基本信息
书名:电子系统设计与实践(电工电子实验系列教材)
定价:28.70元
作者:王建校,张虹,金印彬
出版社:高等教育出版社
出版日期:2008-05-01
ISBN:9787040236347
字数:
页码:
版次:1
装帧:平装
开本:16开
商品重量:0.540kg
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内容提要
本书共分9章,分别是电子系统设计基础、传感器及其应用、电子系统设计中常用的数值处理方法、PID控制技术、电子系统的数据传输与通信、现场可编程应用技术、电子系统设计实例、电子系统调试技术和电子系统电路设计中硬件的选择。
目录
1 电子系统设计基础
1.1 电子系统概论
1.1.1 电子系统
1.1.2 现代电子系统设计的新特点
1.2 电子系统设计教学环节
1.2.1 目的与要求
1.2.2 系统设计的教学过程
1.3 电子系统设计的一般方法与步骤
1.3.1 电子系统设计基本方法
1.3.2 电子系统设计一般步骤
1.4 电子系统的安装与调试
1.4.1 电子系统的安装
1.4.2 电子系统的调试
1.5 电子系统的故障分析与排除
1.5.1 常见故障的原因
1.5.2 常见故障的诊断方法
1.5.3 常见故障及其排除
1.6 电子系统的抗干扰技术
1.6.1 常见干扰源
1.6.2 常见的抗干扰措施
主要参考文献
2 传感器及其应用
2.1 传感器概论
2.1.1 传感器的分类
2.1.2 传感器的基本性能参数
2.1.3 传感器输出信号的特点
2.2 传感器电子电路
2.2.1 传感器电子电路的设计号求
2.2.2 典型传感器电子电路的组成
2.3 常用传感器及其应用实例
2.3.1 温度传感器
2.3.2 霍尔元件及霍尔传感器
2.3.3 光电传感器
2.3.4 压阻式压力传感器
2.3.5 超声波传感器
主要参考文献
3 电子系统设计中常用的数值处理方法
3.1 非线性补偿技术
3.1.1 非线性函数补偿法
3.1.2 线性插值法(多段折线逼近法)
3.1.3 曲线拟合的小二乘法(二次抛物线插值法)
3.1.4 三次样条函数插值法
3.1.5 查表法
3.2 数值积分与数值微分
3.2.1 数值微分
3.2.2 数值积分
3.3 标度变换
3.3.1 标度变换原理
3.3.2 线的标度变换
3.3.3 非线的标度变换
3.4 数字滤波技术
3.4.1 滤波器的原理与分类
3.4.2 数字滤波器的设计方法
3.4.3 IIR与FIR滤波器的比较
3.4.4 常用的简单数字滤波器
主要参考文献
4 PID控制技术
4.1 引言
4.2 数字PID控制算法
4.2.1 位置式PID控制算法
4.2.2 增量式数字PID控制算法
4.3 数字PID控制算法的改进
4.3.1 积分分离PID控制算法
4.3.2 遇限削弱积分PID控制算法
4.3.3 不完全微分PID控制算法
4.3.4 微分先行PID控制算法
4.3.5 带死区的PID控制
4.4 PID控制器参数整定
4.4.1 模拟PID控制器参数整定
4.4.2 数字PID控制器的参数选择和采样周期选择
4.5 PID程序设计
4.5.1 位置式PID算法程序设计
4.5.2 增量式PID算法程序设计
主要参考文献
5 电子系统的数据传输与通信
5.1 RS-232C串行接口及应用
5.1.1 RS-232C总线接口标准及电气特性
5.1.2 RS-232C电子转换芯片介绍
5.1.3 RS-232C接口的主要缺点
5.1.4 RS-422A/485总线接口标准及其应用
5.1.5 PC机与单片机的串行通信
5.2 并行接口及数据传输
5.2.1 PC机并行打印机接口各信号作用
5.2.2 EPP模式的端口寄存器
5.2.3 PC机与单片机的并行数据传输
5.3 USB接口简介
5.3.1 USB接口的背景
5.3.2 适用对象和目标
5.3.3 设计原则
5.3.4 USB性能
5.3.5 USB2.0
5.3.6 USB总线接口控制器芯片CH375简介
5.3.7 USB总线接口控制器芯片CH375应用举例
主要参考文献
6 现场可编程应用技术
6.1 现场可编程门阵列FPGA
6.1.1 概述
6.1.2 FPGA器件的基本结构
6.1.3 FPGA器件的配置
6.1.4 FPGA器件设计流程
6.1.5 图形输入文件
6.2 现场模拟可编程技术
6.2.1 AN10E40芯片介绍
6.2.2 AN10E40工作模式0使用方法举例
6.2.3 借助I2C EEPROM的工作模式0使用方法举例
6.2.4 AN10E40工作模式1使用方法举例
主要参考文献
7 电子系统设计实例
7.1 简易数字频率计
7.1.1 总体方案设计与论证
7.1.2 模块电路设计与参数计算
7.1.3 系统电路的实现
7.1.4 误差分析
7.1.5 软件设计
7.1.6 系统调试与指标测试
7.2 数字式工频有效值多用表
7.2.1 总体方案设计与论证
7.2.2 模块电路设计与参数计算
7.2.3 软件设计及流程
7.2.4 系统调试与指标测试
7.3 简易数字式存储示波器
7.3.1 总体方案设计与论证
7.3.2 模块电路设计与实现
7.3.3 软件设计
7.3.4 系统调试与指标测试
7.3.5 系统性能分析
7.4 简易逻辑分析仪
7.4.1 总体方案设计与论证
7.4.2 系统设计
7.4.3 软件设计
7.4.4 系统调试与指标测试
7.5 低频数字式相位测量仪
7 5.1 总体方案设计与论证
7 5.2 理论分析与具体电路实现
7 5.3 软件设计与流程图
7 5.4 系统调试与指标测试
7 5.5 结果与误差分析
7.6 液体点滴速度监控装置
7.6.1 总体方案设计与论证
7.6.2 理论分析与计算
7.6.3 系统测试及数据
7.6.4 数据分析和处理
7.6.5 设计完成情况
8 电子系统调试技术
8.1 开环系统调试方法
8.2.1 电子秒表的调试
8.1.2 单级放大器模块电路的调试
8.1.3 反相比例放大器
8.2 闭环系统调试方法
8.2.1 3个反相器构成的多谐振荡器的调试
8.2.2 集成运算放大器构成的三角波发生器的调试
8.3 单片机系统调试方法
8.3.1 简单单片机程序调试
8.3.2 单片机小系统验证
8.3.3 单片机P1口的测试
8.3.4 调试软件延时程序
8.3.5 单片机串口的测试
8.3.6 调试A/D转换模块电路
8.3.7 调试D/A转换模块电路
8.3.8 单片机扩展外部数据存储器的测试
8.3.9 调试中断服务程序
9 电子系统电路设计中硬件的选择
9.1 处理器选择
9.1.1 单片机
9.1.2 嵌入式处理器
9.1.3 数字信号处理器
9.1.4 现场可编程器件
9.2 接口电路选择
9.3 外围元器件选择
9.4 系统设计的造价考量
附录A 电子系统设计思考题及答案
附录B 单片机基本概念检测题
作者介绍
文摘
序言
我一直对电子系统的运作机制感到着迷,特别是那些能够将复杂的理论转化为实际应用的技术。这本书《电子系统设计与实践》的书名,恰好精准地概括了我想要深入学习的方向。我希望这本书能够为我提供一个坚实的理论基础,详细讲解电子系统的基本原理、关键技术和设计方法。例如,在信号处理方面,我希望能够学习到如何分析和设计滤波器、放大器等模块;在数字逻辑方面,我希望能够理解组合逻辑和时序逻辑的设计;在系统集成方面,我希望能够了解到如何将各个子系统有效地连接起来,形成一个完整的电子系统。同时,“实践”二字,也让我对这本书充满了期待。我希望书中能够包含大量实际案例和实验项目,这些项目能够让我亲自动手,将所学的理论知识付诸实践。我希望这些实验能够具有一定的挑战性,但又不会过于晦涩,能够让我逐步提升自己的动手能力和解决问题的能力。例如,设计一个简单的电源稳压模块,或者搭建一个基本的无线通信系统。我希望这本书能够成为我电子学习道路上的重要指引,让我能够更好地理解和掌握电子系统的设计与实践。
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评分我是一名正在学习电子工程的学生,在浩瀚的电子技术海洋中,我渴望找到一本能够系统梳理知识、指导实践的良师益友。当我看到《电子系统设计与实践》这本书时,我仿佛看到了希望的曙光。书名中的“设计”和“实践”二字,都让我充满了期待。我希望这本书能够清晰地阐述电子系统设计的基本流程和方法论,从需求分析、方案设计,到元器件选型、电路实现,再到系统集成和测试调试,能够提供一个完整的框架。特别是在“实践”方面,我希望它能够提供大量的实验项目,这些项目应该具有一定的梯度,能够从易到难,循序渐进地引导我掌握实际操作技能。例如,从简单的LED闪烁电路,到复杂的信号发生器,或者微控制器控制的智能家居系统。我希望每个实验都能附带详细的实验步骤、电路图、元器件清单,以及预期结果和分析方法,甚至包含一些常见问题的排查指南。这样,我就可以在实践中不断学习,不断进步,真正将理论知识转化为解决实际问题的能力。一本好的教材,不应该只是理论的搬运工,更应该是实践的引路人,它应该能够激发我动手尝试的欲望,鼓励我犯错,并在错误中学习,最终成长为一名优秀的电子工程师。
评分我一直对电子产品的内部构造和设计原理充满了好奇,总想知道那些精密的集成电路是如何被创造出来,又是如何协同工作的。这本书《电子系统设计与实践》的名称,正是我渴望探索的领域。我希望这本书能够深入浅出地讲解电子系统的设计过程,从最初的概念构思,到元器件的选型,再到电路的搭建和调试。我期待这本书能够提供一些经典的电子系统设计案例,例如电源管理单元、数据采集系统、或者简单的通信模块。通过分析这些案例,我希望能够学习到设计师是如何考虑各种限制条件,例如功耗、成本、体积以及可靠性,并做出最优化的决策。同时,“实践”二字,也让我对这本书充满了期待。我希望书中能够包含大量的动手实验,这些实验能够帮助我巩固理论知识,并掌握实际操作技能。例如,如何使用万用表测量电路参数,如何使用示波器分析信号波形,以及如何使用面包板或PCB板搭建电路。我希望这些实验能够由浅入深,让我能够在实践中逐步成长,并最终能够独立完成一些小型电子项目的设计与实现。
评分作为一名电子爱好者,我总是对那些能够将抽象的理论转化为看得见摸得着的硬件的学科充满敬意。这本书《电子系统设计与实践》的标题,立刻引起了我的注意。我一直在寻找一本能够让我从零开始,逐步了解电子系统是如何从概念走向现实的读物。我希望这本书能够清晰地解释电子系统的基本构成要素,例如电源、信号处理、控制等,以及它们之间是如何相互作用的。更重要的是,我希望这本书能够深入讲解“设计”的过程,包括如何进行系统级的思考,如何选择合适的元器件,以及如何进行电路的优化以达到最佳的性能和效率。同时,“实践”二字,对我来说尤为重要。我希望书中能够包含大量具体的实例和项目,最好是那些能够在家中或者简易实验室里实现的。例如,如何设计一个简单的滤波器,如何构建一个基本的通信系统,或者如何利用微控制器实现一个有趣的功能。我希望书中提供的指导能够足够详细,即使是我这样背景相对有限的爱好者,也能够按照步骤进行操作,并在过程中学到宝贵的经验。我期待这本书能够成为我探索电子世界的一盏明灯,点亮我前进的道路,让我能够真正体会到创造和实践的乐趣。
评分对于我这样对电子技术充满好奇心的人来说,一本能够将抽象概念转化为具象实践的书籍,无疑是极具吸引力的。《电子系统设计与实践》这个书名,正是我想寻找的那种。我希望这本书能够引领我走进电子系统的内部世界,让我理解那些我们日常生活中离不开的电子产品,是如何一步步被设计出来的。我期待它能从最基础的元器件讲起,然后逐渐深入到复杂的电路模块,最终展示如何将这些模块组合成一个完整的、具有特定功能的系统。重点是“实践”二字,我希望书中能提供大量的、可操作的例子。比如,如何利用面包板搭建一个简单的音频放大电路,如何使用万用表和示波器来调试一个电源模块,甚至是如何通过简单的编程来控制一个微控制器实现特定的功能。我希望书中提供的指导能够清晰易懂,即使是初学者也能按照步骤进行操作,并在过程中获得成就感。我相信,一本优秀的教材,不仅仅是传授知识,更重要的是激发学习者的兴趣,培养他们的动手能力和解决问题的能力,让他们能够真正体会到创造的乐趣。
评分当我在书架上看到《电子系统设计与实践》时,我立刻被它所传达的能量所吸引。这本书的书名本身就预示着它将是一本兼具理论深度和实践指导意义的教材。我一直在电子领域摸索,虽然接触过一些基础知识,但总感觉缺乏一个系统的框架来整合这些零散的知识点,更缺少将理论转化为实际工程应用的能力。《电子系统设计与实践》的出现,正是我期待已久的。我希望这本书能够系统地讲解电子系统的设计思路,从宏观的系统架构到微观的元器件选择,都能够有清晰的脉络。例如,在设计一个音频放大器时,我希望能够了解到如何选择合适的放大电路拓扑,如何计算增益和带宽,以及如何进行噪声抑制。而在“实践”方面,我更是充满了期待。我希望书中能够提供一些具有代表性的电子系统设计项目,这些项目能够涵盖不同的技术领域,例如模拟电路、数字电路,甚至嵌入式系统。我希望每个项目都能有详细的实现步骤、电路图、元器件清单,以及关键参数的测量和调试方法。更重要的是,我希望书中能够强调在实践过程中遇到的常见问题以及如何有效地解决它们,因为我知道,理论与实践之间往往存在着巨大的鸿沟,而弥合这道鸿沟的关键就在于解决实际问题的能力。
评分作为一名对电子技术充满热情的人,我总是在不断寻找能够提升我技能的资源。当我看到《电子系统设计与实践》这本书时,我仿佛看到了一扇通往更深层次理解的大门。书名中的“设计”二字,让我期待它能够提供一种系统性的思考方式,帮助我理解如何从整体上规划一个电子系统,如何进行模块化设计,以及如何在满足功能需求的同时,兼顾性能、成本和可维护性。而“实践”二字,更是直接命中了我的痛点。我知道,只有通过动手实践,才能真正掌握电子技术的精髓。我希望这本书能够提供一些精心设计的实验项目,这些项目能够覆盖电子系统设计的各个方面,从基础的模拟电路搭建,到复杂的数字逻辑设计,甚至是嵌入式系统的开发。我希望每个项目都能提供详细的指导,包括所需的元器件、电路图、连接步骤,以及如何进行测试和调试。更重要的是,我希望这本书能够强调在实践过程中遇到的常见挑战,例如信号干扰、功耗优化、元器件兼容性等,并提供有效的解决方案,让我能够在遇到问题时,不再感到束手无策。
评分在我看来,电子系统设计不仅仅是堆砌元器件,更是一门关于如何让它们协同工作,创造出有价值产品的艺术。这本书《电子系统设计与实践》的书名,准确地传达了这种理念。我希望这本书能够深入剖析电子系统设计的全过程,从需求分析、概念设计,到详细设计、原型制作,再到测试验证和优化改进。我期待书中能够提供一些关于系统级架构设计的方法论,帮助我理解如何在高层次上规划一个电子系统,如何分解复杂问题,以及如何进行模块化设计。同时,在“实践”方面,我希望这本书能够提供一些贴近实际工程应用的案例,例如如何设计一个低功耗的传感器节点,或者如何实现一个高效的数字信号处理单元。我希望这些案例能够包含详细的设计思路、电路原理图、关键参数的计算方法,以及实际的测试结果和分析。更重要的是,我希望书中能够强调在实际设计过程中可能遇到的各种挑战,例如电磁兼容性问题、热管理问题、以及元器件的可靠性问题,并提供一些行之有效的解决策略,让我能够更好地应对这些挑战。
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