Прежде чем браться за макетную плату и паяльник, стоит обратиться к профессиональной литературе по схемотехнике. Опытные инженеры и ученые снабдят необходимой теорией и помогут собрать стартовый набор для практики. Эту подборку мы специально разделили на два трека — железный и архитектурный — и отсортировали книги от простых к сложным.
Для полного погружения можно изучить оба направления. Но, если хотите углубиться только в тему электроники, читайте материалы из железного трека. Для тех же, кто хочет отойти от физики работы приборов на более абстрактный уровень проектирования, подойдут книги из архитектурного направления.
Некоторые книги прокомментировал автор курса «Схемотехника для начинающих», инженер YADRO Павел Кириченко — сможете решить, добавлять ли книгу в список для чтения.
Железное направление
«Электроника для начинающих», Чарльз Платт
Основы электроники автор предлагает изучать с помощью практических экспериментов. Читатели узнают, как проектировать, отлаживать и изготавливать электронные устройства в домашних условиях: от елочных огней до охранной сигнализации и кодового замка. Материал излагается последовательно: от простых опытов с электрическим током до создания сложных устройств с использованием транзисторов и микроконтроллеров. В книге много иллюстраций и схем, которые поясняют теорию.
«Цифровая электроника для начинающих», Павел Кириченко
Вместе с автором читатели могут создать на макетной плате простое устройство, которое не требует пайки, наладки и программирования, но начинает работать сразу после сборки. Понадобится минимальный набор инструментов, список которых тоже есть в книге. Читатели отмечают, что это одна из самых понятно написанных книг по цифровое электронике на русском языке.
Если вы предпочитаете видеоролики книгам, присоединяйтесь к курсу по схемотехнике для начинающих, который составил Павел. В нем 11 практических видеороликов с подробными теоретическими материалами к каждому. Начнете с истоков, где познакомитесь с физикой тока и всем необходимым оборудованием, а закончите сборкой секундомера на макетной плате без единой строчки кода и паяльника.
«Электроника шаг за шагом», Рудольф Сворень
Работу Свореня называют «энциклопедией радиолюбителя», потому что в нее вошли популярные рассказы об основах электротехники, электроники и радиотехники, о звукозаписи, телевидении, радиосвязи, электронной музыке, автоматике и вычислительной технике, собранные автором в 1979 году. Дополненное издание включает в себя практические задачи, решать которые уже нужно с помощью современных инструментов.
«Электроника — практический курс», Мартин Х. Джонс
Изначально книгу Джонса использовали как пособие для студентов радиотехнических специальностей, но сейчас она будет интересна и любителям радиоэлектроники. В книге автор рассматривает принципы построения базовых схем аналоговых и цифровых устройств, а для элементов, используемых в рассматриваемых примерах, указаны отечественные аналоги. Переодили работу доценты кафедры радиотехники МФТИ.
Павел Кириченко
кандидат технических наук, старший инженер-схемотехник в YADRO
Книга будет очень полезна всем, кто желает понять, как проектируют аналоговые и цифровые схемы, что лежит в основе их работы и как научиться создавать свои устройства с полным пониманием принципов их функционирования. Она не требует глубоких знаний физики полупроводников или математического анализа. Не перегружена формулами сверх всякой меры. Зато обильно иллюстрирована схемами и графиками, помогающими разобраться в подчас непростых для новичка устройствах.
Конечно, поскольку книга больше предназначена для студентов, в ее теоретических материалах иногда не обойтись без математического аппарата, который не проходят в школах. Но таких разделов в ней немного, а подробное описание изображенного на схемах и графиках позволяют понять объяснения на качественном уровне, даже если формулы пока еще непонятны.
Зато очень ценно, что на всех схемах в книге указаны конкретные наименования используемых деталей. При желании можно собрать их самостоятельно и проверить работу на практике.
Что еще почитать:
«Искусство схемотехники», Пауль Хоровиц и Уинфилд Хилл,
«Занимательная электроника», Юрий Ревич.
Архитектурное направление
«Цифровая схемотехника и архитектура компьютера», Дэвид М. Харрис и Сара Л. Харрис
Знаменитых «Харрисов» рекомендуют всем, кто хочет с нуля разобраться в архитектуре компьютера и азах схемотехники. Особенность книги в том, что авторы начинают с цифровых логических элементов, переходят к разработке комбинационных и последовательных схем, а затем используют эти базовые блоки как основу для самого сложного: проектирования настоящего процессора MIPS. В итоге читатели смогут разработать свой собственный микропроцессор и получат полное понимание, как он работает.
Павел Кириченко: Книгу «Цифровая схемотехника и архитектура компьютера» за авторством Дэвида Харриса и Сары Харрис (в инженерном обиходе «Харрисы») без преувеличения можно считать лучшим учебником по цифровой схемотехнике и логическому проектированию микропроцессоров и микроконтроллеров. Подробные объяснения, понятные и обильные иллюстрации, примеры и задачи для самостоятельного освоения пройденного материала — все это делает книгу незаменимой в изучении принципов работы современных цифровых систем. Рассматривается настолько широкий круг вопросов, что после успешного освоения книги можно проектировать собственные устройства на уровне начинающего инженера-разработчика.
«Код. Тайный язык информатики», Чарльз Петцольд
Автор заглянул настолько далеко в прошлое, что добрался до XIX века, и на примере первых телеграфных машин объяснил устройство компьютера. Хотя современные компьютеры и сложнее, чем компьютеры полувековой давности, фундаментально они не изменились. Вот почему изучать историю техники так здорово: чем сильнее углубляешься в прошлое, тем проще становятся технологии — легко добраться до точки, где понятно решительно все.
Что еще почитать:
«Архитектура компьютера», Эндрю Таненбаум, Тодд Остин,
«Компьютерная архитектура. Количественный подход», Дэвид Паттерсон, Джон Хеннесси.
Отзыв читателя @unreal_undead2: «Компьютерная архитектура» — книга лауреатов премии Тьюринга 2017 года «за новаторский систематический и измеримый подход к проектированию и проверке компьютерных архитектур, оказавший долговременное влияние всю отрасль микропроцессорной техники». То, что нужно читать программисту, который хочет знать, как программа исполняется на процессоре, какие механизмы для ускорения работы есть в железе и что можно сделать в софте, чтобы более эффективно использовать CPU. Разные уровни параллелизма, bandwidth vs latency, кеши, предсказатель ветвлений и прочее — в книге изложены все базовые понятия. После прочтения вам будут лучше понятны рекомендации для конкретных процессоров.
