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唐续 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121193835

商品编码：29764718486

包装：平装

出版时间：2013-03-01

基本信息

书名:现代电子技术综合实验教程

：48.00元

售价：32.6元,便宜15.4元,折扣67

作者:唐续

出版社：电子工业出版社

出版日期：2013-03-01

ISBN：9787121193835

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.558kg

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内容提要

　　《普通高等教育“十二五”规划教材·电子电气基础课程规划教材：现代电子技术综合实验教程》分为4部分：部分原理基础篇从数字系统基本原理出发，介绍EDA设计原理、单片机设计原理与方法及基于mc8051处理器IP核的SOPC设计；第2部分应用篇介绍FPGA和单片机设计的开发环境、工具和流程；第3部分实践篇介绍FPGA综合实验平台，给出EDA实验和单片机实验，提供综合性实验项目；第4部分信号处理篇介绍基于FPGA的DSP结构及设计方法、常用DSP模块、FIR滤波器、典型运算模块、设计型实验题目。

目录

前言
原理基础篇
章 现代电子系统设计原理
1.1 现代电子设计技术概述
1.1.1 数字系统及其一般结构
1.1.2 数字系统设计的一般过程
1.2 现代数字系统设计
1.2.1 基于PLD的EDA设计
1.2.2 基于MCU的设计
1.2.3 基于SOC和SOPC的设计

第2章 EDA技术及VHDL语言
2.1 EDA技术简介
2.2 常用EDA软件简介
2.2.1 ISE简介
2.2.2 Modelsim简介
2.2.3 ChipScope 简介
2.3 可编程逻辑器件简介
2.3.1 可编程逻辑器件发展
2.3.2 FPGA概述
2.4 VHDL语言及其硬件逻辑描述方法
2.4.1 VHDL的基本语言结构
2.4.2 库（LIBRARY）和程序包（PACKAGE）
2.4.3 实体（ENTITY）
2.4.4 结构体（ARCHITECTURE）
2.4.5 配置（CONFIGURATION）
2.4.6 VHDL的基本语言要素
2.4.7 VHDL的基本语句
2.4.8 基于VHDL的状态机设计
2.4.9 VHDL的描述风格
2.4.10 VHDL的测试基准
2.4.11 VHDL与EDA
2.4.12 VHDL特点总结

第3章 MCS-51原理及设计方法
3.1 MCS-51单片机简介
3.1.1 MCS-51单片机的硬件结构
3.1.2 MCS-51存储器的结构
3.1.3 时钟与时序
3.1.4 MCS-51的引脚
3.1.4 MCS-51的复位
3.1.6 MCS-51的扩展设计
3.2 MCS-51单片机的指令与编程
3.2.1 MCS-51单片机的指令系统
3.3 Keil C51
3.3.1 Keil C51对ANSI C的扩展
3.4 C51程序设计
3.4.1 C语言程序结构
3.4.2 使用C51的注意事项

第4章 基于MC8051核的SOPC
4.1 MC8051功能特点
4.2 MC8051结构与层次
4.3 硬件定制
4.3.1 并行I/O 口
4.3.2 定时器/计数器、串口和中断
4.3.3 可选择的指令
4.3.4 其他说明
4.4 MC8051核的使用方法简述
4.4.1 单片机方式
4.4.2 SOPC方式应用实践篇

第5章 实验硬件平台
5.1 实验平台功能特点
5.1.1 总体功能
5.2 核心板电路分析
5.2.1 核心板电路原理框图
5.2.2 FPGA主芯片
5.2.3 时钟电路
5.2.4 配置电路
5.2.5 存储电路
5.2.6 电源电路
5.2.7 按键及LED电路
5.2.8 七段数码管显示电路
5.2.9 拨码开关电路
5.2.10 FPGA的I/O分配
5.2.11 核心板与底板接口
5.3 底板电路分析
5.3.1 底板电源电路
5.3.2 蜂鸣器电路
5.3.3 液晶显示电路
5.3.4 16×16 LED点阵电路
5.3.5 RS232串口电路
5.3.6 红外通信电路
5.3.7 VGA接口电路
5.3.8 PS/2键盘和鼠标接口电路
5.3.9 串行D/A电路
5.3.10 串行A/D电路
5.3.11 实时时钟电路
5.3.12 数字温度传感器电路
5.3.13 扩展I/O电路
5.3.14 核心板与底板接口
5.3.15 底板跳线及接口
5.4 本章小结

第6章 基本EDA实验
6.1 准备工作
6.2 实验项目
6.2.1 LED驱动
6.2.2 LED流水灯
6.2.3 芯片内的逻辑分析仪ChipScope
6.2.4 键控数码管静态显示
6.2.5 数控分频器
6.2.6 含异步清零和同步使能的4位加法计数器
6.2.7 8位硬件加法器
6.2.8 VGA彩色信号显示控制器
6.2.9 LCD显示驱动器
6.2.10 SRAM控制器
6.2.11 SPI接口FLASH模块M25P16
6.2.12 通用异步收发器
6.2.13 红外收发
6.2.14 D/A转换芯片TLC5620的控制
6.2.15 A/D转换芯片TLC549的控制
6.2.16 PS/2键盘驱动
6.2.17 PS/2鼠标驱动

第7章 基本单片机实验
7.1 单片机实验准备工作
7.1.1 MC8051单片机定制与封装
7.1.2 MC8051单片机小系统
7.1.3 8051单片机系统安装与使用
7.1.4 实验操作与例程使用
7.2 单片机实验项目
7.2.1 点亮LED灯
7.2.2 简单的定时
7.2.3 交流蜂鸣器
7.2.4 数码管动态扫描显示
7.2.5 加减计数器实验
7.2.6 用PWM波控制LED亮度
7.2.7 外部中断
7.2.8 使用片外SRAM
7.2.9 16×16 LED点阵扫描显示
7.2.10 液晶显示驱动
7.2.11 红外收发
7.2.12 实时时钟PCF8563
7.2.13 LM75A数字温度计
7.2.14 TLC5620串行DAC
7.2.15 TLC549串行ADC

第8章 综合实验题目
8.1 实验准备
8.1.1 SOPC设计方式
8.1.2 SOPC方式下的MC8051 IP
8.1.3 MC8051中地址空间安排
8.2 多功能数字时钟
8.2.1 实验背景
8.2.2 实验目的
8.2.3 实验任务
8.2.4 实验要求
8.2.5 实验指导
8.2.6 思考与练习
8.3 可远程控制的简易交通灯系统
8.3.1 项目背景
8.3.2 实验目的
8.3.3 实验内容
8.3.4 实验原理
8.3.5 思考与练习
8.4 频率测量仪
8.4.1 实验目的
8.4.2 实验内容
8.4.3 实验要求
8.4.4 实验指导
8.4.5 思考与练习
8.5 相位测量仪
8.5.1 项目背景
8.5.2 实验目的
8.5.3 实验内容
8.5.4 实验原理
8.5.5 实验指导
8.5.6 思考与练习
8.6 打地鼠游戏实验
8.6.1 实验背景
8.6.2 实验目的
8.6.3 实验任务
8.6.4 实验要求
8.6.5 实验指导
8.6.6 思考与练习
8.7 基于FPGA的语音录制与回放系统
8.7.1 实验背景
8.7.2 实验目的
8.7.3 实验任务
8.7.4 实验要求
8.7.5 实验指导
8.7.6 思考与练习
8.8 基于LCD界面的电压监测系统
8.8.1 实验背景
8.8.2 实验目的
8.8.3 实验任务
8.8.4 实验要求
8.8.5 实验指导
8.8.6 思考与练习
8.9 基于温度检测的监控系统
8.9.1 实验背景
8.9.2 实验目的
8.9.3 实验任务
8.9.4 实验要求
8.9.5 实验指导
8.9.6 思考与练习信号处理篇

第9章 数字信号处理技术基础
9.1 数字信号处理概述
9.2 数字信号处理系统的结构
9.3 基于FPGA的数字信号处理
9.4 常用DSP模块及其IP核
9.4.1 快速傅里叶变换
9.4.2 FIR滤波器
9.4.3 CORDIC模块

0章 设计实验题目
10.1 音频信号分析仪
10.1.1 实验背景
10.1.2 实验目的
10.1.3 实验内容
10.1.4 实验原理
10.1.5 实验指导
10.1.6 系统误差分析
10.1.7 实验测试与结果
10.1.8 问题与思考
10.2 可调参数的FIR数字滤波器
10.2.1 实验背景
10.2.2 实验目的
10.2.3 实验内容
……

作者介绍

唐续，博士，副教授，电子科技大学电子工程学院。参与实验室专项和课程建设“电子技术实验”*精品课程创新实验开发；2005至今多项全国大学生电子设计竞赛指导，每届均获全国一等奖；负责和主研参与“十五”、“十一五”、“十二五”预研项目、“863”项目多项。

文摘

序言

《现代电子技术综合实验教程》是一本涵盖了电子技术领域多个核心分支的实践指导用书。本书旨在为学习者提供一个全面、深入的实验环境，通过亲手搭建、调试和验证，来深刻理解抽象的理论知识，并培养解决实际工程问题的能力。 全书内容结构清晰，从基础的电子元器件特性分析，到复杂的系统集成与应用，层层递进，逻辑严密。每一个实验都力求贴近实际工程应用，并辅以详实的原理讲解、清晰的操作步骤、丰富的实验数据分析以及常见问题解答，确保学习者能够高效、准确地掌握实验技能。 第一部分：基础电子电路实验 本部分作为整个教程的基石，重点在于巩固学习者对基本电子元件和电路的理解。 电阻、电容、电感参数测量与特性分析： 学习者将通过万用表、LCR数字电桥等仪器，亲手测量这些基本元件的实际参数，并观察它们在不同频率、电压下的行为差异。实验将涉及电阻的功率损耗、电容的充放电过程、电感的阻抗特性等，为后续更复杂的电路分析奠定基础。 半导体二极管及三极管特性曲线绘制与应用： 重点在于理解pn结的单向导电性以及三极管的放大作用。通过示波器、信号发生器等设备，学习者将绘制二极管的正反向伏安特性曲线，并观察其在整流、稳压等典型电路中的应用。对于三极管，将重点绘制其输入、输出及传输特性曲线，深入理解其电流放大系数、截止区、放大区和饱和区的工作状态，并尝试搭建简单的共射、共集、共基放大电路，观察信号的放大和缓冲效果。 场效应管（FET）特性分析与应用： 场效应管作为另一种重要的半导体器件，其工作原理与双极型晶体管有所不同。本部分将引导学习者绘制JFET和MOSFET的跨导特性曲线，理解其栅电压控制漏极电流的机制，并搭建简单的场效应管放大电路，比较其与双极型晶体管放大电路的优缺点。 运算放大器（Op-Amp）基本原理与典型应用： 运算放大器是现代模拟电子技术的核心。本部分将深入探讨理想运放和实际运放的特性，并通过实验实现多种经典运算电路，如同相放大器、反相放大器、加法器、减法器、积分器、微分器等。学习者将验证这些电路的传递函数，并理解它们在信号处理中的重要作用。 信号发生与处理电路： 学习者将学习如何利用集成电路（如555定时器、三角波/方波发生器）或分立元件搭建各种波形的信号源，并在此基础上实现滤波电路（低通、高通、带通、带阻）、衰减器、限幅器等信号处理模块。实验将侧重于理解滤波器的频率响应特性以及信号处理电路的功能实现。 第二部分：数字逻辑电路实验 本部分将引导学习者进入数字电路的世界，掌握数字信号的逻辑运算和电路设计。 基本逻辑门电路（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR）的实现与验证： 学习者将使用TTL或CMOS集成电路芯片，通过面包板搭建这些基本逻辑门电路，并利用数字信号源和逻辑分析仪验证其逻辑功能。 组合逻辑电路设计与实现： 在掌握了基本逻辑门的基础上，学习者将学习如何设计和实现更复杂的组合逻辑电路，如编码器、译码器、数据选择器（Multiplexer）、数据分配器（Demultiplexer）、加法器、减法器等。实验将涉及逻辑函数的化简（如卡诺图法）以及电路的实现。 时序逻辑电路（触发器、寄存器、计数器）的设计与应用： 本部分将深入研究时序逻辑电路，包括D触发器、JK触发器、T触发器等各种触发器的状态转换特性。学习者将搭建基本的移位寄存器，实现串并转换，并设计各种计数器（如加法计数器、减法计数器、可预置计数器）。 状态机（有限状态机）的设计与实现： 学习者将学习如何使用时序逻辑电路来实现有限状态机，并将其应用于更复杂的控制器设计，如交通灯控制器、步进电机控制器等。 数字电路的仿真与硬件实现： 鼓励学习者使用逻辑电路仿真软件（如Logisim, Multisim）对设计的数字电路进行仿真验证，并在确认无误后，使用FPGA开发板或CPLD器件将设计固化为硬件，体验从仿真到实际运行的完整过程。 第三部分：模拟与数字集成电路应用 本部分将整合前两部分的知识，学习更高级的模拟和数字集成电路的应用。 集成运放应用拓展： 除了基本运算电路，本部分将深入学习如比较器、滞回比较器（施密特触发器）、定时电路（多谐振荡器、单稳态触发器）、以及利用运放实现模拟滤波器（如Sallen-Key滤波器）等。 微控制器（MCU）基础实验： 介绍微控制器的工作原理，学习如何使用C语言或汇编语言对其进行编程。实验将涵盖GPIO口控制、中断处理、定时器/计数器应用、ADC/DAC接口使用、UART/SPI/I2C通信协议等。 基于MCU的嵌入式系统开发： 学习者将学习如何将微控制器与其他传感器、执行器、显示模块等集成，开发简单的嵌入式系统。例如，利用LCD显示屏显示传感器数据，控制LED灯的亮灭，驱动蜂鸣器发声，实现简单的遥控功能等。 通信电路基础： 介绍基本的数字通信原理，如ASK, FSK, PSK等调制解调技术。学习者将学习如何利用集成电路或MCU实现简单的无线通信模块，实现数据的发送与接收。 传感器接口与数据采集： 学习者将学习如何连接和使用各种传感器（如温度传感器、光敏传感器、超声波传感器、加速度传感器等），并通过ADC将传感器采集到的模拟信号转换为数字信号，再由MCU进行处理和分析。 第四部分：电源与功率电子学实验 本部分关注能量的转换与控制，是电子技术应用中不可或缺的部分。 线性稳压电源的搭建与分析： 学习者将使用三端稳压器IC（如78xx系列、LM317）搭建不同输出电压的线性稳压电源，并分析其稳压精度、负载调整率和电源调整率。 开关稳压电源（Buck, Boost, Buck-Boost）的原理与实验： 相比线性电源，开关电源具有更高的效率。本部分将引导学习者理解Buck、Boost、Buck-Boost等拓扑结构的工作原理，并通过搭建简单的开关稳压电路，观察其工作波形和输出电压的调节。 功率晶体管（MOSFET, IGBT）的驱动与开关特性： 学习者将了解功率晶体管在驱动电路中的重要性，并学习如何设计栅极驱动电路，以及分析其在开关过程中的损耗。 逆变器与变频器基础： 学习者将搭建简单的DC-AC逆变器，实现直流电到交流电的转换，并了解其在功率变换中的应用。 电机驱动与控制： 学习者将学习如何使用功率电子器件和控制电路来驱动直流电机、交流电机，并实现速度、方向等基本控制。 第五部分：电子系统集成与调试 本部分旨在培养学习者将各个独立的电子模块有机地组合成一个完整的系统，并对其进行调试的能力。 模块化设计思想： 强调将复杂系统分解为功能独立的子模块，每个模块都可以独立设计、实现和测试，最后再进行集成。 系统集成流程： 学习者将按照预先设计的系统框图，将各个模块连接起来，包括电源分配、信号连接、控制信号协调等。 调试技术与方法： 重点在于介绍和实践各种调试技巧，包括使用示波器、逻辑分析仪、万用表等测量工具，分析信号的时序和幅度，找出系统中的故障原因。 故障诊断与排除： 学习者将通过实验，学习如何识别常见的电路故障（如短路、开路、器件损坏、参数漂移等），并运用系统性的思维方法排除故障。 综合项目设计： 提供一些综合性的设计项目，例如： 智能温湿度监测与控制系统： 集成温度传感器、湿度传感器、微控制器、LCD显示屏、继电器（用于控制风扇或加热器）。 小型数据采集与存储系统： 集成传感器、ADC、微控制器、SD卡存储模块。 简单的机器人控制系统： 集成电机驱动模块、传感器（如避障传感器）、微控制器、遥控接收模块。 实验器材与安全注意事项： 本书在实验设计时，充分考虑了教学实验室的通用设备和常用元器件，如示波器、函数信号发生器、数字万用表、LCR数字电桥、直流稳压电源、面包板、各种电子元器件（电阻、电容、二极管、三极管、场效应管、运算放大器IC、数字逻辑IC、微控制器开发板等）。 同时，本书高度重视实验安全，在每个实验章节都包含了详细的安全操作规程和注意事项，例如，强调在连接电源前检查电路的正确性，注意高压操作的危险，正确使用接地保护，以及处理易燃易爆器件时的安全措施等。 学习目标： 通过本书的学习，学习者将能够： 1. 深刻理解 电子技术的核心理论知识，并能将其与实际电路联系起来。 2. 熟练掌握 各种电子测量仪器的使用方法，并能独立进行电路参数的测量。 3. 掌握 模拟电路和数字电路的设计、搭建、调试方法。 4. 具备 运用微控制器进行嵌入式系统开发的基本能力。 5. 培养 独立分析和解决电子工程问题的能力。 6. 建立 严谨的科学态度和良好的实验习惯。 本书内容丰富，结构严谨，实践性强，是电子信息类专业本科生、研究生进行实验教学以及相关领域从业人员进行技能提升的理想参考书籍。

评分☆☆☆☆☆

从整体的阅读体验来看，这本书的知识组织体现出一种非常现代化的视角。它并没有沉溺于过时的技术细节，而是紧密结合了当前电子技术领域的热点和发展趋势。这种与时俱进的内容设置，使得这本书的生命力得以延长，读者学到的知识不会很快过时。例如，在介绍某一类器件时，作者会顺带提及它在最新的系统架构中扮演的角色，这种宏观的视野对于我们理解技术的演进路径非常有帮助。而且，这本书的行文风格保持了一种难得的平衡，既有学术的严谨性，又不失工程师的务实精神，文字流畅，没有太多生硬的“翻译腔”或晦涩的学术套话。总的来说，这是一部经过精心打磨的作品，它成功地架设起了理论与工程实践之间的一座坚实桥梁，让人在学习过程中充满了被赋能的感觉，而非仅仅是知识的堆砌。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实用性体现在它对实验操作的强调上，这对我这种动手能力要求较高的学习者来说至关重要。它不仅仅停留在理论层面，更像是提供了一份详细的“操作手册”。书中对于实验器材的选取、实验环境的搭建、乃至安全注意事项，都有着非常明确的指导。我发现，作者在描述实验步骤时，语言简练且指令明确，几乎没有歧义，这在实际操作中能大大减少试错成本。更难能可贵的是，书中似乎还包含了对实验结果的深度分析框架，引导读者不仅仅是完成“照做”的步骤，而是要去思考“为什么会是这样的结果”，这才是真正有价值的工程思维培养。如果能配上一些常见故障排查的思路总结，那这本书的价值就更上一层楼了，因为它教会的不仅仅是正确的操作，更是解决问题的思路。

评分☆☆☆☆☆

翻开内页后，我立刻被它内容的广度和深度所吸引。这本书的结构安排非常巧妙，它似乎不是那种死板地罗列知识点的教科书，而是更侧重于构建一个完整的知识体系。我注意到章节之间的过渡非常自然，从基础概念的铺垫，到复杂系统的剖析，每一步都有清晰的逻辑链条支撑。这种编排方式，让我在阅读时能够很容易地跟上作者的思路，而不是在知识点之间迷失方向。特别是那些理论联系实际的部分，作者似乎花了不少心思去设计，不仅仅停留在公式推导，而是会穿插一些实际应用案例的分析，这对于我们这些希望将理论应用于实践的读者来说，无疑是极大的帮助。我感觉作者对这门学科的理解已经达到了炉火纯青的地步，能够将复杂的技术要点提炼出来，用一种既严谨又易懂的方式呈现出来，这需要深厚的功底和出色的表达能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书在内容讲解上的细腻程度，真的让我感到惊喜。很多我过去在其他资料中感到困惑的地方，在这本书里得到了非常详尽的阐述。作者似乎总能预料到读者可能会在哪里产生疑问，并提前用详细的注释或者侧边栏的“小贴士”来加以解答，这种“前瞻性”的教学设计，极大地提高了学习效率。例如，对于一些关键算法或者关键器件的工作原理，作者不仅仅给出了原理图，还会配上分步的流程解析，甚至是不同参数变化时系统响应的对比图，这种多维度的解释方式，让人能从不同角度去理解同一个概念，印象会深刻得多。我尤其欣赏它在术语使用上的规范性，每一个专业词汇的首次出现都伴随着准确且精炼的定义，这对于构建准确的技术词汇库非常有益，避免了因为术语理解偏差而导致的后续学习障碍。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计挺有意思的，色彩搭配鲜明，给人一种既专业又不失活力的感觉。我拿起这本书的时候，首先注意到的是它的排版，字体选择很合适，行距和段落间距都处理得恰到好处，阅读起来非常舒服，不会感到拥挤或者眼花缭乱。整体来看，这本书的装帧质量也挺高的，纸张厚度适中，印刷清晰锐利，即便是复杂的电路图和波形图也能看得一清二楚，这对于需要精细观察的读者来说至关重要。装帧细节上的用心，让这本书在众多技术类书籍中脱颖而出，感觉更像是一本值得珍藏的工具书，而不是那种读完就束之高阁的教材。这本书的视觉体验是相当加分的，让人在开始学习之前就对内容充满了期待，因为它给人的第一印象就是专业且注重用户体验。我希望内容也能像它的外观一样，逻辑清晰，图文并茂，能把晦涩的电子技术知识讲解得深入浅出。