内容简介
《电子实习与课程设计(第二版)/“十三五”普通高等教育本科规划教材》为“十三五”普通高等教育本科规划教材。
本书将电子实习、电子电路课程设计和仿真软件Protues的使用合编在一起,可为学生们提供一本比较系统、全面的实践性教材。本书可作为电子实习、电工学课程设计、模拟与数字电路课程设计的教材使用,也可作为电子操作类选修课或开放实验项目的参考书。
书中电子实习部分的大部分题目给出了Proteus仿真实例,课程设计部分的全部题目都给出了Proteus仿真实例。本书突出了Proteus在电子实习与课程设计中的应用,可以充分利用学生们的笔记本电脑资源,突破实验室条件不足的限制,加强学生们实践能力的培养。
内页插图
目录
前言
第一章 常用电子元器件
第一节 电阻器
第二节 电位器
第三节 电容器
第四节 电感器
第五节 变压器
第六节 半导体器件的型号命名方法
第七节 半导体二极管
第八节 晶体管
第九节 晶闸管
第二章 模拟集成电路
第一节 国产半导体集成电路的命名方法
第二节 集成运算放大器
第三节 集成功率放大电路
第四节 线性集成稳压器
第三章 数字集成电路
第一节 数字集成电路的分类与特点
第二节 集成门电路
第三节 编码器、译码器和显示器
第四节 触发器和锁存器
第五节 计数器
第六节 寄存器
第七节 数据选择器、数据分配器和模拟开关
第八节 单稳态触发器
第九节 555定时器
第四章 电子操作的基本技能
第一节 焊接
第二节 电子产品的测量与故障检查方法
第三节 电子产品的调试
第四节 手工制作印制板
第五章 电子电路安装实习
第一节 电子电路安装实习的工艺步骤
第二节 面包板与万能线路板的使用
第三节 变音警笛电路
第四节 用NE555和CD4017组成的十路流水灯
第五节 声控光控照明灯电路
第六节 热释电传感器防盗报警电路
第七节 触摸与声光报警电路
第八节 红外感应烘手器
第九节 三管无线话筒的安装实习
第六章 电子技术课程设计
第一节 电子技术的课程设计方法及设计中应当注意的问题
第二节 交通灯定时控制系统
第三节 简易公用电话计时器
第四节 拔河游戏机
第五节 数控直流稳压电源
第六节 数字电子钟
第七节 篮球比赛计时器
第八节 六花样彩灯控制器
第九节 8路竞赛抢答器
第七章 仿真软件Proteus的使用
第一节 概述
第二节 Proteus ISIS软件的操作界面
第三节 电路原理图设计与仿真的一般步骤
第四节 Proteus ISIS库元件介绍
第五节 Proteus ISIS的虚拟仿真工具
第六节 电子电路的虚拟仿真实验举例
参考文献
前言/序言
《嵌入式系统设计与实践:从原理到应用》 内容简介 在信息技术飞速发展的今天,嵌入式系统已渗透到我们生活的方方面面,从智能手机、家用电器到汽车电子、工业自动化,无处不见其身影。理解和掌握嵌入式系统设计,已成为现代工程技术人员必备的核心技能之一。本书旨在为读者构建一个全面、深入的嵌入式系统知识体系,涵盖从基础理论到高级实践的各个层面,为工程师和研究人员提供一条通往嵌入式系统设计与应用领域的清晰路径。 本书的编写思路,是先夯实理论基础,再逐步引导读者进入实际的项目开发。我们认为,只有深刻理解了底层原理,才能在面对复杂的工程问题时游刃有余。因此,本书的开篇将详细阐述嵌入式系统的基本概念、发展历程以及典型的应用领域。接着,我们将深入探讨嵌入式微处理器的核心架构,包括指令集、流水线、内存管理单元(MMU)、缓存机制等关键技术。读者将学习如何分析不同微处理器家族(如ARM、MIPS、RISC-V等)的特点,并理解它们在性能、功耗和成本方面的权衡。 在硬件层面的理解之后,本书将重点转向嵌入式软件开发。我们将从最基础的裸机编程入手,讲解如何直接操作硬件寄存器,理解中断机制、定时器、GPIO等底层外设。读者将学习使用C语言进行高效的嵌入式编程,包括指针、位操作、内存管理等关键技巧,以及如何利用编译器和调试器进行代码的编写与优化。 为了应对日益复杂的嵌入式系统需求,实时操作系统(RTOS)的学习至关重要。本书将系统地介绍RTOS的核心概念,如任务调度、进程间通信(IPC)、同步机制(信号量、互斥锁)、内存管理以及中断处理。我们将选取业内主流的RTOS(如FreeRTOS、RT-Thread等)作为案例,深入剖析其内部实现原理,并通过大量的实例演示如何利用RTOS来构建稳定、高效的嵌入式应用程序。读者将学习如何创建和管理任务、实现任务间的协作与通信,以及如何处理优先级翻转等常见问题。 网络通信是现代嵌入式系统不可或缺的功能。本书将涵盖嵌入式系统常用的通信协议和接口,包括串口通信(UART)、SPI、I2C、CAN、USB等。更重要的是,我们将深入探讨TCP/IP协议栈在嵌入式系统中的应用,讲解Socket编程、HTTP协议、MQTT协议等,使读者能够构建具备网络功能的嵌入式设备,实现远程监控、数据采集和设备控制。 除了通用的嵌入式技术,本书还将聚焦于一些关键的嵌入式应用领域。例如,对于物联网(IoT)领域,我们将探讨低功耗通信技术(如Bluetooth Low Energy, LoRa)、云平台对接、数据安全等问题。对于智能硬件开发,我们将讨论嵌入式GUI的开发技术、传感器数据融合、图像处理算法在嵌入式端的实现等。 在软件工程方面,本书将强调嵌入式软件开发的最佳实践,包括代码规范、版本控制(Git)、单元测试、集成测试以及软件调试方法。我们将介绍常用的嵌入式开发工具链,如交叉编译工具、仿真器、逻辑分析仪、示波器等,并指导读者如何有效地使用这些工具来提高开发效率和产品质量。 为了帮助读者将理论知识转化为实践能力,本书包含大量的实践案例和项目设计。这些案例将覆盖从简单的LED闪烁到复杂的物联网网关,从嵌入式实时控制到数据采集系统等多个层次。每个案例都将详细介绍设计思路、硬件选型、软件架构、代码实现以及调试过程,让读者能够亲手实践,深入理解嵌入式系统的设计与开发流程。 本书特别注重培养读者的工程思维和解决问题的能力。在面对复杂问题时,我们鼓励读者从系统整体的角度出发,分析各个模块之间的相互关系,找出瓶颈并提出有效的解决方案。同时,本书也将引导读者关注嵌入式系统的功耗优化、成本控制、可靠性和安全性等工程实际问题。 目标读者 在校大学生: 计算机科学、电子工程、自动化、通信工程等相关专业的学生,希望系统学习嵌入式系统理论与实践,为未来的毕业设计或实习做好准备。 初入职场的嵌入式工程师: 希望快速掌握嵌入式开发所需的核心技能,提升项目开发能力。 有一定基础的嵌入式开发者: 希望深入理解嵌入式系统底层原理,学习更高级的开发技术和工具,拓展技术视野。 对嵌入式技术感兴趣的业余爱好者: 希望通过系统的学习,掌握嵌入式软硬件开发能力,动手制作各类智能设备。 本书特点 体系完整,内容全面: 从微处理器基础到RTOS,从硬件接口到网络通信,涵盖嵌入式系统设计的各个关键环节。 理论与实践紧密结合: 深入浅出的理论讲解,辅以大量的实操案例和项目设计,帮助读者知行合一。 循序渐进,由浅入深: 从基础概念到高级应用,逐步引导读者掌握嵌入式系统的复杂技术。 聚焦主流技术与工具: 选取业界广泛使用的微处理器架构、RTOS和开发工具进行讲解,贴近实际工程应用。 强调工程思维与实践能力: 引导读者关注系统设计、问题解决、性能优化和工程伦理。 丰富的图示与代码示例: 通过清晰的图表和可运行的代码,帮助读者更好地理解概念和掌握技术。 学习本书,您将能够: 深刻理解嵌入式微处理器的体系结构与工作原理。 熟练运用C语言进行高效的嵌入式底层开发。 掌握实时操作系统(RTOS)的设计理念与开发技巧。 理解并实现嵌入式系统中常用的硬件接口与通信协议。 构建具备网络功能的嵌入式设备,并实现与云平台的对接。 掌握嵌入式软件开发的工程实践与调试方法。 独立完成具有一定复杂度的嵌入式系统项目设计与实现。 在数字时代的浪潮中,嵌入式系统扮演着越来越重要的角色。掌握嵌入式系统的设计与实践,就是掌握了创造智能未来的钥匙。《嵌入式系统设计与实践:从原理到应用》将是您通往这片广阔天地最坚实的阶梯,助您在嵌入式系统的探索之旅中,披荆斩棘,成就非凡。
作为一名即将步入职场的电子工程专业毕业生,我深切体会到理论知识与实际工程能力之间的差距。《电子实习与课程设计(第2版)》这个书名立刻吸引了我。我一直在寻找一本能够帮助我快速掌握电子系统设计和开发流程的书籍,尤其是在项目管理、团队协作以及故障排除方面。我希望这本书不仅能讲解技术细节,更能传授一些在实际工程环境中非常有用的软技能。比如,书中是否会涉及版本控制、代码规范、文档编写等内容?对于遇到的各种棘手问题,它是否有提供系统性的排查思路和解决方案?我希望这本书能让我对一个完整的电子产品从概念到实现的整个生命周期有更清晰的认识,为我的职业生涯打下坚实的基础。