嵌入式系统接口 面向物联网与CPS设计

本书是对作者所著《嵌入式计算系统设计原理（第4版）》的有益补充，对嵌入式系统与软件之间的接口进行了系统的介绍，更侧重于硬件方面的知识。通过阅读本书，你将了解数字接口和模拟接口的工作原理，以及如何为给定的应用程序设计新的接口。全书内容自成体系，包含大量实际应用中的真实案例，通过这些设计实例来说明重要的概念。相对于其他聚焦于软件的书籍，本书侧重于讲解围绕CPU的各类硬件。

出版者的话
译者序
前言
第1章 绪论 1
1.1 将计算机连接到物理世界 1
1.2 目标和技术 1
1.3 各种微处理器 3
1.4 信号 3
1.5 电阻电路 6
1.6 电容和电感电路 9
1.7 电路分析 10
1.8 非线性和有源器件 13
1.9 设计方法和工具 15
1.10 如何阅读本书 17
问题 18
第2章 标准接口 21
2.1 简介 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 蓝牙和低功耗蓝牙 34
2.8 LoRaWAN 35
2.9 联网设备 35
问题 36
第3章 逻辑 37
3.1 简介 37
3.2 数字逻辑规范 37
3.3 CMOS逻辑电路 38
3.4 高阻抗和漏极开路输出 42
3.5 示例：漏极开路和高阻抗总线 44
3.6 寄存器 45
3.7 可编程逻辑 47
3.8 CPU接口结构 49
3.9 逻辑电路保护和噪声 50
3.10 辅助器件和电路 51
3.11 示例：轴角编码器 53
延伸阅读 56
问题 56
第4章 放大器 57
4.1 简介 57
4.2 放大器规范 57
4.3 电路分析方法 58
4.4 MOSFET晶体管模型 59
4.5 MOSFET放大器拓扑 62
4.6 示例：驱动低阻抗负载 67
4.7 功率放大器 71
4.8 集成放大器 72
4.9 运算放大器 73
4.10 噪声、干扰和串扰 75
4.11 示例：驻极体麦克风放大电路 77
延伸阅读 78
问题 79
第5章 滤波器、信号发生器和探测器 80
5.1 简介 80
5.2 滤波器规范 80
5.3 RLC槽路 83
5.4 传递函数 86
5.5 从滤波器规范到传递函数 89
5.6 运算放大器滤波器 91
5.7 示例：低音增强滤波器 93
5.8 高级滤波器类型 96
5.9 数字滤波器 97
5.10 脉冲和定时电路 98
5.11 信号发生器 100
5.12 示例：任意波形发生器 104
5.13 信号检测器 105
5.14 示例：耳机插孔检测器 107
延伸阅读 110
问题 111
第6章 模拟/数字和数字/模拟转换 112
6.1 简介 112
6.2 奈奎斯特速率 112
6.3 转换规范 113
6.4 数字/模拟转换 114
6.5 模拟/数字转换 116
6.6 示例：R-2R数字/模拟转换器 118
问题 120
第7章 电源 122
7.1 简介 122
7.2 电源规范 122
7.3 交直流电源 123
7.4 电源变换器 127
7.5 电池 129
7.6 示例：线性稳压电源 130
7.7 热特性及散热 134
7.8 电源管理 136
延伸阅读 136
问题 136
第8章 接口设计 138
8.1 简介 138
8.2 嵌入式系统应用案例 138
8.3 接口规格 139
8.4 接口的体系结构 139
8.5 选择正确的平台 140
8.6 构建技术 143
8.7 控制和闭环系统 144
8.8 硬件/软件边界 146
8.9 示例：一个简单的驱动器 148
8.10 模拟/数字边界 150
8.11 接口设计方法 150
8.12 示例：拍手检测器 152
8.13 示例：电机控制器 153
延伸阅读 161
问题 161
附录A TTL逻辑 162
附录B 双极放大器 166
参考文献 182