电路设计与制板 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:人民邮电出版社

作者:老虎工作室

出品人:

页数:204

译者:

出版时间:2004-1-1

价格:30.0

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787115112453

丛书系列:

图书标签:

• 电路设计
• PCB设计
• 电路板制作
• 电子技术
• 电子工程
• DIY电子
• 电路原理
• SMT
• 焊接
• 电子爱好

现代电子系统设计与实践 导言： 在信息技术飞速发展的今天，电子系统已渗透到我们生活的方方面面，从智能手机、物联网设备到复杂的工业控制系统，无不依赖于精妙的电子设计。本书旨在为电子工程、计算机科学及相关专业的学生和工程师提供一个全面、深入且注重实践的电子系统设计与实现指南。我们专注于介绍现代电子设计流程中的关键环节，涵盖从系统级概念到具体硬件实现的各个层面，强调理论与实际应用的紧密结合。 第一部分：电子系统基础与前沿趋势 本部分将为读者构建扎实的理论基础，并引导其了解当前电子设计领域的热点方向。 第一章：系统级思维与需求分析 成功的电子产品设计始于对系统需求的深刻理解。本章将详细阐述如何进行有效的系统级需求定义、功能分解与约束分析。我们将探讨不同应用场景下（如低功耗、高速度、实时性要求）的设计权衡（Trade-offs），并介绍常用的系统建模方法，如UML或SysML在电子系统架构初步设计中的应用。重点剖析自顶向下的设计方法论，确保硬件与软件协同工作，满足最终性能指标。 第二章：半导体器件与集成电路基础回顾 虽然本书侧重于系统实现，但对核心器件的理解不可或缺。本章将简要回顾MOSFET、BJT等有源器件的工作原理，并深入探讨现代集成电路（IC）的基本结构，包括数字逻辑门、存储单元（SRAM/DRAM）的CMOS实现。我们将引入先进工艺节点（如FinFET）对器件特性的影响，以及如何根据器件手册参数进行初步选型。 第三章：现代嵌入式系统架构 嵌入式系统是当代电子设计的主流形态。本章将系统性地介绍主流的嵌入式处理器架构，如ARM Cortex-M/R/A系列，以及FPGA（现场可编程门阵列）在加速和定制硬件逻辑中的作用。我们将对比微控制器（MCU）、微处理器（MPU）和SoC（系统级芯片）的适用场景，并讲解总线结构（如AXI、APB）和内存映射机制，为后续的硬件接口设计打下基础。 第四章：信号完整性与电源完整性概述 随着电路工作频率的提高，信号完整性（SI）和电源完整性（PI）成为决定系统可靠性的关键因素。本章不涉及具体布线细节，而是从理论高度剖析信号传输中的反射、串扰、时钟抖动（Jitter）等问题产生的根源。同时，介绍电源分配网络（PDN）的设计原则，包括去耦电容的优化布局、地平面设计的重要性，以及如何通过仿真工具预判SI/PI风险。 第二部分：硬件描述语言与可编程逻辑设计 本部分聚焦于使用硬件描述语言（HDL）进行数字逻辑的设计、仿真与综合，这是实现复杂定制功能的核心技能。 第五章：VHDL/Verilog 语言精要 本书将选取业界主流的HDL语言（如Verilog或VHDL，具体取决于侧重方向）作为工具，系统讲解其语法结构和设计范式。重点区分组合逻辑（Combinational Logic）和时序逻辑（Sequential Logic）的正确建模方式，强调使用寄存器传输级（RTL）进行设计。我们将深入讨论如何使用有限状态机（FSM）描述控制逻辑，并给出清晰的同步复位和异步复位设计的最佳实践。 第六章：RTL 设计与功能验证 高质量的数字设计依赖于严格的功能验证。本章将详细介绍如何构建高效的RTL设计模块，包括数据通路（Datapath）和控制单元（Control Unit）的分离设计。在验证方面，我们将介绍激励生成、测试平台（Testbench）的搭建，以及如何利用断言（Assertions）进行自检。对于高级读者，将简要介绍面向验证的HDL（如SystemVerilog/UVM）的基本概念。 第七章：综合、布局规划与时序约束 完成RTL代码后，需要将其映射到实际的FPGA资源或ASIC单元库。本章将讲解逻辑综合（Synthesis）的过程，包括优化目标（面积、速度、功耗）的选择。至关重要的是，本章将深入探讨时序分析（Timing Analysis）的基础，如建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time），并教授如何编写精确的S/DC（静态时间约束）文件，确保设计满足目标频率要求。 第三部分：模拟与混合信号设计概念 电子系统往往需要处理真实世界的模拟信号，本部分探讨模拟前端电路和数据转换器的基本原理。 第八章：模拟电路基础模块与滤波器设计 本章回顾运算放大器（Op-Amp）的基本结构和关键参数（如带宽、噪声、失调电压）。我们将重点介绍有源滤波器（如Sallen-Key、MFB拓扑）的设计方法，用于信号调理和抗混叠滤波。讨论噪声分析（Thermal Noise, Shot Noise）在系统灵敏度设计中的作用。 第九章：数据转换器（ADC/DAC）原理与选择 模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）是连接数字世界与物理世界的桥梁。本章将详述不同ADC架构（如SAR、Pipeline、Sigma-Delta）的工作原理、优缺点及其适用场景。深入分析关键性能指标，如有效位数（ENOB）、积分非线性（INL）和微分非线性（DNL），指导读者根据应用需求（如音频、高精度测量）进行正确选型。 第十章：系统级集成与接口标准 现代系统由多个功能模块互联而成。本章将集中介绍系统内部和外部的通信接口标准。重点分析串行通信（如SPI, I2C, UART, USB）的协议时序和硬件实现考量。对于高带宽应用，将介绍PCIe和Ethernet等高速接口的基本概念和物理层要求，强调终端匹配和差分信号的实践意义。 第四部分：制造、测试与可靠性 设计不仅仅是仿真和代码，还包括将设计转化为可靠的物理产品。 第十一章：制造工艺与可制造性设计（DFM） 本章从制造的角度审视设计。介绍PCB制造的基本工艺流程（如多层板、HDI技术），并探讨设计为可制造性（DFM）的原则，如最小线宽、最小间距、盲埋孔的使用限制等。讨论SMT（表面贴装技术）对元器件选型和封装的要求。 第十二章：测试与调试策略 产品交付前必须经过严格的测试。本章介绍常见的硬件调试工具和技术，如示波器的高级功能应用（如眼图、逻辑分析）。讨论边界扫描（JTAG）在板级测试中的作用，以及如何设计易于测试的电路（Design For Testability, DFT），包括添加测试点和扫描链的初步概念。 结语： 本书提供了一条从抽象系统概念到具体硬件实现的完整路径。通过对现代电子设计流程的系统梳理，读者将能够掌握设计高性能、高可靠性电子系统的核心技能，为进入快速迭代的电子行业做好充分准备。全书贯穿“实践驱动”的理念，旨在培养读者解决实际工程问题的能力。

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哇，最近淘到一本《模拟电子技术基础》，简直是我的救星！我之前对三极管和运算放大器的理解总是模棱两可的，书里用了很多非常直观的类比，比如把电流比作水流，电阻比作管道的粗细，一下子就打通了我的任督二脉。特别是讲解负反馈和正反馈那一块，作者不是干巴巴地堆砌公式，而是通过实际电路的例子，深入浅出地分析了反馈对系统稳定性和增益的影响。我记得有两章专门讲了运放的各种经典应用电路，比如比较器、积分器、有源滤波器，讲解得特别细致，从基本原理到具体的参数计算，每一步都清晰可见。以前看其他教材时，总感觉有些概念跳跃得太快，但这本真的非常照顾初学者，每章后面都有大量的习题，而且答案还附带了详细的推导过程，让我可以反复琢磨那些容易出错的地方。这本书的排版也很舒服，字体大小适中，图表清晰度非常高，即使用眼时间长了也不会觉得很累。对于想系统性地掌握模拟电路精髓的人来说，这本书绝对是不可多得的宝藏。我感觉读完后，再去看那些复杂的系统设计图纸，心里就踏实多了，不再是雾里看花了。

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我最近在钻研《嵌入式系统开发实战》，这本书的内容深度和广度都让我印象深刻。它不是那种停留在理论表面的教材，而是完全聚焦于“如何做”和“为什么这样做”。作者从最底层的寄存器操作讲起，循序渐进地引入了实时操作系统（RTOS）的概念，尤其是对FreeRTOS的讲解，简直是教科书级别的。书中详细对比了不同调度算法的优劣，并给出了大量的代码片段，这些代码可以直接在开发板上运行和调试，这对于我们这些需要快速上手项目的人来说太重要了。更让我惊喜的是，它没有局限于某一个特定的微控制器系列，而是用一种通用的思维方式来阐述嵌入式开发的通用原则，这样即使我未来换用其他厂家的芯片，也能很快适应。关于通信协议的部分，对CAN总线和以太网MAC层的描述也相当到位，不仅讲了协议栈的结构，还提到了常见的错误处理和诊断方法，这在实际工业控制项目中是至关重要的。我感觉这本书的作者绝对是一位经验丰富的工程师，他清楚地知道初学者和项目开发者在实际工作中会遇到哪些坑，并提前给出了规避的策略。读完这本书，感觉自己对整个嵌入式软硬件协同设计的理解提升到了一个新的高度。

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最近翻阅一本《射频电路基础与实践》，这本书的定位非常精准：面向动手实践的高频电路设计。不同于那些侧重于电磁场理论的教材，这本书一上来就直奔主题——传输线理论。作者用了一种非常接地气的方式来解释阻抗匹配，各种史密斯圆图的应用实例多到令人目不暇接，每一个案例都配有详细的图解，教你如何通过移动圆图上的点来设计L型匹配网络或T型网络，简直像是在手把手教你画图一样细致。关于噪声和线性度的讨论也十分到位，作者非常重视P1dB和三阶交点（IP3）这两个关键指标，并结合实际的放大器设计流程，演示了如何在噪声系数和线性度之间进行权衡取舍。书中还专门辟出一章讲解了常用的射频元器件，比如巴伦、耦合器、混频器的具体结构和选型原则，这部分内容在其他教材中往往是一笔带过。读完后，我对设计一个简单的低噪声放大器（LNA）或混频器不再感到茫然，至少知道从哪里开始着手，需要考虑哪些关键的限制因素。这本书真正做到了理论与工程实践的无缝衔接。

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必须得提一下我最近拜读的《高级信号与系统分析》，这本书简直是理论物理迷的狂欢！它的数学推导严谨到令人发指，每一个傅里叶变换、拉普拉斯变换的步骤都展现了数学之美。我一直觉得信号与系统这门课很难把握其精髓，要么是过于偏向工程应用而忽略了背后的数学本质，要么就是纯数学推导让人望而生畏。这本书完美地找到了那个平衡点。它用非常清晰的几何解释来阐述卷积的概念，而不是仅仅依赖于公式的展开，这让我对时域和频域之间的相互作用有了更深刻的直觉感受。书中对Z变换和离散时间系统分析的讲解尤为出色，引入了大量的矩阵表示法，使得分析多输入多输出（MIMO）系统时变得条理清晰。我特别喜欢作者在介绍采样定理时，不仅解释了奈奎斯特频率，还深入探讨了混叠现象的实际后果，并提供了一些抗混叠滤波器的设计思路。对于那些不满足于仅仅会使用工具函数，而是想从第一性原理出发理解信号处理的读者来说，这本书无疑是提供了最好的理论基石。它需要耐心，但每一次深入都会带来巨大的收获。

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我刚看完的这本《面向对象程序设计高级主题》简直是为我这种“代码洁癖患者”量身定做的。它没有浪费时间去解释“什么是类”或“什么是继承”这种面向初学者的基础概念，而是直接深入到设计模式的深水区。作者对设计模式的介绍不是简单地罗列GoF的23种模式，而是将它们按照“创建型”、“结构型”、“行为型”三大类进行了逻辑梳理，并且着重分析了这些模式背后的权衡（Trade-offs）。例如，在讲解策略模式和状态模式时，作者通过一个复杂的状态机切换的例子，清晰地对比了用这两种模式实现各自的优缺点，这比我以前看的所有资料都更具启发性。书中对“依赖倒置原则”（DIP）的阐述尤其深刻，它不仅仅是一个口号，而是通过大量的重构案例，展示了如何将紧耦合的代码解耦成可测试、可扩展的架构。作者非常推崇“面向接口编程”，并提供了大量的C++和Java混编的示例代码，展示了如何利用多态性和抽象类来实现灵活的框架设计。这本书的价值在于，它教你如何从“写出能跑的代码”提升到“写出优雅、健壮、易于维护的软件系统”的层次，读完后，我的代码结构和思维方式都发生了质的飞跃。

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