电工技术.上册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:高等教育出版社

作者:韦晓阳

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2001-06-01

价格:16.70元

装帧:

isbn号码:9787040092738

丛书系列:

图书标签:

• 电工技术
• 电路基础
• 电气原理
• 电工学
• 基础电工
• 电力系统
• 电子技术
• 高职教材
• 职业教育
• 用电安全

图书简介：现代电子系统设计与应用 导言：洞察信息时代的基石 在当今飞速发展的科技浪潮中，电子技术已不再是某一特定领域的专有知识，而是渗透到我们日常生活、工业生产乃至尖端科研的方方面面。从智能手机的微小芯片到支撑全球通信的庞大网络，再到驱动工业自动化的复杂控制系统，一切的根源都指向对电子系统设计与应用的深刻理解。 本书《现代电子系统设计与应用》旨在为工程技术人员、电子专业学生以及所有对前沿电子技术抱有浓厚兴趣的读者，提供一个全面、深入且极具实践指导意义的知识框架。我们深知，单纯的理论堆砌无法适应快速迭代的产业需求，因此，本书的编写遵循“理论与实践并重，基础与前沿结合”的原则，聚焦于当代电子系统设计中最核心、最前沿的模块与技术。 第一部分：系统级思维与电路基础的深化 本篇着重于培养读者的系统级思维能力，理解如何从整体架构出发，分解并设计复杂的电子系统。 第一章：电子系统架构解析与模块化设计 本章深入剖析了现代电子系统的基本构成要素，包括输入/输出接口、信号处理单元、控制核心与电源管理模块。我们不仅讨论了经典的冯·诺依曼与哈佛架构的演进，更侧重于面向服务的架构（SOA）在嵌入式系统中的应用。重点内容包括：如何运用层次化设计方法有效管理系统复杂性；模块间接口（如总线协议、串并行通信规范）的标准选择与优化策略；以及如何在设计初期就融入可扩展性与可维护性的考量。章节中将详细对比分析FPGA、ASIC与SoC在不同应用场景下的选型标准，并辅以多个实际案例进行架构剖析。 第二章：高精度模拟前端电路设计 尽管数字技术日新月异，但所有系统的起点——与真实世界的交互——依然依赖于精确的模拟前端。本章聚焦于提升信号采集和调理的质量。内容涵盖：高分辨率模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）的原理、误差分析与校准技术；低噪声放大器（LNA）和跨阻放大器（TIA）的设计技巧，特别关注在射频（RF）和生物医学应用中对噪声匹配的要求；以及多工器与滤波器在抗干扰和抗混叠设计中的关键作用。我们还将介绍Sigma-Delta调制器和流水线ADC的设计权衡。 第二章的重点：如何在高动态范围应用中实现低失真。 第三章：高性能电源管理与能效优化 电源是电子系统的“心脏”。本章不再局限于基础的线性稳压器，而是全面探讨现代开关电源技术。内容涉及：同步整流降压/升压变换器的拓扑结构优化；磁性元件（电感器和变压器）的选型与绕制工艺对效率和EMI的影响；以及面向低功耗和便携式设备的能量采集与管理策略。此外，本章将深入讲解环路补偿技术，确保电源系统在宽负载范围内的瞬态响应与稳定性。 第二部分：核心处理技术与嵌入式实现 本部分是连接理论与实际计算的桥梁，聚焦于现代处理器及其软件生态。 第四章：现代微处理器与异构计算 本章旨在超越对基础CPU指令集的简单介绍，转而关注异构计算平台的崛起。我们将详细分析多核处理器（MPSoC）的缓存一致性协议、内存墙问题与并行化编程模型（如OpenMP和MPI）。此外，重点介绍图形处理器（GPU）和现场可编程门阵列（FPGA）在通用计算（GPGPU）中的应用范式，特别是如何利用CUDA或OpenCL进行高效的并行加速。本书将用具体例子演示如何将复杂的算法（如快速傅里叶变换或图像滤波）有效映射到不同的硬件加速器上。 第五章：实时操作系统（RTOS）与任务调度 在需要确定性响应的嵌入式系统中，RTOS是不可或缺的。本章深入探讨RTOS的核心机制，包括任务管理、中断服务例程（ISR）的设计规范，以及进程间通信（IPC）机制（如信号量、消息队列、事件标志）。重点分析实时性保证的挑战，如优先级反转、死锁预防，以及如何使用时间片轮转、固定优先级继承等调度算法来满足硬实时需求。 第六章：嵌入式软件的安全与防护 随着物联网（IoT）设备的普及，安全性已成为系统设计的首要考量。本章从软件层面探讨嵌入式安全。内容包括：安全启动流程的建立（Root of Trust）；固件更新的加密与认证机制；内存保护单元（MPU/MMU）的配置与利用；以及如何防范常见的软件攻击，如缓冲区溢出和侧信道攻击。本章提供了一套完整的嵌入式安全审计流程建议。 第三部分：通信、传感与前沿集成 本篇将目光投向系统对外交互的关键技术和新兴领域。 第七章：高速数字通信与接口技术 本章专注于现代高速数据传输标准。内容包括：串行数据传输中的信号完整性（SI）问题，如串扰、反射和抖动（Jitter）的分析与对策；差分信号传输线的阻抗匹配与设计规范。我们详细讲解了PCI Express (PCIe) 和以太网（特别是10G/25G以上速率）的物理层（PHY）设计考量，以及SerDes（串行器/解串器）的工作原理与链路训练过程。 第八章：传感器融合与数据处理 现代系统往往需要集成多个传感器以获取更丰富、更可靠的环境信息。本章探讨了来自IMU（惯性测量单元）、LiDAR和高分辨率图像传感器的原始数据如何通过软件算法进行有效融合。重点介绍卡尔曼滤波（Kalman Filter）及其扩展形式（EKF/UKF）在状态估计中的应用，以及如何利用时间同步技术处理多源异构数据流。 第九章：面向边缘计算的优化部署 边缘计算要求将复杂的AI模型部署到资源受限的设备上。本章讨论了模型压缩技术，包括模型剪枝（Pruning）、量化（Quantization）和知识蒸馏（Knowledge Distillation）。此外，还介绍了针对特定硬件（如DSP或NPU）的加速库和编译器优化工具链，确保低延迟和高能效的推理执行。 结语：面向未来的系统设计实践 本书的终极目标是塑造读者成为能够驾驭复杂电子系统的“系统架构师”。通过对这些核心技术的深入学习和系统性整合，读者将能够自信地面对下一代电子产品设计中的挑战，无论是高可靠性的工业控制，还是对性能与功耗极限不断突破的消费电子领域。本书提供的工具和方法论，将是通往未来电子工程实践的坚实阶梯。

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我必须承认，自从开始阅读《电工技术.上册》以来，我阅读技术书籍的习惯都随之改变了。这本书在排版和视觉呈现上做得非常出色，大量采用了示意图、流程图和表格，使得原本密集的文字信息得到了极好的疏解。举个例子，讲解三相交流电的原理时，书中所绘制的三个正弦波形图，不仅标注了相位差的角度，还用不同颜色的线条区分，对比效果极佳。更让我感到惊喜的是，它并没有回避复杂的数学推导，而是把这些推导过程放在了附录或者专门的“深度解析”模块中，这样做既保证了主线内容的流畅性，也为有更高要求的读者提供了深挖的空间，做到了真正的“兼顾”。这本书体现了一种对读者群体负责任的态度：既要让新手能入门，也要让进阶者能深入。我感觉这本书的作者不仅仅是一位技术专家，更是一位非常优秀的教育家，他深知如何用最有效的方式将复杂的知识体系结构化、可视化，而不是简单地堆砌知识点。

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这本书的深度和广度都超出了我的预期，尤其是在对元器件特性的描述上，简直是教科书级别的典范。我特别留意了关于半导体基础的那一章，通常这部分内容要么过于简化，要么就直接跳入复杂的能带理论，让非专业人士望而却步。但《电工技术.上册》的处理方式非常巧妙，它用类比的方式解释了PN结的形成和反向偏置的原理，甚至还加入了历史性的回顾，提到了早期晶体管的制造工艺，这种“追根溯源”的写作手法，极大地增强了知识的趣味性和可理解性。再者，书中对测量仪器的使用讲解也做得极为到位。它不仅展示了如何正确连接和读取示波器，还特别提醒了在不同测量环境下容易出现的系统误差和人为误差，这种对“实践精度”的关注，体现了作者深厚的实战经验。这本书的价值不仅仅在于传授知识点，更在于塑造一种对细节吹毛求疵的工匠精神，这在速成至上的今天，显得尤为珍贵。

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说实话，我拿到《电工技术.上册》这本书时，心里是抱着将信将疑的态度。毕竟市面上关于电工技术的书籍汗牛充栋，大多都是千篇一律，读起来就像是在啃干巴巴的木头。然而，这本书的开篇就给了我一个巨大的惊喜。它在介绍电工安全规范时，没有采用那种冷冰冰的规定罗列，而是通过一系列真实的事故案例分析，深入剖析了每一个不规范操作背后的潜在风险，那种沉重感和警示性是单纯的文字说明无法比拟的。阅读这些案例时，我仿佛身临其境，感受到了对生命的敬畏和对规范的必须遵守。更让我赞叹的是，这本书在设计基础知识的章节中，对“为什么”的追问看得非常透彻。它不满足于告诉我们“是什么”，更深入地探讨了“为什么会这样”，这对于提升读者的理论深度至关重要。我发现，很多我以前囫囵吞枣的概念，通过这本书的层层剥笋，变得异常清晰和立体。这本书的编排结构也极其人性化，章节间的过渡非常自然流畅，让人有一种欲罢不能的阅读体验，完全不像一本技术书籍，更像是一部引人入胜的专业探索之旅。

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这本书《电工技术.上册》真是一部让人眼前一亮的佳作！我原本以为这是一本枯燥乏味的教科书，没想到它在讲解复杂的电路原理时，竟然能做到如此生动形象。作者似乎深谙读者的学习痛点，总是能提前预判我们会在哪里感到困惑，然后用生活中的例子来类比那些抽象的物理概念。比如，讲解电阻和电流的关系时，他没有直接抛出欧姆定律的公式，而是花了大篇幅描述水管中水流的速度和粗细对阻力的影响，这种教学方法简直是化腐朽为神奇。尤其是关于直流电路的分析部分，图文并茂的插图清晰到让人感觉自己就像是拿着万用表在亲手测量一样，每个步骤的逻辑推导都严丝合缝，让人读完之后有一种豁然开朗的感觉，完全没有那种晦涩难懂的“技术腔”。对于初学者来说，这本书无疑是最好的引路人，它不仅传授了知识，更重要的是培养了一种严谨的工程思维。我甚至愿意花时间去反复研读那些看似简单的基础知识，因为我能感受到作者在每一个细节背后所蕴含的深厚功力，这比那些只堆砌公式和术语的教材要高明太多了。

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阅读完这本书的上册，我最大的感受就是“踏实”。很多基础电学书籍在讲解继电器和接触器的控制逻辑时，常常只停留在“通电吸合”的层面，而《电工技术.上册》则深入到了线圈的电磁感应过程、触点切换的机械原理以及各种保护电路的联动设计。它将一个看似简单的开关动作，分解成了多个物理和电磁过程的组合，这让我对电气控制系统的理解上升到了一个全新的高度。比如，书中对于感性负载断开时产生的反向电动势的处理方法，讲解得极为细致，并对比了不同钳位电路的优缺点。这种对细节的执着和对原理的深究，使得这本书的知识点具有极强的生命力和可迁移性。它不是那种读完一次就束之高阁的工具书，更像是一本可以陪伴我职业生涯不断翻阅和印证的案头参考。这本书的价值，在于它构建了一个完整且坚实的电工技术知识框架，为后续学习更高级的课程打下了无比牢固的地基。

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