电子系统设计与实战：STM32+FPGA控制版 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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薛小铃 著

图书标签:

• STM32
• FPGA
• 电子系统设计
• 嵌入式系统
• 硬件设计
• 实战
• 控制系统
• 数字电路
• 开发板
• ARM

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040427332

版次：1

商品编码：11739844

包装：平装

开本：16开

出版时间：2015-07-01

用纸：胶版纸

页数：441

字数：700000

正文语种：中文

内容简介

　　《电子系统设计与实战：STM32+FPGA控制版》是作者多年项目实践、指导大学生电子设计竞赛、创新实验室实践和课程建设的经验总结。书中内容取材于作者多年积累的手记和项目笔记，突出了数模混合、ARM和FPGA综合的电子系统设计经验与技巧，书中所有模块电路、程序和开发实例都经过了实物的调试和验证。全书内容由导读、模拟系统设计、STM32应用系统设计、现代数字（FPGA）系统设计和综合系统设计五部分组成，各系统后面安排有相应的设计训练题。全书主要包含：运放基础，程控放大器和波形变换电路设计，模拟滤波器快速设计，高速数据转换模块设计；STM32快速入门，键盘、显示和存储模块设计，STM32F103VCT6微控制器应用系统设计实例；FPGA快速入门，现代数字（FPGA）系统设计实例；简易数字频率计，正弦信号发生器，红外光通信装置。《电子系统设计与实战：STM32+FPGA控制版》可作为电子电气类等专业的电子系统设计课程和实践教学、电子设计竞赛训练、学生课外科技创新、毕业设计等的教材或参考书，也可以作为电子工程师从事电子系统设计的参考资料。

内页插图

目录

第一部分模拟系统设计第1章运放基础1．1理想运放的模型与求解方法1．2主要运放参数与常用运放1．3基本放大电路1．4运放外部调零电路1．5运放构成的衰减器1．6基于运放的放大电路设计要点第2章程控放大器和波形变换电路设计2．1程控放大器的实现方法2．2模拟开关和运放组成的程控放大器设计2．3基于AD603的程控放大器设计技巧2．4几种常见信号波形变换实例2．4．1波形叠加放大电路2．4．2极性变换电路2．4．3低速和高速电压比较电路第3章模拟滤波器快速设计3．1模拟滤波器基础3．2滤波器设计软件使用简介3．3模拟滤波器快速设计实例第4章高速数据转换模块设计4．1A／D转换器（ADC）与D／A转换器（DAC）基础4．2高速ADC模块设计4．3高速DAC模块设计模拟系统设计训练
第二部分STM32应用系统设计第5章STM32快速入门5．1STM32F103VCT6与传统8051单片机对比5．2STM32F103VCT6最小系统电路设计5．3STM32程序设计基础5．3．1开发环境的搭建5，3．2STM32微控制器和通用8051单片机的主要编程差异5．3．3基础外设原理和程序举例第6章键盘、显示和存储模块设计6．1矩阵键盘模块设计6．21602字符型液晶显示模块及应用6．32．8寸TFT彩色液晶模块设计6．4基于W25Q16芯片的存储模块设计……第三部分现代数字（FPGA）系统设计第四部分综合系统设计附录电子系统设计开发板与部分信号调理模块实物照片参考文献

电子系统设计与实战：STM32+FPGA控制版 开启智能控制新纪元 在这日新月异的科技浪潮中，电子系统的设计与实现已成为推动各行各业创新发展的核心驱动力。从智能家居的便捷体验，到工业自动化的高效生产，再到前沿科学研究的精确测量，强大的电子控制系统无处不在，它们是现代科技的“大脑”与“神经”。本书《电子系统设计与实战：STM32+FPGA控制版》正是为渴望深入理解并掌握这一核心技术，将其转化为实际应用的设计者、开发者以及爱好者而量身打造。 本书的核心竞争力在于其独树一帜的设计理念——将时下最为流行和强大的微控制器STM32与灵活高效的现场可编程门阵列FPGA深度融合，构建出集通用性、实时性、可配置性和高性能于一体的强大控制平台。我们不再局限于单一芯片的约束，而是着眼于系统整体的优化与协同，为读者呈现一种全新的、更具前瞻性的电子系统设计范式。 为何选择STM32与FPGA的组合？ STM32，作为意法半导体（STMicroelectronics）推出的高性能ARM Cortex-M系列微控制器，以其卓越的性能、丰富的外设、极低的功耗以及庞大的生态系统，在全球嵌入式领域赢得了广泛的赞誉。它擅长处理复杂的软件算法、用户交互、通信协议以及大数据量的采集与分析。本书将带领读者从STM32的基础知识入手，深入理解其工作原理、中断机制、多任务操作系统（RTOS）的应用，以及如何高效地利用ADC、DAC、定时器、SPI、I2C、USART等关键外设，实现对外部世界的精细感知与控制。 FPGA（Field-Programmable Gate Array），是一种半导体芯片，其内部逻辑单元和连接线可以根据用户的设计而重新配置，从而实现高度定制化和并行化的硬件功能。这使得FPGA在需要极高实时性、高吞吐量、低延迟以及灵活硬件加速的场景下，展现出无与伦比的优势。无论是高速数据采集、复杂信号处理、电机精确控制，还是自定义硬件逻辑的实现，FPGA都能提供远超传统微处理器的性能。本书将深入浅出地介绍FPGA的基本概念，如逻辑门、查找表（LUT）、触发器、布线资源等，并通过Verilog或VHDL语言，引导读者掌握硬件描述语言（HDL）的设计流程，实现自定义逻辑模块，例如高性能定时器、DMA控制器、状态机、滤波器等。 STM32与FPGA的融合，又将产生怎样的化学反应？ 这种经典的“软硬结合”方案，能够完美互补两者的优势，创造出前所未有的强大控制能力。STM32负责处理复杂的控制逻辑、人机交互、通信任务等，而FPGA则承担起对性能要求极高、实时性要求苛刻的底层硬件加速和并行处理任务。例如，在一个高性能电机驱动系统中，STM32可以负责接收上位机的指令，进行高级的运动规划和PID控制算法；而FPGA则可以实时采集编码器的高速反馈信号，执行高精度的PWM生成和死区补偿，确保电机平稳高效运行，并将处理后的结果快速回传给STM32。又如，在复杂的传感器数据融合与处理场景中，STM32负责数据预处理和高级分析，而FPGA则可以对原始传感器信号进行高速滤波、特征提取或模式识别，极大地减轻STM32的负担，提高系统的整体响应速度和处理能力。 本书的内容亮点与价值： 本书的编写秉承“理论与实践相结合”的宗旨，力求让读者不仅理解“是什么”，更能掌握“怎么做”。内容覆盖从基础概念到高级应用的全面进阶路径： 1. STM32基础精讲与进阶： 深入剖析STM32的内部架构，包括Cortex-M内核、存储器映射、总线结构等。 详细讲解STM32CubeMX等开发环境的配置与使用，简化工程创建过程。 系统学习STM32的核心外设，如GPIO、EXTI、NVIC、SysTick、ADC、DAC、TIM、PWM、USART、SPI、I2C、DMA等，并结合实际应用案例进行讲解。 探索STM32的RTOS应用，如FreeRTOS，实现多任务并发与资源管理，构建更复杂的控制系统。 讲解STM32的低功耗设计与优化策略，为电池供电设备提供参考。 2. FPGA设计入门与实践： 从数字逻辑基础出发，介绍FPGA的基本组成单元和工作原理。 教授Verilog/VHDL语言基础语法、数据类型、运算符、结构语句等。 详细讲解FPGA设计流程，包括代码编写、仿真验证、综合、布局布线、下载配置等。 通过丰富的实例，讲解如何设计和实现常用的FPGA模块，如计数器、移位寄存器、状态机、有限状态机（FSM）、简单的ALU等。 介绍FPGA的高级应用，如IP核的使用、嵌入式软核（如MicroBlaze）的集成与应用。 3. STM32与FPGA的深度融合实战： 关键接口设计： 重点讲解STM32与FPGA之间的高速通信接口设计，包括SPI、FSMC、GPIO（作为并行总线）等，以及数据传输协议的建立与优化。 协同工作模式： 探索STM32作为主控，FPGA作为协处理器或硬件加速器的多种工作模式，以及如何进行任务分配与数据交换。 典型应用案例剖析： 高性能电机控制： 采用FPGA实现高精度PWM生成、电流采样反馈、闭环控制算法加速；STM32负责上位指令解析、运动轨迹规划、用户交互。 高速数据采集与处理： FPGA负责采集高速ADC或自定义传感器数据，进行实时滤波、FFT变换、特征提取；STM32接收处理后的数据，进行高级分析、存储或通信。 图像/视频处理基础： 利用FPGA实现图像采集接口（如DCMI）、简单的图像预处理（如灰度化、二值化、边缘检测）和数据缓冲；STM32进行后续的图像识别或显示。 定制化通信协议实现： FPGA实现对时序要求极高的自定义通信协议硬件逻辑，STM32则负责协议栈的上层应用。 人机交互增强： FPGA负责驱动高分辨率显示屏、处理复杂触摸屏逻辑，STM32则专注于应用软件的开发。 4. 开发工具与调试技巧： 介绍STM32的开发环境（如Keil MDK, STM32CubeIDE）和FPGA的开发环境（如Vivado, Quartus）。 讲解硬件调试方法，包括JTAG/SWD接口的使用、逻辑分析仪的应用、FPGA内部逻辑的在线调试（ILA）等。 提供系统级的联合调试技巧，帮助读者快速定位和解决软硬件集成过程中遇到的问题。 本书适合读者群体： 电子信息、自动化、计算机科学等相关专业的在校学生： 为学生提供扎实的理论基础和丰富的实践经验，为毕业设计和科研项目奠定坚实基础。 嵌入式系统工程师： 渴望掌握更高级的控制技术，提升系统性能，解决复杂工程难题。 FPGA开发工程师： 寻求将FPGA的能力与MCU相结合，实现更强大的软硬件协同解决方案。 硬件爱好者与创客： 希望深入了解现代电子系统的设计原理，动手实现更具挑战性的智能硬件项目。 对智能控制、物联网、机器人、人工智能等领域感兴趣的从业者： 学习构建高性能、低延迟的底层控制平台，为这些前沿技术的实现提供关键支撑。 结语： 《电子系统设计与实战：STM32+FPGA控制版》不仅仅是一本书，更是一扇通往智能控制新世界的大门。我们相信，通过本书的学习，读者将能够掌握STM32和FPGA的强大力量，构建出能够应对各种复杂挑战的创新性电子系统，并在科技创新的道路上，迈出更坚实的步伐。无论您是初学者还是经验丰富的工程师，本书都将是您在电子系统设计领域不可或缺的良师益友。让我们一起，用STM32的智慧与FPGA的灵活，点亮智能控制的未来！

评分☆☆☆☆☆

这次拿到这本《电子系统设计与实战：STM32+FPGA控制版》，我立刻被它所展现出的前沿性和实用性所吸引。在当今快速发展的电子技术领域，STM32作为高性能的微控制器，以及FPGA作为灵活可配置的逻辑器件，无疑是构建复杂电子系统的两大基石。这本书能够将这两者巧妙地结合，并以“实战”的形式呈现，这对于像我这样渴望将理论知识转化为实际能力的开发者来说，简直是雪中送炭。 我非常看重书中对于“控制版”这个载体的设计和实现。一个精心设计的控制版，不仅能够集成STM32和FPGA，还可能包含丰富的传感器接口、执行器驱动电路、通信模块以及电源管理单元。这不仅仅是硬件的堆砌，更是对整个系统功能和性能的综合考量。我期待书中能够详细讲解如何根据实际需求，选择合适的STM32芯片和FPGA型号，如何进行电路原理图设计，PCB布局布线，以及如何处理信号完整性和电源完整性等关键问题。此外，书中对于如何调试和测试这样复杂的控制板，也一定会有独到的见解，这对于避免项目周期中的“坑”至关重要。

评分☆☆☆☆☆

这次拿到这本《电子系统设计与实战：STM32+FPGA控制版》真是太惊喜了！作为一名电子爱好者，我一直在寻找一本能够真正打通理论与实践之间壁垒的书籍。市面上很多书要么过于偏重理论，要么又是零散的工程案例堆砌，很难让人建立起系统性的认知。然而，这本书的内容，特别是它将STM32微控制器和FPGA可编程逻辑器件巧妙地结合起来，让我眼前一亮。我立刻被它所吸引，感觉就像发现了一位能够指引我深入探索复杂电子系统设计迷宫的向导。 我尤其欣赏书中对如何协调这两大核心技术的阐述。STM32以其强大的处理能力和丰富的片内外设，是实现复杂控制逻辑和人机交互的理想选择；而FPGA则以其极高的并行处理能力和灵活的硬件可配置性，在高速数据采集、信号处理、定制化硬件加速等方面展现出无可比拟的优势。这本书并没有将它们割裂开来，而是着重讲解了如何将它们集成在一个控制板上，实现优势互补。这对于我们这些想要构建更强大、更高效的嵌入式系统的人来说，无疑是宝贵的经验。书中关于总线接口、数据传输协议以及如何进行软硬件协同设计的讲解，我都觉得非常到位，它帮助我理解了如何让微控制器和FPGA之间无缝协作，如同乐队中的指挥和乐手，各司其职又紧密配合，最终奏响和谐的乐章。

评分☆☆☆☆☆

读到这本书的题目，我就知道这绝对是一本能让我“学到东西”的书。很多技术书籍虽然内容翔实，但往往缺乏一个贯穿始终的“实战”目标，读完后感觉知识点零散，难以形成完整的解决方案。而《电子系统设计与实战：STM32+FPGA控制版》明确指出了“控制版”这个载体，这意味着它将围绕一个具体的硬件平台展开讲解，从零开始构建一个功能完整的电子系统。 这对于我来说，意味着不仅仅是学习STM32和FPGA的独立知识，更重要的是学习如何将它们集成到一个实际的系统中，并实现预期的功能。书中很可能会详细介绍如何根据控制版的功能需求，来选择合适的STM32型号（例如，需要多少ADC通道，多少PWM输出，以及多大的内存），以及如何选择适合的FPGA芯片（例如，逻辑单元的数量，DSP块的数量，以及内存大小）。更关键的是，书中应该会讲解如何设计底层的硬件电路，包括时钟管理、复位电路、电源分配等，这些细节往往决定了整个系统的稳定性和性能。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书，我第一感觉就是它非常有“实战”的味道。书名中的“实战”二字绝非虚设，从翻阅的目录和部分章节内容来看，作者显然在理论讲解的同时，倾注了大量精力去设计和实现具体的项目。这对我来说至关重要，因为我更倾向于通过动手实践来学习和巩固知识。很多时候，即使理解了理论，但在实际的电路设计、代码编写和调试过程中，还是会遇到各种意想不到的问题。这本书似乎预见到了这一点，并提供了清晰的指引。 我注意到书中可能包含了一些针对特定应用场景的案例分析，比如某种传感器的接口设计、电机驱动的控制方案，甚至是简单的图像处理或通信模块的实现。这些具体的实例，能够帮助读者将抽象的原理转化为实际可用的解决方案。我非常期待书中对硬件选型、PCB布局布线、电源设计等方面的建议，这些细节往往是决定项目成败的关键。而且，能够将STM32和FPGA这两个“大块头”集成到一个控制版上，本身就意味着一个相当有分量的项目，这让我充满了学习的动力，渴望能够跟着书中的步骤，一步步完成一个完整的电子系统，从而获得满满的成就感。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的启示，在于它强调了“实战”的重要性。在电子工程领域，理论知识固然重要，但最终的价值体现在能够将这些知识转化为实际可用的产品和系统。而《电子系统设计与实战：STM32+FPGA控制版》正是以 STM32+FPGA 控制版为载体，带领读者进行一次完整的“实战”演练。 我非常期待书中能够提供详细的硬件设计指南，包括原理图绘制、PCB布局布线、元器件选型等。例如，在设计一个控制板时，如何合理地分配STM32和FPGA的引脚资源？如何设计高效可靠的通信接口，如SPI、I2C、UART，甚至更高速的接口？如何处理电源和地线的设计，以确保系统的稳定性？此外，书中对软件部分的讲解也同样重要。例如，如何编写STM32的固件程序来控制FPGA，如何利用FPGA实现高速数据采集和处理，以及如何进行软硬件联合调试。这些都是我急切想要学习的内容。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我心动的一点，在于它对于“系统”二字的深刻理解。在当前的电子技术领域，孤立的芯片或者模块已经很难满足日益增长的需求。我们常常需要将各种不同的电子元件，如微处理器、传感器、执行器、通信接口等，整合在一起，形成一个协调运作的整体。而《电子系统设计与实战：STM32+FPGA控制版》正是聚焦于这种系统级的思考方式。 作者并没有仅仅停留在介绍STM32和FPGA各自的功能，而是着重阐述了如何将它们作为一个有机整体来设计和管理。这包括了对整个系统架构的规划，如何选择合适的通信协议来连接不同的子模块，如何进行功耗管理，以及如何确保系统的稳定性和可靠性。我尤其对书中可能涉及的“软硬件协同设计”部分充满期待，这部分通常是系统设计的难点，也是体现设计师功力的关键。如何在软件层面有效地控制和利用FPGA的硬件资源，如何在硬件层面为软件的运行提供高效的支持，这些都是我迫切想要学习的。这本书似乎提供了一个非常好的平台，让我们能够从宏观到微观，全面地掌握电子系统的设计精髓。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《电子系统设计与实战：STM32+FPGA控制版》，我的第一反应就是它非常有“份量”，它不仅仅是一本书，更像是一个完整的解决方案的蓝图。STM32和FPGA，这两个在嵌入式领域举足轻重的技术，被巧妙地整合在一起，这本身就意味着这本书能够帮助读者掌握构建复杂、高性能电子系统的核心能力。 我尤其对书中关于“控制版”的整体设计思路充满好奇。一个成功的控制版，必然是软硬件协同的典范。它需要在硬件层面提供充足的资源和灵活的接口，例如高速ADC、DAC、PWM输出、丰富的通信接口（如Ethernet, USB），以及可能的海量存储接口。同时，它也需要在软件层面实现高效的控制逻辑、数据处理和用户交互。这本书是否能够深入讲解如何根据不同的应用场景，来设计和优化这个控制版？例如，在实时性要求极高的应用中，FPGA是否会承担大部分的低延迟数据处理任务？而在需要复杂算法的应用中，STM32又如何有效地调用FPGA的计算能力？

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，真正的电子工程师不仅仅是会写代码或者会画原理图，而是能够将软硬件作为一个整体来思考和设计。而《电子系统设计与实战：STM32+FPGA控制版》恰好满足了我的这一需求。它将STM32微控制器和FPGA可编程逻辑器件相结合，这本身就代表了两种截然不同的技术路线，却又能在同一个系统中协同工作。 我非常期待书中能够深入讲解如何实现STM32与FPGA之间的高效通信。例如，STM32可以负责高级控制逻辑和用户交互，而FPGA则可以承担高速数据采集、滤波、信号处理等任务。如何设计一套合理的数据传输协议，如何进行中断管理，如何实现DMA传输，这些都是至关重要的。此外，书中对于FPGA的设计流程，从RTL代码编写（Verilog或VHDL），到综合、布局布线，再到时序约束和板级调试，我都非常好奇。它能否为我揭示FPGA设计中那些“看不见”的细节，帮助我提升FPGA开发的能力？

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，我的脑海中立刻浮现出许多曾经困扰我的电子设计难题，而《电子系统设计与实战：STM32+FPGA控制版》似乎为我提供了一个解决思路。特别是书中对STM32和FPGA的结合应用，这两种技术本身就代表了不同的设计范式：STM32是面向指令流的顺序处理，而FPGA则是面向并行的数据流。如何将这两者有机地融合，让它们各自发挥最大优势，而不是相互掣肘，这本身就是一个充满挑战和趣味的设计课题。 我非常有兴趣深入了解书中是如何规划这个“控制版”的整体架构的。例如，STM32和FPGA之间的数据交互方式，是通过SPI、I2C、UART等串行总线，还是通过更高速的并行总线？FPGA在其中扮演的角色是作为高速数据预处理单元，还是实现定制化的数字信号处理算法，亦或是作为对外部世界的接口控制器？书中对这些关键接口的设计、协议的选择以及软件驱动的实现，一定会提供非常有价值的参考。同时，我也期待书中能够分享一些在实际项目中可能遇到的性能瓶颈，以及如何通过软硬件协同优化来克服这些瓶颈的经验。

评分☆☆☆☆☆

这本《电子系统设计与实战：STM32+FPGA控制版》在我看来，是一次对复杂电子系统设计挑战的有力回应。市面上有很多关于STM32或FPGA的独立教程，但能够将两者巧妙地融合，并以“实战”为导向的书籍却屈指可数。这本书的出现，填补了这一空白，为我提供了一个宝贵的学习机会。 我尤其关注书中关于“控制版”的硬件设计部分。一个成功的控制版，不仅仅是元器件的堆砌，更是对整个系统功能、性能、功耗和成本的综合考量。书中能否详细介绍如何根据具体的应用场景，来选择合适的STM32微控制器和FPGA器件？例如，在某些应用中，可能需要高性能的ADC和DAC，而在另一些应用中，则需要强大的通信接口或者丰富的GPIO。此外，如何进行PCB布局布线，如何处理信号完整性问题，如何设计可靠的电源管理系统，这些都是决定控制版成败的关键。我希望书中能够提供一些实用的设计技巧和经验，帮助我避免在实际项目中的弯路。

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比较实用，赞

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脏，旧！！

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入门教程不错，配合实验更佳。

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活动价格，十分实惠。

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脏兮兮的

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