单片机系统实用抗干扰技术

单片机系统实用抗干扰技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:人民邮电出版社
作者:刘光斌
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2003-01-01
价格:39.0
装帧:平装
isbn号码:9787115109460
丛书系列:
图书标签:
  • 1212
  • 单片机
  • 抗干扰
  • 嵌入式系统
  • 电子设计
  • 实用技术
  • 电路设计
  • 电磁兼容性
  • 噪声抑制
  • 系统设计
  • 硬件开发
想要找书就要到 小美书屋
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!

具体描述

本书从单片机系统电磁兼容角度阐述了各种抗干扰技术,内容丰富,既有必要的理论论述,又有实用的抗干扰应用技术。本书是单片机开发、应用科技人员有益的参考书,也可供一般工程技术人员、大专院?Jι凸愦蟮缱影谜叩脑亩痢?

全书共9章。第1章主要从电磁兼容角度介绍了一些电磁兼容的基本概念和单片机系统电磁兼容设计的内容与目的。第2章详细阐述了元器件的选用和装配工艺。第3~6章从印

好的,这是一本关于嵌入式系统软件设计与调试的图书简介,旨在探讨如何在资源受限的环境下构建健壮、高效且易于维护的软件系统。 --- 嵌入式系统软件设计与调试:从底层驱动到应用架构 导言:现代嵌入式系统的软件挑战 在物联网(IoT)、工业控制、智能硬件飞速发展的今天,嵌入式系统已渗透到我们生活的方方面面。然而,随着功能复杂度的提升和上市时间的压力,如何设计出稳定、高效且可维护的嵌入式软件,已成为工程师面临的核心挑战。本书并非关注硬件层面的抗干扰或信号完整性,而是聚焦于软件生命周期的各个阶段——从需求分析、架构设计,到代码实现、调试优化和持续集成。我们相信,即使是最精密的硬件,也需要高质量的软件来发挥其全部潜力。 本书旨在为具有一定C/C++基础的嵌入式开发者提供一套系统化、实用的软件工程方法论,帮助他们跨越“能跑”到“好用”的鸿沟。 第一部分:软件架构与设计模式的嵌入式实践 一个健壮的系统始于清晰的架构。本部分深入探讨了如何在内存和处理能力都受限的微控制器上应用成熟的软件设计原则。 第一章:嵌入式软件生命周期与需求工程 需求捕获与约束分析: 探讨如何将模糊的系统需求转化为可测试的软件规格,重点关注实时性、功耗和内存占用的硬性约束。 架构选择: 深入对比经典的嵌入式架构模型(如循环式、事件驱动、状态机模型)的优劣,并介绍如何根据项目特性选择合适的基石。 层次化设计原则: 如何清晰划分硬件抽象层(HAL)、操作系统层(OS/RTOS)、中间件层和应用层,确保各层解耦。 第二章:面向资源的代码设计模式 有限状态机(FSM)的高级应用: 不仅仅是简单的状态转换,而是利用状态机来管理复杂的通信协议栈、电源管理和用户交互流程,确保程序逻辑的清晰和无死锁。 生产者-消费者模式在嵌入式中的优化: 针对环形缓冲区(Ring Buffer)的设计与实现,探讨如何使用原子操作或轻量级同步机制,避免传统互斥锁带来的性能开销和资源占用。 策略模式与配置管理: 如何在不修改核心代码的情况下,通过配置数据或策略对象来切换不同的设备驱动或工作模式,实现灵活的固件升级。 第三章:C/C++在嵌入式环境中的陷阱与优化 内存管理精讲: 栈、堆与静态内存的精确分配策略。深入分析嵌入式系统中动态内存分配(`malloc`/`free`)的碎片化风险,并介绍更安全的内存池技术。 编译期元编程与类型安全: 利用C++模板和`constexpr`等特性,将部分计算和类型检查移至编译期,减少运行时开销,并提高代码的鲁棒性。 位操作与数据结构优化: 讲解如何利用位域、枚举和高效的位操作来压缩数据结构,以适应有限的SRAM空间。 第二部分:实时操作系统(RTOS)与并发编程 现代嵌入式应用几乎都依赖RTOS来管理任务调度和时间敏感性操作。本部分着重于如何正确、高效地使用RTOS提供的并发原语。 第四章:RTOS内核机制与任务调度深入解析 内核工作原理: 详细剖析抢占式调度、时间片轮转和优先级继承等核心调度算法,理解系统抖动(Jitter)的根源。 任务间通信与同步(IPC): 深入讲解信号量、消息队列和事件标志组的适用场景。重点讨论如何避免死锁和竞态条件。 临界区管理与原子操作: 如何在不引入复杂锁机制的情况下,利用硬件支持的原子指令(如Load-Exclusive/Store-Exclusive)来保护共享资源。 第五章:中断服务程序(ISR)的良性设计 ISR的设计哲学: 强调“快进快出”原则。将耗时的操作从中断上下文剥离出来,确保中断响应时间的确定性。 中断上下文的数据安全: 探讨如何安全地在ISR和任务之间传递数据,避免上下文切换导致的错误。 中断优先级与嵌套管理: 科学地分配中断优先级,合理利用中断嵌套,确保高优先级事件的及时处理,同时避免优先级反转的风险。 第三部分:可靠性、调试与性能分析 软件的可靠性是嵌入式系统的生命线。本部分将介绍如何系统地验证和提升代码的质量,并提供实用的调试技巧。 第六章:嵌入式代码的静态与动态验证 静态分析工具的应用: 介绍MISRA C/C++规范、Lint工具的使用,以及如何配置规则集以捕获潜在的缓冲区溢出、未初始化变量等问题。 单元测试与驱动级测试(Mocking): 如何在无硬件或半硬件环境下,对底层驱动和业务逻辑进行隔离测试,确保驱动接口的正确性。 代码覆盖率分析: 在嵌入式平台下实施代码覆盖率度量,识别“测试盲区”。 第七章:系统级调试与性能剖析 调试器的进阶使用: 深入讲解硬件断点、数据观察点(Watchpoints)在追踪瞬时错误和内存破坏中的威力。 日志系统设计: 建立分级、可裁剪的嵌入式日志框架,实现Debug/Info/Warning/Error级别的动态切换,并在发布版本中自动剔除调试信息。 性能分析(Profiling): 使用RTOS的钩子函数或专用的性能分析工具,精确测量任务执行时间、中断延迟和上下文切换开销,定位性能瓶颈。 第八章:故障恢复与系统级健壮性 看门狗(Watchdog Timer)的软件配置与策略: 不仅仅是简单的喂狗,而是设计多级看门狗机制,区分系统假死与正常延迟操作。 异常处理机制: 针对CPU异常(如总线错误、非法指令)的捕获与安全降级处理,确保系统在遭遇不可恢复错误时能进入安全状态(Safe State)。 错误码与状态机驱动的恢复: 如何在应用层设计一套完善的错误上报与恢复流程,使系统具备自愈能力。 总结 本书提供了一套面向实践的、从理论到实践的软件工程框架,旨在帮助开发者超越简单的“点亮LED”阶段,构建出真正能在工业和消费级产品中长期稳定运行的嵌入式软件系统。通过掌握这些高级设计思想和调试技巧,读者将能够自信地应对复杂嵌入式项目对软件质量提出的严苛要求。

作者简介

目录信息

第1章 概述 1
1.1 电磁兼容(EMC)的基础知识 1
1.1.1 EMI/EMC名词和术语 1
1.1.2 EMC的标准 4
1.2 电磁干扰的形成因素 5
1.3 干扰的分类 6
· · · · · · (收起)

读后感

评分

评分

评分

评分

评分

用户评价

评分

购买这本书的初衷,是因为我所在的实验室正在进行一个涉及高精度传感器的数据采集项目,而项目场地附近有一些强电磁干扰源,导致采集到的数据波动很大,难以进行精确分析。在查阅了大量资料后,我发现了这本书,并被其“实用”二字吸引。阅读过程中,我发现它对各种常见干扰源的分析非常到位,从电网的谐波、电机的换向脉冲,到无线电发射设备产生的射频干扰,甚至还有静电放电(ESD)的危害,都进行了详细的阐述。而且,书中不仅仅是理论的堆砌,更重要的是提供了大量切实可行的解决方案。例如,在静电防护方面,它讲解了PCB板材的选择、元器件的封装、走线布局的优化,以及如何使用ESD防护二极管等。让我惊喜的是,它还详细介绍了屏蔽技术的应用,包括电磁屏蔽盒的设计、屏蔽门的制作、屏蔽电缆的选用,以及不同频率下的屏蔽效果分析,这对于我们的项目来说是至关重要的。书中还强调了“接地”的重要性,并对其进行了深入的剖析,不仅仅是简单的接地,还包括了不同接地方式的优劣势,以及如何实现良好的等电位连接。我还学到了很多关于滤波器的设计原则,比如如何根据干扰的频率特性选择合适的滤波器类型(低通、高通、带通、带阻),以及如何计算滤波器的元器件参数,这让我对硬件设计有了更深刻的理解。

评分

作为一个在电子产品设计领域的新手,我常常被各种复杂的硬件问题困扰,尤其是当产品涉及到无线通信或者部署在复杂电磁环境中时,抗干扰的问题更是让我头疼。这本书的出现,无疑为我指明了方向。它从基础的电磁兼容(EMC)理论讲起,用非常易懂的方式解释了电磁干扰的产生、传播和耦合机制,这让我对问题的根源有了初步的认识。随后,它深入探讨了单片机系统设计中的各个环节如何影响抗干扰性能,例如PCB布局的技巧,包括电源和地线的处理、信号线的走线规则、敏感信号与干扰源的隔离等。书中配有大量的实例图,清晰地展示了良好的PCB布局应该是什么样的,以及一些常见的错误布局会带来哪些潜在问题。让我受益匪浅的是关于电源完整性(PI)和信号完整性(SI)的讲解,它详细阐述了如何通过合理的电源退耦设计,包括使用不同容值的陶瓷电容和钽电容,以及选择合适的电感和磁珠,来抑制电源噪声,保证单片机工作电压的稳定。在信号完整性方面,它讲解了走线阻抗的匹配、过孔的处理、串扰的抑制等,这些都是保证信号传输质量的关键。这本书让我明白,抗干扰并非只是在硬件设计后期“打补丁”就能解决的,而是需要从设计之初就融入到整个流程中。

评分

我是一名资深硬件工程师,对EMC设计有着丰富的经验,但随着技术的不断发展,新的干扰问题和更严苛的EMC标准层出不穷,我总希望能够持续学习和更新知识。这本书对我来说,就像是与一位资深同行在进行一次深入的学术交流。它在经典EMC理论的基础上,结合了当前单片机系统设计中遇到的实际问题,提出了很多前沿的解决方案。书中关于“电磁耦合”的讲解,从电场耦合、磁场耦合、传导耦合等多个维度进行了深入分析,并给出了相应的抑制措施。让我受益匪浅的是,书中对“电磁辐射”的分析,不仅讲解了如何降低PCB板的辐射,还对连接器、线缆等外部接口的辐射控制提出了宝贵的建议。书中还详细介绍了各种滤波器设计技巧,包括无源滤波和有源滤波的设计原理、元器件选型以及参数计算,这些对于设计高性能滤波器至关重要。让我惊喜的是,书中还涉及了“软件看门狗”和“硬件看门狗”在提高系统鲁棒性方面的应用,以及如何通过合理的软件设计来配合硬件抗干扰。这本书为我提供了很多新的思路和方法,让我能够更好地应对日益复杂的EMC挑战。

评分

我是一名嵌入式软件开发者,虽然平时主要关注代码逻辑和算法实现,但深知硬件的稳定性对整个系统的至关重要。之前接触过一些做硬件的同事,他们有时会提及一些“抗干扰”方面的要求,但具体是如何实现的,我一直没有太深入的了解。这本书的出现,恰好弥补了我的这块知识盲区。它从单片机的角度出发,详细介绍了如何从软件层面来配合硬件实现抗干扰。比如,在ADC采样时,如何通过软件滤波(如滑动平均滤波、中值滤波)来消除瞬时噪声的影响,如何通过多次采样求平均值来提高精度,即使硬件本身存在一定的噪声,也能通过精巧的软件算法获得相对稳定的读数。书中还提到了中断处理的优化,比如如何设计合理的中断优先级,如何避免中断嵌套过深导致系统响应延迟,以及在中断服务程序中如何快速完成必要的数据采集和处理,减少在干扰环境下暴露的时间。让我印象深刻的是,它还讨论了看门狗定时器的使用策略,不仅仅是简单的喂狗,还包括了如何设置合理的超时时间,以及如何结合电源监控电路,在发生电源异常时及时复位系统,避免因电压跌落或尖峰造成的误触发。此外,书中还涉及了通信协议的抗干扰设计,例如CRC校验的引入,如何通过错误检测和纠正机制来保证数据传输的可靠性。还有一些低功耗设计与抗干扰的结合,例如在待机模式下如何关闭不必要的模块,降低功耗的同时也减少了潜在的干扰源,这些都是非常贴近实际需求的。

评分

作为一名初级嵌入式工程师,在学校学习的理论知识往往与实际工程项目存在较大差距,尤其是在处理实际硬件问题时,常常感到力不从心。这本书的出现,及时地填补了我在抗干扰方面的知识空白。它从单片机系统的整体架构出发,细致地剖析了各个环节可能引入的干扰源,并提供了行之有效的解决方案。让我印象深刻的是,书中关于“接地”的讲解,它不仅仅是简单地告诉你“要接地”,而是详细阐述了不同接地方式的原理和适用场景,比如单点接地、多点接地、星型接地等,以及它们对不同类型干扰的抑制效果。此外,书中还对电源滤波进行了深入的探讨,包括如何选择不同类型的电容和电感来抑制不同频段的噪声,以及如何设计有效的电源退耦电路,来保证单片机稳定工作。让我感到惊喜的是,书中还提到了“共模扼流圈”和“磁珠”等元器件在抑制高频噪声方面的作用,以及如何根据实际情况选择和使用它们。此外,书中还对“信号完整性”进行了详细的讲解,包括如何处理PCB走线中的阻抗匹配、过孔效应、串扰等问题,这些都是保证高速信号传输的关键。

评分

我们公司正在开发一款面向高端消费电子产品的新系列,对产品的可靠性和稳定性有着极其严苛的要求,特别是要应对家庭环境中各种电器产生的电磁干扰。在项目的早期规划阶段,我们就将“抗干扰”作为一项核心的研发重点。翻阅了市面上不少关于这个主题的书籍,最终选择了这本《单片机系统实用抗干扰技术》,事实证明这是一个非常明智的选择。它不仅仅是理论知识的堆砌,更充满了实战经验和工程智慧。书中关于PCB设计的讲解,让我深刻理解了“合理布局”的重要性,比如元器件的摆放顺序、信号线的布线方向、地线的连接方式等等,这些细节的差异,往往能决定产品最终的抗干扰性能。我特别喜欢书中关于“电源完整性”和“信号完整性”的章节,它用非常直观的图解和深入浅出的文字,解释了如何在PCB上设计出能够有效抑制噪声的电源和地线网络,以及如何保证高速信号在传输过程中的完整性。书中还详细介绍了各种滤波技术,包括无源滤波器和有源滤波器的设计原理和应用,以及如何根据不同的干扰类型选择合适的滤波器。让我惊喜的是,它还对射频干扰(RFI)的防护进行了深入的探讨,包括如何选择合适的屏蔽材料,如何设计有效的屏蔽结构,以及如何处理电磁泄漏等问题,这些对于我们这类产品来说至关重要。

评分

我是一名电子维修工程师,日常工作中经常遇到一些难以排查的干扰问题,很多时候是由于产品在设计阶段对电磁干扰考虑不周造成的。这本书对我来说,就像一本“疑难杂症”的诊断手册。它提供了系统性的排查思路和方法,让我能够更有效地定位问题。例如,书中详细介绍了如何利用示波器、频谱分析仪等专业设备来测量和分析干扰信号的类型、频率和强度,并根据测量结果来判断干扰的来源和耦合路径。它还列举了很多典型的干扰故障案例,并给出了相应的解决方案,比如当出现程序跑飞时,可能是由于电源不稳定或者外部射频干扰;当出现数据错误时,可能是由于信号线串扰或者接地不良。让我感到特别实用的是,书中还讲解了一些“软”的抗干扰手段,比如如何通过调整程序的采样周期、增加延时、优化中断处理等来规避一些瞬时干扰。它还深入讨论了固件的抗干扰设计,例如如何通过软件延带来提高稳定性,或者如何利用硬件看门狗和软件看门狗的结合来增强系统的鲁棒性。书中还包含了一些元器件选型的建议,比如选择具有更好抗干扰性能的芯片,或者在关键位置增加滤波元件,这些都是非常有价值的参考信息。

评分

这本书的语言风格非常接地气,没有那种枯燥的学术腔调,读起来感觉就像是在听一位经验丰富的工程师在分享他的心得体会。我本身是做产品原型开发的,经常会遇到各种“奇奇怪怪”的问题,其中很大一部分都和干扰有关。这本书就像一本“秘籍”,为我揭示了很多之前不为人知的“内幕”。它不仅仅停留在理论层面,而是深入到实际操作的细节,比如如何选择合适的电容来抑制电源噪声,如何合理布置地线来减小共模干扰,甚至是如何利用PCB板材的特性来达到一定的屏蔽效果。书中关于“串扰”的讲解,让我明白了为什么我的高速信号线总是出现问题,以及如何通过调整走线宽度、间距、层叠结构等来有效抑制串扰。让我印象深刻的是,书中还提到了“时间域”和“频率域”的分析方法,以及如何结合使用这两种方法来诊断和解决干扰问题。此外,书中还提供了很多实用的工具和方法,比如如何利用阻抗匹配器来提高信号传输质量,如何使用EMC测试夹具来评估产品的抗干扰性能。这本书对我来说,就像一本“活的”技术宝典,随时可以翻阅,随时可以从中找到解决问题的灵感。

评分

我是一名电子产品测试工程师,每天的工作就是对各种电子产品的EMC性能进行测试和评估。在工作中,我常常会遇到一些设计上的“硬伤”,这些问题在设计阶段如果得到有效的解决,可以避免大量的返工和测试成本。这本书的出现,为我提供了一个从设计源头来理解和解决EMC问题的视角。它详细介绍了各种干扰源的特性,以及它们是如何影响单片机系统的,这让我能够更好地理解测试过程中出现的各种异常现象。书中关于“接地”的讲解,让我明白了为什么有些产品在实验室测试时一切正常,但在实际应用环境中就会出现问题,这往往与接地不良有关。它还对“屏蔽”技术进行了深入的探讨,包括不同屏蔽材料的性能、屏蔽结构的优化以及屏蔽效能的计算,这些都是评估产品EMC性能的重要依据。让我感到非常实用的是,书中还提供了一些关于“EMC测试标准”的介绍,以及如何在设计阶段就满足这些标准的要求,这对于指导产品设计非常有帮助。此外,书中还对“ESD防护”进行了详细的阐述,包括ESD的产生机理、防护措施以及测试方法,这些都是保证产品可靠性的关键。

评分

这本书刚拿到手的时候,就感觉沉甸甸的,封面设计虽然不花哨,但透着一股专业劲儿。我是一名在工业自动化领域摸爬滚打多年的工程师,经常会遇到设备在恶劣电磁环境下工作不稳定的情况,这让我对“抗干扰”这个词格外敏感。翻开书页,我首先被它严谨的逻辑和丰富的案例吸引了。书中并没有一开始就堆砌那些晦涩难懂的理论公式,而是从实际应用场景出发,比如工厂车间里的电机、变频器、高压线圈等会产生什么样的电磁干扰,这些干扰是如何耦合到单片机系统中的,从耦合路径、干扰源类型等方面进行了细致的分析。我尤其喜欢它在讲解信号完整性时,并非简单地给出一堆参数,而是用生动的比喻和图示,将眼信号在PCB走线上的传播过程、反射、振铃等现象解释得一清二楚。读到“差模干扰与共模干扰的辨析”这一章节时,我顿时豁然开朗,很多之前模棱两可的概念一下子就清晰了。书中的图表质量非常高,很多PCB布局的示意图,直接就能看到那些“危险”的走线是如何规避的,那些“安全”的走线又是怎样的。而且,它还会详细讲解如何通过接地技术来减小干扰,比如星型接地、单点接地、多点接地的适用场景和优缺点,甚至连接地线的长度和粗细对滤波效果的影响都考虑到了,这对于我们实际布线时非常有指导意义。还提到了一些电源滤波的技巧,比如使用不同的电容组合来抑制不同频段的噪声,以及如何合理选择电感和磁珠,这些都是非常实用的经验。

评分

评分

评分

评分

评分

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2026 book.quotespace.org All Rights Reserved. 小美书屋 版权所有