单片机原理与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国劳动社会保障出版社

作者:金卫东

出品人:

页数:277

译者:

出版时间:2005-7

价格:29.00元

装帧:

isbn号码:9787504530714

丛书系列:

图书标签:

• 单片机
• 原理
• 应用
• 嵌入式系统
• 电子工程
• 微控制器
• C语言
• 汇编语言
• 硬件设计
• 实践教程

《数字信号处理基础》 书籍简介 在信息技术飞速发展的今天，信号无处不在，从语音、图像到传感器数据，无不以数字信号的形式存在。要高效地存储、传输和分析这些信息，就必须掌握数字信号处理（DSP）的精髓。《数字信号处理基础》旨在为读者提供一个全面、深入且实用的DSP理论与实践指南。本书不仅仅是一本理论教材，更是一座连接抽象数学概念与实际工程应用的桥梁，力求让读者在理解核心原理的同时，掌握利用这些原理解决实际问题的能力。 本书的结构设计旨在循序渐进，确保初学者能够稳步建立知识体系，而有经验的工程师也能从中找到深入探索的方向。 第一部分：离散信号与系统基础 本部分是整个DSP世界的基石。我们首先引入连续时间信号和离散时间信号的概念及其相互转换，重点讲解了采样定理，这是从模拟世界迈向数字世界的关键一步。随后，我们深入探讨了离散时间系统，包括线性时不变（LTI）系统的基本性质，并引入了至关重要的卷积和。通过大量的图示和案例分析，读者将深刻理解系统的时域响应特性。 一个核心章节专门用于介绍离散时间傅里叶变换（DTFT）。我们详细推导了DTFT的定义、性质及其在频谱分析中的应用。不同于连续傅里叶变换，DTFT揭示了离散信号的周期性频谱结构。在此基础上，我们进一步引入了离散傅里叶变换（DFT）及其高效实现——快速傅里叶变换（FFT）。本书详细剖析了FFT的原理（如按时间抽取和按频率抽取算法），并提供了不同长度FFT的计算步骤示例，这是进行频谱分析和滤波器设计的计算基础。 第二部分：Z域分析与系统设计 掌握了傅里叶分析之后，我们转向更强大的Z变换工具。Z变换是分析和设计离散时间系统的核心数学工具。本书系统地阐述了Z变换的定义、收敛域（ROC）的概念及其重要性，并详细列举了常见信号序列的Z变换对。通过Z变换的时域展开定理、乘积定理等性质，我们可以将复杂的系统差分方程转化为简洁的Z域传递函数表示。 我们深入探讨了系统函数H(z)的性质，如系统稳定性、因果性如何由传递函数和ROC的形状决定。本书强调了零极点分析，通过在Z平面上描绘零点和极点的位置，可以直观地判断系统的频率响应特性和瞬态行为。 基于Z域分析，本部分进入系统的设计阶段。我们详细讲解了IIR（无限脉冲响应）和FIR（有限脉冲响应）滤波器的基本结构和设计方法。 FIR 滤波器设计： 重点介绍窗函数法的设计流程，包括矩形窗、汉宁窗、海明窗等不同窗函数对滤波器频率响应（如主瓣宽度和旁瓣衰减）的影响，以及梅斯基尔（M-PSK）算法在等波纹滤波器设计中的应用。 IIR 滤波器设计： 阐述了模拟滤波器预畸变（如巴特沃斯、切比雪夫）到数字滤波器（如脉冲不变法、双线性变换法）的映射过程。双线性变换因其能有效避免频率混叠且具有良好的稳定性映射，在本书中被给予重点介绍和实例演示。 第三部分：有限长序列处理与应用 在实际工程中，我们处理的信号往往是有限长的，或者需要对无限长的信号进行分段处理。本部分聚焦于这些实际操作层面的问题。 我们讨论了循环卷积的概念，这是在FFT算法中实现线性卷积的数学基础。接着，本书详细阐述了快速卷积算法，即利用FFT来加速线性卷积运算，这在大型数据块的滤波处理中至关重要。 此外，本部分引入了多速率信号处理的基础知识，特别是抽取（Decimation）和插值（Interpolation）技术。这对于高效的信号变换和软件定义无线电（SDR）架构至关重要。我们解释了过采样和欠采样中的抗混叠滤波器设计问题。 第四部分：现代应用与算法实现 本部分将理论知识与前沿应用相结合。我们探讨了自适应滤波的基本概念，特别是维纳滤波器和最小均方（LMS）算法的原理。LMS算法作为一种无需预知系统特性的自适应算法，在噪声消除、回声消除等领域有着广泛应用。本书会通过实例展示LMS算法的收敛特性和性能评估。 最后，我们简要介绍了随机信号处理的入门知识，包括随机过程的平稳性、功率谱密度（PSD）的估计方法，如周期图法和更高级的参数化估计方法。这为信号的统计特性分析和系统辨识奠定了基础。 本书特色 1. 工程导向： 每一章节的设计都紧密围绕实际应用展开，例如如何根据系统指标选择合适的滤波器类型和阶数。 2. 数学严谨性： 提供了所有核心公式的完整推导，确保读者理解“为什么”而不是仅仅记住“是什么”。 3. 丰富案例： 包含大量使用MATLAB/Python等工具实现的仿真案例，帮助读者直观地观察理论效果，并为后续的硬件/软件实现打下基础。 《数字信号处理基础》适合作为高等院校电子信息工程、通信工程、自动化、计算机科学等专业的高年级本科生或研究生教材，同时也为从事相关领域研发工作的工程师提供了一本可靠的参考手册。掌握本书内容，意味着您已经具备了在数字领域处理和分析任何信号流动的核心能力。

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这本书的章节安排上体现了极强的逻辑连贯性和递进性，让人在阅读时有一种水到渠成的感觉。它的结构布局非常合理，从最底层的硬件结构剖析开始，逐步过渡到指令系统的汇编实践，然后上升到高级语言（比如C语言）在嵌入式环境下的编程范式，最后才触及到复杂的外部接口和驱动开发。这种由低到高的层次划分，确保了读者在学习高级主题时，其基础知识一定是牢固的。尤其欣赏它处理外设驱动的部分，不像有些书那样只是简单地罗列寄存器位定义，而是围绕一个具体的应用场景（比如设计一个温控系统），将ADC、PWM、UART等多个模块有机地结合起来，让读者看到不同知识点是如何协同工作的，这极大地锻炼了我的系统思维能力，让我学会了从整体上把握嵌入式系统的设计脉络。

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这本书的封面设计简洁大气，蓝白相间的配色给人一种专业而沉稳的感觉，光是看着就觉得内容一定很有深度。我通常对技术书籍的排版比较挑剔，但这本书的内页字体大小适中，行间距和段落划分也处理得非常合理，阅读起来丝毫没有压迫感。更值得称赞的是，书中的插图和电路图简直是教科书级别的清晰度，每一个元器件的标识都精确无误，即便是一个初学者对照图纸操作，也不会产生丝毫的混淆。特别是一些关键的程序流程图，逻辑线条流畅得仿佛能直接在脑海中构建起一个完整的系统模型。我可以想象，如果我在图书馆或书店里随意翻阅，仅凭其优秀的视觉呈现和版式设计，我就会毫不犹豫地把它从书架上抽下来，因为它散发出的那种“干货满满”的气质是骗不了人的。很多教材只是堆砌文字，但这本显然在“如何让人看得舒服”上下了大功夫，这对于长时间面对技术资料的读者来说，是极其重要的加分项。

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从工具链和生态系统的角度来看，这本书的与时俱进也令人感到惊喜。它并非拘泥于某一个特定年代的过时芯片或编译器，而是兼顾了经典和主流。在介绍开发环境搭建时，作者并没有采用过于偏门或学习曲线陡峭的工具，而是选择了业界内应用最广泛的几款IDE和调试器，并且针对新入门者可能遇到的路径配置、驱动安装等常见“拦路虎”提供了详尽的图文指引。这一点非常人性化，它极大地缩短了读者从“理论学习”到“实际动手”之间的过渡时间。更不用说，随书配套的资源包（如果提供的话）也保持了极高的可用性，这些资源不仅能直接编译运行，而且注释清晰，可以直接作为我们后续项目的起点模板，这种对读者体验的关注度，确实体现了作者对教育事业的责任心。

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我抱着一种审慎的态度开始阅读这本书，毕竟市面上关于基础理论的书籍汗牛充栋，真正能做到深入浅出、将复杂概念掰开了揉碎了讲明白的凤毛麟角。这本书的叙事节奏掌握得非常到位，它没有急于抛出那些晦涩难懂的寄存器地址和中断向量，而是先用生活中的实例来搭建一个宏观的认知框架，让我对“为什么要做这个设计”有了清晰的认识。比如，它在讲解时钟系统和复位机制时，并没有直接跳入晶振的计算公式，而是先描述了系统“启动瞬间”的混乱景象，然后引出了稳定时钟和可靠复位的必要性，这种讲故事的方式极大地降低了我的心理门槛。我感觉作者就像一个经验丰富的老工程师在给我做一对一的私教，每当我快要迷失在专业术语的迷宫时，总能及时出现一个形象的比喻将我拉回正轨，这种循序渐进的引导，让我对知识点的掌握更加扎实和立体。

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真正让我眼前一亮的是书中对实践案例的深度挖掘。很多书都是“理论一套，代码一套”，理论讲得天花乱坠，等你真的动手实现的时候，却发现书上的代码跑不起来，或者跑起来了也完全不知道原理。但这本《单片机原理与应用》的实战部分，几乎是将作者多年的工程经验倾囊相授。它不只是提供了“怎么做”，更重要的是探讨了“为什么这样做是当前最优解”。例如，在讲解定时器溢出计数时，书中对比了软件轮询和硬件中断的优缺点，并且给出了具体的性能测试数据和代码优化建议，这已经超出了普通教材的范畴，更像是一本高级工程师的实战手册。我尝试着按照书中推荐的某项优化思路，对一个原有的项目进行改进，结果发现程序的资源占用率明显下降，响应速度也得到了提升。这种能直接带来生产力提升的内容，才是技术书籍的灵魂所在。

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