电子技术实验基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:国防工业出版社

作者:陈先荣

出品人:

页数:278 页

译者:

出版时间:2004-8

价格:24.0

装帧:平装

isbn号码:9787118035179

丛书系列:

图书标签:

• 电子技术
• 实验
• 基础
• 电路
• 模拟电路
• 数字电路
• 电子元件
• 实训
• 高等教育
• 教材
• 大学生

好的，这是一份图书简介，内容涵盖了电路基础、数字逻辑、微控制器应用、传感器接口、电源管理和嵌入式系统设计等多个领域，但完全不涉及《电子技术实验基础》中可能包含的传统实验操作或特定教材内容： --- 《嵌入式系统前沿与硬件创新设计》 内容概要：跨越理论与实践的深度探索 本书旨在为寻求深入理解现代电子系统设计与创新实践的工程师、高级学生及技术爱好者提供一份全面的参考指南。它聚焦于当前电子工程领域最活跃、最具前瞻性的技术栈，特别是面向物联网（IoT）、人工智能硬件加速和高可靠性嵌入式平台的设计哲学与实现方法。我们摒弃了基础元器件识别和标准实验步骤的冗余，转而深入剖析复杂系统的架构、性能优化及前沿算法的硬件落地。 全书结构设计强调系统思维，从底层硬件架构的选择开始，逐步攀升至上层软件协同与数据处理的复杂场景。我们深入探讨了如何在高密度集成、低功耗约束的环境下，构建稳定、高效且具有扩展性的电子产品。 第一部分：高级电路架构与信号完整性 本部分着重于现代高速与高精度电路的设计考量，这些是任何高性能嵌入式系统的基石。 1.1 现代电源管理与能量采集（Power Management & Energy Harvesting）： 我们详细分析了开关模式电源（SMPS）的设计优化，包括磁性元件的选择标准、环路补偿技术，以及在宽输入电压范围下保持稳定输出的策略。重点讨论了低压差线性稳压器（LDO）在噪声敏感应用中的选型与布局技巧。此外，章节深入探讨了能量采集系统（如光伏、热电、振动能）的接口电路设计，包括最大功率点跟踪（MPPT）算法在微功耗场景下的硬件实现，以及如何设计极低静态电流的DC-DC转换器，以延长电池供电产品的待机时间。 1.2 高速信号完整性与电磁兼容性（Signal Integrity & EMC）： 在多层PCB设计中，信号完整性已成为决定系统可靠性的关键。本章详细阐述了传输线理论在实践中的应用，包括阻抗匹配、串扰分析、端接技术（Series, Parallel, AC termination）的选择依据。我们使用了先进的仿真工具概念来解释过冲、欠冲和反射现象的成因。在EMC方面，重点剖析了辐射发射（RE）和传导发射（CE）的根源，并提出了从源头抑制噪声的布局（Layout）策略，例如电源层/地层分割的原则、去耦电容的层级部署（Bulk, Bypass, High-Frequency）以及屏蔽外壳的有效接地方法。 1.3 射频（RF）前端与无线通信接口： 本部分不涉及基础的振荡器理论，而是聚焦于实际的无线模块集成。内容包括低噪声放大器（LNA）的噪声系数优化、功率放大器（PA）的线性化技术（如预失真技术），以及天线设计与阻抗匹配在实际外壳环境下的调优方法。针对Wi-Fi、蓝牙和LoRa等主流协议，分析了其收发链路的系统级链路预算计算及抗干扰能力的设计要素。 第二部分：复杂数字逻辑与系统级集成 本部分从结构化角度审视现代数字处理单元的构建，侧重于可编程逻辑与高性能CPU/GPU的协同工作。 2.1 深入FPGA/CPLD设计流程与硬件描述语言（HDL）： 我们侧重于结构化、模块化的Verilog/VHDL设计实践。重点关注时序约束（Timing Constraints）的编写与分析，包括建立时间（Setup）和保持时间（Hold Time）的违例诊断与修复。高级主题包括流水线（Pipelining）设计以提高吞吐量、状态机（FSM）的编码优化，以及如何利用FPGA的特定资源（如DSP Slice, Block RAM）来实现高效的算法加速。 2.2 内存子系统与高速接口协议： 本章深入探讨了DDR3/DDR4内存控制器的时序要求和物理布局限制。内容涵盖了内存的初始化序列、刷新周期管理，以及如何设计可靠的Fly-by或T-topology拓扑结构。此外，对PCI Express (PCIe) 协议的物理层（PHY）和数据链路层进行了高层次的解析，讨论了其在系统间高速数据传输中的关键设计考量。 2.3 片上系统（SoC）架构与异构计算： 探讨了现代SoC（如ARM Cortex-A系列）的内部结构，包括缓存层次（L1/L2/L3）、内存保护单元（MPU）和总线架构（如AXI/AHB）。重点分析了如何利用硬件加速器（如GPU或NPU核）来实现特定计算任务，以及操作系统（如Linux内核）如何管理这些异构资源。 第三部分：高级嵌入式软件与实时性保证 本部分关注在硬件之上运行的软件栈，强调确定性、安全性和资源效率。 3.1 实时操作系统（RTOS）的内核机制与调度策略： 本章对比了多种主流RTOS（如FreeRTOS, Zephyr, RT-Thread）的内核差异。深入分析了任务管理、中断处理（ISR）的设计哲学，以及调度算法（如固定优先级、轮转、优先级继承）如何影响系统的最大响应时间（Worst-Case Execution Time, WCET）。重点讨论了死锁（Deadlock）和竞态条件（Race Condition）在多线程环境下的识别与规避方法。 3.2 嵌入式Linux的驱动开发与定制： 侧重于现代Linux内核模块的编写，特别是字符设备驱动和平台驱动的结构。详细讲解了设备树（Device Tree）在硬件描述和内核初始化中的作用。内容包括I/O内存映射（IOMAP）、中断注册与同步机制（如自旋锁、信号量），以及如何使用DMA（直接内存访问）来最小化CPU在数据搬运中的干预。 3.3 系统级安全与固件更新机制： 探讨了嵌入式系统面临的安全威胁，如侧信道攻击和固件篡改。重点介绍硬件安全模块（HSM）、可信启动（Trusted Boot）流程的设计，以及如何利用加密算法（如AES, SHA）来保护敏感数据。最后，详细设计了安全的空中固件更新（OTA）机制，包括版本校验、A/B分区策略和回滚保护。 --- 通过对这些前沿技术领域的深入剖析，本书旨在培养读者构建下一代智能、高效、可靠电子系统的能力，着重于“为什么这样设计”和“如何超越现有限制”，而非基础操作的重复。

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