前言

在信息技术与智能设备深度融合的新时代背景下，电子信息类专业教育正经历着从分立式知识传授向系统化能力培养的范式转型。为解决传统电子技术课程中器件认知与系统思维割裂、硬件设计与软件开发分离、实验室场景与实际应用脱节等问题，适应新时代对电子信息人才的需求，我们对传统课程体系进行了突破性重构，将“电子技术基础”的物理层器件特性与“微处理器与接口技术”的系统级工程应用深度融合，推出了“电子技术与微处理器”这门全新课程，并配套编写了本书。

本书旨在打破传统课程界限，构建以“实践为导向，能力为核心”的教学体系，建立起从分立元件到智能系统的完整知识链路，引导学生从理论学习走向实践探索，从被动接受走向主动创新。从二极管、三极管、集成运算放大器到微处理器，从模拟电路到数字电路，本书将带领学生循序渐进地学习电子技术的基本原理和应用方法，构建完整的知识体系。通过介绍常用的电路设计与仿真软件，并配备丰富的实验项目，帮助学生掌握电子电路的设计、仿真、调试和测试方法，提升实践动手能力。通过可编程逻辑器件设计实验和综合拓展实验，培养“需求分析、功能划分、时序仿真”的工程化思维，引导学生自主设计、独立完成实验，激发学生的创新意识和探索精神，培养解决实际问题的能力。

本书分为6部分，涵盖了电路设计与系统仿真工具、基本模拟电路实验、基本数字电路实验、可编程逻辑器件设计实验、微处理器最小系统实验、综合拓展实验等内容。每个实验项目均遵循“理论奠基—实践验证—创新拓展”的三阶设计原则，着力推动学生实现从“认知理解”到“应用创新”的能力跃迁。第1章介绍电路设计与系统仿真工具，主要包括Multisim电子设计仿真软件、Quartus EDA工具软件、Keil MDK编译软件等（由宋子轩、吴苏、郭月婷编写）。第2章为基本模拟电路实验，主要包括二极管、三极管、场效应管、基本运算放大电路、有源滤波电路及RC正弦波振荡电路等（由秦金果编写）。第3章为基本数字电路实验，主要包括逻辑门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路、555定时器等（由宋子轩编写）。第4章为可编程逻辑器件设计实验，主要包括流水灯、逻辑门电路、编码器与译码器、数据选择器、触发器等（由吴苏编写）。第5章为微处理器最小系统实验，主要包括GPIO、定时器、串口通信、外部中断、IIC通信等（由郭月婷编写）。第6章为综合拓展实验，包括直流稳压电源、双声道蓝牙音响、电子幸运转盘、多功能数字钟，以及FPGA和STM32的相关综合性实验（由刘娣、吴苏、郭月婷、马知远共同完成，刘娣负责统稿）。

全书由马知远负责总体架构制定、实验项目设计及全书统稿审核，秦金果负责全书图文编辑及校对工作。武汉大学周立青、袁超老师，华中科技大学徐慧平老师，武汉理工大学张清勇老师，华中师范大学杨苹老师，武昌理工学院李雪燕老师，长江存储科技有限责任公司夏炎高级工程师，清华大学出版社文怡编辑对本书的出版提出了宝贵建议，在此一并表示感谢。

本书凝聚了编者多年的教学经验和心血，力求做到内容精炼、图文并茂、通俗易懂，方便学生学习和理解。我们希望本书能够成为学生学习电子技术的良师益友，帮助他们开启探索电子世界的大门，踏上创新实践的旅程。本书在编写过程中，参考了电子技术基础、微处理器与接口技术、电路仿真、仪器仪表、软件使用、硬件描述语言(Verilog HDL)、STM32最小系统设计及电器维修等方面的教材和相关论述，借鉴了许多同行专家的观点和示例。在此，特向在本书中引用和参考的教材、文章、视频和软件的作者表示诚挚的谢意。

当前，电子信息技术正加速向智能化、微型化演进。希望本书能成为莘莘学子攀登技术高峰的阶梯，助力他们在集成电路设计、智能硬件开发等领域厚植根基，为我国电子信息产业输送具有系统思维和创新能力的工程人才。本书存在的不足，恳请各界同仁不吝指正，共同推进电子信息实践教学的持续创新。

编者2025年11月于武汉