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342千字 字数
2021-10-01 发行日期
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主编推荐语

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。

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
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出版方

清华大学出版社

清华大学出版社成立于1980年6月，是由教育部主管、清华大学主办的综合出版单位。植根于“清华”这座久负盛名的高等学府，秉承清华人“自强不息，厚德载物”的人文精神，清华大学出版社在短短二十多年的时间里，迅速成长起来。清华大学出版社始终坚持弘扬科技文化产业、服务科教兴国战略的出版方向，把出版高等学校教学用书和科技图书作为主要任务，并为促进学术交流、繁荣出版事业设立了多项出版基金，逐渐形成了以出版高水平的教材和学术专著为主的鲜明特色，在教育出版领域树立了强势品牌。