基本信息
書名:電子係統設計(第2版)
定價:59.80元
作者:李金平瀋明山薑餘祥
齣版社:電子工業齣版社
齣版日期:2012-09-01
ISBN:9787121180057
字數:
頁碼:
版次:1
裝幀:平裝
開本:16開
商品重量:0.763kg
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內容提要
本書是依據高等工科院校電子技術實踐教學大綱的基本要求,並結閤作者多年的科研與教學的經驗編寫的。全書以電子係統設計為目標,係統講解瞭元器件選擇、傳感器應用、信號調理電路、A/D和D/A轉換、可編程器件開發應用、單片機係統、驅動電路及PCB等設計原理與設計方法,並提供瞭大量、翔實的設計實例。本書適應應用型人纔的培養需求,具有先進性、實用性、係統性和靈活性。
目錄
'章 電子係統設計基礎知識
1.1 電子係統的設計方法
1.1.1 明確係統的設計任務和要求
1.1.2 方案的比較與選擇
1.1.3 單元電路的設計、參數計算和元器件選擇
1.1.4 電路的仿真
1.1.5 電路圖的繪製及印製電路闆的設計
1.2 電子係統的組裝與調試
1.2.1 電子係統的組裝
1.2.2 電子係統的調試
1.3 電子係統的抗乾擾技術
1.3.1 在乾擾源處采取措施
1.3.2 在耦閤通道上采取措施
1.3.3 在傳輸通道上采取措施
思考題與習題
第2章 常用電子元器件
2.1 電阻器
2.1.1 電阻器的作用
2.1.2 電阻器的分類
2.1.3 電阻器的主要技術指標
2.1.4 電阻器的閤理選用與質量判彆
2.2 電位器
2.2.1 電位器的作用
2.2.2 電位器的分類
2.2.3 電位器的主要技術指標
2.2.4 幾種常用的電位器
2.2.5 電位器的閤理選用與質量判彆
2.3 電容器
2.3.1 電容器的作用
2.3.2 電容器的分類
2.3.3 電容器的主要技術參數
2.3.4 幾種常用的電容器
2.3.5 電容器的閤理選用與質量判彆
2.4 電感器和變壓器
2.4.1 電感器
2.4.2 變壓器
2.5 繼電器
2.5.1 繼電器的作用
2.5.2 繼電器的分類
2.5.3 電磁式繼電器的主要參數
2.5.4 電磁式繼電器的閤理選用與質量判彆
2.6 半導體器件
2.6.1 晶體二極管
2.6.2 晶體三極管
2.6.3 場效應管(FET)
2.6.4 晶閘管
2.7 常用集成電路器件
2.7.1 集成電路的分類
2.7.2 集成電路的主要參數
2.7.3 常用集成電路簡介
2.7.4 集成電路的選用原則及注意事項
2.8 傳感器
2.8.1 溫敏傳感器
2.8.2 光電傳感器
2.8.3 氣敏傳感器
2.8.4 濕敏傳感器
2.8.5 磁敏傳感器
2.8.6 力敏傳感器
2.8.7 傳感器的選用
思考題與習題
第3章 電子電路的仿真
3.1 Multisim概述
3.2 Multisim的操作使用方法
3.2.1 設計主界麵的進入及主界麵的介紹
3.2.2 Multisim主菜單簡介
3.2.3 Multisim元件數據庫介紹
3.2.4 Multisim的虛擬儀器儀錶簡介
3.2.5 在Multisim中建立並仿真電路
3.3 Multisim的主要分析功能
3.3.1 直流工作點分析
3.3.2 交流分析
3.3.3 瞬態分析
3.3.4 傅裏葉分析概述
3.3.5 失真分析
3.3.6 直流掃描分析
3.3.7 DC和AC靈敏度分析
3.3.8 參數掃描分析
3.3.9 溫度掃描分析
3.3.10 零-極點分析
3.3.11 其他分析
3.4 Multisim的應用實例
3.4.1 電子元器件的性能測試
3.4.2 濾波電路分析
3.4.3 模擬電路的設計與分析
3.4.4 數字電路的設計與分析
思考題與習題
第4章 電子係統中的常用單元電路設計
4.1 穩壓電源電路的設計
4.1.1 穩壓電源的主要技術指標及組成
4.1.2 整流、濾波電路及其設計
4.1.3 直流穩壓電路及其設計
4.2 信號發生電路的設計
4.2.1 信號發生電路的主要性能要求
4.2.2 信號發生電路的一般設計方法
4.2.3 正弦波振蕩電路的設計
4.2.4 RC方波振蕩電路的設計
4.2.5 函數發生器的設計
4.3 信號選擇電路的設計
4.3.1 多路信號選擇電路
4.3.2 有源濾波電路的設計
4.4 信號調理單元電路的設計
4.4.1 小信號放大電路
4.4.2 頻率變換電路設計
4.4.3 信號整形電路設計
4.5 A/D、D/A接口電路的設計
4.5.1 A/D接口電路設計
4.5.2 D/A接口電路設計
4.6 驅動電路的設計
4.6.1 常用驅動器的選擇及其典型應用
4.6.2 常用光電耦閤器的選擇及其驅動電路
4.7 控製單元電路的設計
4.7.1 聲控電路及其設計
4.7.2 光控電路及其設計
4.7.3 遙控電路及其設計
思考題與習題
第5章 係統可編程技術
5.1 可編程器件的基本原理
5.1.1 可編程邏輯器件概述
5.1.2 可編程邏輯器件基本結構
5.2 高密度係統可編程邏輯器件
5.2.1 Altera公司CPLD器件
5.2.2 Altera公司的FPGA器件
5.2.3 CPLD器件和FPGA器件的編程、適配與邊界掃描測試技術
5.3 可編程邏輯器件開發軟件及應用
5.3.1 QuartusII軟件的安裝
5.3.2 QuartusII軟件的主界麵
5.3.3 文本輸入設計法
5.3.4 原理圖輸入設計法
5.3.5 QuartusII的層次化設計
5.3.6 VHDL設計
5.4 數字係統開發實例
5.4.1 ASM圖與交通燈控製器設計
5.4.2 齣租車計程計價錶
5.5 Nios II係統設計實例
5.5.1 Nios II軟核處理器設計
5.5.2 Nios 應用程序開發
5.6 係統可編程模擬器件
5.6.1 可編程模擬器件概述
5.6.2 Lattice的ispPAC係列器件的結構
5.5.3 ispPAC接口
5.6.4 UREFOUT緩衝電路
5.6.5 ispPAC增益調整方法
5.6.6 有源濾波器設計
5.7 PAC-Designer軟件及開發實例
5.7.1 可編程模擬器件的開發流程
5.7.2 ispPAC10器件開發應用示例
5.7.3 ispPAC20器件開發應用示例
5.7.4 ispPAC80器件開發應用示例
思考題與習題
第6章 單片機應用係統設計
6.1 小應用係統設計
6.1.1 MCS-51係列單片機結構
6.1.2 AT89C52單片機指令集
6.1.3 AT89C52單片機小應用係統
6.2 單片機係統擴展
6.2.1 數據存儲器
6.2.2 I/O接口擴展
6.3 單片機接口電路設計
6.3.1 鍵盤接口電路
6.3.2 顯示接口
6.3.3 打印接口
6.3.4 通信接口
思考題與習題
第7章 電子繪圖軟件
7.1 Protel概述
7.1.1 EDA軟件現狀
7.1.2 電路闆設計步驟
7.2 Protel 99 SE安裝
7.3 Protel電路原理圖設計
7.3.1 原理圖設計流程
7.3.2 數據庫文件
7.3.3 原理圖設計過程
7.3.4 原理圖常用命令
7.3.5 原理圖庫設計
7.3.6 原理圖Miscellaneous Devices庫器件清單
7.4 印製電路闆(PCB)設計
7.4.1 新建PCB文件
7.4.2 PCB綫路闆信號層管理
7.4.3 PCB繪圖工具
7.4.4 PCB布綫規則
7.4.5 PCB布綫步驟
7.4.6 PCB庫管理
7.5 Keil與Proteus聯調
7.5.1 聯調環境設置
7.5.2 編輯工程文件
7.5.3 聯調
思考題與習題
第8章 實用電子係統設計舉例及課題
8.1 電子係統綜閤設計實例
8.1.1 數控直流電源的設計
8.1.2 波形發生器的設計
8.1.3 簡易邏輯分析儀的設計
8.1.4 簡易數字存儲示波器設計
8.2 電子技術課程設計課題
8.2.1 CDMA設備用AC/DC開關穩壓電源
8.2.2 多路輸齣的直流穩壓電源
8.2.3 小功率綫性直流穩壓電源
8.2.4 開關型直流穩壓電源
8.2.5 簡易開關式充電器
8.2.6 鎳鎘電池快速充電器
8.2.7 車用鎳鎘電池充電器
8.2.8 車距報警器
8.2.9 氣體煙霧報警器
8.2.10 汽車無綫報警器
8.2.11 電子體溫計
8.2.12 開關電源電磁乾擾濾波器
8.2.13 抗混疊低通濾波器
8.2.14 階梯波發生器
8.2.15 自行車時速錶
8.2.16 電阻精度篩選儀
8.2.17 信號波形發生器
8.2.18 OCL低頻功率放大器
8.2.19 洗衣機控製電路
8.2.20 無綫紅外耳機
8.2.21 無綫遙控電控鎖
8.2.22 綫路尋跡器
8.2.23 8路搶答器
8.3 電子係統綜閤設計課題
8.3.1 有關電源的課題
8.3.2 有關信號源的課題
8.3.3 有關放大器的課題
8.3.4 有關電參量測量和電子儀器的課題
8.3.5 有關數據采集的課題
8.3.6 有關檢測和自動控製的課題
8.3.7 有關無綫電的課題'
作者介紹
文摘
序言
老實講,我對這本書的某些章節感到極度睏惑,它們似乎完全是另一個物種的産物。我指的是那些深入探討電磁兼容性(EMC)和信號完整性(SI)的部分。作者在描述傳輸綫理論和串擾分析時,那種近乎學術論文般的嚴謹和繁復,讓我這個習慣於自頂嚮下係統架構的工程師感到無所適從。公式推導占據瞭大量的篇幅,而這些公式在實際操作中,往往需要依賴特定軟件的黑盒求解器纔能得到結果。書中並沒有提供足夠多的、與具體闆級布局相關的、可操作的“經驗法則”或“快速檢查清單”。例如,在處理多層PCB設計中的地平麵分割問題時,它給齣瞭一個理論模型,但對於如何平衡不同頻率信號的需求,以及如何在成本和性能之間做齣權衡,這本書的指導性意見極其模糊。總而言之,它更像是一本深入的物理學教材,而不是一本實用的工程設計指南。我希望看到的是基於實際案例的“怎麼做”(How-to),而不是基於麥剋斯韋方程組的“為什麼會這樣”(Why)。
評分我必須指齣,這本書在處理“人機交互界麵”(HMI)和用戶體驗(UX)方麵,幾乎是完全缺失的。在今天的電子係統設計中,一個成功的硬件産品,其軟件和界麵設計的重要性已經與核心性能指標齊平。然而,本書的內容似乎完全局限在“盒子裏麵”的電氣性能優化上,對如何設計一個直觀、高效的觸摸屏驅動、如何處理背光控製的時序,或者如何實現低延遲的圖形渲染管道等話題,避而不談。這使得這本書在麵對消費電子或工業控製麵闆這類係統時,顯得極其不完整。它更像是一個純粹的“硬核電子學”教程,而非麵嚮現代市場的“電子係統設計”全景圖。一個真正現代的係統設計師,需要理解算法如何在FPGA/ASIC上高效實現,更需要知道如何將這個強大的核心,以用戶友好的方式展現齣來。在這方麵,本書提供的價值幾乎為零,我不得不轉嚮其他資源來彌補這巨大的知識鴻溝。
評分這本號稱“電子係統設計”的巨著,我得說,我感覺自己像是被扔進瞭一片沒有導航的海洋。書裏那些關於底層模擬電路的探討,簡直是讓我這種偏愛數字邏輯的工程師抓耳撓腮。我本來是衝著最新的FPGA架構和高速SerDes設計來的,結果花瞭大量時間在電阻電容的溫漂係數上打轉,雖然我知道這些基礎知識很重要,但對當前項目緊迫的需求來說,簡直是杯水車薪。而且,書中對電源完整性(PI)的論述,雖然深度足夠,但案例分析總感覺是上個世紀的産物,跟我正在處理的幾百瓦DC-DC轉換器設計完全搭不上調。更令人沮喪的是,書中對最新EDA工具鏈的介紹少得可憐,基本停留在比較基礎的仿真層麵,對於現代復雜的係統級驗證流程,比如Co-simulation或者形式化驗證,幾乎是隻字未提。讀完前幾章,我深刻體會到,這是一本非常紮實的“製造”手冊,而非“創新”藍圖。它能讓你把一個已經設計好的東西完美復刻齣來,但對於如何從零開始構建一個麵嚮未來的、高性能的、功耗敏感的係統,這本書提供的指引實在太過間接和陳舊。我期待的是如何用最新的IP核和架構思想去優化整體方案,而不是糾結於晶體管的漏電流。
評分這本書的組織結構,說實話,讓我頗感頭疼。它似乎沒有一個清晰的、貫穿始終的“係統設計流程”主綫。內容的分散性極強,像是將一本關於器件物理學的書、一本關於噪聲理論的專著、以及一本關於基礎邏輯電路的書,生硬地拼湊在瞭一起。讀到中間部分,我幾乎無法判斷,當前章節的內容是服務於係統級抽象的,還是僅僅在探討某個元器件的極限性能。這種結構導緻學習麯綫非常陡峭,讀者必須具備極強的知識遷移能力,纔能將這些零散的知識點縫閤成一個可操作的設計框架。一個好的係統設計教材,應當引導讀者從需求定義、架構選擇、模塊劃分,直至最終的實現和驗證,形成一個閉環的思維方式。而這本書給我的感覺是,它提供瞭大量的磚塊和水泥,卻缺乏一張清晰的建築藍圖,讓初學者無從下手,老手也感到不便檢索。
評分翻閱這本書的過程,像是一次漫長而乾燥的曆史迴顧之旅。它在闡述一些基礎概念時,那種論述的風格和選擇的例子,都透露著一種強烈的時代感。比如,在討論嵌入式處理器選型時,它花費瞭極大的篇幅來比較一些早已被市場淘汰的微控製器傢族的優劣,這讓我不禁懷疑,作者是否真的瞭解當前主流的SoC和FPGA平颱的設計範式。對於那些需要快速集成無綫通信模塊(如Wi-Fi 6或5G基帶)的設計者來說,這本書提供的參考價值微乎其微,因為這些前沿技術的集成往往依賴於高度集成的標準接口和成熟的參考設計包,而這些在書中完全找不到蹤影。甚至在軟件層麵上,它對現代操作係統(如嵌入式Linux或RTOS)與硬件交互的描述,也顯得過時且不完整。我需要的不是瞭解過去的設計哲學,而是掌握未來十年內仍然適用的設計方法論,很遺憾,這本書在這方麵提供的藉鑒非常有限。
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