本书为全国电力行业“十四五”规划教材。嵌入式系统是以应用为中心，软件、硬件可剪裁。本书主要内容包括嵌入式系统基础、传感器技术、信号调理技术、 A/D与D/A变换技术、信号抗干扰技术、隔离技术和工程应用实例。

技术源于积累，成功源于执著。作者把在从事嵌入式系统开发与应用过程中所获得的有关模拟信号处理电路的入门基础、经验技巧、设计案例和心得体会等重要内容加以归类、凝练和拓展而撰写本书，理论分析清晰、切中要害，例程完整、实例典型、图例丰富、技术实用、内容详实，虽独立成篇，却又相互关联。本书始终坚持以理论联系实际、有效培养读者灵活应用基础知识、提高分析问题、解决问题的能力为宗旨。作为一本理论联系实际的实用教程，它具有如下特色：（1）实践性强，有的放矢。由于嵌入式系统中的模拟信号处理技术是实践性强、涉及面广的交叉性学科技术，绝对不能离开相关的工程实际。为此，作者特植根于长期所从事的嵌入式系统技术的相关开发与研究实践活动中，在撰写过程中坚持贯彻理论与实践结合、基础与应用结合、教学与科研结合的原则，摒弃生涩的理论，避免读不懂的过程。书中所采用的实例电路全为作者原创科研成果，既有完整的理论分析，也包含宝贵的应用技巧和设计心得，它们在其它图书中很难见到，作者希望将这些视为一粒粒珍珠，交给读者朋友，既授人以鱼，又授人以渔，使读者学到专业知识和科研方法，提高工作能力，因此，它是一本理论联系实际的实用教程。精心组织，方便阅读。在叙述方法上，始终站在“弱弱的嫩手”的角度，以清晰的脉络、简洁的语言、丰富的图例，力求做到由浅入深、循序渐进。在剖析思路方面，力争坚持两个统一：其一是将工作于嵌入式系统中的模拟信号处理技术的基本理论知识与工程实际应用有机结合，而不是割裂实际应用、仅仅简单罗列电路而已；其二是将“是什么”、“如何干”和“结果如何”辩证统一起来，让读者耳目一新，并在轻松地阅读过程中获得共鸣、收获快乐。根据作者自己多年的科研历程发现，决定设计成败的关键往往还不是不会使用相关ARM等芯片，而是对有关基本电路的分析方法的生疏与不了解所致。因此，全书注重知识铺垫，避免一些读者朋友刚开始不知道从哪里学习，如何开始。所以，作者会对运算放大器、电路方面的基础内容进行讲授，再剖析应用于嵌入式系统中的常用模拟信号处理电路的原理、作用特征、电路结构、工艺技巧和使用方法。 针对性强，例程完整。全书始终面向嵌入式系统的工程应用，从实际出发，“弱化理论论述，强调分析设计”，力图摆脱传统技术类的枯燥式表达方式。作者在精炼讲解应用于嵌入式系统中的常用模拟信号处理技术的基本原理之后，结合自己的工程经历，详细分析在实际应用时有关它们的信号处理与变换技术、接口技术、隔离技术和电磁兼容技术等方面的设计技巧、分析方法和调试流程。除此之外，本书还有针对性地讲解它们在工程应用中遇到的部分关重件的分析计算判据和选型方法等重要内容，所以，本书大胆尝试将嵌入式技术与模拟信号处理技术融合起来进行讲解，激发读者的动手欲望，有利于培养其创新精神。ARM公司中华区大学教育总裁陈伟作为ARM在中国地区的教育负责人与各高校老师有密切的接触，其技术工程师的出身也让他在嵌入式技术方面有很大的优势。他作为这本书的主审人本身即为一个卖点。

李维波：武汉理工大学教授，主要编写教材 1）模拟信号处理，李启炎，李维波编著，中国电力出版社， 2005年9月出版；2）MATLAB在电气工程中的应用，李维波编著，中国电力出版社， 2016年7月出版（第二版），先后被评为电力行业精品教材和国家“十一五”教材；3）MATLAB在电气工程中的应用实例，李维波编著，中国电力出版社， 2016年6月出版（第二版），先后被评为电力行业精品教材；电力电子装置中的典型传感器技术（第一版），李维波编著，中国电力出版社， 2016年6月出版。

前言

第一章 嵌入式系统基础1

1.1嵌入式系统简介 1

1.2嵌入式最小系统 4

1.3嵌入式系统的发展趋势 6
第二章 传感器技术8

2.1典型测控系统 8

2.2传感器12

2.3典型传感原理 15
第三章 信号调理技术24

3.1运算放大器 24

3.2仪用运放 32

3.3隔离运放 37

3.4软件可编程增益放大器 45

3.5 电压 /电流转换电路 48

3.6 电压 /频率转换电路 53

3.7 交流 /直流转换电路 55

3.8电桥电路 64
第四章 A/D与 D/A变换技术69

4.1 A/D变换器基本原理 69

4.2 A/D变换器主要性能指标 74

4.3 与 ADC配合的处理方法 78

4.4 转换器 AD574及其接口技术 80

4.5 转换器 ADS1256及其接口技术 84

4.6 D/A变换器基本原理 91

4.7 转换器 TLV5616及其接口技术 97

4.8 转换器 DAC8822及其接口技术 100

4.9工程应用中需要注意的问题 105
第五章 信号抗干扰技术 120

5.1 概述 120

5.2信号滤波电路设计 122

5.3接地与去耦技术 143


第六章 隔离技术 151

6.1隔离类型简介 151

6.2光耦隔离器件 153

6.3开关量接口 160

6.4通信接口 173
第七章 工程应用实例 204

7.1电流采集系统 204

7.2多路复用数据采集系统 212