電子愛好者手冊：從元器件、測量儀器儀表、集成電路仿真到嵌入式系統(tǒng)設計

第1章緒論
1.1關于電子工程師
1.1.1ChatGPT的答案
1.1.2百度搜索的答案
1.1.3百度文庫智能助手的答案
1.2電子工程師 的基礎知識
1.3電子工程師應該學習的知識
1.4電子系統(tǒng)
1.5電子系統(tǒng)設計的基本內容與方法
1.5.1電子系統(tǒng)設計的基本內容
1.5.2電子系統(tǒng)設計的一般方法
1.6電子系統(tǒng)的設計步驟
1.7嵌入式系統(tǒng)
1.7.1嵌入式系統(tǒng)概述
1.7.2嵌入式系統(tǒng)和通用計算機系統(tǒng)比較
1.8嵌入式系統(tǒng)的組成
1.9嵌入式系統(tǒng)的軟件
1.9.1無操作系統(tǒng)的嵌入式軟件
1.9.2帶操作系統(tǒng)的嵌入式軟件
1.9.3嵌入式操作系統(tǒng)的分類
1.9.4典型嵌入式操作系統(tǒng)
1.10嵌入式系統(tǒng)的應用領域
1.11電子工程師常用網站
1.12如何學習電子系統(tǒng)
1.13如何學習嵌入式系統(tǒng)
1.13.1嵌入式系統(tǒng)的分類
1.13.2嵌入式系統(tǒng)的學習困惑
1.13.3嵌入式系統(tǒng)的知識體系
1.13.4嵌入式系統(tǒng)的學習建議
第2章電子設計制作與常用工具
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其他材料
2.3電子制作裝配技術
2.3.1電子元器件的安裝
2.3.2電子制作的裝配
2.4電子制作調試與故障排查
2.4.1電子制作測量
2.4.2電子制作調試
2.4.3調試過程中的常見故障
2.4.4調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
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
3.2.4電容器質量優(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
3.3.3電感器的簡單測試
3.3.4選用電感器常識
3.4半導體器件的簡單識別與型號命名法
3.4.1半導體器件型號命名法
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集成電路的生產商和封裝形式
第4章常用測量儀器與儀表
4.1萬用表概述
4.2MF47型指針萬用表的使用
4.2.1MF47型萬用表面板介紹
4.2.2MF47型萬用表使用準備
4.2.3MF47型萬用表測量直流電壓
4.2.4MF47型萬用表測量交流電壓
4.2.5MF47型萬用表測量直流電流
4.2.6MF47型萬用表測量電阻值
4.2.7指針萬用表使用注意事項
4.3VC890C＋Pro型數字萬用表的使用
4.3.1VC890C＋Pro型數字萬用表面板介紹
4.3.2VC890C＋Pro型數字萬用表直流電壓的測量
4.3.3VC890C＋Pro型數字萬用表直流電流的測量
4.3.4VC890C＋Pro型數字萬用表交流電壓的測量
4.3.5VC890C＋Pro型數字萬用表交流電流的測量
4.3.6VC890C＋Pro型數字萬用表電阻值的測量
4.3.7VC890C＋Pro型數字萬用表線路通斷測量
4.3.8VC890C＋Pro型數字萬用表溫度的測量
4.4FLUKE 17B 型自動量程數字萬用表的使用
4.4.1FLUKE 17B 型數字萬用表面板介紹
4.4.2FLUKE 17B 型數字萬用表電壓的測量
4.4.3FLUKE 17B 型數字萬用表電流的測量
4.4.4FLUKE 17B 型數字萬用表電阻值的測量
4.4.5FLUKE 17B 型數字萬用表線路通斷測量
4.4.6FLUKE 17B 型數字萬用表溫度的測量
4.4.7數字萬用表的使用注意事項
4.5數字示波器
4.5.1數字示波器的功能
4.5.2數字示波器的品牌
4.5.3安捷倫示波器的型號
4.5.4泰克示波器的型號
4.5.5數字示波器的使用方法
4.5.6Agilent DSOX 2002A 型數字示波器
4.5.7DSO和MSO示波器的區(qū)別
4.5.8Agilent DSOX 2002A 型數字示波器面板說明
4.5.9安捷倫示波器測量方波的步驟
4.5.10安捷倫數字示波器如何測量交流信號
4.5.11XR2206信號發(fā)生器與數字示波器測試
4.6邏輯分析儀
4.6.1邏輯分析儀概述
4.6.2LA5016邏輯分析儀
4.6.3LA5016邏輯分析儀的使用
4.6.4KingstVIS軟件界面
4.6.5模擬演示功能
4.6.6連接設備與計算機
4.6.7連接設備與待測系統(tǒng)
4.6.8采樣參數設置
4.6.9采集信號與測量、分析波形
4.6.10數據保存與導出
4.7波形發(fā)生器
4.8晶體管特性圖示儀
第5章電路設計與仿真——Altium Designer
5.1Altium Designer簡介
5.1.1Altium Designer 20的主要特點
5.1.2PCB 總體設計流程
5.2電路原理圖設計
5.2.1Altium Designer 20的啟動
5.2.2Altium Designer 20的主窗口
5.2.3Altium Designer 20的開發(fā)環(huán)境
5.2.4原理圖設計的一般流程
第6章電路分析基礎知識
6.1電路分析的基本方法與規(guī)律
6.1.1歐姆定律
6.1.2電功、電功率和焦耳定律
6.1.3電阻的串聯(lián)、并聯(lián)與混聯(lián)
6.2復雜電路的分析方法與規(guī)律
6.2.1基本概念
6.2.2基爾霍夫定律
6.2.3疊加定理
6.2.4戴維南定理
6.2.5最大功率傳輸定理與阻抗變換
第7章模擬集成電路設計與仿真
7.1集成運算放大器的應用電路設計與仿真
7.1.1運算放大器基本原理
7.1.2運算放大器計算
7.1.3基本運算放大器
7.1.4線性數學運算電路
7.1.5儀表放大器
7.1.6正弦波振蕩電路
7.1.7非正弦波發(fā)生電路
7.1.8波形轉換電路
7.1.9有源濾波器
7.2電壓比較器電路設計與仿真
7.2.1電壓比較器的分類
7.2.2電壓比較器的應用
7.2.3集成電壓比較器LM239/LM339
7.2.4LM293/LM393/LM2903
7.2.5LM211/LM311
7.3集成穩(wěn)壓電源電路設計與仿真
7.3.1集成穩(wěn)壓器的應用
7.3.2精密基準電壓源
7.3.3DC/DC電源變換器
第8章數字集成電路設計與仿真
8.1基本邏輯門電路
8.1.1與門
8.1.2或門
8.1.3非門
8.1.474HC/LS/HCT/F系列芯片的區(qū)別
8.1.5布爾代數運算法則
8.2數字電路設計步驟及方法
8.2.1數字電路的設計步驟
8.2.2數字電路的設計方法
8.3基本邏輯門邏輯功能測試與應用
8.3.1基本邏輯門設計原理
8.3.2基本邏輯門的Proteus軟件仿真
8.4特殊門電路
8.4.1特殊門電路設計原理
8.4.2特殊門電路的Proteus軟件仿真
8.5編碼器及其應用電路設計與仿真
8.5.1編碼器設計原理
8.5.2編碼器的Proteus軟件仿真
8.6譯碼器及其應用電路設計與仿真
8.6.1譯碼器設計原理
8.6.2譯碼器的Proteus軟件仿真
8.7觸發(fā)器及其應用電路設計與仿真
8.7.1觸發(fā)器設計原理
8.7.2觸發(fā)器的Proteus軟件仿真
8.8計數器及其應用電路設計與仿真
8.8.1計數器設計原理
8.8.2計數器的 Proteus軟件仿真
8.9集成移位寄存器及其應用電路設計與仿真
8.9.1集成移位寄存器設計
8.9.2集成移位寄存器的Proteus軟件仿真
8.10555定時器及其應用電路設計與仿真
8.10.1555定時器設計原理
8.10.2555定時器的Proteus軟件仿真
8.11三態(tài)緩沖器/線驅動器電路設計與仿真
8.11.1三態(tài)緩沖器/線驅動器設計原理
8.11.2三態(tài)緩沖器/線驅動器的Proteus仿真
第9章STM32系列微控制器與開發(fā)
9.1Arm微處理器簡介
9.1.1Arm處理器的特點
9.1.2Arm體系結構
9.1.3Arm的RISC結構特性
9.1.4Arm CortexM處理器
9.2STM32 微控制器概述
9.2.1STM32 微控制器產品介紹
9.2.2STM32系統(tǒng)性能分析
9.2.3STM32F103VET6的引腳
9.2.4STM32F103VET6 最小系統(tǒng)設計
9.3STM32開發(fā)工具——Keil MDK
9.4STM32F103開發(fā)板的選擇
9.5STM32仿真器的選擇
第10章電路設計與數字仿真——Proteus及其應用
10.1EDA技術概述
10.2Proteus EDA軟件的功能模塊
10.3Proteus 8體系結構及特點
10.3.1Proteus VSM的主要功能
10.3.2Proteus PCB
10.3.3嵌入式微處理器交互式仿真
10.4Proteus 8的啟動和退出
10.5Proteus 8窗口操作
10.5.1主菜單欄
10.5.2主工具欄
10.5.3主頁
10.6Schematic Capture 窗口
10.7Schematic Capture 電路設計
10.8STM32F103驅動LED燈仿真實例
10.8.1硬件繪制
10.8.2STM32CubeMX配置工程
10.8.3編寫用戶代碼
10.8.4仿真結果
10.8.5代碼分析
第11章GD32微控制器與開發(fā)
11.1GigaDevice公司概述
11.2GD32 MCU發(fā)展歷程及典型應用
11.2.1GD32 MCU發(fā)展歷程
11.2.2GD32 MCU典型應用
11.3GD32 MCU產品家族介紹
11.4GD32 MCU應用選型
11.4.1GD32 MCU型號解碼
11.4.2GD32 MCU選型方法簡介
11.5GD32F470xx介紹
11.6GD32微控制器快速入門與開發(fā)平臺搭建
11.7GD32F4開發(fā)板的選擇
11.8GD32仿真器的選擇
11.9GD32F4外部中斷實例
11.9.1通過 GDLink 模塊下載程序
11.9.2通過GD32F4 藍莓派串口下載程序
11.10GD32微控制器和STM32微控制器的對比和選擇
第12章STC系列單片機與開發(fā)
12.1STC系列單片機概述
12.2STC8H系列單片機
12.2.1STC8H系列單片機概述
12.2.2STC8H8K64U系列單片機
12.3增強型8051內核
12.3.1CPU結構
12.3.2存儲結構
12.3.3并行I/O口
12.3.4時鐘與復位
12.3.5STC單片IAP和ISP
12.4STC開發(fā)板和仿真器的選擇
12.4.1STC開發(fā)板的選擇
12.4.2STC仿真器的選擇
12.5STCISP(V6.92)程序下載軟件
12.6STC單片機8位數碼管顯示應用實例
12.6.18位數碼管顯示硬件設計
12.6.28位數碼管顯示軟件設計
12.6.38位數碼管顯示軟件的調試
第13章SC系列單片機與開發(fā)
13.1SC系列單片機概述
13.1.1SC產品線
13.1.2SOC公司硬件開發(fā)平臺
13.1.3利用易碼魔盒開發(fā)應用程序
13.1.4SOC公司單片機應用領域與用戶
13.2SC95F系列單片機
13.2.1SC95系列單片機的命名規(guī)則
13.2.2SC95系列單片機集成的資源
13.2.3SC95F8617單片機的引腳
13.2.4SC95F8617單片機的內部組成
13.2.5SC95F8617單片機的存儲器
13.2.6SC95F8617單片機的I/O口
13.3SC開發(fā)板和仿真器的選擇
13.3.1SC開發(fā)板的選擇
13.3.2SC系列單片機開發(fā)平臺
13.3.3SC仿真器的選擇
13.3.4SOC Programming Tool程序下載軟件
13.4SC單片機4位數碼管顯示應用實例
13.4.14位數碼管顯示硬件設計
13.4.2NBKEBS002基礎功能擴展板硬件配置
13.4.34位數碼管顯示軟件設計
13.4.44位數碼管顯示軟件的調試
第14章IAR EW開發(fā)環(huán)境
14.1IAR Embedded Workbench集成開發(fā)環(huán)境簡介
14.2IAR Embedded Workbench的安裝
14.3IAR Embedded Workbench窗口操作
14.3.1菜單欄
14.3.2工具欄
14.3.3狀態(tài)欄
14.4IAR EW430工程開發(fā)
第15章MSP430系列單片機與開發(fā)
15.1MSP430單片機概述
15.1.1MSP430單片機的發(fā)展和應用
15.1.2MSP430系列單片機的技術特點
15.1.3MSP430單片機的特點
15.1.4MSP430單片機的應用前景
15.2MSP430系列單片機
15.2.1MSP430F1系列單片機
15.2.2MSP430G2553單片機
15.2.3MSP430F5xx/6xx系列單片機
15.2.4MSP430單片機選型
15.2.5MSP430開發(fā)板的選擇
15.3MSP430數碼管顯示應用實例
15.3.1數碼管顯示硬件設計
15.3.28位數碼管顯示軟件設計
15.3.38位數碼管顯示軟件的調試
第16章STM8S系列微控制器與開發(fā)
16.1STM8微控制器概述
16.1.1STM8內核MCU芯片主要特性
16.1.2STM8S系列MCU芯片內部結構
16.2STM8S微控制器
16.2.1STM8S1系列
16.2.2STM8S2系列
16.2.3STM8S系列微控制器型號及其簡要介紹
16.2.4STM8S系列微控制器的應用領域
16.3STM8S105xx單片機
16.4STM8S開發(fā)板和仿真器的選擇
16.5STM8S按鍵輸入與LED應用實例
16.5.1按鍵輸入與LED顯示硬件設計
16.5.2按鍵輸入與LED顯示軟件設計
16.5.3按鍵輸入與LED顯示軟件的調試
第17章TMS320數字信號處理器與開發(fā)
17.1數字信號處理器概述
17.1.1DSP芯片的主要結構特點
17.1.2DSP芯片的分類
17.1.3DSP芯片的應用
17.1.4DSP芯片的選擇
17.2DSP芯片的生產廠商
17.2.1AMI公司
17.2.2TI公司
17.2.3ADI公司
17.2.4Xilinx公司
17.3DSP系統(tǒng)
17.3.1DSP系統(tǒng)的構成
17.3.2DSP系統(tǒng)的設計過程
17.4拓展閱讀及項目實踐
17.5DSP結構與特性
17.5.1DSP的基本結構和主要特性
17.5.2引腳分布及封裝
17.5.3內部總線結構
17.5.4中央處理單元
17.5.5存儲器及其擴展接口
17.6TMS320F28335 32位浮點DSP處理器
17.6.1TMS320F28335介紹
17.6.2TMS320F28335的特性
17.6.3TMS320F28335的片內外設資源
17.6.4TMS320F28335的引腳分布與引腳功能
17.7TMS320F28335最小系統(tǒng)硬件設計
17.7.1最小系統(tǒng)硬件設計的注意事項
17.7.2最小系統(tǒng)硬件電路的設計
17.7.3調試TMS320F28335硬件電路的注意事項
17.8DSP軟件開發(fā)環(huán)境
17.8.1軟件開發(fā)流程和工具
17.8.2DSP集成開發(fā)環(huán)境CCS
17.9DSP開發(fā)板和仿真器的選擇
17.9.1DSP開發(fā)板的選擇
17.9.2DSP仿真器的選擇
17.10TMS320F28335在7位LED流水燈顯示的應用實例
17.10.17位LED流水燈顯示硬件設計
17.10.27位LED流水燈顯示軟件設計
第18章FPGA可編程邏輯器件與開發(fā)
18.1可編程邏輯器件概述
18.1.1可編程邏輯器件的發(fā)展
18.1.2PAL/GAL
18.1.3CPLD
18.1.4FPGA
18.1.5CPLD與FPGA的區(qū)別
18.1.6SOPC
18.1.7IP核
18.1.8FPGA框架結構
18.2FPGA 的內部結構
18.2.1可編程輸入/輸出單元
18.2.2基本可編程邏輯單元
18.2.3嵌入式塊RAM
18.2.4豐富的布線資源
18.3Intel 公司的FPGA
18.3.1Cyclone 系列
18.3.2Cyclone Ⅳ系列芯片
18.3.3配置芯片
18.4FPGA 的生產廠商
18.4.1Xilinx公司
18.4.2Altera公司
18.5FPGA的應用領域
18.6FPGA開發(fā)工具
18.7基于FPGA的開發(fā)流程
18.7.1FPGA設計方法概論
18.7.2典型FPGA的開發(fā)流程
18.7.3FPGA的配置
18.7.4基于FPGA的SoC設計方法
18.8Verilog語言
18.8.1Verilog概述
18.8.2Verilog HDL和VHDL的比較
18.8.3Verilog HDL基礎
18.9FPGA 開發(fā)板
第19章物聯(lián)網與無線傳感器網絡
19.1物聯(lián)網
19.1.1物聯(lián)網的定義
19.1.2物聯(lián)網的特點
19.1.3物聯(lián)網的基本架構
19.1.4物聯(lián)網的技術架構
19.1.5物聯(lián)網的應用模式
19.1.6物聯(lián)網的應用
19.1.7工業(yè)物聯(lián)網
19.2無線傳感器網絡
19.2.1無線傳感器網絡的特點
19.2.2無線傳感器網絡體系結構
19.2.3無線傳感器網絡的關鍵技術
19.2.4IEEE 802.15.4無線傳感器網絡通信標準
19.2.5無線傳感器網絡的應用
19.3藍牙通信技術
19.3.1藍牙通信技術概述
19.3.2無線多協(xié)議SoC芯片
19.3.3nRF5340芯片及其主要特性
19.3.4nRF5340的開發(fā)工具
19.3.5低功耗藍牙芯片nRF51822及其應用電路
19.4ZigBee無線傳感器網絡
19.4.1ZigBee無線傳感器網絡通信標準
19.4.2ZigBee開發(fā)技術
19.4.3CC2530的開發(fā)環(huán)境
19.5W601 WiFi MCU芯片及其應用實例
19.5.1W601/W800/W801/W861概述
19.5.2ALIENTEK W601開發(fā)板
第20章微控制器與元器件生產商
20.1微控制器技術
20.1.1德州儀器(Texas Instruments)生產的微控制器
20.1.2微芯科技(Microchip Technology)生產的微控制器
20.1.3意法半導體(ST Microelectronics)生產的微控制器
20.1.4恩智浦半導體(NXP Semiconductors)生產的微控制器
20.1.5瑞薩電子(Renesas Electronics)生產的微控制器
20.1.6英飛凌科技(Infineon Technologies)生產的微控制器
20.1.7賽普拉斯半導體(Cypress Semiconductor)生產的微控制器
20.1.8模擬器件(Analog Devices)生產的微控制器
20.1.9美信集成(Maxim Integrated)生產的微控制器
20.1.10國內生產微控制器(MCU)的廠商及其微控制器產品
20.2知名的半導體公司
20.2.1全球知名的半導體公司
20.2.2中國知名的半導體公司
20.2.3美國知名的半導體公司
20.2.4歐洲知名的半導體公司
20.2.5日本知名的半導體公司
20.2.6韓國知名的半導體公司
第21章傳感器與自動檢測技術
21.1傳感器
21.1.1傳感器的定義和分類及構成
21.1.2傳感器的基本性能
21.1.3傳感器的應用領域
21.1.4溫度傳感器
21.1.5濕度傳感器
21.1.6流量傳感器
21.1.7熱釋電紅外傳感器
21.1.8光電傳感器
21.1.9氣敏傳感器
21.1.10霍爾傳感器
21.1.11應變式電阻傳感器
21.1.12壓力傳感器
21.1.13CCD圖像傳感器
21.1.14位移傳感器
21.1.15加速度傳感器
21.1.16PM2.5傳感器
21.2量程自動轉換與系統(tǒng)誤差的自動校正
21.2.1模擬量輸入信號類型
21.2.2量程自動轉換
21.2.3系統(tǒng)誤差的自動校正
21.3采樣和模擬開關
21.3.1信號和采樣定理
21.3.2采樣/保持器
21.3.3模擬開關
21.3.432通道模擬量輸入電路設計實例
21.4模擬量輸入通道
21.512位低功耗模/數轉換器AD7091R
21.5.1AD7091R引腳介紹
21.5.2AD7091R的應用特性
21.5.3AD7091R的數字接口
21.5.4AD7091R與STM32F103的接口
21.6模擬量輸出通道
21.712位/16位4~20mA串行輸入數/模轉換器AD5410/AD5420
21.7.1AD5410/AD5420引腳介紹
21.7.2AD5410/AD5420片內寄存器
21.7.3AD5410/AD5420應用特性 
21.7.4AD5410/AD5420的數字接口
21.7.5AD5410/AD5420與STM32F103的接口
21.8數字量輸入/輸出通道
21.8.1光電耦合器
21.8.2數字量輸入通道
21.8.3數字量輸出通道
21.8.4脈沖量輸入/輸出通道
第22章PID控制算法
22.1被控對象的數學模型與性能指標
22.1.1被控對象的動態(tài)特性
22.1.2數學模型的表達形式與要求
22.1.3計算機控制系統(tǒng)被控對象的傳遞函數
22.1.4計算機控制系統(tǒng)的性能指標
22.1.5對象特性對控制性能的影響
22.2PID控制
22.2.1PID控制概述
22.2.2PID調節(jié)的作用
22.3數字PID算法
22.3.1PID算法
22.3.2PID算法的仿真
第23章數字濾波與標度變換
23.1常用數字濾波算法
23.1.1程序判斷濾波
23.1.2中值濾波
23.1.3算術平均濾波
23.1.4加權平均濾波
23.1.5低通濾波
23.1.6滑動平均濾波
23.2標度變換與數據處理
23.2.1線性標度變換
23.2.2非線性標度變換
23.2.3數據處理
第24章電子系統(tǒng)的電磁兼容與抗干擾設計
24.1電磁兼容技術與抗干擾設計概述
24.1.1電磁兼容技術的發(fā)展
24.1.2電磁噪聲干擾
24.1.3電磁噪聲的分類
24.1.4構成電磁干擾問題的三要素
24.1.5控制工程中的電磁兼容
24.1.6電磁兼容與抗干擾設計的研究內容
24.2抑制電磁干擾的隔離技術
24.3電子系統(tǒng)可靠性設計
24.3.1可靠性設計任務
24.3.2可靠性設計技術
24.4抗干擾的硬件措施
24.4.1抗串模干擾的措施
24.4.2抗共模干擾的措施
24.4.3采用雙絞線
24.4.4反射波干擾及抑制
24.4.5地線連接方式與PCB布線原則
24.4.6壓敏電阻及其應用
24.4.7瞬變電壓抑制器及其應用
24.5抗干擾的軟件措施
24.5.1數字信號輸入/輸出中的軟件抗干擾措施
24.5.2CPU軟件抗干擾技術
24.6計算機控制系統(tǒng)的容錯設計
24.6.1硬件故障的自診斷技術
24.6.2軟件的容錯設計
參考文獻