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第1章 嵌入式系统开发基础1

1.1嵌入式系统的基本概念1

1.1.1硬件层2

1.1.2中间层3

1.1.3系统软件层4

1.2嵌入式系统的硬件组成5

1.2.1嵌入式处理器6

1.2.2典型嵌入式微处理器介绍6

1.2.3嵌入式片上系统8

1.2.4基本嵌入式系统的外围接口9

1.3嵌入式操作系统14

1.3.1嵌入式操作系统介绍14

1.3.2嵌入式实时操作系统15

1.3.3常用嵌入式操作系统17

1.3.4三种嵌入式操作系统的比较19

1.4嵌入式系统开发的模式与流程20

1.4.1嵌入式系统开发模式20

1.4.2嵌入式系统开发流程21

第2章 键盘接口电路设计24

2.1独立式键盘接口电路24

2.1.1设计思路24

2.1.2硬件电路设计24

2.1.3分析与小结25

2.2矩阵式键盘接口电路25

2.2.1设计思路25

2.2.2硬件电路设计26

2.2.3分析与小结27

2.3触摸屏式接口电路27

2.3.1设计思路27

2.3.2硬件电路设计29

2.3.3分析与小结29

2.4串行口键盘接口电路29

2.4.1实例说明与设计思路30

2.4.2硬件电路设计32

2.4.3分析与小结33

第3章 显示接口电路设计34

3.1 LED显示器34

3.1.1 LED显示器的结构与工作原理34

3.1.2字形码34

3.1.3静态显示34

3.1.4动态显示36

3.1.5实践与思考36

3.2 LCD显示器37

3.2.1 LCD概述37

3.2.2段式显示LCD37

3.2.3字符型LCD39

3.2.4图形LCD44

3.3显示屏接口电路48

3.3.1设计思路48

3.3.2硬件电路设计48

3.3.3程序设计49

3.3.4分析与小结51

第4章 模拟量输出传感器及其接口电路设计52

4.1压力传感器及其接口电路52

4.1.1设计思路52

4.1.2硬件电路设计52

4.1.3应用实例55

4.1.4分析与小结56

4.2温度传感器及其接口电路56

4.2.1设计思路56

4.2.2硬件电路设计57

4.2.3应用实例63

4.2.4分析与小结64

4.3霍尔传感器及其接口电路64

4.3.1设计思路64

4.3.2硬件电路设计65

4.3.3应用实例68

4.3.4分析与小结69

4.4湿度传感器及其接口电路70

4.4.1设计思路70

4.4.2硬件电路设计72

4.4.3应用实例74

4.4.4分析与小结75

4.5气体传感器及其接口电路75

4.5.1设计思路75

4.5.2硬件电路设计76

4.5.3应用实例77

4.5.4分析与小结78

第5章 数字量输出传感器及其接口电路设计79

5.1压力传感器及其接口电路79

5.1.1设计思路79

5.1.2硬件电路设计79

5.1.3实例应用80

5.2温度传感器及其接口电路80

5.2.1设计思路80

5.2.2硬件电路设计81

5.3数字式加速度传感器及其接口电路85

5.3.1设计思路85

5.3.2硬件电路设计87

5.3.3分析与小结87

5.4传感器信号调理器及其接口电路88

5.4.1设计思路88

5.4.2硬件电路设计90

5.4.3分析与小结91

5.5传感器信号处理器及其接口电路92

5.5.1设计思路92

5.5.2硬件电路设计94

5.5.3分析与小结95

第6章 过程通道与人机接口电路设计96

6.1数字量输入输出通道96

6.1.1数字量的种类96

6.1.2数字量输入通道96

6.1.3数字量输出通道98

6.1.4数字量输入输出通道的标准化设计99

6.2模拟量输出通道99

6.2.1 D/A转换器原理99

6.2.2 D/A转换器芯片及接口电路100

6.2.3 D/A转换器的输出102

6.2.4 D/ A转换器接口的隔离技术102

6.2.5 D/A转换模板的标准化设计104

6.3模拟量输入通道104

6.3.1 A/D转换器原理104

6.3.2 A/D转换器芯片及接口电路105

6.3.3 A/D转换器的外围电路109

6.3.4 A/D转换器接口的隔离技术110

6.3.5 A/D转换器模板的标准化设计110

6.4人机接口110

6.4.1键盘接口110

6.4.2显示器接口112

6.4.3打印机接口112

6.4.4其他人机接口112

第7章 常用电信接口电路设计114

7.1语音接口电路114

7.1.1设计思路114

7.1.2硬件电路设计116

7.1.3分析与小结118

7.2数字电话终端接口电路119

7.2.1设计思路119

7.2.2硬件电路设计119

7.2.3分析与小结122

7.3信号发生器接口电路122

7.3.1设计思路122

7.3.2硬件电路设计124

7.3.3分析与小结127

7.4数字频率计接口电路128

7.4.1设计思路128

7.4.2硬件电路设计130

7.4.3分析与小结135

第8章 控制接口电路设计137

8.1电梯控制接口电路137

8.1.1设计思路137

8.1.2硬件电路设计137

8.1.3分析与小结142

8.2 PWM控制直流电机调速系统接口电路144

8.2.1设计思路144

8.2.2硬件电路设计145

8.2.3分析与小结155

8.3异步电动机矢量控制系统接口电路157

8.3.1设计思路157

8.3.2硬件电路设计159

8.3.3分析与小结165

8.4感应电机直接转矩控制接口电路165

8.4.1设计思路165

8.4.2硬件电路设计166

8.4.3分析与小结170

8.5感应电机软启动器接口电路170

8.5.1设计思路170

8.5.2硬件电路设计172

8.5.3分析与小结173

8.6谐振阻抗型混合有源滤波器接口电路173

8.6.1设计思路173

8.6.2硬件电路设计174

8.6.3分析与小结178

第9章 数据通信及其接口电路设计180

9.1串行通信接口电路180

9.1.1设计思路181

9.1.2串行通信总线标准及其接口183

9.1.3 MCS-51的串行接口187

9.1.4 MCS-51单片机之间的通信191

9.1.5 PC机和单片机之间的通信194

9.1.6分析与小结195

9.2并行通信接口电路195

9.2.1 CPU与外设之间的数据传输195

9.2.2可编程并行接口芯片8255A197

9.2.3习题与思考204

9.3通用数据采集与处理系统接口电路204

9.3.1设计思路204

9.3.2硬件电路设计205

9.3.3硬件各部分组成、实现方法和作用206

9.3.4 I2C电路的设计211

9.3.5电源、地的设计212

9.3.6去耦电容的设计212

9.3.7电磁兼容性（EMC）设计212

9.3.8分析与小结213

第10章 常用电源变换及其监控接口电路设计214

10.1可调直流稳压电源接口电路214

10.1.1设计思路214

10.1.2硬件电路设计216

10.1.3分析与小结216

10.2直流恒流源接口电路216

10.2.1设计思路217

10.2.2硬件电路设计226

10.2.3分析与小结229

10.3直流斩波电源接口电路230

10.3.1设计思路230

10.3.2硬件电路设计235

10.3.3分析与小结237

10.4可控整流直流电源接口电路237

10.4.1设计思路238

10.4.2硬件电路设计243

10.4.3分析与小结248

第11章 逆变器接口电路设计249

11.1单相SPWM逆变器接口电路249

11.1.1设计思路249

11.1.2硬件电路设计257

11.1.3分析与小结264

11.2光伏并网逆变器接口电路264

11.2.1设计思路分析265

11.2.2硬件电路设计267

11.2.3分析与小结271

11.3风力发电并网逆变器接口电路272

11.3.1设计思路分析272

11.3.2硬件电路设计275

11.3.3分析与小结278

第12章 检测接口电路设计279

12.1数字电桥接口电路279

12.1.1设计思路279

12.1.2硬件电路设计280

12.1.3分析与小结283

12.2数字温度计接口电路283

12.2.1设计思路分析284

12.2.2模拟量／数字量转换285

12.2.3 DS18B20芯片测温原理286

12.2.4系统设计思路分析286

12.2.5硬件电路设计288

12.2.6分析与小结295

12.3三相交流参数测试仪接口电路295

12.3.1设计思路分析296

12.3.2硬件电路设计301

12.3.3分析与小结303

第13章 电磁兼容及可靠性设计304

13.1电磁兼容设计304

13.1.1接地技术304

13.1.2滤波和吸收技术305

13.1.3屏蔽和隔离技术306

13.1.4合理布局307

13.2嵌入式外围设备的电磁兼容设计307

13.2.1印制电路板设计中的电磁兼容设计307

13.2.2励磁装置的电磁兼容设计313

13.3电子系统的抗干扰设计317

13.3.1电子线路抗干扰设计317

13.3.2电子线路EMC设计一般准则319

13.4嵌入式接口电路的可靠性设计328

13.4.1基本复位电路328

13.4.2电源电路的抗干扰措施329

13.5嵌入式监控电路设计实例331

13.5.1实现目标与设计思路331

13.5.2器件的选择332

13.5.3硬件电路设计332

13.6光电隔离电路设计实例333

13.6.1系统功能及组成333

13.6.2干扰的种类及防止335

13.6.3隔离电路的设计335

13.7小结337

参考文献338