9787121089879 電子綫路製圖與製版 電子工業齣版社 孟祥忠 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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孟祥忠 著

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齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121089879

商品編碼：29422795911

包裝：平裝

齣版時間：2009-08-01

基本信息

書名：電子綫路製圖與製版

定價：29.00元

作者：孟祥忠

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2009-08-01

ISBN：9787121089879

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.522kg

編輯推薦

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行動導嚮，工學結閤，任務驅動，學生主體，過程考核。

內容提要

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本書從實際應用角度齣發，設置8個學習情境，由淺入深全麵講述電子綫路製圖與製版的課程內容。內容主要包括Protel DXP 2004的使用、三音電子門鈴設計、基於單片機的電子琴設計、串行接口電路設計、耗油量測量儀設計、電池充電器設計、單片機開發闆設計和模型飛機機載測控係統設計，所有項目精選自企業和工程實例，具有很強的代錶性。
全書打破傳統學科式教材模式，采用基於工作過程的情境教學法，充分融入企業實際設計項目，工學結閤，全麵訓練學生的實踐能力和創新能力。
本書可作為高職高專應用電子技術專業、微電子技術專業、電氣自動化專業、機電一體化專業及相近專業的教材，也可供相關技術人員參考使用。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《嵌入式係統設計與開發實戰》 內容簡介 本書是一部麵嚮嵌入式係統設計與開發領域的專業技術著作，旨在為讀者提供一個全麵、深入且實用的學習框架。從基礎理論到高級應用，本書將引導讀者掌握嵌入式係統的核心技術，理解其工作原理，並能獨立完成實際的嵌入式項目開發。本書特彆強調理論與實踐的結閤，通過豐富的案例分析和詳細的代碼示例，幫助讀者將抽象的概念轉化為具體的解決方案。 第一部分：嵌入式係統基礎 本部分將為讀者奠定堅實的嵌入式係統基礎。 第一章：嵌入式係統概述 1.1 什麼是嵌入式係統？ 詳細闡述嵌入式係統的定義、特點（如專用性、實時性、集成性、麵嚮對象、資源受限等）。 與通用計算機係統的區彆與聯係。 嵌入式係統在現代社會中的廣泛應用，例如智能傢居、工業自動化、汽車電子、醫療設備、消費電子産品等，並通過具體實例說明嵌入式係統在其中的關鍵作用。 1.2 嵌入式係統的組成 1.2.1 硬件層： 微處理器（MPU）與微控製器（MCU）的深入解析，包括它們的架構、指令集、工作原理，以及不同類型（如ARM、MIPS、RISC-V等）的特點和應用場景。 存儲器係統：ROM、RAM、Flash Memory、EEPROM等的作用、分類、性能指標及其在嵌入式係統中的選擇原則。 外圍設備接口：GPIO、UART、SPI、I2C、ADC、DAC、PWM、Timers、Interrupt Controllers等接口的原理、工作模式、時序以及在不同應用中的配置方法。 電源管理單元（PMU）的重要性，以及低功耗設計技術。 傳感器與執行器：常見的傳感器類型（溫度、濕度、光照、壓力、加速度等）的工作原理、數據采集方式，以及執行器（電機、繼電器、LED等）的控製原理。 1.2.2 軟件層： 嵌入式操作係統（RTOS）：實時操作係統的概念、特點（任務調度、中斷處理、進程間通信、內存管理等），以及主流RTOS（如FreeRTOS、RT-Thread、Zephyr、VxWorks等）的介紹、優缺點和適用場景。 驅動程序：硬件驅動程序的作用、編寫方法、與操作係統的交互機製，以及常見驅動程序的開發實踐。 中間件：庫函數、協議棧（TCP/IP、Bluetooth、Wi-Fi等）、文件係統等的作用和集成。 應用層軟件：用戶界麵、業務邏輯、數據處理等。 1.3 嵌入式開發流程 從需求分析、係統設計、軟硬件選型、原型開發、調試、測試到最終産品化的完整流程。 敏捷開發在嵌入式項目中的應用。 版本控製工具（如Git）在團隊協作中的重要性。 1.4 嵌入式開發工具鏈 交叉編譯器的概念與作用。 集成開發環境（IDE）：如Keil MDK, IAR Embedded Workbench, VS Code + PlatformIO, Eclipse CDT等，及其功能介紹。 調試工具：JTAG/SWD調試器、邏輯分析儀、示波器等的使用。 仿真器與硬件在環（HIL）測試。 第二章：微控製器與處理器架構 2.1 MCU與MPU選型指南 根據項目需求（性能、功耗、成本、外設接口、開發生態等）進行MCU和MPU的綜閤評估與選型。 對比分析不同廠商（如STMicroelectronics, NXP, Microchip, Espressif等）的典型産品綫。 2.2 ARM Cortex-M係列處理器架構 ARM Cortex-M係列（M0, M3, M4, M7等）的指令集、寄存器、流水綫、中斷機製、低功耗模式等核心特性。 內存映射、總綫接口（AHB, APB）的工作原理。 Cortex-M的異常與中斷處理機製（NVIC）。 2.3 特定微控製器平颱深入解析（以STM32為例） STM32係列微控製器的內部結構、存儲器組織、總綫架構。 GPIO端口配置與操作：輸入、輸齣、復用功能。 時鍾係統（RCC）的配置與管理。 中斷與異常處理：NVIC配置、中斷嚮量錶、優先級設置。 係統控製與低功耗模式。 第二部分：嵌入式軟件開發實戰 本部分將聚焦於嵌入式軟件開發的具體實踐。 第三章：C語言在嵌入式開發中的應用 3.1 C語言基礎迴顧與嵌入式特性的強調 數據類型、運算符、控製結構、函數等基礎知識。 指針與內存地址：指針的聲明、解引用、指針運算、多級指針，以及在訪問硬件寄存器、管理內存時的應用。 結構體、聯閤體與枚舉：位段（bit-fields）的應用，用於高效的硬件寄存器操作。 宏定義與預處理器：條件編譯、函數宏、可變參數宏的應用。 3.2 嵌入式C語言編程技巧 麵嚮硬件的編程：直接操作硬件寄存器，理解寄存器地址與位操作。 中斷服務函數（ISR）的編寫規範：盡量精簡，避免阻塞操作，安全地更新共享數據。 內存管理：棧、堆、靜態存儲區的區彆，動態內存分配（malloc, free）在嵌入式係統中的謹慎使用。 嵌入式C語言的移植性：避免使用與特定平颱綁定的特性，使用標準庫函數。 代碼優化：提高代碼效率，減少資源占用。 3.3 實際案例：LED閃爍與按鍵輸入 通過C語言直接操作STM32微控製器的GPIO寄存器，實現LED的開關與閃爍。 配置GPIO為輸入模式，實現按鍵狀態的讀取，並進行消抖處理。 結閤中斷，實現按鍵按下時觸發LED狀態改變。 第四章：實時操作係統（RTOS）原理與應用 4.1 RTOS核心概念 任務（Task）與綫程：創建、刪除、掛起、恢復。 任務狀態與調度：就緒態、運行態、阻塞態、掛起態，優先級調度、時間片輪轉、搶占式調度等。 中斷與異常處理：RTOS如何與硬件中斷協同工作。 進程間通信（IPC）：信號量（Semaphore）、互斥鎖（Mutex）、消息隊列（Message Queue）、事件標誌組（Event Flags）、郵箱（Mailbox）等機製的原理、使用場景及代碼實現。 內存管理：RTOS提供的內存管理機製（如內存池）。 定時器（Timer）：軟件定時器與硬件定時器的應用。 4.2 FreeRTOS深入解析 FreeRTOS核心API介紹（任務管理、隊列、信號量、互斥鎖等）。 FreeRTOS的移植與配置。 棧溢齣檢測、內存管理策略。 FreeRTOS的調試技巧。 4.3 RTOS應用案例 案例一：多任務並發控製 使用FreeRTOS創建多個任務，例如一個任務負責讀取傳感器數據，另一個任務負責處理用戶輸入，還有一個任務負責驅動顯示屏。 使用信號量或消息隊列在任務間傳遞數據，實現數據同步與解耦。 案例二：實時數據采集與處理 設計一個係統，通過ADC采集模擬信號，並使用RTOS進行周期性讀取。 利用RTOS的定時器功能，控製采集頻率。 將采集到的數據通過消息隊列發送給處理任務，進行濾波或分析。 案例三：按鍵驅動與事件處理 使用RTOS的事件標誌組，將按鍵輸入（如短按、長按）映射到不同的事件。 其他任務可以等待這些事件發生，並做齣相應的響應。 第五章：嵌入式通信協議與網絡 5.1 串行通信協議 UART/USART： 工作原理、波特率、數據位、停止位、校驗位配置，半雙工與全雙工通信。 SPI： 主從模式、時鍾極性（CPOL）、相位（CPHA）、片選（CS）信號，高速數據傳輸。 I2C： 主從模式、SCL/SDA綫、地址尋址、ACK/NACK機製，總綫仲裁。 CAN總綫： 差分信號、幀格式、總綫仲裁、錯誤處理，在汽車電子和工業控製中的應用。 5.2 無綫通信協議 Bluetooth (Classic & BLE)： 核心概念（Piconet, Scatternet, GAP, GATT），BLE的優勢與應用。 Wi-Fi： TCP/IP協議棧在Wi-Fi設備上的實現，STA模式與AP模式。 Zigbee/LoRa： 低功耗、長距離無綫通信技術，在物聯網（IoT）領域的應用。 5.3 TCP/IP協議棧與網絡應用 TCP/IP協議族概述（IP, TCP, UDP）。 嵌入式TCP/IP協議棧（如lwIP）的介紹與集成。 Socket編程：創建TCP/UDP套接字，連接、發送、接收數據。 HTTP/HTTPS客戶端與服務器。 MQTT協議在物聯網通信中的應用。 5.4 通信協議應用案例 案例一：通過UART與PC通信 使用STM32的UART接口，實現與PC端上位機軟件（如串口助手）的數據交互。 構建簡單的數據協議，實現指令發送與數據反饋。 案例二：使用SPI連接外部傳感器 例如，連接一個SPI接口的ADC或EEPROM芯片，實現數據的讀取與寫入。 案例三：構建一個簡單的TCP服務器 使用lwIP協議棧，在STM32闆子上實現一個TCP服務器，接受來自網絡的連接，並迴顯接收到的數據。 案例四：使用MQTT協議連接物聯網平颱 將STM32闆子連接到Wi-Fi網絡，並使用MQTT協議與阿裏雲、AWS IoT等平颱進行數據上傳與指令下發。 第三部分：嵌入式係統高級主題與開發實踐 本部分將探討嵌入式係統開發中的一些高級主題，並提供更深入的開發實踐指導。 第六章：嵌入式Linux係統開發 6.1 嵌入式Linux概述 Linux內核在嵌入式係統中的應用，與RTOS的比較。 嵌入式Linux係統的組成：Bootloader, Kernel, Root Filesystem, Applications。 ARM架構上的Linux係統啓動流程。 6.2 嵌入式Linux開發環境搭建 交叉編譯工具鏈的安裝與配置。 構建根文件係統（Buildroot, Yocto Project）。 U-Boot引導加載程序。 6.3 Linux設備驅動程序開發 Linux內核模塊（LKM）的編寫。 字符設備、塊設備、網絡設備驅動的開發。 設備樹（Device Tree）的概念與應用，用於描述硬件信息。 6.4 應用層開發 用戶空間程序開發：使用C/C++、Python等語言。 係統調用與API。 多進程與多綫程編程。 6.5 嵌入式Linux應用案例 案例：開發一個Linux設備驅動 例如，編寫一個簡單的字符設備驅動，實現對LED的控製，並提供用戶空間接口。 案例：使用Linux實現網絡服務 構建一個基於Linux的Web服務器，通過網絡接口提供服務。 第七章：嵌入式係統調試與測試 7.1 調試基礎 斷點、單步執行、觀察變量、內存查看。 JTAG/SWD接口調試器的使用。 邏輯分析儀和示波器在硬件信號調試中的應用。 7.2 RTOS調試技巧 FreeRTOS提供的調試宏和鈎子函數。 任務狀態視圖、堆棧使用情況分析。 使用RTOS感知工具進行實時調試。 7.3 嵌入式軟件測試 單元測試、集成測試、係統測試。 靜態代碼分析工具。 硬件在環（HIL）測試。 健壯性與壓力測試。 7.4 常見問題分析與解決 內存泄漏、棧溢齣、死鎖、競態條件。 中斷丟失、時序問題。 硬件故障排查。 第八章：嵌入式係統安全與功耗管理 8.1 嵌入式係統安全 常見的嵌入式安全威脅。 硬件安全機製：Trusted Execution Environment (TEE), Secure Boot, Hardware Cryptographic Accelerators。 軟件安全措施：輸入驗證、權限控製、加密通信、固件更新安全。 物聯網設備安全。 8.2 嵌入式係統功耗管理 功耗分析工具與方法。 低功耗模式（Sleep modes, Standby modes）的應用。 動態電壓與頻率調整（DVFS）。 智能外設使能與關閉。 功耗優化設計原則。 第九章：嵌入式項目開發流程與最佳實踐 9.1 項目管理 需求管理、計劃製定、風險評估。 團隊協作與溝通。 9.2 版本控製與持續集成 Git工作流。 Jenkins等工具在嵌入式CI/CD中的應用。 9.3 代碼規範與文檔 統一的代碼風格。 詳細的設計文檔、用戶手冊。 9.4 硬件選型與PCB設計基礎 元器件選型考慮因素。 PCB布局與布綫基礎。 9.5 案例研究：一個完整的嵌入式項目實例 從需求分析到最終交付，貫穿整個項目生命周期。 詳細展示項目中的關鍵技術點和決策過程。 本書通過理論講解、實例分析和代碼演示相結閤的方式，旨在幫助讀者快速掌握嵌入式係統的核心技術，提升實際開發能力，為讀者在嵌入式領域的學習、研究與工作打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

我最近翻閱的這本《電子綫路製圖與製版》給我留下瞭相當深刻的印象。首先，這本書的編寫風格非常專業且嚴謹，但又不失易讀性。它在講解電子綫路圖的各個組成部分時，邏輯清晰，層次分明，沒有那種令人望而生畏的晦澀感。我特彆欣賞它對各種電路符號和圖形的詳細解釋，不僅僅是列舉，而是結閤實際的元器件和電路功能進行說明，這對於我這樣對電子領域還在探索階段的人來說，非常有幫助。 其中關於PCB（Printed Circuit Board）製版的部分，更是讓我受益匪淺。書中詳細介紹瞭PCB的構成、設計流程以及常見的製版工藝。對於一些關鍵的工藝參數，比如綫寬、綫距、過孔的類型和尺寸等，都有非常具體的指導和建議，並配以大量的圖例和實際案例分析，這讓我對PCB的設計和製造過程有瞭更直觀的瞭解。我之前一直認為PCB製版是很神秘的技術，通過這本書，我纔明白其中的門道。 它還涉及到瞭一些高級的製版技術，比如多層闆的布綫策略、阻抗匹配的控製方法等，雖然有些內容我還未能完全消化，但能接觸到這些前沿的知識，也讓我對電子設計領域有瞭更廣闊的視野。總的來說，這本書的內容深度和廣度都相當不錯，對於希望係統學習電子綫路設計和PCB製版的讀者來說，絕對是一本值得推薦的佳作。

評分☆☆☆☆☆

不得不說，這本《電子綫路製圖與製版》在內容編排和知識呈現上，都下足瞭功夫。它不僅僅是一本技術手冊，更像是一本能夠引導讀者深入思考的書。它從最基本的電子綫路基礎知識入手，逐步深入到復雜的製圖和製版技術。最讓我印象深刻的是，它在介紹一些製圖規範時，會穿插一些曆史淵源和行業標準的演變過程，這讓我對這些規範有瞭更深層次的理解，而不是死記硬背。 書中對於不同類型電路圖的分類和講解，也做得非常細緻。無論是模擬電路、數字電路、還是混閤信號電路，都有相應的製圖示例和注意事項。特彆是它在講解PCB設計時，不僅僅局限於“怎麼畫”，更注重“為什麼這麼畫”。例如，它在談到電源和地綫的處理時，會詳細分析不同布綫方式對信號完整性的影響，以及如何通過閤理的布局來降低EMI。 我尤其欣賞它在結尾部分，對於一些前沿的製版技術，如柔性PCB、高密度互聯（HDI）等，都進行瞭初步的介紹，這為我打開瞭新的視野，讓我瞭解到電子設計領域的未來發展方嚮。雖然有些內容我還需要時間去消化和實踐，但整體而言，這本書給我帶來的啓發是巨大的。它讓我不再將電子綫路圖視為簡單的“圖紙”，而是將其看作是實現電子功能的“語言”，這門語言需要精確、規範、且富有邏輯。

評分☆☆☆☆☆

這本《電子綫路製圖與製版》真是讓我大開眼界，之前對電子綫路圖的印象就是各種抽象的符號和連綫，感覺像是天書。但這本書從最基礎的原理講起，循序漸進，把復雜的概念拆解得十分清晰。我尤其喜歡它在介紹不同元器件符號時，不僅給齣瞭標準圖形，還配上瞭實物照片和簡要的功能說明，這讓我一下子就能將抽象的符號與具體的電子元件聯係起來，不再是枯燥的記憶。 更令我印象深刻的是，它在講解製圖規則時，詳盡地闡述瞭每一條規則背後的邏輯，比如導綫連接的優先級、接地符號的規範用法、電源符號的錶示方法等等。這些細節看似微小，但在實際的電路設計中卻至關重要，直接影響到電路的可靠性和可維護性。書中的插圖和範例都非常豐富，無論是簡單的放大電路還是復雜的數字邏輯門，都有清晰的製圖演示。我嘗試跟著書中的步驟自己繪製瞭一些簡單的電路圖，感覺上手很快，成就感十足。 這本書不僅僅是教我“畫圖”，更重要的是讓我理解瞭“為什麼這麼畫”。它讓我明白瞭製圖的規範性不僅僅是為瞭美觀，更是為瞭讓工程師之間能夠準確無誤地溝通設計意圖，避免因理解偏差而造成的錯誤。對於初學者來說，這本書提供瞭一個非常紮實的起點，讓我對電子綫路設計有瞭一個係統性的認識，為我後續更深入的學習打下瞭堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

最近一段時間，我一直在鑽研這本《電子綫路製圖與製版》。這本書的優點在於它極強的“落地性”，不是那種空談理論的書籍。它非常注重將理論與實際應用相結閤，這一點從它對製圖工具和方法的講解就可以看齣來。書中詳細介紹瞭多種常用的電子設計自動化（EDA）軟件，比如Altium Designer、Protel等，並以這些軟件為例，演示瞭如何繪製原理圖、進行PCB布局布綫、以及生成生産文件。 我特彆喜歡它關於PCB設計流程的梳理，從項目建立、元器件庫管理、原理圖繪製、PCB封裝創建、布局布綫，到DRC（設計規則檢查）、Gerber文件生成，每一步都解釋得非常到位。書中還列舉瞭很多常見的PCB設計問題及其解決方法，例如差分信號的布綫、電源和地麵的處理、以及如何減少信號串擾等等。這些都是在實際設計中非常容易遇到的挑戰，而這本書提供瞭一套係統性的解決方案。 此外，書中對於一些細節的處理也做得相當齣色，比如如何有效地管理元器件庫，如何進行元器件的封裝創建，如何優化PCB的闆框尺寸和外形等等。這些看似瑣碎的細節，卻直接影響到設計的效率和最終産品的質量。通過閱讀這本書，我不僅學到瞭如何“畫”齣漂亮的電路圖和PCB，更重要的是學到瞭如何“做好”它們，讓設計真正具備實用價值。

評分☆☆☆☆☆

不得不說，《電子綫路製圖與製版》這本書的實用性超乎我的想象。我之前一直在為如何清晰地錶達我的電子設計思路而苦惱，總是覺得畫齣來的電路圖不夠專業，不夠規範。這本書就像是一位經驗豐富的導師，手把手地教我如何繪製齣標準的、易於理解的電子綫路圖。它不僅涵蓋瞭基礎的符號和連綫規則，還深入探討瞭不同類型電路圖的繪製方法，比如原理圖、方框圖、流程圖等等，每一種圖都有其特定的應用場景和繪製要點。 更讓我驚喜的是，書中對於PCB布局布綫的要求和技巧也進行瞭詳盡的介紹。它強調瞭信號完整性、電源完整性以及EMI（電磁乾擾）的預防措施，這些都是在實際電路設計中至關重要的方麵。例如，它在講解高頻電路的布綫時，就特彆強調瞭阻抗匹配和最短路徑原則，並給齣瞭具體的圖示和計算方法。這些內容對於我來說，是之前接觸過的很多資料中都難以找到的，非常具有參考價值。 而且，這本書還提供瞭一些實際的製版案例，從原理圖的設計到PCB的實際製造，都進行瞭詳細的講解。通過這些案例，我可以清晰地看到設計理念如何轉化為實際的産品，這極大地激發瞭我學習和實踐的熱情。這本書不僅是理論知識的傳授，更是一種實踐能力的培養，讓我能夠更自信地進行電子綫路的設計和製版工作。