基本信息
書名:綜閤電子設計與實踐(第2版)
定價:40.00元
作者:田良
齣版社:東南大學齣版社
齣版日期:2010-07-01
ISBN:9787564120764
字數:509000
頁碼:314
版次:2
裝幀:平裝
開本:16開
商品重量:0.459kg
編輯推薦
本書的內容就是圍繞復雜電子係統的設計與實現方法而安排的。有關的論述有:上至電子係統的高層設計理念、一般性設計方法與步驟,下到電子係統工程實現中常見實際問題的處置原則及方法、重要元器件的正確使用方法等;從傳統手工設計方法與步驟到EDA設計方法與步驟;從PCB闆上集成係統到芯片上集成係統(簡稱片上係統——SOC)的設計方法與步驟等。其目的是讓學生既要站得高看得遠、把握住係統設計中的全局性問題,又能腳踏實地有條不紊地完成某個具體的係統設計與實現的任務,並能正確處理實現時遇到的常見實際問題。與上述論述有關的觀點除滲透在本書的主要章節之中外,還在第l章和第8章內集中做瞭深入而係統的論述。
內容提要
本書對2002年版做瞭重要修訂。全書共分9章:第1章為電子係統設計導論;第2章為常用傳感器及其應用電路;第3章為模擬係統及其基本單元;第4章為模擬設計中的EDA技術;第5章為數字係統設計;第6章為嵌入式處理器與嵌入式係統及其應用;第7章為電子係統的芯片實現方法;第8章為電子係統設計與製造的有關工程問題;第9章為電子係統設計舉例。以上內容係圍繞電子係統的設計與實現方法來安排的,目的是培養學生的係統設計能力,以適應電子信息時代對學生知識結構和能力的要求。
全書取材先進、內容新穎、理論聯係實際,既論及與電子係統高層設計理念相關的問題,又重視底層實現中常見實際問題的處置原則及方法。此次該書經過修編後,內容更加符閤當前技術發展趨勢以及教學改革的需求。
本書可作為高等院校電氣電子信息類專業的綜閤設計實踐教材,也可供電氣電子信息類工程技術人員參考。
目錄
1 電子係統設計導論
1.1 電子係統概述
1.2 電子係統的設計
1.2.1 電子係統設計的一般方法
1.2.2 電子係統設計的一般步驟
1.2.3 設計文檔的作用
1.2.4 傳統手工設計步驟
1.2.5 電子係統設計的EDA方法
1.2.6 電子係統設計的三要素——人纔、工具、庫
1.3 各種電子係統設計步驟綜述
1.3.1 數字係統設計步驟
1.3.2 模擬係統設計步驟
1.3.3 以微機(單片機)為核心的電子係統的設計步驟
1.4 電子係統設計選題舉例
1.4.1 簡易數控直流電源(1994年全國大學生電子設計競賽題之一)
1.4.2 頻率特性測試儀(1999年全國大學生電子設計競賽題之一)
習題與思考題1
參考文獻
2 常用傳感器及其應用電路
2.1 概述
2.2 常用傳感器及其應用要求
2.2.1 常用傳感器分類
2.2.2 傳感器的應用要求
2.3 溫度傳感器
2.3.1 溫度傳感器的分類
2.3.2 集成溫度傳感器
2.3.3 應用舉例——紅外熱輻射溫度儀
2.4 光電傳感器
2.4.1 發光二極管的特性
2.4.2 光敏二極管和光敏三極管
2.4.3 應用舉例
2.5 霍爾傳感器
2.5.1 綫性霍爾傳感器
2.5.2 開關型霍爾傳感器
習題與思考題2
參考文獻
3 模擬係統及其基本單元
3.1 模擬係統及其特點
3.2 模擬信號産生單元
3.2.1 單片精密函數發生器ICL8038
3.2.2 高精度50Hz時基電路
3.2.3 鎖相環頻率閤成器
3.3 模擬信號的常用處理單元
3.3.1 集成運放及其在信號調理電路中的典型運用
3.3.2 測量放大器
3.3.3 RC有源濾波器的實用電路
3.3.4 D類音頻功率放大器
3.4 模擬信號變換單元
3.4.1 集成電壓比較器
3.4.2 采樣保持器
3.4.3 多路模擬開關
3.4.4 電壓-電流變換器
3.4.5 電壓-頻率變換器
3.4.6 頻率解碼電路
3.4.7 數字電位器及其應用
3.5 傳感器與放大器之間的“匹配
習題與思考題3
參考文獻
4 模擬設計中的EDA技術
4.1 引言
4.2 用於模擬設計的EDA工具簡介
4.2.1 PSpice簡介
4.2.2 OrCAD簡介
4.2.3 EWB簡介
4.2.4 MATLAB簡介
4.2.5 影響EDA模擬設計正確性的因素
4.3 PSpice及EWB中高級分析的使用
4.3.1 參數掃描分析
4.3.2 溫度掃描分析
4.3.3 靈敏度分析
4.3.4 壞情況分析
4.3.5 濛特一卡羅(Monte-Carlo)分析
4.4 器件宏模型在PSpice模擬中的應用舉例
4.4.1 關於器件宏模型
4.4.2 應用舉例
4.5 在係統可編程模擬器件(ispPAC)的原理及應用
4.5.1 概述
4.5.2 結構與性能簡介
4.5.3 應用舉例
4.5.4 在係統可編程電源管理器件——ispPAC Power Manager
習題與思考題4
參考文獻
5 數字係統設計
5.1 概述
5.2 可編程邏輯器件(PLD)及其應用
5.2.1 可編程邏輯器件(PLD)概述
5.2.2 可編程邏輯器件的結構與編程方法
5.2.3 可編程邏輯器件(PLD)的使用
5.2.4 可編程片上係統(SOPC)
5.3 Verilog HDL語言及其應用
5.3.1 Verilog HDL語言的基本結構
5.3.2 Verilog HDL的基本語法
5.3 I.3 不同抽象級彆的Verilog HDL模型
5.3.4 係統的分層描述
5.3.5 用Verilog HDI。描述具體電路舉例
5.4 全硬件數字係統的設計
5.4.1 總體方案設計
5.4.2 子係統設計
習題與思考題5
參考文獻
6 嵌入式處理器與嵌入式係統及其應用
6.0引言
6.1 單片機基本知識的迴顧
6.1.1 MCS一51係列單片機內部資源及引腳功能
6.1.2 單片機小係統
6.2 單片機應用係統的一般組成及開發過程
6.2.1 單片機應用係統的一般組成
6.2.2 單片機應用係統的開發過程
6.2.3 單片機測量控製係統概述
6.3 單片機與外圍器件的連接
6.3.1 單片機與並行總綫外圍器件的連接
6.3.2 單片機與串行外圍器件的連接
6.3.3 單片機與以太網控製器的連接
6.3.4 用單片機測量脈衝頻率的接口及測量方法
6.4 單片機輸齣控製通道
6.5 單片機C語言
6.5.1 概述
6.5.2 使用KeilC51的軟件設計
6.6 DSP原理、結構及應用
6.6.1 概述
6.6.2 TMS320係列的結構
6.6.3 TMS320F2812硬件電路設計
6.6.4 基於DSP的智能測控係統的硬件結構
6.6.5 DXP在測控係統中應用的軟件設計
6.7 ARM處理器及嵌入式操作係統簡介
6.7.1 ARM處理器簡介
6.7.2 uCLinux嵌入式操作係統簡介
6.7.3 嵌入式軟件的開發環境與工具
6.8 基於FPGA的SOPC係統簡介
6.8.1 概述
6.8.2 Nios II軟核處理器
6.8.3 應用Nios II設計SOPC
習題與思考題6
參考文獻
7 電子係統的芯片實現方法
7.1 引言
7.2 設計流程
7.2.1 概述
7.2.2 數字ASIC的設計流程
7.2.3 模擬ASIC的設計流程
7.2.4 片上係統(SUC)的設計流程
7.3 麵嚮教學的芯片設計工具與環境
7.4 定時器ASIC芯片的設計方法與步驟
7.4.1 係統描述及功能設計
7.4.2 邏輯設計和電路設計
7.4.3 版圖設計
7.5 國産工業級EDA軟件——九天係統(Zeni System)簡介
習題與思考題7
附錄7.1 2μm單晶矽單層金屬N阱CMOS設計規則
附錄7.2 2μm單晶矽單層金屬CMOS庫單元版圖舉例
參考文獻
8 電子係統設計與製造的有關工程問題
8.1 概述
8.2 電子係統的抗乾擾設計
8.2.1 電磁乾擾與電磁兼容問題
8.2.2 乾擾的類型
8.2.3 乾擾傳播的途徑
8.2.4 抗乾擾設計方法
8.3 電子設備熱設計
8.3.1 功率器件的散熱
8.3.2 整機的散熱
8.4 可靠性設計
8.5 數字電路的可測試性設計
8.6 印刷電路闆的設計與裝配
8.6.1 PCB的設計
8.6.2 關注信號完整性
8.7 電子係統的調試
8.7.1 通電調試之前的檢查
8.7.2 初步製定齣一個調試順序與步驟
8.7.3 做好調試記錄
8.7.4 模擬電路的調試
8.7.5 數字電路係統的調試
8.7.6 帶微處理器的電路係統調試
8.8 可製造性設計
8.9 設計與質量管理
8.10 電子設備設計文件
復習思考題8
參考文獻
9 電子係統設計舉例
9.1 前言
9.2 水溫控製係統的設計
9.2.1 原始設計任務書
9.2.2 水溫控製係統的設計報告
9.3 數字式工頻有效值電壓錶設計
9.3.1 原始設計任務書
9.3.2 數字式工頻有效值電壓錶設計報告
9.4 數字化語音存儲與迴放係統
9.4.1 原始設計任務書
9.4.2 數字化語音存儲與迴放係統設計報告
9.4.3 部分子係統的詳細設計
9.4.4 單片機的軟件算法與流程圖
9.4.5 係統調試與指標測試
9.5 采用直接數字閤成(DDS)方法産生正弦掃頻信號
9.5.1 DDS工作原理
9.5.2 在《ESD-7綜閤電子設計與實踐平颱》上,采用DDS方法産生正弦掃頻信號
9.5.3 可以達到的性能指標
9.6 DDS産生的掃頻信號用於頻率特性測量
9.6.1 概述
9.6.2 電路係統頻率特性的測試方法
9.6.3 設計一個掃頻儀
9.7 數字存儲示波器和FFT頻譜分析
9.7.1 概述
9.7.2 設計任務
9.7.3 設計方案
參考文獻
附錄
附錄A電子設計常用網址
附錄B 常用電子工程手冊
附錄C 《ESD-7綜閤電子設計與實踐平颱》
作者介紹
文摘
序言
坦白說,我最開始拿到這本書的時候,對電子設計領域並沒有太多深入的瞭解,覺得它會是一本非常枯燥、難以理解的書。但事實完全顛覆瞭我的看法。作者用一種非常生動、形象的方式來闡述復雜的電子概念。尤其是關於信號完整性和電源完整性的部分,我之前一直覺得是很難把握的領域,但書中通過大量的比喻和圖解,將抽象的電磁場理論具象化瞭,讓我能夠直觀地理解信號的傳輸路徑、阻抗的變化以及乾擾的産生機理。書中對於實際布綫技巧的講解也極其到位,比如如何避免串擾、如何正確處理地綫、如何布置去耦電容等等,每一個細節都充滿瞭學問。而且,書中還引入瞭一些現代電子設計中越來越重要的概念,比如嵌入式係統的硬件設計,以及與軟件的協同優化。這讓我意識到,電子設計早已不是孤立的硬件問題,而是軟硬件一體化的係統工程。我尤其贊賞作者在書中穿插的“思考題”或者“小結”,它們能夠引導讀者主動去思考,去鞏固所學知識,而不是被動地接受信息。這本書讓我對電子設計産生瞭濃厚的興趣,並且激發瞭我深入學習的動力。
評分這本書的閱讀體驗絕對是頂級的,它仿佛一位經驗豐富的設計師,在你需要的時候,為你精心準備瞭一份詳盡的“作戰指南”。我非常欣賞書中對於“設計規範與標準化”的重視。在很多初學者看來,這可能是一個比較乏味的環節,但這本書卻把它提升到瞭一個非常重要的戰略層麵。作者詳細介紹瞭不同行業、不同應用場景下的設計規範,比如軍工、醫療、消費電子等領域在可靠性、安全性、EMC方麵的具體要求。並且,書中還提供瞭很多參考性的設計流程和檢查錶,這對於幫助我們建立規範化的設計習慣非常有益。通過閱讀這本書,我認識到,一個優秀的設計不僅在於其功能的實現,更在於其設計的可維護性、可測試性以及符閤行業標準。書中對於文檔編寫的指導也讓我受益匪淺,清晰、準確的設計文檔是團隊協作和項目傳承的關鍵。它讓我明白瞭,好的設計不僅僅是電路闆本身,也包括圍繞著電路闆的一切“軟性”支撐。我感覺這本書教會我的,不僅僅是“怎麼做”,更是“為什麼要這麼做”,以及“如何做得更好”。
評分這本書為我提供瞭一個非常全麵的電子設計知識體係,尤其是其中關於“元器件選型與管理”的章節,給我留下瞭深刻的印象。在實際的項目開發中,元器件的選型往往是決定項目成敗的關鍵因素之一,但很多時候,我們隻關注其基本參數,而忽略瞭其他重要的考量。這本書則非常係統地分析瞭元器件選型的多個維度,比如性能、成本、供貨周期、可靠性、封裝形式,甚至包括瞭未來可能齣現的停産風險。作者還分享瞭很多關於如何與供應商打交道、如何進行元器件替代以及如何建立元器件庫的寶貴經驗。這讓我明白瞭,元器件管理不僅僅是簡單的采購行為,而是一個貫穿整個産品生命周期的重要環節。此外,書中還涉及瞭一些關於功耗設計和散熱設計的先進理念,這對於我開發低功耗設備或者高密度集成設備非常有啓發。它讓我意識到,在設計初期就充分考慮這些因素,可以避免後期大量的返工和優化。這本書的實用性和前瞻性,都讓我覺得物超所值,為我的電子設計之路打下瞭堅實的基礎。
評分這本書的結構設計真的太巧妙瞭,完全超齣瞭我的預期。它不是那種枯燥的教科書式講解,而是更像一個經驗豐富的老工程師在手把手地教你。我特彆喜歡其中關於“問題排查與優化”章節的論述。在電子設計領域,理論知識再紮實,一旦遇到實際問題,如果缺乏排查經驗,往往會陷入僵局。而這本書恰恰在這方麵提供瞭寶貴的財富。作者列舉瞭很多在實際工程中可能遇到的典型問題,比如元器件選型不當導緻的性能瓶頸、焊接不良引起的接觸電阻過大、電源紋波過高導緻電路不穩定等等,並且針對每一個問題,都給齣瞭詳細的分析思路和解決步驟。更重要的是,它強調瞭“預防勝於治療”的理念,在講解初期設計時,就融入瞭考慮未來可能齣現問題的預案。例如,在器件選型時,會提醒讀者考慮其工作溫度範圍、可靠性等級、以及潛在的停産風險。在PCB設計時,會強調預留足夠的測試點,方便後續的調試。這種前瞻性的設計指導,對於任何想要做齣高質量、高可靠性電子産品的工程師來說,都具有極高的價值。我真的覺得,這本書不僅是學習知識,更是在學習一種解決問題的思維方式。
評分這本書真的是我最近讀過的最讓我印象深刻的一本技術類書籍瞭。從翻開第一頁開始,我就被作者深入淺齣的講解方式所吸引。書中對於電子設計的各個方麵都進行瞭非常詳盡的闡述,不僅僅是理論的堆砌,更重要的是穿插瞭大量的實際案例和工程經驗。比如,在講解PCB布局布綫的時候,作者並沒有停留在規則的介紹,而是結閤瞭信號完整性、電源完整性、EMC等實際工程中的關鍵考量,一步一步地展示瞭如何從原理圖到實際生産的轉化過程。書中對於一些難點,比如高速信號的設計、差分對的走綫、阻抗匹配的計算等等,都給齣瞭非常清晰的圖示和計算公式,並且在實際操作層麵也給齣瞭很多實用的建議。讀完這一部分,我感覺自己對於PCB設計不再是停留在“知道”的層麵,而是有瞭“理解”和“會做”的躍升。而且,作者對於一些常見的工具軟件的使用也進行瞭詳細的介紹,雖然我平時用的是其他軟件,但通過這本書的講解,我能夠很快地理解其核心功能和設計思路,這對於我學習新工具起到瞭很大的幫助。總而言之,這本書為我打開瞭一個全新的電子設計視野,讓我能夠更係統、更深入地理解電子設計的精髓。
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