嵌入式系統接口:面向物聯網與CPS設計 Embedded System Interfacing: Design for the Internet-of-Things (IoT) and Cyber-Physical Systems (CPS)

Marilyn Wolf 林水生

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商品描述

本書是對作者所著《嵌入式計算系統設計原理(第4版)》的有益補充,
對嵌入式系統與軟件之間的接口進行了系統的介紹,更側重於硬件方面的知識。
通過閱讀本書,你將了解數字接口和模擬接口的工作原理,以及如何為給定的應用程序設計新的接口。
全書內容自成體系,包含大量實際應用中的真實案例,通過這些設計實例來說明重要的概念。
相對於其他聚焦於軟件的書籍,本書側重於講解圍繞CPU的各類硬件。

作者簡介

Marilyn Wolf

佐治亞理工學院教授,佐治亞研究聯合會優秀學者,IEEE會士,ACM會士。
1984~1989年任職於貝爾實驗室,1989~2007年執教於普林斯頓大學。
她於2003年獲得ASEE Frederick E. Terman獎,於2006年獲得IEEE電路與系統教育獎。


---譯者簡介---
林水生

電子科技大學通信與信息工程學院教授,物聯網工程系主任,全國物聯網工程及相關專業教學指導小組成員。
目前主要從事無線通信系統、無線傳感器網絡、通信集成電路設計等方面的研究工作。

目錄大綱

出版者的話
譯者序
前言
第1章緒論1
1.1將計算機連接到物理世界1
1.2目標和技術1
1.3各種微處理器3
1.4信號3
1.5電阻電路6
1.6電容和電感電路9
1.7電路分析10
1.8非線性和有源器件13
1.9設計方法和工具15
1.10如何閱讀本書17
問題18

第2章標準接口21
2.1簡介21
2.2 RS-232 22
2.3 I2C、CAN和I2S 26
2.4 USB 28
2.5 WiFi 32
2.6 ZigBee 33
2.7藍牙和低功耗藍牙34
2.8 LoRaWAN 35
2.9聯網設備35
問題36

第3章邏輯37
3.1簡介37
3.2數字邏輯規範37
3.3 CMOS邏輯電路38
3.4高阻抗和漏極開路輸出42
3.5示例:漏極開路和高阻抗總線44
3.6寄存器45
3.7可編程邏輯47
3.8 CPU接口結構49
3.9邏輯電路保護和噪聲50
3.10輔助器件和電路51
3.11示例:軸角編碼器53
延伸閱讀56
問題56

第4章放大器57
4.1簡介57
4.2放大器規範57
4.3電路分析方法58
4.4 MOSFET晶體管模型59
4.5 MOSFET放大器拓撲62
4.6示例:驅動低阻抗負載67
4.7功率放大器71
4.8集成放大器72
4.9運算放大器73
4.10噪聲、干擾和串擾75
4.11示例:駐極體麥克風放大電路77
延伸閱讀78
問題79

第5章濾波器、信號發生器和探測器80
5.1簡介80
5.2濾波器規範80
5.3 RLC槽路83
5.4傳遞函數86
5.5從濾波器規範到傳遞函數89
5.6運算放大器濾波器91
5.7示例:低音增強濾波器93
5.8高級濾波器類型96
5.9數字濾波器97
5.10脈沖和定時電路98
5.11信號發生器100
5.12示例:任意波形發生器104
5.13信號檢測器105
5.14示例:耳機插孔檢測器107
延伸閱讀110
問題111

第6章模擬/數字和數字/模擬轉換112
6.1簡介112
6.2奈奎斯特速率112
6.3轉換規範113
6.4數字/模擬轉換114
6.5模擬/數字轉換116
6.6示例:R-2R數字/模擬轉換器118
問題120

第7章電源122
7.1簡介122
7.2電源規範122
7.3交直流電源123
7.4電源變換器127
7.5電池129
7.6示例:線性穩壓電源130
7.7熱特性及散熱134
7.8電源管理136
延伸閱讀136
問題136

第8章接口設計138
8.1簡介138
8.2嵌入式系統應用案例138
8.3接口規格139
8.4接口的體系結構139
8.5選擇正確的平台140
8.6構建技術143
8.7控制和閉環系統144
8.8硬件/軟件邊界146
8.9示例:一個簡單的驅動器148
8.10模擬/數字邊界150
8.11接口設計方法150
8.12示例:拍手檢測器152
8.13示例:電機控制器153
延伸閱讀161
問題161
附錄A TTL邏輯162
附錄B雙極放大器166
參考文獻182