电子电路设计与制作 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:晶体管技术编辑部

出品人:

页数:250

译者:

出版时间:2005-9

价格:31.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787030151070

丛书系列:图解趣味电子制作

图书标签:

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好的，这是一本关于 嵌入式系统开发与实践 的图书简介，内容详尽，不含任何关于您提到的那本“电子电路设计与制作”的内容： --- 嵌入式系统构建：从硬件接口到底层驱动的深度实践 图书简介 在数字化浪潮席卷全球的今天，嵌入式系统已不再是专业实验室的专属名词，它渗透到我们日常生活的每一个角落——从智能家居的传感器网络到工业自动化控制的核心，再到尖端医疗设备的数据采集。理解并掌握嵌入式系统的设计、开发与调试，是当前工程师和技术爱好者进入高价值技术领域的一把金钥匙。 本书《嵌入式系统构建：从硬件接口到底层驱动的深度实践》并非停留在基础概念的罗列，而是旨在提供一套 系统化、工程化 的实战路线图。我们假设读者已具备基本的C/C++编程基础和对数字电路的初步认知，本书将带领读者深入到嵌入式系统最核心的“血肉”——微控制器（MCU）的底层机制与软件架构。 全书内容围绕一个核心目标展开：如何高效、可靠地将一个创意转化为一个稳定运行的嵌入式产品。 我们将采用目前工业界最主流的 基于ARM Cortex-M系列 的微控制器平台作为主要的开发载体，辅以实时操作系统（RTOS）的概念验证和应用。 第一部分：奠基——嵌入式系统环境与基础解析 本部分聚焦于为后续的深度开发打下坚实的基础。我们将不再笼统地讨论“微控制器”的概念，而是深入剖析其内部架构的每一个关键组件。 1. 微控制器架构深度解析： 我们将详尽拆解现代MCU（如STM32F4/L4系列）的内部结构，重点讲解总线矩阵（Bus Matrix）、存储器映射（Memory Mapping）、流水线工作原理以及中断向量表的实际布局。这将帮助读者理解程序是如何从Flash中取出指令，并在寄存器中被执行的。 2. 时钟树与电源管理： 这是嵌入式系统稳定性的生命线。本书将提供一套严谨的时钟树配置方法论，从HSE/HSI振荡器的选择、PLL倍频的计算，到APB/AHB总线的预分频设置，确保所有外设都能在最优频率下工作。同时，我们将探讨低功耗模式（Sleep, Stop, Standby）的切换机制与唤醒源的精确控制。 3. 汇编级启动代码初探： 为了真正掌握系统的“第一条指令”，我们将逆向分析一个标准的启动过程。从启动模式引脚的读取到初始化堆栈指针（SP），再到C语言`main()`函数被调用的前夜，逐行解析汇编代码的功能，揭示编译器和链接脚本如何协同工作，完成内存的准备工作。 第二部分：核心——人机交互与数据转换的精细控制 嵌入式系统通常需要与物理世界进行交互。本部分将专注于那些最常用、也最容易在实际工程中出现问题的核心外设驱动开发。 4. 通用输入/输出（GPIO）的高级应用： 超越简单的“点亮LED”，我们将深入讲解推挽（Push-Pull）与开漏（Open-Drain）模式的选择与应用场景，上下拉电阻的计算，以及高速驱动电路设计的考量。更重要的是，如何高效配置复用功能（Alternate Function），避免资源冲突。 5. 模数/数模转换（ADC/DAC）的精度工程： 在数据采集领域，精度至关重要。我们将详细阐述采样定理、量化误差、以及过采样与平均滤波的算法实现。在硬件层面，我们将讨论通道扫描模式、触发源的配置，以及如何利用DMA将采集到的数据无CPU干预地送入内存。 6. 定时器（Timer）的高级应用与脉冲宽度调制（PWM）： 定时器是嵌入式系统的核心时钟源和事件控制器。本书不仅会教授基础的周期性中断，还会深入讲解互补输出PWM在三相电机控制中的应用，输入捕获模式在精确测量脉冲宽度时的配置技巧，以及死区插入（Dead Time Insertion）在功率驱动电路中的必要性。 第三部分：通信——系统间的数据桥梁 现代嵌入式系统几乎总是需要与其他设备或云端进行通信。本部分侧重于可靠、高效的通信协议栈的实现。 7. 异步串行通信（UART/USART）： 重点在于波特率的精确计算与误差分析，以及如何通过中断服务程序（ISR）和环形缓冲区（Ring Buffer）结构来构建一个高效、不丢包的接收机制，解决传统轮询方式的弊端。 8. 同步总线协议（I2C与SPI）的驱动实战： 这两项是传感器和存储器连接的主力。我们将详尽分析I2C的时序细节（Start/Stop条件、ACK/NACK的意义），并提供一套可重用的、支持多主设备的I2C驱动框架。对于SPI，我们将重点讲解时钟极性（CPOL）和时钟相位（CPHA）的四种模式对数据正确性的影响，以及如何设计片选（CS）逻辑来管理多个从设备。 9. USB设备级通信框架搭建： 针对需要与PC进行交互的场景，本书将不再使用HAL库的抽象层，而是指导读者理解USB枚举过程、端点（Endpoint）类型（控制、批量、中断、同步）的差异，并讲解如何构建一个基础的CDC（虚拟串口）驱动，理解数据包如何在Host和Device之间流动。 第四部分：架构——走向复杂系统的软件工程 当系统复杂度增加，裸机编程的局限性便凸显出来。本部分将系统性地引入软件架构的升级路径。 10. 实时操作系统（RTOS）的引入与任务调度： 我们将以 FreeRTOS 为例，深入讲解多任务的创建、优先级继承（Priority Inheritance）机制，以及任务同步与互斥的核心工具：信号量（Semaphore）、互斥锁（Mutex）和消息队列（Queue）。我们将重点讨论优先级反转问题及其解决方案，这是确保系统实时性的关键。 11. 内存管理与动态分配的挑战： 在资源受限的嵌入式环境中，动态内存分配（`malloc`/`free`）可能导致内存碎片化。本书将对比静态内存池与动态堆内存管理的优劣，并指导读者如何为RTOS环境定制一个稳健的内存分配策略。 12. 调试与可靠性保证： 工程实践中，90%的时间花在调试上。我们将详细介绍JTAG/SWD调试接口的使用，如何利用硬件断点（Breakpoint）和数据观察点（Watchpoint）来追踪不易复现的错误。同时，我们将探讨看门狗（Watchdog Timer）的有效配置、错误日志记录机制的构建，以及固件更新（OTA）的基本流程安全设计。 目标读者 具备C语言基础，希望从“点亮LED”迈向专业嵌入式软件工程师的初学者。 需要深入理解底层硬件，优化现有产品性能和功耗的中级开发者。 电子工程、自动化、计算机科学等相关专业的本科高年级学生或研究生。 通过本书的学习，读者将不再依赖于厂商提供的“一键生成代码”的抽象层，而是能够独立阅读芯片数据手册（Datasheet），手写高效的底层驱动，并为复杂嵌入式系统的健壮性打下坚实的理论与实践基础。 ---

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我必须承认，我对电子工程的了解仅停留在‘知道有电阻、电容这些东西’的层面。购买这本书完全是抱着试一试的心态，没想到它彻底颠覆了我对技术类书籍的刻板印象。它的语言风格非常老练且充满洞察力，不是那种简单的‘操作手册’式写作，而是深入挖掘了设计背后的思想。作者在讨论高级话题时，比如滤波器设计，并没有直接抛出复杂的公式，而是先从实际需求出发，引导读者去思考‘为什么需要这样做’，这种启发式的教学方法极其高明。书中穿插着许多历史典故和经典电路案例的剖析，让整个学习过程充满了‘探秘’的乐趣，让我体会到电子设计不仅仅是技术活，更是一种艺术和逻辑的完美结合。我特别喜欢其中对‘鲁棒性’和‘容错性’的讨论，这在其他入门书籍中是很少深入探讨的深度，体现了作者深厚的行业经验。这本书的结构安排非常具有前瞻性，它不仅教你‘如何做’，更重要的是教你‘如何思考’，为我未来深入学习更复杂的系统打下了坚实的理论和思维基础。这本书的价值，远超其价格本身。

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说实话，我对技术书籍的耐心有限，很多时候读几页就开始走神。但这本著作却有一种奇特的魔力，能牢牢抓住读者的注意力。它在讲解困难概念时，会巧妙地运用幽默感和适度的自我调侃，瞬间拉近了与读者的距离。例如，在讲解欧姆定律在复杂网络中的应用时，作者用了一个关于‘水管’的比喻，生动形象到让人过目不忘。此外，这本书的内容组织非常灵活，它不像传统教材那样线性推进，而是提供了多条学习路径的选择。你可以先跳到感兴趣的项目去实践，然后再回头系统地学习背后的理论支撑，这对碎片化时间的学习者极为友好。我甚至发现了一些我在大学课程中遗漏的细节知识点，这些点滴的补充，使我的知识体系变得更加完整和坚固。这本书的‘用户友好度’做得非常到位，它尊重读者的学习节奏和兴趣点，真正做到了寓教于乐，让学习电子设计不再是一件苦差事，而是一种充满发现和创造的乐趣。强烈推荐给所有想真正‘玩转’电子制作的朋友们。

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初次接触这本书时，我有些担心它会过于偏向某一种特定的技术方向，比如只关注数字电路或者模拟电路。但事实证明，我的担忧是多余的。这本书的广度和深度令人印象深刻，它像一个全景式的导览图，将模拟、数字、嵌入式等多个领域的经典设计思路做了精妙的串联。我尤其欣赏它对于‘系统集成’的强调，它提醒读者，一个完整的电子产品是由多个子系统协同工作的，不能孤立地看待任何一个模块。书中对混合信号电路的处理尤为出色，它解释了如何处理数字信号对敏感模拟部分的干扰，并给出了切实可行的布局布线建议。这种从宏观系统架构到微观具体实现的视角切换能力，是这本书最宝贵的财富之一。它真正培养了读者的“系统思维”。读完后，我感觉自己看待电子产品的方式都变了——不再仅仅关注功能实现，而是开始思考效率、成本、可靠性以及如何让系统更加优雅地运行。这本书绝对是电子工程师工具箱里不可或缺的一员，值得反复研读。

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这本书简直是为我量身定做的！我一直对那些复杂的电路图感到头疼，总觉得电子学离我很遥远。然而，当我翻开这本书时，那种恐惧感立刻烟消云散了。作者的叙述方式极其生动，仿佛在和我面对面交流，把那些原本晦涩难懂的概念讲得透彻又有趣。特别是关于元器件特性的讲解，不再是枯燥的参数罗列，而是结合了实际应用场景，让我能直观地理解每个元件在电路中扮演的角色。比如，讲解晶体管开关特性时，配上了清晰的原理图和生活中的类比，一下子就‘开窍’了。更让我惊喜的是，书中对于实验操作的指导细致入微，即便是像我这样的小白，也能按照步骤一步步完成搭建，最终看到自己亲手制作的电路成功运行的那一刻，那种成就感是无可替代的。这本书的编排逻辑非常清晰，从基础理论到实际项目，层层递进，每完成一个小节的学习，都感觉自己向前迈进了一大步。我已经迫不及待地想开始书里介绍的那个智能小夜灯项目了，感觉这不仅仅是一本书，更像是一位耐心的导师，引导我踏入电子制作的奇妙世界。这本书的图文结合度极高，插图精美且准确，极大地降低了自学门槛。

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这本书的装帧和印刷质量简直是艺术品级别的。纸张厚实，墨色清晰，即便是长时间翻阅，眼睛也不会感到疲劳。对于一个注重阅读体验的人来说，这一点非常重要。但更重要的是内容本身——它展现出了一种极强的实用主义倾向。书中很多设计实例都直接取材于日常生活中常见的小工具或常见故障场景，这使得知识的迁移性非常强。我记得有一章专门讲了电源纹波的抑制，作者没有停留在理论层面，而是现场演示了使用示波器如何捕获并分析真实电路中的噪声问题，并提供了几种不同的解决方案及其优缺点对比。这种‘手把手’的实战经验传授，是任何视频教程都难以比拟的。我最大的感受是，这本书成功地在理论的严谨性和实践的可操作性之间找到了完美的平衡点。它没有为了追求高深而故作晦涩，也没有为了迎合新手而过于简化，分寸拿捏得恰到好处。对于那些已经有一点基础，但希望把知识系统化、实战化的人来说，这本书无疑是极佳的工具书和提升指南。

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