具体描述
《基于PROTEUS的电路及单片机设计与仿真(第2版)》是基于PROTEUS 7.6 SP0版本软件，以软件的实际操作过程为写作的次序，以丰富的实例贯穿全书进行全面的讲解和分析，如PROTEUS软件的操作方法、模拟和数字电路的分析方法、单片机电路的软硬件调试技术以及PCB设计方法。《基于PROTEUS的电路及单片机设计与仿真(第2版)》面向实际、图文并茂、内容详细具体，通俗易懂、层次分明、易于掌握，可以为从事科技开发、电路系统教学以及学生实验、课程设计、毕业设计、电子设计竞赛等人员提供很大的帮助。《基于PROTEUS的电路及单片机设计与仿真(第2版)》既可以作为从事电子设计的工程技术人员自学的参考书，也可以作为高等院校相关专业的教材或职业培训教材。
好的，这是一本关于现代电子技术应用与实践的图书的简介，内容侧重于嵌入式系统、传感器集成与数据处理，完全不涉及您提到的“基于PROTEUS的电路及单片机设计与仿真”这一特定主题。 --- 嵌入式系统驱动的智能边缘计算与物联网（IoT）实践指南 1. 核心主题与定位 本书聚焦于当前蓬勃发展的物联网（IoT）和边缘计算领域，旨在为电子工程师、嵌入式系统开发者以及高阶技术爱好者提供一套系统且深入的实践框架。我们关注的重点是如何利用主流的微控制器（如ESP32系列、STM32高性能系列）构建具备实时数据采集、本地智能决策和安全云端通信能力的终端设备。本书完全避开了传统的微控制器仿真软件，转而强调硬件选型、固件底层优化、实时操作系统（RTOS）的运用以及端到端的数据流管理。 2. 内容深度与技术栈 本书内容结构严谨，覆盖了从硬件选型到最终部署的完整生命周期，技术栈涵盖了当前工业界最前沿的实践标准。 2.1 现代微控制器架构与底层驱动开发（不涉及传统单片机模型） 本章将深入探讨基于Cortex-M内核（如M33、M4F）的高性能微控制器在实际应用中的资源管理。重点剖析片上外设的寄存器级编程，特别是DMA（直接存储器访问）控制器在高速数据吞吐中的配置与优化，确保传感器数据的采集效率最大化。我们将详细讲解如何利用硬件加速器（如FPU浮点单元）来处理复杂的信号处理算法，而非依赖软件模拟。内容包括： 内存映射与初始化序列： 深入理解启动文件（Startup Code）与链接脚本（Linker Script）对系统资源分配的影响。 高级定时器应用： 脉冲宽度调制（PWM）在高精度电机控制中的闭环反馈实现，以及输入捕获模式在精确时间戳记录中的应用。 低功耗模式设计： 针对电池供电设备，详细介绍Stop Mode、Standby Mode下的唤醒源管理、RTC同步机制以及功耗预算的精确核算。 2.2 实时操作系统（RTOS）在复杂任务调度中的应用 在需要同时处理网络通信、用户交互和高频传感器采样的场景中，裸机编程难以应对。本书采用当前最主流的、例如FreeRTOS或Zephyr等RTOS进行系统架构设计。重点在于任务优先级继承、信号量与互斥体的正确使用，以杜绝死锁和竞态条件。 任务划分与同步机制： 实践性地指导读者如何根据任务的实时性要求（Hard Real-Time vs Soft Real-Time）划分任务优先级。 消息队列与事件组： 探讨如何使用这些机制实现组件间的解耦通信，提高系统的可维护性和模块化程度。 内存池管理： 针对RTOS环境下的动态内存碎片问题，介绍自定义内存池分配策略，确保系统长期运行的稳定性。 2.3 先进传感器接口与数据预处理技术 本书摈弃了简单的数字I/O读取，转向工业级和高精度传感器的数据集成。我们将重点介绍基于串行通信协议的高速数据流处理，以及设备端的初步数据清洗。 高速串行总线（SPI/I2C/UART）： 针对不同速度要求的传感器（如高分辨率ADC、MEMS惯性测量单元IMU），优化其配置参数，实现最高效的数据拉取。 物理层与电气隔离： 讨论工业环境中常见的抗干扰措施，例如使用差分信号、光耦隔离在噪声环境下的可靠连接。 本地数据融合与滤波算法： 介绍卡尔曼滤波（Kalman Filter）和互补滤波在IMU数据融合中的实际C语言实现，以及如何将计算负担尽量放在本地MCU上，减少云端压力。 2.4 嵌入式网络安全与云端集成（聚焦非传统协议） 现代物联网设备的核心挑战之一在于安全通信。本书不局限于基础的HTTP/MQTT，而是深入探讨更适合资源受限设备的轻量级安全协议栈。 TLS/DTLS在嵌入式设备上的实现： 讨论如何利用硬件加密加速单元（Crypto Engine）高效地完成握手过程，以及资源受限的TLS库（如mbedTLS）的裁剪与优化。 Message Queue Telemetry Transport (MQTT)： 重点讲解QoS等级的选择、Payload的定制化设计，以及如何实现断线重连和消息持久化策略。 边缘数据预处理与安全传输： 实践如何在数据上传前进行本地的压缩、加密（如AES-128）和数据签名，确保数据在传输链条上的完整性与保密性。 3. 实践导向与项目驱动 本书的全部内容均以实际硬件项目为驱动力。我们假设读者拥有自己的开发板（如带有Wi-Fi/BLE模块的高性能开发板），所有的代码示例均是可编译、可烧录的完整项目。章节末尾设置了“深入挑战”环节，引导读者自行探索如OTA（空中下载更新）机制的实现、低功耗蓝牙（BLE）服务层的定制开发，以及边缘AI模型的初步部署（如TensorFlow Lite Micro的移植）。 本书致力于培养读者构建“面向未来”的嵌入式系统能力，强调在资源受限环境中实现高性能、高可靠性和高安全性的目标。
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目录信息
第1章 PROTEUS概述 1.1 PROTEUS ISIS概述 1.2 PROTEUS ARES概述 1.3 新版本PROTEUS 7.6的特点与功能第2章 PROTEUS ISIS电路仿真 2.1 交互式仿真 2.1.1 PROTEUS ISIS交互式仿真控制面板 2.1.2 PROTEUS ISIS交互式仿真活性元件 2.1.3 PROTEUS ISIS交互式仿真过程 2.2 交互式仿真中的电路测量 2.2.1 仿真动态实时显示 2.2.2 电路参数实时显示 2.2.3 电压探针与电流探针 2.2.4 虚拟仪器 2.3 基于图表的仿真 2.3.1 电路输入 2.3.2 放置信号发生器 2.3.3 放置仿真探针 2.3.4 放置仿真图表 2.3.5 设置仿真图表 2.3.6 电路输出波形仿真第3章 基于PROTUES ISIS的模拟电路分析 3.1 二极管伏安特性分析——直流信号源(电压型)与直流参数扫描分析 3.1.1 二极管伏安特性测量电路 3.1.2 直流信号源编辑 3.1.3 探针及直流分析图表编辑 3.1.4 二极管伏安特性分析 3.2 晶体管输出特性分析——直流信号源(电流型)与转移特性分析 3.2.1 晶体管输出特性测量电路 3.2.2 直流信号源编辑 3.2.3 探针及直流分析图表编辑 3.2.4 晶体管输出特性分析 3.3 RC低通滤波器频率特性分析——正弦波信号源与交流参数扫描 3.3.1 RC低通滤波器电路 3.3.2 正弦波信号源编辑 3.3.3 探针及交流参数扫描图表编辑 3.3.4 RC低通滤波器幅频特性和相频特性分析 3.4 单限比较器分析——模拟脉冲信号源与模拟分析 3.4.1 单限比较器电路 3.4.2 直流信号源与模拟脉冲信号源的编辑 3.4.3 探针及模拟图表的编辑 3.4.4 单限比较器分析 3.5 限幅电压放大电路分析——指数信号源和单频率调频波信号源 3.5.1 限幅电压放大电路 3.5.2 指数脉冲信号源的编辑 3.5.3 探针及模拟图表编辑 3.5.4 限幅电压放大电路分析 3.6 音频功率放大器电路分析——频率、音频、噪声、傅里叶及失真分析 3.6.1 音频功率放大器前置放大电路 3.6.2 音频功率放大器前置放大电路分析 3.6.3 音频功率放大器二级放大电路 3.6.4 音频功率放大器二级放大电路分析 3.6.5 音频功率放大器功率放大电路 3.6.6 音频功率放大器功率放大电路分析 3.6.7 音频功率放大电路 3.6.8 音频功率放大电路分析第4章 基于PROTEUS ISIS的数字电路分析 4.1 异步十进制计数器电路分析——数字时钟、边沿信号源与数字分析 4.1.1 异步十进制计数器电路 4.1.2 数字时钟信号源编辑 4.1.3 探针及数字分析图表编辑 4.1.4 异步十进制计数器电路分析 4.1.5 完善异步十进制计数器电路 4.2 RS触发器电路分析——数字模式信号源与数字分析 4.2.1 RS触发器电路 4.2.2 RS触发器电路调试 4.2.3 RS触发器数字图表分析——数字模式信号源编辑 4.2.4 RS触发器数字图表分析——探针及数字分析图表编辑 4.2.5 RS触发器电路分析 4.2.6 RS触发器用于消除机械开关振荡引起的脉冲 4.3 竞赛抢答器电路分析——数字单周期脉冲信号源与数字分析 4.3.1 竞赛抢答器电路 4.3.2 数字时钟信号源及数字单周期脉冲信号源编辑 4.3.3 竞赛抢答器电路分析第5章 PROTEUS ISIS单片机仿真 5.1 在PROTEUS ISIS中输人单片机系统电路 5.1.1 选取仿真元件 5.1.2 调试PwM输出电路中的ADC0808模数转换电路 5.1.3 设计PWM输出控制电路 5.2 在PROTEUS ISIS中进行软件编程 5.2.1 在PROTEUS ISIS中创建源代码文件 5.2.2 在PROTEUS ISIS中编辑源代码 5.2.3 在PROTEUS ISIS中将源代码文件生成目标代码 5.3 系统调试 5.3.1 将目标代码添加到电路 5.3.2 电路调试 5.3.3 仿真电路 5.4 在PRO7EUS中使用第三方源代码编辑器 5.4.1 在PROTEUS ISIS中建立第三方源代码编辑器 5.4.2 使用第三方编辑器编辑源程序 5.5 在PROTEUS中使用第三方IDE 5.5.1 PROTEUS作为外部调试器调试电路 5.5.2 将PROTEUS作为插件(In-Circuit)仿真器 5.6 将PROTEUS与Keil联调 5.6.1 使用Keil的μVision3集成开发环境 5.6.2 PROTEUS与Keil的整合 5.5.3 PROTEUS与Keil的联调第6章 设计应用实例 6.1 模拟交通灯设计 6.1.1 硬件设计 6.1.2 程序设计 6.1.3 调试与仿真 6.2 数字时钟设计 6.2.1 硬件设计 6.2.2 程序设计 6.2.3 调试与仿真 6.3 电子密码锁设计 6.3.1 硬件设计 6.3.2 程序设计 6.3.3 调试与仿真 6.4 简单计算器设计 6.4.1 硬件设计 6.4.2 程序设计 6.4.3 调试与仿真 6.5 直流电动机驱动 6.5.1 硬件设计 6.5.2 程序设计 6.5.3 调试与仿真 6.6 步进电机驱动 6.6.1 硬件设计 6.6.2 程序设计 6.6.3 调试与仿真第7章 PROTEUS ARES PCB设计 7.1 原理图的后处理 7.1.1 概述 7.1.2 自定义元件符号 7.1.3 检查元件的封装属性 7.1.4 完善原理图 7.2 创建元件封装 7.2.1 元件符号与元件封装 7.2.2 创建元件封装 7.2.3 指定元件封装 7.3 PCB布局 7.3.1 设置层面 7.3.2 自动布局 7.3.3 手工布局 7.3.4 调整文字 7.4 PCB布线 7.4.1 设置约束规则 7.4.2 手工布线 7.4.3 铺铜 7.5 输出光绘文件附录A PROTEUS ISIS 7新增功能参考文献
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