嵌入式系统中的模拟设计

本书为那些希望掌握基本模拟知识的数字工程师而写，内容包括A/D转换器、D/A转换器、运放、滤波器以及模拟和数字系统集成设计。本书共分为13章。作者采用工程师喜欢的谈话、交流方式，第1章从分析数字和模拟设计的鸿沟开始，阐述两者之间的联系；第2～7章中详细介绍了SAR和∑－△A/D转换器、运放的基本知识，并结合实际应用讲解如何选择合适的A/D转换器、运放以及线性系统中运放电路的设计和SPICE仿真；第8～12章介绍模拟和数字电路协调工作所关注的噪声、电源和地分割、PCB布局的技巧和策略以及选择合适的工具进行电路调试，在理论介绍时，结合真实模拟设计实例，让数字工程师对这些模拟工具有真实的感受，并进而去思考模拟，以及如何利用它来解决电路问题；第13章总结全书的内容，并以模拟/数字混合电路板设计为例，让工程师体会到模拟技术最本质的“艺术”。. 　　本书特别适合那些从事信息家电、工业控制和机电控制系统等模拟/数字混合系统设计的数字工程师、学生、教师及应用工程人员。本书是一本有用的参考资料，既可以帮助读者完成数字系统中的模拟设计，也可以作为掌握许多模拟电子方面重要内容的指导手册。... ### 嵌入式系统中的模拟设计 #### 第1章：架起模拟与数字之间的桥梁 本章旨在探讨数字世界与模拟世界之间的差异，并通过理解这些差异帮助读者更好地融合这两种技术。作者首先从一个尝试用数字方法测量温度的例子入手，揭示了在现实世界中模拟信号与数字信号之间存在的天然鸿沟。 **模拟信号与数字信号的区别**：模拟信号是连续变化的电压或电流，可以代表自然界中几乎所有物理现象的变化。数字信号则是离散的、由二进制形式表示的数据流。由于自然界中的大多数现象都是连续变化的，因此在处理真实世界的信号时，通常需要将模拟信号转换为数字信号，以便于计算机进行处理。 **面临的问题**：在数字与模拟之间建立连接的过程中会遇到各种挑战，例如信号失真、噪声干扰等问题。了解并克服这些问题对于成功地实现模拟与数字的集成至关重要。 **模拟成功的终极关键**：深入理解模拟与数字设计的根本区别，并学会正确地使用相关的硬件和技术来解决实际问题。这不仅需要扎实的技术基础，还需要具备一定的实践经验。 **组织工具箱**：为了在模拟与数字设计中取得成功，工程师需要掌握一系列的工具和资源。这包括但不限于电路仿真软件、测试设备（如示波器）、设计指南等。合理规划并灵活运用这些工具是迈向成功的基石。 #### 第2章：模拟到数字转换器的基础 本章重点介绍了模拟到数字转换器（ADC）的基本原理及其在实际应用中的重要性。ADC是一种将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号的器件，广泛应用于各种电子系统中，特别是嵌入式系统。 **ADC的关键规格**：选择ADC时需要考虑多个因素，包括分辨率、采样率、功耗、精度等。这些规格直接影响到ADC的性能和适用范围。例如，高分辨率ADC能够更精确地捕捉输入信号的细节，而高速ADC则适用于需要快速处理大量数据的应用场景。 **逐次逼近寄存器型ADC（SAR ADC）**：这是一种常见的ADC类型，通过逐次逼近的方法来确定模拟输入信号的数字值。SAR ADC以其相对较低的成本、较高的准确性和较宽的工作范围而受到青睐。 #### 结论 通过对模拟与数字设计之间的差异的理解，以及对模拟到数字转换器基础知识的掌握，工程师能够在嵌入式系统的开发过程中更加得心应手。这本书不仅提供了理论上的指导，还结合了大量的实际案例，有助于读者将所学知识应用到实践中去。无论是对于刚入门的新手还是已经有一定经验的工程师来说，《嵌入式系统中的模拟设计》都是一本非常有价值的参考书籍。