ADμC8XX微控制器及接口电路设计

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出版者:7-81124
作者:张唯
出品人:
页数:239
译者:
出版时间:2008-1
价格:27.00元
装帧:
isbn号码:9787811240931
丛书系列:
图书标签:
  • 单片机
  • 微控制器
  • ADμC8XX
  • 嵌入式系统
  • 接口电路
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  • 电子工程
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具体描述

《ADμC8XX微控制器及接口电路设计》全面、系统地介绍了ADμC83X、ADμC84X微控制器的硬件结构、工作原理、指令系统、开发工具的使用及测量控制接口电路的设计,除详细阐述了ADμC83X、ADμC84X的各功能部件的结构外,还以应用实例说明其使用方法。读者可通过仿真板验证书中的例程,在最短的时间内熟悉和掌握ADμC8XX系列微控制器的开发方法和应用。

ADμC83X、ADμC84X微控制器是早期的ADμC812的后继产品。

好的,这是一份关于一本名为《ADμC8XX微控制器及接口电路设计》的图书的简介,旨在详细描述其内容,同时避免提及该书本身: --- 嵌入式系统设计与实践:现代微控制器应用与外设接口 本书旨在为读者提供一套系统化、深入的微控制器应用开发与系统集成知识体系。内容聚焦于现代嵌入式系统设计中的核心技术,涵盖了从基础的硬件接口原理到复杂的软件驱动实现,以及系统级的设计优化方法。本书特别强调理论与实践相结合,通过大量实际案例和工程实践技巧,帮助读者构建稳健、高效的嵌入式产品。 第一部分:核心处理器架构与基础编程模型 本部分深入剖析了主流嵌入式处理器(特指那些采用先进指令集、具备丰富片上资源的新一代微控制器家族)的内部结构与工作原理。 1. 处理器内核与流水线技术: 详细阐述了RISC/CISC混合架构的优势,包括指令预取、分支预测机制如何影响实际执行效率。探讨了寄存器组的组织、堆栈操作的实现方式,以及中断向量表的加载与处理流程,为后续的底层软件开发打下坚实基础。 2. 内存管理与映射: 讲解了程序存储器(Flash/ROM)与数据存储器(RAM)的组织结构。重点分析了存储器保护单元(MPU)的功能,如何实现任务间的内存隔离与访问权限控制,这对于构建实时操作系统(RTOS)环境至关重要。此外,还涉及外部存储器接口(如SDRAM、NOR/NAND Flash)的初始化与时序要求。 3. 时钟系统与电源管理: 深入解析了系统时钟树的配置,包括内部振荡器、锁相环(PLL)的倍频与分频策略。重点讨论了低功耗设计,如休眠模式、唤醒源选择、以及动态电压与频率调节(DVFS)技术,以满足便携式设备对能效的严苛要求。 4. 中断系统与实时性保证: 全面覆盖了优先级中断控制器(NVIC)的配置,包括中断分组、抢占设置。通过实例演示了如何精确地处理快速响应事件,并讨论了中断延迟的分析方法,确保系统满足严格的实时性指标。 第二部分:关键系统外设的深入应用 本部分聚焦于嵌入式系统中不可或缺的I/O与通信接口的原理、编程实现及性能优化。 1. 通用定时器与脉冲宽度调制(PWM): 不仅仅停留在基础计数功能上,本书详细介绍了高级定时器(如互补输出、死区插入功能)在电机控制、电源管理中的应用。讲解了如何利用捕获/比较模块实现高精度的信号测量与波形生成。 2. 模数转换器(ADC)与数模转换器(DAC): 深入研究了多通道、高速ADC的采样理论,包括过采样、欠采样技术对噪声抑制的效果。分析了流水线型ADC与Sigma-Delta型ADC的适用场景。对于DAC,探讨了如何通过数字滤波技术优化输出波形的平滑度。 3. 异步串行通信接口(UART/USART): 涵盖了波特率的精确计算、校验位的设置,以及RS-232、RS-485等标准协议的电气特性匹配。重点分析了DMA(直接内存访问)在UART数据传输中的应用,以减轻CPU负载。 4. 同步串行通信协议(SPI与I2C): 对SPI的四种工作模式进行了详尽的对比,并提供了高速数据传输(如驱动TFT显示屏)的优化配置。对于I2C,详细讲解了总线仲裁、多主设备模式的实现,以及如何高效地读写EEPROM和传感器等从设备。 5. 总线接口技术: 重点介绍了CAN(控制器局域网)在工业控制和汽车电子中的应用,包括报文过滤、错误检测与恢复机制。同时,也涵盖了USB(通用串行总线)设备模式的枚举过程、端点配置和驱动程序的设计思路。 第三部分:嵌入式系统设计与调试策略 本部分转向系统级集成与软件工程实践,旨在提升开发效率和产品可靠性。 1. 固件的开发环境与工具链: 介绍了交叉编译环境的搭建,汇编语言在启动代码中的作用,以及链接脚本(Linker Script)的定制化编写,确保代码和数据段正确映射到目标地址空间。 2. 调试与故障诊断技术: 详述了JTAG/SWD接口的工作原理及其在硬件调试中的应用,如断点设置、寄存器监视、内存查看。重点分析了逻辑分析仪和示波器在捕捉时序错误、电源噪声和信号完整性问题中的实战技巧。 3. 驱动程序设计模式: 探讨了如何设计可移植、可复用的设备驱动框架。介绍了寄存器抽象层(HAL)与硬件抽象层(LL)的设计哲学,使得驱动代码能更平滑地迁移到不同的微控制器平台。 4. 嵌入式实时操作系统(RTOS)基础: 简要介绍了多任务调度、任务间通信(消息队列、信号量、互斥锁)的基本概念,并分析了在资源受限环境下选择和裁剪RTOS的原则。 5. 系统可靠性与电磁兼容性(EMC): 从PCB布局的角度讨论了信号完整性、电源完整性的重要性。包括去耦电容的选型与布局、地线设计(单点接地、星形接地)规范,以及如何通过屏蔽和滤波来增强系统抗干扰能力。 --- 目标读者: 本书适合于电子工程、自动化、计算机科学等专业的本科高年级学生、研究生,以及从事嵌入式系统开发、硬件设计、固件编程的工程师和技术爱好者。通过学习本书内容,读者将能够独立完成从硬件选型、系统架构设计到软件驱动实现的全流程嵌入式项目开发。

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目录信息

读后感

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在我从事嵌入式系统开发的生涯中,我一直觉得“接口电路设计”是决定一个项目成败的关键环节之一。它不仅仅是简单地连接几个元器件,更涉及到信号完整性、电源稳定性、电磁兼容性等诸多复杂因素。《ADμC8XX微控制器及接口电路设计》这本书,正是我一直苦苦寻找的那本能够深入剖析这个问题的宝典。我特别欣赏书中对ADμC8XX系列微控制器丰富的外设接口是如何与实际应用场景结合的详细阐述。例如,书中在讲解GPIO接口时,不仅介绍了基本的输入输出功能,还深入探讨了如何利用其定时器、PWM功能来实现更复杂的控制,如何进行电平匹配,如何处理高低速信号的接口设计。对于ADC和DAC单元,书中更是花了大量的篇幅来讲解如何通过外部电路优化其性能,包括抗干扰设计、滤波电路的设计、参考电压源的稳定性对精度的影响等。我还注意到书中对通信接口,如SPI、I2C、UART的设计讲解得非常细致,从协议的理解到具体的硬件电路实现,包括信号调理、电平转换、总线驱动能力以及如何考虑EMC问题。这本书的内容非常扎实,理论与实践相结合,而且针对性极强,让我在面对复杂接口设计时,少走了很多弯路。

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读完《ADμC8XX微控制器及接口电路设计》,我感觉自己像是打开了新世界的大门,尤其是对于那些看似简单实则蕴含深奥学问的接口电路,有了全新的认识。我一直觉得,掌握微控制器的核心指令集只是基础,而真正能让一个嵌入式系统活起来的,是那些巧妙连接现实世界与数字世界的接口电路。这本书在这方面做得非常出色,它没有回避那些复杂的细节,而是逐一剖析,例如书中对于ADC的讲解,不单单是介绍其基本原理,更是深入探讨了采样定理、抗混叠滤波器的设计、参考电压的稳定性对精度的影响,以及如何根据不同的应用场景选择合适的采样模式。这对于我这样需要进行高精度数据采集的工程师来说,简直是福音。同样,对于通信接口,如UART、SPI、I2C,书中不仅给出了标准的接口协议讲解,更重要的是结合ADμC8XX的硬件特性,讲解了如何进行高效的波特率设置、中断处理、DMA应用,甚至是如何通过优化硬件设计来减少信号串扰和提高通信稳定性。我还特别欣赏书中关于电源管理和低功耗设计的章节,这对于电池供电的嵌入式设备来说至关重要,书中给出了许多实用的技巧,能够帮助我设计出更节能的产品。这本书的内容深入浅出,既有理论的高度,又有实践的广度,确实是一本难得的佳作,让我受益匪浅。

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坦白讲,在我拿到《ADμC8XX微控制器及接口电路设计》这本书之前,我对ADμC8XX系列的了解仅限于它是一款功能比较全面的MCU。但这本书的出现,彻底颠覆了我的认知。它不只是介绍了一个芯片,而是将这个芯片置于一个完整的应用体系中来讲解。我尤其看重书中关于“接口电路设计”这一部分的深度。要知道,一个微控制器的性能再强大,如果不能有效地与外部传感器、执行器、通信模块等连接,那它也只是一个“空壳”。这本书恰恰解决了我的痛点。它详细讲解了如何根据ADμC8XX的引脚特性,设计出稳定可靠的I/O接口,如何处理信号的匹配、隔离和保护;对于ADC/DAC接口,不仅仅停留在规格书的参数解读,而是深入到如何通过外围电路优化信号质量,降低噪声干扰,提升转换精度;对于各种串行/并行通信接口,书中也给出了非常详尽的设计思路和实现方法,例如如何正确配置时钟、数据位、校验位,如何处理总线冲突,如何设计必要的接口缓冲电路等等。我发现,通过学习这本书,我不再害怕那些复杂的硬件接口需求,反而能更有信心去设计和实现它们。这本书的价值,在于它将理论知识与实际工程应用紧密结合,为我打开了通往高效嵌入式系统设计的大门。

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在嵌入式系统开发领域,微控制器的选择固然重要,但真正决定项目成败的,往往是对其外围接口电路的精妙设计。《ADμC8XX微控制器及接口电路设计》这本书,恰恰抓住了这个核心痛点。我一直对ADμC8XX系列微控制器的集成度感到惊叹,尤其是它强大的ADC/DAC能力,但如何将其潜力最大化,一直是我探索的重点。这本书在这方面给了我极大的帮助。我非常赞赏书中对ADμC8XX内置ADC和DAC的深入剖析,它不仅仅是介绍规格,而是详细讲解了如何通过精心设计的输入/输出接口电路,来优化信号的采集和输出精度。例如,书中对于ADC的输入端,就详细阐述了如何设计滤波器来抑制噪声,如何选择合适的放大器来匹配信号源,如何保证参考电压的稳定性和准确性。同样,对于DAC输出,书中也给出了如何设计具有良好驱动能力的输出电路,如何实现精确的电压或电流控制。此外,书中对SPI、I2C、UART等通信接口的设计也进行了深入的讲解,包括如何处理高速通信的信号完整性问题,如何进行总线驱动和保护,以及如何设计必要的接口缓冲和隔离电路。这本书的内容非常全面且具有很高的实践指导意义。

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自从我开始接触嵌入式开发以来,就一直对ADI公司出品的微控制器情有独钟,尤其是ADμC8XX系列,它集成的ADC/DAC和强大的处理能力,为很多应用提供了极大的便利。然而,要真正发挥出这些器件的全部潜能,精通接口电路设计是必不可少的。《ADμC8XX微控制器及接口电路设计》这本书,简直就是为我量身定制的。我最欣赏书中对ADμC8XX系列微控制器内部模拟前端和数字接口的深度挖掘。例如,在ADC章节,书中不仅介绍了它的基本工作原理,更深入地讲解了如何通过外部电路来优化信号的输入耦合,如何设计合适的抗混叠滤波器,如何保证参考电压的稳定性和精度,从而实现更高精度的信号采集。对于DAC输出,书中也提供了详细的接口电路设计思路,如何实现电流输出或电压输出,如何避免信号失真。而且,书中对SPI、I2C、UART等常用通信接口的设计也进行了详尽的阐述,包括如何正确配置寄存器,如何设计驱动电路,如何处理中断和DMA,以及如何考虑信号完整性。这本书的内容非常详实,能够帮助我解决在实际项目开发中遇到的各种接口难题。

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在我看来,一本好的技术书籍,不仅要能传授知识,更要能激发读者的思考,并赋予实践的勇气。《ADμC8XX微控制器及接口电路设计》这本书,无疑就做到了这一点。我一直以来都觉得,微控制器的强大之处在于它能够连接现实世界,而“接口电路设计”就是实现这种连接的桥梁。这本书在这方面做得非常到位。它没有回避那些技术上的难点,而是迎难而上,将ADμC8XX系列微控制器各种接口电路的设计原理、实现方法、以及在实际应用中可能遇到的问题,都进行了深入的剖析。例如,在讲解ADC接口时,书中详细阐述了如何根据应用需求选择合适的ADC模式,如何通过外围电路优化信号输入,如何进行噪声抑制和滤波,如何处理参考电压的稳定性和精度问题。对于通信接口,如SPI、I2C、UART,书中不仅介绍了基本的通信协议,更重要的是结合ADμC8XX的硬件特性,讲解了如何设计驱动电路,如何处理高速通信时的时序问题,如何进行总线仲裁,以及如何考虑EMC问题。这本书的内容翔实,分析透彻,让我感觉自己不仅仅是在学习理论,更是在学习如何解决实际工程问题,这对于我来说,是极其宝贵的。

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我一直在寻找一本能够真正帮助我理解并掌握ADμC8XX系列微控制器核心优势的书籍,尤其是它在模拟前端和接口电路设计方面的强大能力。市面上的书籍很多,但大部分要么过于理论化,要么内容过于浅显。《ADμC8XX微控制器及接口电路设计》这本书,可以说恰好填补了这一空白。我非常赞赏作者在书中对ADμC8XX的ADC和DAC单元的深度解析。要知道,ADμC8XX系列在同类产品中,其集成的高精度ADC和DAC是其核心竞争力之一。书中不仅仅停留在介绍其功能,更是详细阐述了如何通过优化外部电路来最大化其性能,例如,关于ADC的输入端电路设计,书中讲解了如何选择合适的运算放大器,如何设计滤波器来抑制噪声,如何考虑信号源的内阻对采样精度的影响,以及如何通过参考电压的稳定性和去耦来保证ADC的线性度和精度。同样,对于DAC的输出电路,书中也提供了如何设计输出缓冲、电流源、电压源的详细指导。此外,书中对各种通信接口,如SPI、I2C、UART的设计也进行了深入的分析,包括如何根据实际应用场景选择合适的通信速率、如何处理中断和DMA,以及如何进行硬件接口的电气特性匹配。这本书的内容详实,条理清晰,无疑是ADμC8XX系列开发者的宝贵资源。

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这本书的出现,简直就是给我这种在嵌入式开发领域摸爬滚打多年的老兵,突然间注入的一剂强心针。我一直以来都对ADI公司出品的微控制器情有独钟,尤其是ADμC8XX系列,它在性能、功耗和集成度上的平衡做得相当出色,但说实话,想要深入地掌握它,并且将各种外设接口设计得游刃有余,确实需要花费一番功夫。市面上关于通用型微控制器的书籍不少,但专门针对ADμC8XX系列,并且能将硬件接口设计这个核心难点讲得透彻的书,却屈指可数。当我看到《ADμC8XX微控制器及接口电路设计》这个标题时,我内心是充满期待的。从书名就能感受到作者的用心,不是泛泛而谈,而是直击核心,直指“接口电路设计”这个最能体现微控制器应用价值的部分。我迫切地想知道,这本书能否真正解答我在实际项目开发中遇到的那些棘手的接口问题,比如如何优化ADC采样精度,如何处理SPI/I2C通信的速率和时序,如何高效地利用GPIO来实现各种控制逻辑,以及如何结合ADμC8XX的强大处理能力,设计出既稳定又高效的嵌入式系统。我希望这本书不仅仅停留在理论层面,更能提供大量的实战案例,详细分析电路设计的每一个细节,从元器件的选择、PCB布局的注意事项,到实际的调试技巧,都能有所提及。毕竟,理论知识再扎实,如果不能落地,那终究是空中楼阁。我对这本书的期望很高,希望它能成为我案头必备的参考手册,指引我更上一层楼。

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我一直坚信,对于任何一款微控制器而言,其核心价值的体现往往在于其接口的设计和应用。《ADμC8XX微控制器及接口电路设计》这本书,正是在这个方面给了我极大的启发。我特别喜欢书中对于ADμC8XX系列微控制器在模拟信号处理和数字通信接口方面的详尽解读。它不只是罗列参数,而是深入到电路设计的细节,例如,在讲解ADC时,书中就详细阐述了如何通过设计差分输入电路来提高抗干扰能力,如何通过选择合适的滤波元件来抑制噪声,如何处理信号的幅度匹配等。对于DAC输出,书中也给出了如何设计具有良好驱动能力的输出级,如何实现精确的电压或电流输出。此外,书中在通信接口设计方面也做得非常出色,详细讲解了SPI、I2C、UART等接口在实际应用中的电路设计要点,包括如何选择合适的接口芯片,如何进行电平转换,如何处理信号的延迟和抖动,以及如何进行EMC防护。这本书的内容之丰富,让我感觉像是获得了一本“秘籍”,能够指导我在ADμC8XX的开发道路上少走弯路。

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说实话,作为一名多年从事嵌入式开发的工程师,我手里已经堆了不少关于微控制器的技术书籍。但《ADμC8XX微控制器及接口电路设计》这本书,一拿到手里,我就能感受到它的分量。它没有泛泛地介绍通用的微控制器原理,而是精准地聚焦在ADμC8XX这个系列上,而且更进一步,将重心放在了“接口电路设计”这个极其关键的实操环节。我特别看重书中关于ADμC8XX系列中那些独特且强大的模拟前端的讲解。例如,它详细解析了如何利用ADμC8XX内置的ADC,通过设计合适的信号调理电路,来应对不同类型的传感器信号,如何处理噪声、如何进行增益控制、如何实现高精度的采样。对于DAC部分,书中也给出了如何设计驱动电路,如何生成标准信号源,如何实现与外部电路的精确匹配。此外,书中对各种通信接口的设计,如SPI、I2C、UART,也进行了深入的剖析,不仅讲解了协议本身,更重要的是结合ADμC8XX的硬件特性,给出了实际的电路设计方案,包括信号的完整性、时序的准确性、以及如何处理总线冲突等问题。这本书的内容之详细,让我感觉像是拥有了一位经验丰富的导师在手把手地教我,让我对ADμC8XX的理解和应用水平得到了质的飞跃。

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