综合电子电路应用指南 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业出版社

作者:阮礽忠

出品人:

页数:348

译者:

出版时间:2004-8-1

价格:35.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787111143802

丛书系列:

图书标签:

• 电子电路
• 模拟电路
• 数字电路
• 混合信号电路
• 电路设计
• 应用电路
• 电子工程
• 电路分析
• 实践指南
• 电路原理

好的，这里为您提供一本图书的详细简介，内容将严格围绕电子电路的应用展开，但不会涉及任何“综合电子电路应用指南”中的具体知识点。 --- 《微控制器嵌入式系统设计与实践》 简介 本书旨在为工程师、高级技术学生以及电子爱好者提供一套全面而深入的、关于现代微控制器（MCU）嵌入式系统设计与实现的实践指南。在数字化浪潮席卷各行各业的今天，嵌入式系统已成为连接物理世界与数字逻辑的核心桥梁。本书侧重于从基础概念到复杂应用的全过程剖析，特别强调理论知识到实际硬件操作的转化能力。 核心内容定位： 本书聚焦于嵌入式系统的软件架构、实时操作系统（RTOS）的应用、低功耗设计策略、以及高效的硬件接口编程。我们不涉及模拟电路或传统分立元件电路的综合分析，而是专注于以微处理器为中心的数字控制与数据处理范畴。 第一部分：嵌入式系统基础与开发环境搭建 本部分是读者进入专业嵌入式开发领域的基石。我们将详细介绍微控制器的工作原理，对比不同架构（如ARM Cortex-M系列）的特点，并重点讲解如何搭建高效、可靠的开发环境。 1.1 微控制器选型与架构解析： 深入探讨主流MCU系列（如STM32、ESP32等）的内存映射、中断向量表、以及流水线执行的基本概念。不同于传统的电路分析，我们关注的是指令集的效率和寄存器层面的操作。内容包括：如何理解数据手册中关于时钟树、电源域和复位机制的描述，以及如何根据应用需求选择合适的内外部资源（SRAM/Flash大小、外设数量）。 1.2 嵌入式C语言编程精要： 强调嵌入式开发特有的编程规范和陷阱。内容涵盖：位域操作、易失性（volatile）关键字的正确使用、指针算术在硬件访问中的应用、以及栈与堆内存的管理。重点剖析在资源受限环境下，如何编写出高效、紧凑的代码，而非关注复杂的滤波器设计或信号处理算法。 1.3 工具链与调试技术： 详细介绍交叉编译、链接脚本的定制化，以及如何利用JTAG/SWD接口进行硬件在环调试。本章将教授高级调试技巧，如断点设置、内存查看、寄存器状态监控，以及使用逻辑分析仪辅助调试软件逻辑错误的实践方法。 第二部分：底层硬件抽象与驱动开发 嵌入式系统的核心挑战之一在于如何高效地与底层硬件外设交互。本部分将集中于如何编写健壮、可移植的设备驱动程序，屏蔽底层细节。 2.1 通用异步收发器（UART）与同步串行通信（SPI/I2C）： 不仅仅是讲解通信协议的原理，更侧重于如何通过直接操作寄存器或使用HAL库，实现稳定、高速的数据传输。内容包括：波特率的精确计算、错误校验机制的实现，以及多设备SPI总线仲裁的软件策略。我们将探讨如何处理高频率、高吞吐量的数据流。 2.2 定时器、计数器与脉冲宽度调制（PWM）： 深入解析定时器的多种操作模式——从简单的延时生成到输入捕获，再到复杂的输出比较。PWM章节将重点讲解如何利用硬件定时器实现电机控制、LED亮度调节等功能，并讨论如何通过软件补偿来提高PWM输出的线性度和精度。 2.3 模数转换器（ADC）与数模转换器（DAC）的高级应用： 关注数据采集的效率和质量。内容包括：多通道扫描模式的配置、过采样（Oversampling）技术在提高信噪比中的应用、以及如何利用DMA（直接内存访问）在不占用CPU资源的情况下，连续、高速地将采集到的数据传输至内存进行后续处理。 第三部分：实时操作系统（RTOS）与任务管理 对于任何需要并发执行多个逻辑、具备确定性响应时间的系统，RTOS是不可或缺的。本部分是本书的核心，它将引导读者从“裸机编程”思维转向“多任务调度”思维。 3.1 RTOS核心概念与选型： 介绍任务（Task）、调度器（Scheduler）、信号量（Semaphore）、互斥锁（Mutex）和消息队列（Message Queue）等基本概念。我们将以FreeRTOS为例，深入分析其内核的调度算法（如抢占式与协作式）。 3.2 资源管理与同步机制： 重点探讨并发编程中的陷阱，如死锁、竞态条件。如何正确使用互斥锁保护共享资源，以及使用信号量实现任务间的同步与资源计数。我们将提供大量代码实例，演示如何避免常见的RTOS编程错误。 3.3 低功耗与电源管理： 在电池供电系统中，软件对功耗的影响至关重要。本章讲解如何利用RTOS提供的休眠（Sleep）和深度睡眠（Deep Sleep）模式。内容包括：如何根据任务的优先级和唤醒频率，智能地选择合适的功耗状态，并确保在唤醒后系统状态的快速恢复。 第四部分：系统集成与高级应用模式 本部分将理论与实践相结合，展示如何将前述知识应用于构建实际的、具有一定复杂度的嵌入式系统。 4.1 文件系统与存储管理： 探讨在嵌入式设备中实现持久化存储的方案，包括FATFS在SD卡上的移植与使用，以及EEPROM或SPI Flash上的数据管理。重点在于如何设计高效的日志记录机制和数据备份策略。 4.2 嵌入式网络协议栈集成（TCP/IP基础）： 针对需要联网的设备，介绍如何移植和配置轻量级TCP/IP协议栈。内容聚焦于Socket编程在嵌入式环境中的特殊性，以及如何高效地处理网络中断与数据缓冲。 4.3 系统级可靠性与故障恢复： 讲解如何构建健壮的嵌入式系统。内容涵盖看门狗（Watchdog Timer）的合理配置、异常处理机制的设计，以及“空中下载”（OTA）固件升级方案的软件实现框架。 --- 本书目标读者群： 本书内容深度适中，既能为初学者提供清晰的入门路径，也能为有一定经验的工程师提供深入的RTOS和底层驱动优化技巧。它是一本着重于“如何实现”和“为什么这么做”的实战手册，而非停留在理论推导和电路原理分析的参考书。读者将通过大量的代码示例和系统级架构讨论，掌握构建现代、可靠嵌入式系统的核心能力。

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