具体描述
本书从工程应用的角度出发，以德国西门子公司的S7—200系列PLc为起点，在简单介绍了可编程控制器(PLC)的基本知识的基础上，进一步以大量的设计实例重点介绍了PLC控制系统的应用与开发。
本书的主要内容可分为三部分：PLC的基础知识，包括PLC的主要功能与特点 、硬件结构、指令系统与编程语言；PLC的应用技术，包括PLC控制系统的设计方法和程序设计方法；PLC的应用实例，包括PLC在电器控制系统中的应用与开发、PLC在机电设备中的应用与开发、PLC在工业生产中的应用与开发、PLC
在日常生活控制系统中的应用与开发以及PLC在网络通信方面的应用与开发。
本书以实用为宗旨，以系统的开发为主导思想，实例内容丰富，涉及范围广，具有较强的实用性和参考性。非常适合各类高等学校电气工程、工业自动化、机电一体化、机械电子等专业的高年级学生阅读，尤其在实际控制系统开发以及毕业设计过程中是不可多得的参考资料，也可供从事PLC控制系统应用与开发的广大技术人员阅读。
电子技术与嵌入式系统领域深度探索 《数字逻辑设计基础与Verilog HDL实现》 内容概要： 本书聚焦于现代电子系统设计流程的核心环节——数字逻辑电路的设计与验证。它系统地介绍了从最基本的布尔代数和逻辑门原理出发，逐步深入到复杂组合逻辑电路（如编码器、译码器、多路复用器）和时序逻辑电路（如触发器、寄存器、计数器、有限状态机FSM）的设计方法。 本书最大的特色在于将理论学习与前沿的硬件描述语言（HDL）——Verilog紧密结合。每一章节的理论讲解后，都紧接着提供了清晰、模块化的Verilog代码示例，指导读者如何使用这种行业标准语言来精确描述和仿真电路行为。读者将学习到如何使用Verilog的不同层次描述风格（行为级、数据流级、RTL级）来构建功能强大的电路模块。 重点章节与深度解析： 1. 布尔代数与逻辑优化： 深入探讨卡诺图（Karnaugh Map）和Quine-McCluskey方法在化简复杂逻辑表达式中的应用，强调最小化硬件资源的重要性。本章还涵盖了实际应用中常见的逻辑芯片选型，如TTL和CMOS系列器件的特性比较。 2. 组合逻辑的高效构建： 详细分析了加法器、乘法器等算术单元的结构，并介绍了如何利用查找表（LUT）的思想来实现复杂组合逻辑。Verilog部分重点讲解了`assign`语句和`always @`块在组合逻辑建模中的正确用法与陷阱避免。 3. 时序逻辑与状态机的艺术： 这是本书的理论核心之一。不仅细致区分了锁存器（Latch）和触发器（Flip-Flop）的工作机制和亚稳态问题，还花费大量篇幅讲解了有限状态机（FSM）的设计流程，包括状态图的绘制、状态编码（如独热码、格雷码）对电路复杂度和功耗的影响。 4. Verilog HDL进阶： 超越基础语法，本书深入探讨了仿真与综合的差异。讲解了如何编写可综合的Verilog代码，如何使用时序检查语句（Timing Constraints）来指导综合工具，并介绍了模块实例化、层次化设计以及参数化设计（`parameter`关键字）的实用技巧，这对于构建可复用IP核至关重要。 5. 接口与总线基础： 为了衔接更复杂的系统级设计，本书还引入了同步串行通信协议（如SPI）和异步通信协议（如UART）的Verilog实现模型，帮助读者理解数据如何在不同模块间可靠传输。 读者对象： 电子信息工程、自动化、计算机科学与技术等专业的本科生及研究生。 希望系统学习数字电路设计、掌握Verilog HDL语言的工程师和技术爱好者。 准备从事FPGA设计、ASIC前端设计或嵌入式系统硬件加速的研发人员。 本书价值： 本书不满足于停留在理论推导，而是坚实地建立在现代EDA工具链的基础之上。通过大量的实例解析和仿真验证，读者将不仅理解“为什么”电路是这样工作的，更能熟练掌握“如何”使用业界工具来实现和验证这些设计，为后续深入学习微处理器架构、片上系统（SoC）设计打下坚实且实用的数字基础。 --- 《面向物联网的低功耗无线通信原理与实践》 内容概要： 本教材专注于当前蓬勃发展的物联网（IoT）应用对无线通信技术提出的核心挑战——如何在保证连接稳定性的前提下，实现极低的功耗和合理的传输距离。本书全面覆盖了从物理层到应用层的无线通信技术栈，重点解析了专为短距离、低速率和低功耗场景设计的关键协议栈。 全书结构清晰，理论深度适中，紧密结合当前主流的低功耗标准（如Bluetooth Low Energy, BLE；LoRaWAN；ZigBee等）。每个协议的介绍都包含其MAC层机制、数据帧结构、功耗管理策略及其在实际传感器网络中的部署案例。 核心技术模块解析： 1. 射频基础与信道特性： 首先回顾了电磁波传播的基本原理，重点分析了2.4GHz频段的衰减、多径效应和干扰源。引入了链路预算（Link Budget）的概念，教导读者如何根据所需的覆盖范围和数据速率计算发射功率和天线增益的平衡点。 2. Bluetooth Low Energy (BLE) 深度剖析： 详述了BLE的五层架构，特别是其事件驱动的广播机制、连接建立过程以及GATT（Generic Attribute Profile）服务与特征（Characteristic）的定义方法。书中详细讲解了如何通过优化连接间隔（Connection Interval）和广播间隔来最大化设备的休眠时间，从而实现数年的电池寿命。 3. 长距离低功耗广域网 (LPWAN) 技术： 专注于LoRa技术。深入探讨了其Chirp扩频调制技术的原理，如何通过提升扩频因子（Spreading Factor, SF）来换取更远的通信距离，以及LoRaWAN网络服务器在MAC层寻址和安全加密中的作用。 4. 低功耗协议栈的功耗建模： 本书的一大创新点在于引入了实用的功耗分析模型。指导读者如何使用示波器和功率分析仪（Power Analyzer）来测量不同工作状态（休眠、唤醒、发送、接收）下的电流消耗，并据此建立精确的系统级能耗模型，指导硬件和软件的协同优化。 5. 安全与韧性： 探讨了物联网通信中数据保密性和完整性的挑战。详细介绍了AES-128在不同协议栈中的应用，包括密钥管理、会话密钥的建立以及如何防范重放攻击和中间人攻击。 实践与案例： 本书配有大量的实践指导，涵盖了主流微控制器（如使用nRF52系列或ESP32系列）的SDK配置、固件开发，以及如何搭建一个小型多跳网状网络（Mesh Network）。案例包括环境监测、资产追踪和智能电表等典型场景的端到端解决方案设计。 适用读者群： 嵌入式系统工程师、固件开发者，特别是涉及无线模块集成的技术人员。 对无线传感器网络、工业互联网（IIoT）感兴趣的研发人员。 致力于开发电池供电设备的电子产品设计师。 通过本书的学习，读者将掌握设计高效、可靠且极其省电的无线连接系统的核心技能，能够自信地应对物联网时代对通信技术提出的严苛要求。
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