单片机原理及接口技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:

出品人:

页数:321

译者:

出版时间:2009-1

价格:29.60元

装帧:

isbn号码:9787040255461

丛书系列:

图书标签:

• 单片机
• 原理
• 接口技术
• 嵌入式系统
• 电子工程
• 微控制器
• C51
• 汇编语言
• 硬件设计
• 实践教程

《硬件电路设计与实践：从基础到高级应用》 这是一本面向电子工程、嵌入式系统开发以及对硬件设计充满热情读者的专业书籍。本书旨在系统性地梳理和阐述现代硬件电路设计的核心理念、关键技术与实际应用，帮助读者构建扎实的理论基础，掌握灵活的实践技能，从而独立完成从概念到原型、再到最终产品的全过程设计。 本书结构与内容概述： 本书内容以循序渐进的方式展开，从最基础的电子元件特性分析出发，逐步深入到复杂的系统级设计。 第一部分：模拟电路基础与应用 电子元件的物理原理与特性： 深入剖析电阻、电容、电感等基本无源元件的内在物理机制，理解其在不同工作状态下的行为。详细介绍二极管（包括各种类型如齐纳管、肖特基二极管）和三极管（BJT）及场效应管（FET）的p-n结原理、工作区划分、参数定义及其在放大、开关电路中的应用。 基本放大电路设计： 学习不同组态（共发射极、共集电极、共基极）的放大电路原理，理解其电压增益、输入阻抗、输出阻抗等关键性能指标。介绍多级放大器的设计方法，以实现更高的增益和更好的频率响应。 信号调理与滤波： 讲解差分放大器、仪表放大器的原理与应用，使其能够精确地放大微弱信号并抑制噪声。深入探讨各种滤波器（低通、高通、带通、带阻）的设计方法，包括有源滤波和无源滤波，理解其频率特性和对信号的影响。 电源管理与稳压： 介绍线性稳压器和开关稳压器（Buck, Boost, Buck-Boost）的工作原理、设计考量和效率优化。重点讲解电源滤波、纹波抑制以及过压、过流保护电路的设计。 振荡器与波形生成： 探讨LC振荡器、RC振荡器、晶体振荡器等不同类型的振荡电路，理解其起振条件和频率稳定性。学习如何设计产生锯齿波、方波、三角波等标准波形的电路。 第二部分：数字电路设计与逻辑实现 数字逻辑基础： 回顾布尔代数、逻辑门（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR）的逻辑功能和时序特性。介绍组合逻辑电路的设计方法，包括卡诺图化简、逻辑综合和电路实现。 时序逻辑电路： 深入理解触发器（D触发器、JK触发器、T触发器、SR触发器）的翻转特性和状态转移。学习寄存器、移位寄存器、计数器（同步、异步、加法、减法、模N计数器）的设计与应用，理解它们在数据存储、移位和定时计数中的作用。 状态机设计： 学习如何使用状态转移图（State Transition Diagram）和状态转移表（State Transition Table）来描述和设计有限状态机（FSM）。区分摩尔型（Moore）和米利型（Mealy）状态机，并探讨其在控制逻辑设计中的优劣。 数字系统构建模块： 讲解多路选择器（Multiplexer）、译码器（Decoder）、编码器（Encoder）、加法器（Adder）、减法器（Subtractor）等基本数字集成电路的功能和应用。 硬件描述语言（HDL）入门与进阶： 介绍Verilog或VHDL语言的基础语法、数据类型、运算符和行为级建模。学习如何使用HDL进行模块化设计、层次化设计，并进行功能仿真和时序仿真。 第三部分：接口技术与通信协议 串行通信接口： 详细讲解UART（通用异步收发器）的通信原理、波特率设置、数据帧格式以及硬件实现。介绍SPI（串行外设接口）和I2C（集成电路互联）总线的通信协议、主从设备交互流程、时钟同步机制及其在微控制器与外设通信中的广泛应用。 并行通信接口： 讨论并行接口的基本原理、总线控制和数据传输方式，以及其在早期设备连接中的作用。 高速接口与总线： 介绍USB（通用串行总线）协议的层级结构、通信模式（控制、中断、批量、同步）和设备枚举过程。讨论PCIe（PCI Express）等高速串行总线的基本概念，理解其点对点连接和差分信号传输的优势。 传感器接口与信号采集： 讲解如何连接和读取各类传感器（如温度、湿度、光照、压力传感器）的输出信号，包括模拟信号的ADC（模数转换器）采样原理、量化噪声和采样定理。介绍数字传感器接口（如I2C, SPI）的使用方法。 显示与人机交互接口： 探讨LCD（液晶显示器）和OLED（有机发光二极管）显示屏的驱动原理和接口方式。介绍按键、触摸屏等输入设备的信号处理和接口设计。 第四部分：系统级设计与实践 PCB（印制电路板）设计流程： 介绍从原理图绘制、元件库建立、网络列表生成到PCB布局布线、DRC（设计规则检查）、Gerber文件输出的完整流程。重点讲解信号完整性、电源完整性、EMI（电磁干扰）抑制等PCB设计中的关键考虑因素。 嵌入式系统硬件架构： 剖析典型嵌入式系统的硬件组成，包括中央处理器（CPU）、内存（RAM, ROM）、存储器（Flash）、输入/输出接口（I/O Ports）、时钟电路、复位电路等。 功耗管理与低功耗设计： 学习如何分析和优化电路的功耗，包括选择低功耗元件、采用休眠模式、动态电压和频率调整（DVFS）等技术。 调试与测试技术： 介绍使用示波器、逻辑分析仪、万用表等工具进行电路调试和故障诊断的方法。讲解硬件测试用例的设计和执行。 项目案例分析： 结合实际项目，如简单的嵌入式设备、数据采集系统或控制单元，详细演示硬件设计、原型制作、软件调试和系统集成的全过程，帮助读者巩固所学知识并提升实战能力。 本书特色： 理论与实践紧密结合： 每个章节都配有丰富的实例分析和电路图解，强调将理论知识转化为实际电路设计。 内容全面且深入： 覆盖了从基础元器件到复杂接口和系统设计的各个层面，为读者提供系统性的学习路径。 语言清晰易懂： 避免使用过于晦涩的专业术语，力求用最直观的方式解释复杂概念。 面向工程应用： 关注设计中的实际问题和工程约束，指导读者进行可靠、高效的硬件设计。 通过学习本书，读者将能够独立完成从概念验证到实际产品原型搭建的整个硬件设计过程，为从事相关领域的工程师和爱好者提供宝贵的知识财富。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书的附录部分是我翻阅体验中最具争议的一块区域。理论上，附录是用来提供扩展资料、工具链介绍或重要的标准对照表的。然而，这本书的附录竟然包含了大约三分之一的篇幅，用于介绍一个早已被市场淘汰的、特定型号的开发板的各种配置细节和编程环境搭建步骤。这些信息不仅过时，而且对于学习通用原理毫无帮助。更令人哭笑不得的是，一个关于汇编语言基础的介绍章节，其内容质量之低劣，简直是侮辱了汇编这门语言。它只是罗列了几个最基础的跳转和数据传送指令，没有一个实际的汇编代码优化案例，更没有解释在何种特定场景下（如对时间要求极苛刻的底层启动代码）使用汇编的必要性。如果说前几章是“理论不深”，那么附录就是“内容冗余且价值低下”。我期望看到的是关于不同编译器优化等级的对比分析，或是不同操作系统的实时性比较，但最终得到的却是一堆可以轻易在网络上找到的、且已经过时的工具链文档的电子版复印件。这本书的结构规划显然是失衡的，将有限的篇幅资源浪费在了这些对提升核心技能无益的边角料上。

评分☆☆☆☆☆

从结构上看，这本书的理论深度明显不足，更像是一本“快速入门指南”，但其篇幅和定价却与一本深入的专业参考书相匹配，这构成了一种强烈的反差感。例如，在讲解串行通信（如UART）时，作者将波特率的计算公式简单地展示了出来，却对晶振频率的微小误差如何累积并导致接收端误码率升高的问题，完全避而不谈。这在高速率通信场景下是致命的缺陷。此外，书中关于电源管理和去耦电容选择的章节，内容贫乏到可以忽略不计，仅仅是一张标准的电源引脚图，然后建议“根据数据手册添加”。对于任何一个实际设计PCB板的人都知道，电源部分的滤波和布局往往是决定整个系统稳定性的关键因素。这本书在这些至关重要的、将理论转化为实践的“黑魔法”环节上，表现得极其保守和敷衍，仿佛作者认为读者已经人手一本《PCB设计基础》，不需要在此赘述。这种知识上的“避重就轻”，让读者在合上书本时，心中充斥的不是知识的充实感，而是对接下来实际调试中可能遇到的各种突发状况的深深不安。

评分☆☆☆☆☆

我购买这本书的目的是为了提升我对特定主流微控制器平台的底层驱动能力，特别是关于模数转换器（ADC）的高速采样和中断同步机制的深度应用。然而，书中对这方面的论述简直是蜻蜓点水，蜻蜓点到为止。它给出了一个基于轮询模式的ADC读取示例，代码简洁得近乎天真，完全没有触及到任何需要解决实际工程问题的层面。当涉及到如何处理多通道交错采样、如何利用硬件触发源来确保数据采集的时间精度时，全书的笔墨戛然而止，仿佛这些高级话题超出了作者的知识范畴。更令人沮丧的是，书中提供的所有代码示例，几乎都集中在使用最基础的C语言特性，完全没有体现出任何嵌入式开发中常用的宏定义技巧、位操作的精妙运用，更不用提任何面向对象的思想在固件设计中的影子。这本书似乎停留在上个世纪末期的教学理念，固执地认为只要能“点亮LED”和“读取按键”，就算完成了教学任务。对于追求效率、追求代码健壮性和可维护性的现代工程师而言，这本书提供的代码范例，与其说是参考，不如说是需要被彻底重写的反面教材。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计相当传统，带着一种老派工科教材特有的朴实无华，蓝白为主色调，字体工整得像是用尺子量出来的。我最初抱着很高的期望走进图书馆，想找一本能彻底“捋顺”微控制器工作机制的宝典。遗憾的是，这本书更多地像是一本详尽的器件手册的文学化转译，而非对底层逻辑的透彻剖析。它花了大量的篇幅去罗列各个寄存器的位定义、时序图的每一个细节，对于初学者而言，这些信息固然是重要的“砖块”，但缺乏一个清晰的、将这些砖块搭建成宏伟建筑的“蓝图”。我期望看到的是一套经过精心设计的、循序渐进的教学路径，能够引导读者从对“硬件”的敬畏逐步过渡到对“控制”的掌控。然而，书中对软件算法的讨论显得力不从心，很多时候，涉及到复杂的定时器中断嵌套或者串行通信协议的深入优化时，文字就变得晦涩起来，仿佛作者急于结束这个章节，转而去讲解下一个硬件模块的引脚分配。对于那些希望通过阅读此书，能独立设计出一个具备复杂实时控制系统的工程师来说，这本书提供的工具箱是齐全的，但缺少了“如何使用这些工具解决棘手问题”的实战案例和经验总结。它的价值在于提供了一个详尽的参考，而非一次酣畅淋漓的学习体验。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和印刷质量简直是一场视觉上的灾难，油墨的浓淡不均简直像是随机墨水喷洒的结果，很多电路图的线条模糊不清，尤其是那些密集的信号线和地线交叉的地方，我不得不借助放大镜才能辨别出哪个点是连接点，哪个点只是墨点。更要命的是，书中对一些核心概念的解释，其逻辑跳跃性非常大，仿佛作者在写书的过程中，脑子里同时有三个不同的项目在并行运行，导致章节之间的过渡生硬得像被人用刀生生切开一样。比如，在前一章还在细致讨论I/O端口的推挽输出特性，下一章的例程里，突然就引入了一个未曾充分解释的DMA（直接内存访问）配置，完全没有铺垫。我花了好大力气，不得不翻到附录的某一个角落，才勉强找到关于DMA初始化步骤的零星描述。这对于需要建立完整知识体系的学习者来说，无疑是一种折磨，它迫使你不断地在不同的页面间来回跳转，试图拼凑出一个完整的叙事链条。这本书更像是几份零散的实验报告和规格说明书的强行装订，缺乏一位高水平的教育者，以其专业的洞察力，将这些碎片化的知识点融合成一个连贯、易于理解的整体。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆