配合插件, Keil MDK, IAR Embedded Workbench等。内容还将涵盖版本控制工具（Git）在嵌入式项目中的应用，以及如何使用CMake等构建系统管理复杂的项目。 第六章：嵌入式C语言编程进阶 C语言是嵌入式开发的事实标准。本章将聚焦嵌入式C语言编程的特有挑战和高级技巧。内容将包括指针的深入理解与运用、位操作（位域、掩码）、内存访问（volatile关键字、寄存器操作）、栈与堆的深入剖析、预处理器宏的高级用法、函数指针、结构体与联合体的巧妙设计、以及如何编写高效、紧凑的代码以适应资源受限的环境。我们将通过丰富的代码示例，讲解如何避免常见的嵌入式C编程陷阱，提高代码的可读性和可维护性。 第七章：驱动程序设计与编写 硬件驱动程序是连接操作系统与硬件的桥梁。本章将深入讲解嵌入式驱动程序的设计原则和编写方法。我们将以常见的硬件外设（如GPIO、UART、SPI、I2C、ADC、PWM）为例，演示如何根据芯片手册和通信协议编写底层驱动。内容将涵盖中断服务例程（ISR）的设计、DMA（直接内存访问）的应用、总线驱动的抽象与封装、以及如何进行硬件寄存器的读写和配置。本章还将介绍驱动程序在RTOS中的集成方式，如提供标准化的API接口。 第八章：嵌入式Linux应用程序开发 对于更复杂的嵌入式系统，Linux操作系统提供了强大的功能和丰富的生态系统。本章将聚焦嵌入式Linux应用程序开发。内容将包括Linux用户空间和内核空间的交互、系统调用、进程间通信（IPC）机制、多线程编程、文件I/O操作、网络编程（Socket API）等。我们将介绍常用的Linux开发工具，如shell脚本、makefile、debuggers。本章还会涉及嵌入式Linux的用户界面开发，如Qt for Embedded，以及如何进行交叉编译和部署。 第九章：调试与测试技术 调试和测试是保证嵌入式系统质量的关键环节。本章将介绍多种有效的调试技术，包括硬件调试（JTAG/SWD）、软件调试（printf调试、断点调试、逻辑分析仪）、内存检测（Valgrind）、性能分析。同时，也将探讨嵌入式系统的测试方法，如单元测试、集成测试、系统测试、回归测试。本章将提供实用的调试技巧和案例分析，帮助读者快速定位和解决问题，提高开发效率。 第三篇：嵌入式项目实战与进阶 第十章：嵌入式系统项目开发流程与管理 一个完整的嵌入式项目开发不仅仅是代码的编写。本章将系统地介绍嵌入式项目的整个生命周期，从需求分析、系统设计、原型开发、硬件选型、软件开发、集成调试，到最终的部署和维护。我们将探讨敏捷开发在嵌入式项目中的应用，项目管理工具的使用，以及团队协作的最佳实践。本章还将强调文档的重要性，包括需求规格书、设计文档、测试报告等。 第十一章：常见嵌入式应用案例分析 理论结合实践是学习的关键。本章将通过分析若干典型的嵌入式应用案例，来巩固和深化读者对前面章节所学知识的理解。我们将选取不同领域的代表性项目，例如： 智能家居控制系统： 分析其架构、通信协议（如Zigbee, Wi-Fi）、传感器与执行器的集成、以及用户界面的设计。 工业自动化传感器节点： 关注其低功耗设计、实时数据采集、现场总线通信（如CAN, Modbus）以及数据传输到上位机。 车载信息娱乐系统： 探讨其多媒体处理、人机交互（HMI）、与其他车载总线（如CAN FD）的通信以及嵌入式Linux的应用。 可穿戴健康监测设备： 强调其小型化、低功耗、传感器集成、数据存储与传输以及与手机App的交互。 通过对这些案例的深入剖析，读者将能够看到不同技术和理论是如何在实际项目中得到应用的。 第十二章：嵌入式系统安全与可靠性设计 随着嵌入式系统应用范围的扩大，安全性和可靠性变得越来越重要。本章将探讨嵌入式系统的安全威胁（如代码漏洞、硬件攻击、数据泄露）以及相应的防护措施。内容将包括加密解密技术、安全启动（Secure Boot）、固件更新（OTA）的安全策略、访问控制机制。同时，本章也将关注嵌入式系统的可靠性设计，包括冗余设计、故障检测与恢复、容错技术、以及如何进行严格的系统测试以满足高可靠性要求。 第十三章：嵌入式系统性能优化与功耗管理 在资源受限的嵌入式环境中，性能优化和功耗管理是至关重要的。本章将提供多种优化方法。在性能方面，我们将讨论算法优化、代码优化（如指令级并行、寄存器分配）、中断处理优化、以及如何利用硬件加速器。在功耗管理方面，我们将介绍低功耗设计原则、动态电压频率调整（DVFS）、各种低功耗模式（sleep, deep-sleep）的原理与应用、以及如何通过硬件选型和软件策略来最小化能耗。 第十四章：嵌入式系统前沿技术展望 技术日新月异，本章将带领读者展望嵌入式系统领域的未来发展方向。我们将探讨人工智能（AI）在嵌入式设备上的应用（边缘AI）、边缘计算的兴起、RISC-V架构的崛起及其生态发展、以及更多面向物联网、5G通信、智能驾驶等领域的创新应用。本章将激发读者的探索精神，鼓励他们持续学习和跟进最新的技术动态。 三、 谁是我们的目标读者？ 本书的目标读者群体广泛，包括但不限于： 高校在校生： 电子工程、计算机科学、自动化等相关专业的学生，希望系统学习嵌入式系统知识，为未来就业打下坚实基础。 初入职场的工程师： 希望快速掌握嵌入式系统开发必备技能，提升项目实战能力。 有一定开发经验的工程师： 希望深入理解嵌入式系统底层原理，学习更高级的开发技巧和方法论，拓展技术视野。 对嵌入式技术感兴趣的爱好者： 希望系统学习嵌入式技术，开启DIY项目或进行个人学习。 项目管理者与技术决策者： 希望对嵌入式系统技术有更全面的了解，以便更好地进行项目规划和技术选型。 四、 本书的价值与特色 系统性与全面性： 涵盖嵌入式系统从基础理论到高级应用的各个环节，构建完整的知识体系。 实践性与实用性： 强调理论与实践相结合，通过丰富的代码示例和案例分析，指导读者进行实际开发。 深入浅出： 用清晰易懂的语言解释复杂的概念，逐步引导读者掌握核心技术。 前瞻性： 关注行业发展趋势，介绍最新的技术和应用，帮助读者保持技术领先。 全面覆盖： 无论是硬件选型、底层驱动，还是操作系统配置、应用开发，亦或是性能优化和安全设计，本书均有涉及。 《嵌入式系统开发精要》不仅仅是一本书，更是一段学习嵌入式系统开发旅程的引路人。通过学习本书，您将能够： 深刻理解嵌入式系统的设计原理和工作机制。 熟练掌握嵌入式开发所需的工具链和开发环境。 高效编写高质量的嵌入式C/C++代码。 设计并实现各种硬件驱动程序。 掌握嵌入式Linux应用程序开发的核心技术。 能够独立或协作完成复杂的嵌入式项目。 具备分析和解决嵌入式系统常见问题的能力。 对嵌入式技术的未来发展有清晰的认识。 加入我们，一起探索嵌入式系统的无限可能，用您的智慧和创造力，构建更加智能、互联的未来！

评分☆☆☆☆☆

我是一名刚入行的嵌入式软件工程师，虽然对底层硬件有所了解，但在进行复杂的系统级设计时，总感觉力不从心，尤其是在处理高速信号完整性和电源完整性这类“硬骨头”问题时。这本书的价值在于它构建了一个从器件选型到系统集成完整的思维框架。最让我印象深刻的是关于PCB布局布线的章节，它不再是简单地强调“走线要短”，而是深入剖析了电磁兼容性（EMC）的原理，解释了为什么某些布局会导致辐射超标，并提供了量化的设计准则。我之前总觉得EMC是交给专业机构测试时才需要考虑的事情，但书中通过生动的案例展示了，糟糕的布局在早期设计阶段就会埋下隐患，后期修改成本极高。此外，书中对不同类型连接器的特性、热管理方案的取舍，都有非常精辟独到的见解，这些都是标准教科书里往往一笔带过的“工程经验”。这本书的深度和广度，让我对“做好电子产品”有了更深刻的理解，它教会我的远不止是技术，更是一种严谨的工程哲学。

评分☆☆☆☆☆

说实话，一开始我只是抱着试试看的心态买了这本书，毕竟电子设计领域的新知识层出不穷，很难有一本书能跟得上时代。但这本书的编写者显然对行业有着深厚的洞察力。它没有沉溺于讲解已经淘汰的过时技术，而是将重点放在了当前工业界广泛应用的核心技术栈上。例如，在介绍现代微控制器（MCU）架构时，它没有停留在传统的冯诺依曼结构，而是详细对比了Cortex-M系列和RISC-V架构的优缺点，并给出了在不同应用场景下的选型建议。我特别欣赏它在“故障排除与调试”部分所花费的心思。书中列举了大量实际测试中遇到的棘手问题，比如时序违例、漂移噪声等，并详细描述了如何利用示波器、逻辑分析仪等工具，通过科学的排查步骤定位问题的根源。这部分内容对于独立开发者和小型团队来说价值连城，它极大地缩短了试错周期，让人感觉好像身边随时有位资深工程师在指导。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是电子工程爱好者的福音！我一直苦于找不到一本既有理论深度又能贴近实际操作的教材，市面上很多书要么过于晦涩难懂，要么就是零散的经验分享。然而，这本书却完美地填补了这个空白。它不仅仅是罗列了各种电路原理和设计规范，更重要的是，它通过大量的实例和项目，手把手地教你如何将抽象的理论转化为实际可行的电路。比如，在讲解低功耗设计时，作者并没有停留在公式推导上，而是结合了实际的物联网设备应用场景，详细分析了不同电源管理策略的优劣，并且给出了具体的代码和硬件布局建议。读完相关章节，我立刻动手尝试了一个便携式传感器项目，效果出乎意料地好，电池寿命远超我的预期。书中对新兴技术的介绍也非常及时，比如FPGA在信号处理中的应用，作者不仅讲解了底层逻辑，还引导我们使用最新的开发工具进行仿真和调试。这种全方位的教学方式，极大地提升了我的工程实践能力，让我感觉自己不再是纸上谈兵的“书呆子”，而是真正能够解决实际问题的工程师。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对动手实践有着极高热情的电子爱好者，但总是在理论知识的深度上感到瓶颈。这本书的独特之处在于，它成功地将“为什么”（理论）和“怎么做”（实践）紧密地编织在一起，形成了一个完整的学习闭环。它不像某些百科全书那样只是罗列知识点，而是通过一系列精心设计的实验模块，引导读者逐步深入。举个例子，在讲解模数转换器（ADC）时，它不仅解释了量化误差和信噪比，还专门设置了一个章节，教你如何通过软件滤波和硬件降噪技术（如采用隔离电源和合适的去耦电容布局）来提升最终的测量精度，并提供了可下载的参考代码和测试数据。这种以项目为导向的教学方法，极大地激发了我的学习兴趣，让我不再惧怕那些看起来高深莫测的模拟前端设计。读完这本书，我不再满足于简单的“点亮LED”项目，而是开始敢于挑战更复杂的信号采集与处理系统。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图示质量简直无可挑剔。在技术书籍中，清晰的视觉呈现是理解复杂概念的关键，而这本书在这方面做得非常出色。所有的原理图都使用了统一、规范的符号，关键信号路径的标注清晰明了，即便是多层板的剖面图，也能一眼看出信号的走向和地平面的处理方式。更赞的是，作者对一些抽象的物理现象，比如阻抗匹配，使用了大量生动的类比和动画化的描述（虽然是静态图片，但效果极佳），让原本枯燥的传输线理论变得易于消化。我曾尝试阅读一些国外引进的教材，虽然内容权威，但由于翻译和文化差异，理解起来总有些别扭。而这本书，完全是根植于我们本土的研发环境和标准，语言流畅自然，术语运用精准到位。它不仅仅是一本工具书，更像是一本精心制作的工程手册，让人爱不释手，愿意反复翻阅。