零基礎(chǔ)學(xué)電子系統(tǒng)設(shè)計：從元器件、工具儀表、電路仿真到綜合系統(tǒng)設(shè)計

第1章緒論
1.1電子系統(tǒng)
1.2電子系統(tǒng)設(shè)計的基本內(nèi)容與方法
1.3電子系統(tǒng)的設(shè)計步驟
1.4嵌入式系統(tǒng)
1.4.1嵌入式系統(tǒng)概述
1.4.2嵌入式系統(tǒng)和通用計算機(jī)系統(tǒng)比較
1.4.3嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)
1.5嵌入式系統(tǒng)的組成
1.6嵌入式系統(tǒng)的軟件
1.6.1無操作系統(tǒng)的嵌入式軟件
1.6.2帶操作系統(tǒng)的嵌入式軟件
1.6.3嵌入式操作系統(tǒng)的分類
1.6.4嵌入式實時操作系統(tǒng)的功能
1.6.5典型嵌入式操作系統(tǒng)
1.7嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域
1.8嵌入式微處理器分類
1.8.1嵌入式微處理器
1.8.2嵌入式微控制器
1.8.3嵌入式DSP
1.8.4嵌入式SoC
第2章電子設(shè)計與制作
2.1電子制作概述
2.1.1電子制作基本概念
2.1.2電子制作基本流程
2.2電子制作常用工具
2.2.1板件加工工具
2.2.2焊接工具
2.2.3驗電筆
2.2.4萬用表
2.2.5示波器
2.2.6信號源
2.2.7邏輯分析儀
2.2.8晶體管特性圖示儀
2.2.9其他工具與材料
2.3電子制作裝配技術(shù)
2.3.1電子元器件的安裝
2.3.2電子制作的裝配技術(shù)
2.4電子制作調(diào)試與故障排查
2.4.1電子制作測量
2.4.2電子制作調(diào)試
2.4.3調(diào)試過程中的常見故障
2.4.4調(diào)試過程中的故障排查法
第3章基本電子元器件
3.1電阻器的簡單識別與型號命名法
3.1.1電阻器的分類
3.1.2電阻器的型號命名
3.1.3電阻器的主要性能指標(biāo)
3.1.4電阻器的簡單測試
3.1.5選用電阻器常識
3.1.6電阻器和電位器選用原則
3.2電容器的簡單識別與型號命名法
3.2.1電容器的分類
3.2.2電容器型號命名法
3.2.3電容器的主要性能指標(biāo)
3.2.4電容器質(zhì)量優(yōu)劣的簡單測試
3.2.5選用電容器常識
3.3電感器的簡單識別與型號命名法
3.3.1電感器的分類
3.3.2電感器的主要性能指標(biāo)
3.3.3電感器的簡單測試
3.3.4選用電感器常識
3.4半導(dǎo)體器件的簡單識別與型號命名法
3.4.1半導(dǎo)體器件型號命名法
3.4.2二極管的識別與簡單測試
3.4.3三極管的識別與簡單測試
3.5半導(dǎo)體集成電路型號命名法
3.5.1集成電路的型號命名法
3.5.2集成電路的分類
3.5.3集成電路的生產(chǎn)商和封裝形式
第4章電子系統(tǒng)中的通信技術(shù)
4.1串行通信基礎(chǔ)
4.1.1串行異步通信數(shù)據(jù)格式
4.1.2連接握手
4.1.3確認(rèn)
4.1.4中斷
4.1.5輪詢
4.1.6差錯檢驗
4.2RS232C串行通信接口
4.2.1RS232C端子
4.2.2通信接口的連接
4.2.3RS232C電平轉(zhuǎn)換器
4.3RS485串行通信接口
4.3.1RS485接口標(biāo)準(zhǔn)
4.3.2RS485收發(fā)器
4.3.3應(yīng)用電路
4.3.4RS485網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)
4.4藍(lán)牙通信技術(shù)
4.4.1藍(lán)牙通信技術(shù)概述
4.4.2無線多協(xié)議SoC
4.4.3nRF5340的主要規(guī)格參數(shù)
4.4.4nRF5340的開發(fā)工具
4.4.5低功耗藍(lán)牙芯片nRF51822及其應(yīng)用電路
4.5ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)
4.5.1ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn)
4.5.2ZigBee開發(fā)技術(shù)
4.6W601 WiFi MCU芯片及其應(yīng)用實例
4.6.1W601/W800/W801/W861概述
4.6.2ALIENTEK W601開發(fā)板
4.6.3W601 LED燈硬件設(shè)計
4.6.4W601 LED燈軟件設(shè)計
第5章電路設(shè)計與仿真——Altium Designer
5.1Altium Designer簡介
5.1.1Altium Designer 23的主要特點(diǎn)
5.1.2PCB 總體設(shè)計流程
5.2電路原理圖簡介
5.2.1Altium Designer 23的啟動
5.2.2Altium Designer 23的主窗口
5.2.3Altium Designer 23的開發(fā)環(huán)境
5.2.4原理圖設(shè)計的一般流程
第6章電子電路仿真——Multisim
6.1Multisim 軟件簡介
6.2Multisim 軟件版本簡介
6.3Multisim 基本功能和主要特點(diǎn)
6.3.1Multisim基本功能
6.3.2Multisim 主要特點(diǎn)
6.4Multisim的安裝
6.5Multisim的基本界面
6.5.1菜單欄
6.5.2標(biāo)準(zhǔn)工具欄
6.5.3視圖工具欄
6.5.4主工具欄
6.5.5仿真工具欄
6.5.6元件工具欄
6.5.7儀器工具欄
6.5.8設(shè)計工具箱
6.5.9電路工作區(qū)
6.5.10電子表格視窗
6.5.11狀態(tài)欄
6.5.12其他
第7章集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用與Multisim仿真
7.1運(yùn)算放大器的模型
7.1.1理想運(yùn)算放大器模型
7.1.2實際運(yùn)算放大器模型
7.2集成運(yùn)算放大器
7.2.1集成運(yùn)算放大器的主要技術(shù)參數(shù)
7.2.2使用集成運(yùn)算放大器需要注意的幾個問題
7.3集成運(yùn)算放大器的線性應(yīng)用電路設(shè)計基礎(chǔ)
7.3.1反相放大電路
7.3.2同相放大電路
7.3.3電壓跟隨器
7.3.4求差電路
7.3.5積分運(yùn)算電路
7.3.6微分運(yùn)算電路
7.4實驗電路的設(shè)計與測試
7.4.1反相放大電路的設(shè)計與實現(xiàn)
7.4.2反相加法電路的設(shè)計與實現(xiàn)
7.4.3同相放大電路的設(shè)計與實現(xiàn)
7.4.4求差電路的設(shè)計與實現(xiàn)
7.4.5積分運(yùn)算電路的設(shè)計與實現(xiàn)
7.4.6微分運(yùn)算電路的設(shè)計與實現(xiàn)
7.5集成電壓比較器
7.5.1雙電壓比較器LM393
7.5.2四電壓比較器LM339
7.6實驗電路的設(shè)計與測試
7.6.1RC橋式正弦波振蕩電路的設(shè)計與測試
7.6.2遲滯電壓比較器的設(shè)計與測試
7.6.3窗口電壓比較器的設(shè)計與測試
第8章集成運(yùn)算放大器電路設(shè)計實例
8.1常見的運(yùn)算放大器電路
8.1.1運(yùn)算放大器基本原理
8.1.2運(yùn)算放大器計算
8.1.3常見的放大電路
8.2特殊放大器電路設(shè)計
8.2.1功率放大器電路
8.2.2儀用放大器電路
8.2.3可控放大器電路
8.2.4自動增益控制電路
第9章傳感器與驅(qū)動器電路設(shè)計
9.1傳感器
9.1.1傳感器的定義和分類及構(gòu)成
9.1.2傳感器的基本性能
9.1.3傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域
9.2常見的模擬傳感器電路
9.2.1溫度傳感器
9.2.2流量傳感器
9.2.3熱釋電紅外傳感器
9.2.4位移傳感器
9.2.5PM2.5傳感器
9.2.6紅外傳感器
9.2.7氣體傳感器
9.2.8壓力傳感器
9.3常見的數(shù)字傳感器電路
9.3.1數(shù)字式氣流傳感器
9.3.2數(shù)字?jǐn)z像頭電路
9.3.3數(shù)字電感傳感器LDC1314
9.3.4數(shù)字電容傳感器FDC2214
9.3.5數(shù)字溫濕度傳感器
9.3.6數(shù)字加速度與陀螺儀傳感器
9.3.7加速度傳感器
9.4常見的功率驅(qū)動電路
9.4.1電機(jī)驅(qū)動基本原理
9.4.2常見的電機(jī)驅(qū)動電路
第10章電源電路設(shè)計
10.1并聯(lián)穩(wěn)壓電路
10.1.1穩(wěn)壓二極管工作原理
10.1.2穩(wěn)壓二極管組成的并聯(lián)穩(wěn)壓工作電路
10.2串聯(lián)穩(wěn)壓電路
10.2.1串聯(lián)穩(wěn)壓原理
10.2.2三端穩(wěn)壓器簡介
10.2.3三端穩(wěn)壓器電路設(shè)計
10.3整流電路
10.3.1半波整流原理
10.3.2全波整流原理
10.3.3橋式整流原理
10.3.4橋式整流電路設(shè)計
10.4開關(guān)電源原理
10.4.1開關(guān)電源與線性電源比較
10.4.2常見的開關(guān)電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
10.5降壓開關(guān)電源電路設(shè)計
10.5.1單片開關(guān)電源芯片LM2596
10.5.2LM2596降壓電路設(shè)計
10.6升壓開關(guān)電源電路設(shè)計
10.6.1單片開關(guān)電源芯片LM2577
10.6.2LM2577升壓電路設(shè)計
10.7負(fù)壓開關(guān)電源電路設(shè)計
10.7.1單片開關(guān)電源芯片 TPS5430
10.7.2TPS5430反壓電路設(shè)計
第11章數(shù)字電路
11.1基本邏輯門電路
11.1.1與門
11.1.2或門
11.1.3非門
11.1.474HC/LS/HCT/F系列芯片的區(qū)別
11.1.5布爾代數(shù)運(yùn)算法則
11.2數(shù)字電路設(shè)計步驟及方法
11.2.1數(shù)字電路的設(shè)計步驟
11.2.2數(shù)字電路的設(shè)計方法
第12章電路設(shè)計與數(shù)字仿真——Proteus及其應(yīng)用
12.1EDA技術(shù)概述
12.2Proteus EDA軟件的功能模塊
12.3Proteus 8體系結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
12.3.1Proteus VSM的主要功能
12.3.2Proteus PCB
12.3.3嵌入式微處理器交互式仿真
12.4Proteus 8的啟動和退出
12.5Proteus 8窗口操作
12.5.1主菜單欄
12.5.2主工具欄
12.5.3主頁
12.6Schematic Capture 窗口
12.7Schematic Capture 電路設(shè)計
12.8STM32F103驅(qū)動LED燈仿真實例
12.8.1實例描述
12.8.2硬件繪制
12.8.3STM32CubeMX配置工程
12.8.4編寫用戶代碼
12.8.5仿真結(jié)果
12.8.6代碼分析
12.9AT89C51單片機(jī)實現(xiàn)DS18B20溫度測量仿真實例
12.9.1新建項目
12.9.2添加程序文件
第13章電子系統(tǒng)綜合設(shè)計——51單片機(jī)及其應(yīng)用
13.1MCS51系列及其兼容單片機(jī)
13.251單片機(jī)開發(fā)板的選擇
13.351單片機(jī)的GPIO輸出應(yīng)用實例
13.3.151單片機(jī)的GPIO輸出應(yīng)用硬件設(shè)計
13.3.251單片機(jī)的GPIO輸出應(yīng)用軟件設(shè)計
第14章電子系統(tǒng)綜合設(shè)計——Arm微處理器及其應(yīng)用
14.1Arm嵌入式微處理器簡介
14.1.1Arm處理器的特點(diǎn)
14.1.2Arm體系結(jié)構(gòu)的版本和系列
14.1.3Arm的RISC結(jié)構(gòu)特性
14.1.4Arm CortexM處理器
14.2STM32微控制器概述
14.2.1STM32微控制器產(chǎn)品介紹
14.2.2STM32系統(tǒng)性能分析
14.2.3STM32F103VET6的引腳
14.2.4STM32F103VET6 最小系統(tǒng)設(shè)計
14.3STM32開發(fā)工具——Keil MDK
14.4STM32F103開發(fā)板的選擇
14.5STM32仿真器的選擇
14.6STM32的GPIO輸出應(yīng)用實例
14.6.1STM32的GPIO輸出應(yīng)用硬件設(shè)計
14.6.2STM32的GPIO輸出應(yīng)用軟件設(shè)計
14.7STM32的GPIO輸入應(yīng)用實例
14.7.1STM32的GPIO輸入應(yīng)用硬件設(shè)計
14.7.2STM32的GPIO輸入應(yīng)用軟件設(shè)計
第15章電子系統(tǒng)綜合設(shè)計——FPGA可編程邏輯器件及其應(yīng)用
15.1可編程邏輯器件概述
15.1.1PLD的發(fā)展歷史
15.1.2PAL/GAL
15.1.3CPLD
15.1.4FPGA
15.1.5CPLD與FPGA的區(qū)別
15.1.6SOPC
15.1.7IP核
15.1.8FPGA框架結(jié)構(gòu)
15.2FPGA的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
15.2.1可編程輸入/輸出單元
15.2.2基本可編程邏輯單元
15.2.3嵌入式塊RAM
15.2.4豐富的布線資源
15.2.5底層嵌入功能單元
15.2.6內(nèi)嵌專用硬核
15.3Intel公司的FPGA
15.3.1Cyclone系列
15.3.2Cyclone Ⅳ系列芯片
15.3.3配置芯片
15.4FPGA的生產(chǎn)廠商
15.4.1Xilinx(賽靈思)
15.4.2Altera(阿爾特拉)
15.5FPGA的應(yīng)用領(lǐng)域
15.6FPGA開發(fā)工具
15.7基于FPGA的開發(fā)流程
15.7.1FPGA設(shè)計方法概論
15.7.2典型FPGA開發(fā)流程
15.7.3FPGA的配置
15.7.4基于FPGA的SoC設(shè)計方法
15.8Verilog
15.8.1Verilog HDL和VHDL的發(fā)展
15.8.2Verilog HDL和VHDL的比較
15.8.3Verilog HDL基礎(chǔ)
15.8.4Verilog概述
15.8.5Verilog基礎(chǔ)知識
15.8.6Verilog 程序框架
15.9FPGA 開發(fā)板
15.10Quartus Ⅱ軟件的安裝
15.11Quartus Ⅱ軟件的應(yīng)用實例
15.11.1LED燈硬件設(shè)計
15.11.2LED燈程序設(shè)計
參考文獻(xiàn)