编辑推荐

本书详尽讲述了电子系统中常用的开发方法与技术。

内容简介

全书共分为模拟电子、数字电子以及现代电子技术三大部分。

模拟电子部分主要介绍了使用基础元器件实现各种电子电路，包括放大电路、信号发生与转换电路、电源电路等，为电子系统的设计打下坚实的硬件基础。

数字电子部分重点介绍了单片机与嵌入式系统的设计与应用。借助于Arduino入门单片机、STM32进行提高、树莓派领略高级程序设计思想，逐步提高软件设计能力。

综合应用部分则着重介绍如何结合互联网、物联网、人工智能等相关现代技术，构建更为复杂的电子系统。

作者简介

作者刘辉，主要研究方向为智能检测与控制技术。

章节目录

版权信息

内容简介

作者简介

前言 PREFACE

主要符号表

第1章 初识电子设计

1.1 电阻

1.1.1 电阻的基本特性

1.1.2 实际电阻

1.2 电容

1.2.1 电容的基本特性

1.2.2 实际电容

1.3 电感

1.3.1 电感的基本特性

1.3.2 绕制电感

1.4 阻抗

1.4.1 定义

1.4.2 串联电路阻抗分析

1.5 变压器

1.5.1 变压器的基本特性

1.5.2 实际变压器

1.6 开关及接插元件

1.6.1 开关元件

1.6.2 接插元件

1.7 半导体元件

1.7.1 半导体基础知识

1.7.2 二极管

1.7.3 其他二极管

1.7.4 晶体三极管

1.7.5 光电三极管与光耦

1.7.6 场效应管

1.8 半导体集成电路

1.9 继电器

1.10 常见电子元器件选型与使用注意事项

1.11 电子设计实物制作

1.11.1 面包板

1.11.2 万能电路板

1.11.3 腐蚀电路板

1.11.4 打样

第2章 放大电路

2.1 基本放大电路

2.2 多级放大电路

2.2.1 直接耦合

2.2.2 阻容耦合

2.2.3 变压器耦合

2.2.4 光电耦合

2.3 差分放大电路

2.4 集成运算放大电路

2.5 运算电路

2.5.1 比例运算电路

2.5.2 加减运算电路

2.5.3 积分与微分运算电路

2.6 实际运算放大器

2.7 比较器

2.8 放大电路实例

第3章 波形发生与变换

3.1 一个简单的方波发生器电路

3.2 使用放大电路构成正弦波振荡器

3.2.1 闭环与反馈

3.2.2 反馈与稳定性

3.2.3 正弦波振荡电路的设计

3.2.4 矩形波发生电路

3.3 正弦波转换为方波

3.4 滤波器

3.4.1 傅里叶级数

3.4.2 滤波器简介

3.4.3 低通滤波器

3.4.4 其他滤波器

3.5 方波转正弦波设计

第4章 直流电源

4.1 直流电源的组成

4.2 整流与滤波电路

4.2.1 整流电路

4.2.2 滤波电路

4.3 线性稳压电路

4.3.1 线性稳压电路的工作原理

4.3.2 分立元件的线性稳压电源实例

4.3.3 集成线性稳压电源

4.4 开关稳压电路简介

4.4.1 脉冲宽度调制

4.4.2 UC3843

4.5 Buck降压电路

4.5.1 Buck电路分析

4.5.2 Buck电路实现

4.6 Boost升压电路

4.6.1 Boost电路分析

4.6.2 Boost电路实现

4.7 Buck-Boost电路

4.7.1 Buck-Boost电路分析

4.7.2 Buck-Boost电路实现

4.8 集成升压／降压电路芯片

4.9 隔离开关电源

4.10 恒流源电路

第5章 单片机入门

5.1 数字电子技术与模拟电子技术

5.2 初识单片机

5.2.1 硬件基础

5.2.2 开发环境安装与配置

5.2.3 Arduino程序运行与调试方法

5.2.4 Arduino加载其他库函数

5.3 模拟与数字的桥梁

5.3.1 ADC

5.3.2 DAC

5.4 人机接口

5.4.1 按键输入

5.4.2 矩阵式4×4键盘输入

5.4.3 AD采样键盘输入

5.4.4 LCD1602显示

5.4.5 OLED显示

5.5 常用传感器

5.5.1 空气温湿度传感器

5.5.2 超声波传感器

5.5.3 红外传感器

5.6 电机控制

5.6.1 普通直流电机

5.6.2 伺服电机

5.6.3 步进电机

5.7 Arduino实战

5.7.1 总体方案设计

5.7.2 硬件设计

5.7.3 软件设计

第6章 单片机提高

6.1 STM32F103单片机简介

6.1.1 系统架构概述

6.1.2 最小系统

6.1.3 开发环境与CMSIS简介

6.1.4 创建第一个工程

6.1.5 一般调试方法

6.2 驱动外设的一般方法

6.3 模块化编程思想

6.4 中断

6.4.1 中断优先级管理

6.4.2 EXTI外部中断

6.5 通用定时器

6.5.1 精准计时

6.5.2 PWM输出

6.5.3 输入捕获

6.6 DMA

6.7 STM32实战

6.7.1 总体方案设计

6.7.2 硬件电路设计

6.7.3 软件设计

6.7.4 调试与改进

第7章 实时操作系统

7.1 CMSIS-RTOS简介

7.1.1 操作系统中的常见术语

7.1.2 添加和配置CMSIS-RTOS相关文件

7.2 使用CMSIS-RTOS创建线程

7.2.1 创建线程的一般步骤与函数说明

7.2.2 创建第一个多线程应用

7.2.3 终止线程

7.2.4 CMSIS-RTOS等待函数

7.3 锁

7.3.1 锁与线程安全性

7.3.2 排他锁

7.3.3 非排他锁

7.4 线程间通信

7.4.1 信号

7.4.2 消息队列

7.4.3 邮件队列

7.5 虚拟定时器

7.6 CMSIS-Driver

7.6.1 CMSIS-Driver简介

7.6.2 Driver_USART使用

第8章 Linux操作系统应用

8.1 Linux操作系统与树莓派简介

8.2 树莓派初体验

8.2.1 Raspbian系统安装

8.2.2 Raspbian中的目录结构与文件

8.2.3 控制台与命令

8.2.4 apt-get与vim编辑器

8.3 树莓派远程调试

8.4 python基础

8.4.1 hello world工程

8.4.2 变量类型

8.4.3 逻辑控制语句

8.4.4 函数

8.5 Python常用模块

8.5.1 时间管理

8.5.2 目录与文件管理

8.5.3 文件操作

8.5.4 异常处理

8.5.5 多线程

8.5.6 Numpy

8.5.7 自定义模块

8.6 Linux操作系统实战

8.6.1 GPIO

8.6.2 PWM

8.6.3 Serial

8.6.4 摄像头与OpenCV

8.7 面向对象思想初探

8.7.1 什么是面向对象

8.7.2 Python中的面向对象方法

第9章 电子设计与互联网

9.1 网络模型简介

9.1.1 TCP/IP分层概述

9.1.2 常用的基础概念

9.2 树莓派中的Socket编程

9.2.1 TCP服务器

9.2.2 TCP客户端

9.2.3 UDP服务器与客户端

9.3 STM32F103中的Socket编程

9.3.1 网络接口硬件设计

9.3.2 移植官方网络驱动库

9.3.3 网络开发的一般思路

9.3.4 DHCP简介与实现

9.3.5 DNS协议简介与实现

9.4 HTTP协议简介

9.4.1 HTTP简介

9.4.2 URL简介

9.4.3 HTTP协议分析

9.4.4 HTTP协议实现

9.5 互联网实战

9.5.1 总体架构设计

9.5.2 基于树莓派的Web服务器搭建

9.5.3 STM32通过HTTP发送环境信息

第10章 电子设计与物联网

10.1 物联网的核心套件

10.1.1 IoT Core简介

10.1.2 创建并配置IoT Core实例

10.2 初探MQTT

10.3 物联网实战

10.4 物联网实战

10.4.1 wolfMQTT的移植

10.4.2 wolfMQTT库函数介绍

10.4.3 使用wolfMQTT库函数

10.4.4 验证与总结

第11章 电子设计与机器学习

11.1 机器学习简介

11.1.1 机器学习的定义与优势

11.1.2 机器学习方法分类

11.1.3 机器学习中的注意事项

11.2 机器学习库

11.3 体验机器学习

11.3.1 人脸识别

11.3.2 语音识别

11.4 动手搭建第一个机器学习算法

11.4.1 人工神经网络简介

11.4.2 拟合欧姆定律曲线

11.5 梯度下降

11.5.1 梯度下降过程

11.5.2 批量梯度下降

11.5.3 随机梯度下降

11.5.4 小批量梯度下降

11.6 分类任务

11.6.1 MNIST数据集简介

11.6.2 训练手写识别模型

1 1.7 交叉熵

11.7.1 信息量

11.7.2 熵

11.7.3 KL散度

11.7.4 交叉熵

1 1.8 分类任务的性能评估

11.8.1 正确率评估的缺陷

11.8.2 准确率与召回率

1 1.9 超参数调整

11.10 机器学习实战

11.10.1 硬件搭建

11.10.2 数据采集与预处理

11.10.3 模型构建、训练与保存

11.10.4 模型预测

第12章 电子设计与深度学习

12.1 梯度消失与梯度爆炸解决方法

12.1.1 梯度消失与梯度爆炸成因

12.1.2 Xavier初始化与He初始化

12.1.3 选择合适的激活函数

12.1.4 批正则化

12.1.5 残差网络结构

12.2 深度学习中过拟合解决办法

12.2.1 早停法

12.2.2 L1和L2正则化

12.2.3 Dropout

12.2.4 数据增强

12.3 深度学习速度优化

12.3.1 重用预训练模型

12.3.2 更快的优化器

12.3.3 GPU加速

12.4 卷积神经网络CNN

12.4.1 CNN中核心概念

12.4.2 实现基础CNN模型

12.4.3 Lenet-5模型简介与实现

12.4.4 AlexNet模型简介与实现

12.4.5 GoogleNet模型简介与实现

12.5 循环神经网络

12.5.1 RNN中的核心概念

12.5.2 实现基础RNN模型

12.5.3 LSTM单元简介与实现

12.5.4 GRU简介与实现

参考文献

现代电子系统综合设计与实践是2021年由清华大学出版社出版,作者王征。

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