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电子系统设计与实战——C8051F单片机+FPGA控制版


作者:
薛小铃
定价:
43.70 元
版面字数:
650千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
版次:
1
最新版次
印刷时间:
2015年01月
ISBN:
978-7-04-043239-8
物料号:
43239-00
出版时间:
2015-08-10
读者对象:
高等教育
一级分类:
电气/电子信息/自动化类
二级分类:
电气/自动化专业课
三级分类:
单片机原理及应用

本书是作者多年项目实践、指导大学生电子设计竞赛、创新实验室实践和课程建设的经验总结。书中内容取材于作者多年积累的手记和项目笔记,突出了数模混合、单片机和FPGA综合的电子系统设计经验与技巧,书中所有模块电路、程序和开发实例都经过了实物的调试和验证。全书内容由导读、模拟系统设计、单片机应用系统设计、现代数字(FPGA)系统设计和综合系统设计五部分组成,各部分后面安排有相应的设计训练题。全书主要包含:运放基础,程控放大器和波形变换电路设计,模拟滤波器快速设计,高速数据转换模块设计;高级8051单片机C8051F020快速入门,键盘、显示和存储模块设计,C8051F020单片机应用系统设计实例;FPGA快速入门,FPGA系统设计基础,现代数字(FPGA)系统设计实例;简易数字频率计,正弦信号发生器,红外光通信装置。

本书可作为电子类、电气类、自动化类等专业的电子系统设计课程和实践教学、电子设计竞赛训练、学生课外科技创新、毕业设计等的教材或参考书,也可以作为电子工程师从事电子系统设计的参考资料。

  • 目录
    • 前言
      • 第一部分 模拟系统设计
        • 第1章 运放基础
          • 1.1 理想运放的模型与求解方法
            • 1.2 主要运放参数与常用运放
              • 1.3 基本放大电路
                • 1.4 运放外部调零电路
                  • 1.5 运放构成的衰减器
                    • 1.6 基于运放的放大电路设计要点
                    • 第2章 程控放大器和波形变换电路设计
                      • 2.1 程控放大器的实现方法
                        • 2.2 模拟开关和运放组成的程控放大器设计
                          • 2.3 基于AD603的程控放大器设计技巧
                            • 2.4 几种常见信号波形变换实例
                              • 2.4.1 波形叠加放大电路
                                • 2.4.2 极性变换电路
                                  • 2.4.3 低速和高速电压比较电路
                                • 第3章 模拟滤波器快速设计
                                  • 3.1 模拟滤波器基础
                                    • 3.2 滤波器设计软件使用简介
                                      • 3.3 模拟滤波器快速设计实例
                                      • 第4章 高速数据转换模块设计
                                        • 4.1 A/D转换器(ADC)与D/A转换器(DAC)基础
                                          • 4.2 高速ADC模块设计
                                            • 4.3 高速DAC模块设计
                                              • 模拟设计训练
                                              • 第二部分 单片机应用系统设计
                                                • 第5章 高级8051单片机C8051F020快速入门
                                                  • 5.1 C8051F020与传统8051单片机对比
                                                    • 5.2 C8051F020单片机最小系统电路设计
                                                      • 5.3 C8051F020单片机程序设计基础
                                                        • 5.3.1 开发环境的搭建
                                                          • 5.3.2 C8051F单片机和8051单片机的主要编程差异
                                                            • 5.3.3 基础外设原理和程序举例
                                                          • 第6章 键盘、显示和存储模块设计
                                                            • 6.1 矩阵键盘模块设计
                                                              • 6.2 1602字符型液晶显示模块及应用
                                                                • 6.3 2.8寸TFT彩色液晶模块设计
                                                                  • 6.4 基于EEPROM芯片的存储模块设计
                                                                  • 第7章 C8051F020单片机应用系统设计实例
                                                                    • 7.1 基于C8051F020的简易数字频率计设计
                                                                      • 7.1.1 任务要求
                                                                        • 7.1.2 频率测量原理
                                                                          • 7.1.3 系统设计
                                                                            • 7.1.4 测试结果与分析总结
                                                                            • 7.2 基于C8051F020的波形识别系统设计
                                                                              • 7.2.1 任务要求
                                                                                • 7.2.2 波形识别原理
                                                                                  • 7.2.3 C8051F020之ADC
                                                                                    • 7.2.4 系统设计
                                                                                      • 7.2.5 测试结果与分析总结
                                                                                      • 7.3 基于C8051F020的程控放大器设计
                                                                                        • 7.3.1 任务要求
                                                                                          • 7.3.2 程控放大器原理
                                                                                            • 7.3.3 C8051F020之DAC
                                                                                              • 7.3.4 系统设计
                                                                                                • 7.3.5 测试结果与分析总结
                                                                                                • 7.4 基于C8051F020的简易自动电阻测试仪设计(2011国赛G题)
                                                                                                  • 7.4.1 任务要求
                                                                                                    • 7.4.2 方案论证
                                                                                                      • 7.4.3 主要原理与理论分析
                                                                                                        • 7.4.4 系统设计
                                                                                                          • 7.4.5 测试结果与分析总结
                                                                                                          • 单片机系统设计训练
                                                                                                          • 第三部分 现代数字(FPGA)系统设计
                                                                                                            • 第8章 FPGA快速入门
                                                                                                              • 8.1 FPGA简介
                                                                                                                • 8.1.1 FPGA逻辑资源
                                                                                                                  • 8.1.2 芯片电源选择
                                                                                                                    • 8.1.3 I/O端口分类与特性
                                                                                                                      • 8.1.4 FPGA时钟与配置
                                                                                                                      • 8.2 FPGA最小系统电路设计
                                                                                                                        • 8.2.1 电源电路设计
                                                                                                                          • 8.2.2 时钟与复位电路设计
                                                                                                                            • 8.2.3 配置电路设计
                                                                                                                              • 8.2.4 接口电路设计
                                                                                                                              • 8.3 Quartus Ⅱ 9.0的使用
                                                                                                                                • 8.3.1 Quartus Ⅱ 9.0简介
                                                                                                                                  • 8.3.2 FPGA工程设计流程
                                                                                                                                  • 8.4 Verilog HDL编程基础
                                                                                                                                    • 8.4.1 Verilog HDL语言简介
                                                                                                                                      • 8.4.2 Verilog HDL基本结构
                                                                                                                                        • 8.4.3 基本语法与数据类型
                                                                                                                                        • 8.4.4 常用运算符
                                                                                                                                          • 8.4.5 赋值语句与块语句
                                                                                                                                            • 8.4.6 结构说明语句
                                                                                                                                              • 8.4.7 条件语句
                                                                                                                                            • 第9章 FPGA系统设计基础
                                                                                                                                              • 9.1 组合电路设计
                                                                                                                                                • 9.1.1 阻塞赋值与非阻塞赋值
                                                                                                                                                  • 9.1.2 数值比较器
                                                                                                                                                    • 9.1.3 多路选择器
                                                                                                                                                      • 9.1.4 锁存器
                                                                                                                                                        • 9.1.5 编码器与译码器
                                                                                                                                                        • 9.2 时序电路设计
                                                                                                                                                          • 9.2.1 数据寄存器
                                                                                                                                                            • 9.2.2 计数器与分频器
                                                                                                                                                              • 9.2.3 移位寄存器
                                                                                                                                                                • 9.2.4 复位电路
                                                                                                                                                                  • 9.2.5 边沿脉冲发生器
                                                                                                                                                                  • 9.3 存储电路设计
                                                                                                                                                                    • 9.3.1 先进先出存储器(FIFO)
                                                                                                                                                                      • 9.3.2 只读存储器(ROM)
                                                                                                                                                                        • 9.3.3 随机存储器(RAM)
                                                                                                                                                                        • 9.4 时钟电路设计
                                                                                                                                                                          • 9.4.1 锁相环倍频
                                                                                                                                                                            • 9.4.2 计数分频
                                                                                                                                                                          • 第10章 现代数字(FPGA)系统设计实例
                                                                                                                                                                            • 10.1 基于FPGA的等精度测频模块设计
                                                                                                                                                                              • 10.1.1 任务要求
                                                                                                                                                                                • 10.1.2 等精度测频原理
                                                                                                                                                                                  • 10.1.3 设计与仿真
                                                                                                                                                                                    • 10.1.4 模块接口与注意事项
                                                                                                                                                                                    • 10.2 基于FPGA的DDS模块设计
                                                                                                                                                                                      • 10.2.1 任务要求
                                                                                                                                                                                        • 10.2.2 DDS工作原理与模块结构
                                                                                                                                                                                          • 10.2.3 DDS模块设计
                                                                                                                                                                                            • 10.2.4 DDS模块测试与仿真
                                                                                                                                                                                            • 10.3 基于FPGA的高速数据采集系统设计
                                                                                                                                                                                              • 10.3.1 任务要求
                                                                                                                                                                                                • 10.3.2 高速ADC模数关系与工作时序
                                                                                                                                                                                                  • 10.3.3 系统设计与仿真
                                                                                                                                                                                                  • 10.4 FPGA与单片机的SPI通信模块设计
                                                                                                                                                                                                    • 10.4.1 FPGA与单片机通信的几种常用方式
                                                                                                                                                                                                      • 10.4.2 SPI通信模块的设计与仿真
                                                                                                                                                                                                      • 10.5 基于FPGA的曼彻斯特编码器设计
                                                                                                                                                                                                        • 10.5.1 任务要求
                                                                                                                                                                                                          • 10.5.2 曼彻斯特编码原理
                                                                                                                                                                                                            • 10.5.3 设计与仿真
                                                                                                                                                                                                              • 10.5.4 模块接口与注意事项
                                                                                                                                                                                                              • FPGA系统设计训练
                                                                                                                                                                                                              • 第四部分 综合系统设计
                                                                                                                                                                                                                • 第11章 简易数字频率计(1997国赛B题)
                                                                                                                                                                                                                  • 11.1 功能要求
                                                                                                                                                                                                                    • 11.2 方案论证与系统总体设计
                                                                                                                                                                                                                      • 11.2.1 方案论证
                                                                                                                                                                                                                        • 11.2.2 系统总体设计
                                                                                                                                                                                                                        • 11.3 主要原理与理论分析
                                                                                                                                                                                                                          • 11.3.1 直接测频法和直接测周法原理
                                                                                                                                                                                                                            • 11.3.2 等精度测频法原理
                                                                                                                                                                                                                              • 11.3.3 脉宽测量与占空比测量原理
                                                                                                                                                                                                                              • 11.4 系统硬件电路设计
                                                                                                                                                                                                                                • 11.4.1 整形电路设计
                                                                                                                                                                                                                                  • 11.4.2 FPGA测量模块硬件电路设计
                                                                                                                                                                                                                                    • 11.4.3 C8051单片机控制模块硬件设计
                                                                                                                                                                                                                                    • 11.5 系统程序设计
                                                                                                                                                                                                                                      • 11.5.1 FPGA程序设计
                                                                                                                                                                                                                                        • 11.5.2 C8051F020单片机程序设计
                                                                                                                                                                                                                                        • 11.6 系统调试与误差分析
                                                                                                                                                                                                                                          • 11.7 方案总结与改进
                                                                                                                                                                                                                                          • 第12章 正弦信号发生器(2005国赛A题)
                                                                                                                                                                                                                                            • 12.1 功能要求
                                                                                                                                                                                                                                              • 12.2 方案论证与系统总体设计
                                                                                                                                                                                                                                                • 12.2.1 方案论证
                                                                                                                                                                                                                                                  • 12.2.2 系统总体设计
                                                                                                                                                                                                                                                  • 12.3 主要原理与理论分析
                                                                                                                                                                                                                                                    • 12.3.1 奈奎斯特定理
                                                                                                                                                                                                                                                      • 12.3.2 DDS技术
                                                                                                                                                                                                                                                        • 12.3.3 正弦信号
                                                                                                                                                                                                                                                          • 12.3.4 调制信号
                                                                                                                                                                                                                                                          • 12.4 系统硬件电路设计
                                                                                                                                                                                                                                                            • 12.4.1 FPGA最小系统及DAC输出电路设计
                                                                                                                                                                                                                                                              • 12.4.2 MCU最小系统及外围扩展电路设计
                                                                                                                                                                                                                                                                • 12.4.3 无源低通滤波及放大电路设计
                                                                                                                                                                                                                                                                • 12.5 系统程序设计
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 12.5.1 FPGA部分
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 12.5.2 MCU部分
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 12.6 系统调试与误差分析
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 12.7 方案总结与改进
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 第13章 红外光通信装置(2013国赛F题)
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 13.1 功能要求
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 13.2 方案论证与系统总体设计
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 13.2.1 方案论证
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 13.2.2 系统总体设计
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 13.3 主要原理与理论分析
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 13.3.1 模拟信道与数字信道
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 13.3.2 红外信号传输方式
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 13.3.3 红外光发射的距离与功率的关系
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 13.3.4 红外信道编码
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 13.4 系统硬件电路设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 13.4.1 红外发射端电路设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 13.4.2 红外接收端电路设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 13.4.3 中继转发模块电路设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 13.5 系统程序设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 13.5.1 红外发射端程序设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 13.5.2 红外接收端程序设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 13.6 系统调试与误差分析
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 13.7 总结与方案改进
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 附录 电子系统设计开发板与部分信号调理模块实物照片
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 版权

                                                                                                                                                                                                                                                                                                      相关图书