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电子系统设计与创新基础技术训练教程

本书是大学信息类专业的工程训练教材,全书内容包括工程训练的背景、实施方案;

作者:徐成、张洪杰、钱彭飞、刘峰、方恺晴、况玲、韦理静
定价:79
印次:1-1
ISBN:9787302538790
出版日期:2022.10.01
印刷日期:2022.10.21

本书包含以微控器为核心的电子系统硬件制作、检测、测试、软件设计等基础训练与设计内容。第1至8章以STC15单片机学习板为例,讲解电子系统硬件制作、故障检测与功能测试,以及微控制器基础知识及其程序设计环境和基本方法。第9至14章以模数转换、通信和总线等较复杂接口和综合型案例为基础,讲解以微控器为核心的电子系统常用知识、综合应用和程序设计。第15章以一块与单片机学习板应用电路相同的STM32开发板为例,以类比不同微控器方式讲解STM32开发方法。 本书可作为信息类专业计算机系统硬件、软件及其应用的实践性课程教材,也可作为非信息类专业电子与计算机应用技术的通识实践教材,或作为相关人员学习和实践的参考书。

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前言 工程实践能力训练是高等学校工科类专业教学中一个非常重要的环节。在当前形势下,如何给大学生提供有效的工程实践能力训练是高等学校工科类专业面临的一个普遍问题。工程训练中心被认为是开展系统、高效和规模化的基础工程实践能力培训最有效的校内承载平台,是适合现阶段中国国情的校内工程实践教学的新模式,工程训练中心因此在工科院校得到了建设和普及。尽管如此,由于不同专业的不同特点、不同内容、不同目的、不同要求等原因,在面向具体专业学生进行工程实践能力训练教学时,其教学内容、方式等仍是值得深入研究和探索的问题。 信息技术类专业不仅自身学科在高等学校工科类专业中占很大比重,而且一些信息类通识课的基础知识和实践能力也成为其他专业学生必须学习的内容,如互联网、计算机编程、软件工具使用等。为此,在面向信息类专业、近信息类专业和非信息类专业的学生时,信息技术工程实践能力训练都成为一个重要内容。 信息技术可分为硬件和软件两个方面,软件越来越丰富高效,硬件越来越体小价低。软硬件知识融会贯通和软硬件设计(编程)实践能力同步提高是信息技术工程实践训练的核心。电子系统设计与创新训练学习过程体系重在专业的通识教育与兴趣引导、系统的培养与提高、专业的深度训练。 本书针对信息类工程能力的培养特点,将信息类的专业基础知识、工程技术和技能等引入工程训练教学中,从计算机应用系统的硬件与软件子系统两个方面来构造工程训练的内容,通过指导学生动手搭建和制作硬件平台,完成软件案例学习、模拟设计、测试验证等过程,开展工程训练和创新实践,以提高大学生实践创新能力,实现教学成果的最大化。 全书以任务方式驱动,共15章。 第1章至第8章是基础训练,适合少学时的教与学入门,从STCB单片机学习板制作、电路板检测、功能测试、质量管理入手硬件学习平台; 认识电子产品和以嵌入式计算系统为代表的现代电子系统; 熟悉以Keil为主的电子设计和RDworks激光切割工程软件的开发流程; 重点以计算机应用系统框图介绍片上C51程序运行与A51汇编代码指令仿真、处理器外围并口、定时器和中断资源; 从基础语法、C51程序基本结构和代码风格的角度介绍C51软件编程方法,无障碍地深入接触分时制结构和DEMO示例模板,为后续编程开发综合项目提供现实保障。 第9章至第14章,适合多学时的教与学进阶,包含模拟信号数据采集、芯片间数据交换的有线和无线通信、用户与单片机交互; 循序渐进地介绍DEMO模板编程和多文件模块化编程,执着于追求逻辑正确且时序理想的多任务软件代码; 利用丰富外设与扩展接口完成对温度、光照、角度、距离、重量等的采集,从器件参数、电路图、控制方式和软件驱动多方面来介绍相关应用; 将创意转变现实,如游戏趣味电子小制作、空调遥控的实用电子设备、Android数据采集APP的智能电子设备。 第15章适合拓展训练,采用与STCB学习板非常接近的电路板设计方案自制STM32开发板,掌握STM32软件开发流程的寄存器和库函数方法,从而能很方便地过渡到更先进的嵌入式系统应用开发阶段。 本书由徐成任主编,张洪杰、钱彭飞、刘峰、方恺晴、况玲、韦理静任副主编。湖南大学信息技术大学生创新训练中心和湖南大学嵌入式及网络实验室的殷素、宁晓兰、徐梓桑、陈海贤、杨芳、陈李培、王子豪、魏月露等学生完成了书中大量实验及资料的收集工作; 湖南大学信息技术实验室各位同仁对本书提出了许多宝贵意见,信息科学与工程学院李仁发教授对本书创作给予了大量的专业指导,在此一并感谢他们的热情帮助。 由于编者水平有限,书中难免存在不足之处,敬请各位读者批评指正。 编者2021年12月

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  • 本书是大学信息类专业的工程训练教材,全书内容包括工程训练的背景、实施方案;“STC学习板、FPGA学习板”制作、测试、教学示范;“STM32开发板” 实践、案例开发;嵌入式系统软件仿真、FPGA数字系统设计软件以及学习引导与创新训练实践等部分。本书可作为高等院校、高职院校的计算机、电子、通信等信息类专业的工程训练的教材。
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  • 目录

    第1章学习板制作

    1.1电子产品

    1.1.1电子产品发展

    1.1.2嵌入式系统特点与发展趋势

    1.2电子组装

    1.2.1电子组装技术

    1.2.2电路板组装及焊接工艺

    1.3任务电路板制作

    1.3.1规划设计

    1.3.2实现步骤

    1.4任务电路板检测

    1.4.1目视检查与电气测试

    1.4.2规划设计

    1.5任务亚克力背板设计

    1.5.1激光非金属切割

    1.5.2规划设计

    1.5.3实现步骤

    1.6思考题

    第2章学习板认知

    2.1计算机系统应用

    2.1.1计算科学

    2.1.2计算机应用系统

    2.1.3嵌入式系统应用实例

    2.1.4嵌入式处理器分类

    2.2计算机系统

    2.2.1机器指令

    2.2.2RISC与CISC

    2.3STCB学习板资源概述

    2.3.1STCB学习板功能与特点

    2.3.2主芯片IAP15F2K61S2

    2.4任务电路板功能测试

    2.4.1功能测试作用

    2.4.2规划设计

    2.4.3实现步骤

    2.5思考题

    第3章C51编程基础

    3.1单片机内部结构

    3.1.1MCS51结构

    3.1.2STC15结构

    3.2Keil C51基础

    3.2.1数据类型

    3.2.2运算符

    3.2.3条件与循环语句

    3.3Keil开发环境

    3.3.1Keil C51软件安装

    3....

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