前言
现在电子系统设计越来越复杂,难度越来越大,要求设计者掌握多门知识。本书集模拟电路、数字电路、通信技术、传感器、电源、微控制器、FPGA的基础知识和设计技能于一体,把初学电子线路设计所需要掌握的内容展现得淋漓尽致,本书是多门课程的集成,通过本书的学习,可以全面掌握电子系统设计的知识和技术。
全书语言生动活泼、平实易懂,没有过多复杂的计算,也没有生涩的大理论,更没有读不懂的过程,只要知道欧姆定律就可以在本书的引导下掌握电子电路的设计知识。书中插图丰富,力求用图为读者形象地展示知识及过程,加深印象。
本书特别注重知识的铺垫和循序渐进。电子电路的内容多、难度大,没有基础的读者一时可能不知道从哪里开始学习、如何开始学习。本书在全面介绍各种电子元器件、电路结构、工艺技巧的同时,按照科学的学习方法设置章节,使电子电路设计的基础知识变成了一粒粒珍珠,交给读者朋友们串起来,既授人以鱼,也授人以渔。
书中讲述了多种电子电路、微控制器和FPGA仿真与开发工具,并给出了详细的软、硬件应用实例。仿真与开发工具介绍如下:
(1) Altium Designer 23电路设计与仿真软件
Altium Designer 23是Altium Designer第29次升级后的软件,整合了过去发布的一系列更新,包括新的PCB特性以及核心PCB和原理图工具的更新。作为新一代的板卡级设计软件,其独一无二的DXP技术集成平台为设计系统提供了所有工具和编辑器的兼容环境。
(2) Multisim 14.0电子电路仿真软件
Multisim 14.0是NI公司推出的以PC为载体的电子技术综合应用的最新仿真工具,秉承“把实验室装进PC中,软件就是仪器”的理念,集电子电路原理分析、设计、虚拟仿真于一体的电子设计自动化环境,在系统建模和电子仿真、科学工程设计及应用系统开发等方面有着广泛的应用。Multisim 14.0已成为高等院校教师和学生进行电子技术教与学的最青睐的仿真软件之一。
(3) Proteus电子电路和微控制器仿真软件
Proteus是英国Labcenter公司研发的目前世界上最完善、最优秀的EDA软件之一。它具有三十几年的发展历程,引入国内后,得到了高校和社会的一致好评。
(4) STM32Cube生态系统
STM32Cube生态系统的两个核心软件是 STM32CubeMX和STM32CubeIDE,且都是由ST公司官方免费提供的。使用STM32CubeMX可以进行MCU的系统功能和外设图形化配置; 可以生成MDKARM或STM32CubeIDE项目框架代码,包括系统初始化代码和已配置外设的初始化代码。
(5) FPGA开发软件Quartus Ⅱ
一个完整的FPGA开发环境主要包括运行于PC上的FPGA开发工具、编程器或编程电缆、FPGA开发板。Altera公司的开发工具包括早先版本的MAX+plus Ⅱ、Quartus Ⅱ以及目前推广的Quartus Prime。Quartus Prime支持绝大部分Altera公司的产品,集成了全面的开发工具、丰富的宏功能库和IP核,因此,该公司的PLD产品获得了广泛的应用。
本书共15章,讲述了模拟电路、数字电路、通信技术、传感器、电源、微控制器、FPGA的基础知识和设计实例, 内容精练、图文并茂、循序渐进、重点突出,把初学电子电路设计所需要掌握的内容表现得淋漓尽致。书中讲述了多种电子线路、微控制器和FPGA仿真与开发工具,并给出了详细的软硬件应用实例,满足了读者对当前电子系统综合设计的学习需求。
本书结合编者多年的科研和教学经验,遵循循序渐进,理论与实践并重,共性与个性兼顾的原则,将理论实践一体化的教学方式融入其中。本书配有仿真代码、程序代码和电子配套资源。
对本书中所引用的参考文献的作者,在此向他们表示真诚的感谢。由于编者水平有限,加上时间仓促,书中不妥之处在所难免,敬请广大读者不吝指正。
编者
2024年1月