内容介绍
基本信息
书名:测试系统设计原理及应用(结合实例详细介绍了测试系统的设计方法、设计步骤。)
原价:45.00元
作者:靳鸿 主编
出版社:电子工业出版社
出版日期:2013-6-1
ISBN:9787121203824
字数:510000
页码:308
版次:1
装帧:平装
开本:16开
商品重量:
编辑推荐
内容提要
《测试系统设计原理及应用(全国高等院校仪器仪表及自动化类十二五规划教材)》由靳鸿主编,本书以具体的系统设计为例,比较全面地介绍了测试系统的基本分析方法、设计原则和设计方法。以系统设计步骤为序,介绍了系统的方案设计、模块设计方法、电路的设计和仿真验证;以系统实现和实践为主,着重讲述了电路原理图、版图设计、仿真及可编程逻辑器件设计、仿真方法:以应用为辅,通过几个不同参数的测试系统设计、应用实例,对之前的内容进行补充和扩展。本书内容丰富,实践性强,对测试系统设计有一定的指导和参考作用。
《测试系统设计原理及应用(全国高等院校仪器仪表及自动化类十二五规划教材)》共14章,第1~4章是测试系统设计的基础理论,第5~ll章是系统设计流程和实现方法,第12~14章是系统设计方法的具体应用。
本书可作为高等院校测控技术与仪器、自动化、机械工程及自动化等专业的本科生和研究生教材,也可供从事电子仪器设计和调试工作的相关工程技术人员自学和参考。
目录
第1章 绪论第2章 测试技术及设计软件基础第3章 测试系统的基本组成第4章 测试系统设计方法及特性分析第5章 测试方案确定及参数分析第6章 电路原理图设计第7章 原理图仿真验证第8章 印制电路板设计第9章 可编程逻辑器件的设计方法与流程第10章 控制模块的VHDL设计及仿真第11章 误差分析及数据处理第12章 基于SoC的系统设计第13章 双通道数据记录仪的设计与实现第14章 压力测试系统的设计
作者介绍
文摘
序言
关联推荐
本书可作为高等院校测控技术与仪器、自动化、机械工程及自动化等专业的本科生和研究生教材,也可以供从事电子仪器设计和调试工作的相关工程技术人员自学和参考。
目录
目 录
第1章 绪论 1
1.1 测试系统概述 1
1.1.1 测试系统的基本组成环节 1
1.1.2 测试系统设计的一般要求 4
1.1.3 存储测试系统 4
1.2 测试技术发展历史、现状与趋势 5
1.3 测试系统设计工具 7
本章小结 9
思考与练习题 9
第2章 测试技术及设计软件基础 10
2.1 测试及相关概念 10
2.2 传感器转换原理 10
2.2.1 电阻应变式传感器 10
2.2.2 电容式传感器 12
2.2.3 压电式传感器 14
2.2.4 热电式传感器 15
2.3 Protel 99SE软件设计方法 16
2.3.1 Protel 99SE主要功能模块 16
2.3.2 Protel 99SE设计环境 17
2.3.3 Protel 99SE设计环境的基础操作 18
2.4 电路原理图编辑环境设置 21
2.4.1 原理图工具栏的设置 21
2.4.2 图纸设置 22
2.4.3 设置文件信息 24
2.4.4 设置光标和网格 24
2.4.5 电路原理图的设计步骤 24
2.5 印制电路板设计基础 25
2.5.1 PCB设计流程 25
2.5.2 PCB编辑器 26
本章小结 29
思考与练习题 29
第3章 测试系统的基本组成 30
3.1 非电量电测系统及其基本组成 30
3.2 传感器 31
3.2.1 传感器的组成及其输出信号的特点 31
3.2.2 传感器的分类与常用技术指标 32
3.3 信息转换 33
3.3.1 信号的放大 33
3.3.2 滤波器 36
3.3.3 A/D转换器 39
3.4 信息的存储、显示和处理 45
3.4.1 数据存储 45
3.4.2 数据显示 48
3.4.3 信息处理 49
3.5 接口与总线 51
3.5.1 接口 51
3.5.2 总线 53
3.6 控制模块 56
本章小结 56
思考与练习题 57
第4章 测试系统设计方法及特性分析 58
4.1 测试系统设计的前期准备 58
4.1.1 使用要求 58
4.1.2 参数预估 58
4.2 测试系统的设计原则 59
4.2.1 总体设计原则 59
4.2.2 灵敏度分配和误差分配原则 60
4.2.3 系统总体设计的一般步骤 61
4.3 测试系统各环节设计 62
4.3.1 传感器选用原则 62
4.3.2 放大及滤波环节设计 64
4.3.3 采样策略 65
4.3.4 控制模块设计 68
4.4 测试系统的状态设计方法 69
4.4.1 状态图及其组成 69
4.4.2 等容量随机间隔采样策略状态图设计 69
4.5 测试系统的基本特性 70
4.5.1 测试系统的静态特性 70
4.5.2 测试系统的动态特性 75
本章小结 83
思考与练习题 84
第5章 测试方案确定及参数分析 85
5.1 功能、指标要求及总体方案 85
5.1.1 功能要求 85
5.1.2 性能指标 86
5.1.3 总体方案设计 86
5.2 模拟板模块设计及参数分析 87
5.2.1 模拟板主要模块功能设计 87
5.2.2 放大衰减模块设计及主要参数分析 87
5.2.3 滤波模块及主要参数分析 90
5.3 数字板模块设计及参数分析 92
5.3.1 数字板模块设计 92
5.3.2 采样及存储模块主要参数分析 93
5.4 基板模块设计及主要参数分析 96
5.4.1 基板的主要模块设计 96
5.4.2 通道读出控制 96
5.5 控制板设计 98
5.5.1 控制板整体功能设计 98
5.5.2 采样策略的状态图设计 98
5.6 虚拟软面板设计 99
5.6.1 虚拟软面板设计的基本原则 99
5.6.2 数据处理方法 100
5.6.3 数据处理软件 101
5.6.4 瞬态波形记录仪软面板设计 103
本章小结 104
思考与练习题 105
第6章 电路原理图设计 106
6.1 瞬态波形记录仪的层次式电路设计 106
6.2 瞬态波形记录仪的主电路图设计 107
6.2.1 绘制方块电路图 107
6.2.2 放置方块电路端口 108
6.2.3 连接各方块电路 108
6.3 模拟板子电路图设计 110
6.3.1 模拟板子电路原理图的建立 110
6.3.2 放大衰减电路的绘制 111
6.3.3 滤波电路的绘制 124
6.4 数字板子电路图设计 126
6.4.1 模数转换电路的绘制 126
6.4.2 负延迟电路的绘制 127
6.4.3 多通道设计 128
6.5 基板及控制板子电路图设计 128
6.5.1 电源管理电路的绘制 128
6.5.2 接口及控制电路的绘制 129
6.6 报表文件 130
6.6.1 ERC 130
6.6.2 网络表文件 132
6.6.3 生成层次项目组织列表 133
本章小结 133
思考与练习题 134
第7章 原理图仿真验证 135
7.1 电路仿真功能概述 135
7.2 电路仿真步骤 135
7.3 电源和仿真激励源 137
7.4 仿真分析类型说明 142
7.5 仿真实例 148
本章小结 153
思考与练习题 153
第8章 印制电路板设计 154
8.1 瞬态波形记录仪的印制电路板设计 154
8.1.1 瞬态波形记录仪印制电路板总体设计方案 154
8.1.2 规划电路板和电气定义 155
8.1.3 设置电路板工作层 159
8.1.4 PCB工作参数设置 162
8.1.5 载入元件封装及网络表 166
8.2 记录仪PCB图的布局设计 171
8.2.1 设置布局设计规则 171
8.2.2 自动布局 173
8.2.3 手工调整元件布局 174
8.3 记录仪PCB图的布线设计 174
8.3.1 设置自动布线规则 175
8.3.2 运行自动布线 177
8.3.3 手工调整布线 178
本章小结 179
思考与练习题 180
第9章 可编程逻辑器件的设计方法与流程 182
9.1 可编程逻辑器件设计的基本方法 182
9.2 图形输入设计方法 182
9.2.1 图形输入设计的文件组成 183
9.2.2 图形输入的元件 184
9.2.3 元件特点 185
9.3 文本输入设计方法 187
9.4 设计流程 188
9.4.1 设计输入 189
9.4.2 项目编译 192
9.4.3 设计校验 194
9.4.4 编程与配置 195
本章小结 196
思考与练习题 196
第10章 控制模块的VHDL设计及仿真 197
10.1 瞬态波形记录仪控制模块的功能 197
10.2 VHDL的特点及程序结构 197
10.2.1 VHDL的特点 197
10.2.2 VHDL程序结构 198
10.3 顺序语句及并行语句 200
10.3.1 顺序语句 200
10.3.2 并行语句 205
10.4 采样策略的设计实现 210
10.4.1 定频率采样策略 210
10.4.2 变频率采样策略 213
10.5 内触发类型的判断与触发 215
10.6 基板的数据转换模块 216
本章小结 217
思考与练习题 217
第11章 误差分析及数据处理 218
11.1 实验数据的表示 218
11.1.1 表示方法 218
11.1.2 数据修约与有效数字 220
11.2 误差的定义与表示方法 221
11.2.1 误差的定义 221
11.2.2 误差的基本表示方法 222
11.3 测量误差的来源 223
11.4 测量误差的分类 224
11.4.1 系统误差 224
11.4.2 粗大误差 226
11.4.3 随机误差 227
11.5 测量数据处理 231
11.5.1 算术平均值原理 231
11.5.2 测量标准差及其估计 231
11.5.3 算术平均值与实验标准差的标准差 233
11.5.4 测量不确定度的基本概念 233
11.5.5 最小二乘法 234
11.5.6 回归分析 238
本章小结 239
思考与练习题 239
第12章 基于SoC的系统设计 241
12.1 测试系统的微型化 241
12.2 模、数及混合集成技术 242
12.2.1 高集成度数字器件 242
12.2.2 模拟集成技术的发展 243
12.2.3 混合集成技术 246
12.3 SoC 概述 246
12.3.1 SoC及其IP特点 247
12.3.2 SoC单片机与DSP系统级集成电路 249
12.4 系统设计方法与对象的变化 250
12.4.1 系统设计方法的变化 250
12.4.2 系统设计对象的变化 251
12.5 SoC的设计流程与步骤 252
12.5.1 传统的SoC 设计流程 252
12.5.2 基于IP模块的SoC设计流程 252
12.5.3 软硬件协同设计流程 253
12.5.4 SoC单片机的设计流程 254
12.6 设计举例 255
12.6.1 基于ispPAC20的放大模块设计 255
12.6.2 基于SoC单片机的应变测试仪设计 257
本章小结 265
思考与练习题 265
第13章 双通道数据记录仪的设计与实现 265
13.1 系统总体设计 265
13.1.1 主要技术指标 265
13.1.2 系统组成分析 265
13.2 供电单元设计 267
13.2.1 供电电路设计 268
13.2.2 RS-422数据接收单元设计 269
13.3 LVDS数据接收单元设计 269
13.3.1 LVDS接口设计 270
13.3.2 LVDS数据接收 271
13.3.3 片内FIFO设计 272
13.4 Flash存储器高速存储技术 274
13.4.1 存储介质选择 274
13.4.2 内部寻址方式 275
13.4.3 交叉双平面操作时的无效块检测 275
13.4.4 交叉双平面页编程 277
13.4.5 Flash存储器数据读取 278
13.4.6 Flash存储器高速擦除 279
13.5 PCB布局布线设计 280
13.5.1 PCB设计的一般原则 280
13.5.2 信号完整性 281
13.5.3 PCB设计 282
13.6 上位机软件 283
本章小结 284
思考与练习题 284
第14章 压力测试系统的设计 285
14.1 压力与压力测量 285
14.1.1 基于压力测量的传感器技术 285
14.1.2 压力传感器简介 286
14.2 压力测试系统设计 287
14.2.1 基于压电式压力传感器的压力信号采集的实现 287
14.2.2 基于压阻式压力传感器的压力信号采集的实现 297
本章小结 304
思考与练习题 304
参考文献 305
《软件工程的系统性思考:从需求到交付的质量基石》 内容梗概: 本书并非一本关于“测试系统设计原理及应用”的专著,而是旨在提供一个更为宏观、更为基础的视角,深入探讨软件工程中贯穿始终的系统性思维模式。我们相信,高质量的软件并非偶然,而是精心设计、严谨执行的结果。因此,本书将聚焦于如何构建一套健全的软件工程体系,以确保从最初的需求分析到最终的交付部署,每一个环节都能够建立起坚实的质量基础。 我们不会深入讲解具体的测试方法论、测试工具的参数配置,或者某个特定测试框架的API细节。相反,本书的核心在于揭示“为什么”我们需要这些工具和方法,以及“如何”将它们有机地整合到整个软件生命周期中,形成一个有机、高效、可控的整体。我们将从软件工程的本质出发,审视项目管理的哲学,理解需求背后真正的意图,探讨架构设计的演进之路,并在此基础上,阐述质量保证如何在整个流程中扮演“质检员”的角色,而非仅仅是“故障排除员”。 核心主题与章节导览: 第一部分:系统性思维的基石——理解软件工程的本质 第一章:何为“系统”?软件工程的哲学视角。 本章将抛开对具体技术的执念,回归软件工程的根本。我们将探讨“系统”的定义,以及在软件开发领域中,“系统”概念的应用。这包括理解软件不是孤立的代码片段,而是由多个组件相互协作、共同实现特定功能的复杂实体。我们将引入“黑箱”与“白箱”的思维方式,以及如何在不同的抽象层次上去理解和分析软件系统。通过对系统本质的深刻理解,为后续章节的论述奠定坚实的理论基础。我们将讨论系统思维的关键要素,例如边界、输入、输出、反馈机制以及适应性。 第二章:从“是什么”到“为什么”——需求的本质与价值。 需求是软件的起点,也是项目成功的关键。本章将探讨需求的真正含义,区分“功能性需求”与“非功能性需求”,并重点强调“用户价值”和“业务目标”的驱动作用。我们将讨论如何通过有效的沟通、深入的访谈以及严谨的需求分析方法,挖掘出隐藏在表象需求背后的真实痛点和期望。理解需求背后的“为什么”,是后续设计和开发的“怎么做”的前提。本章还将介绍不同类型的需求表示方法,以及如何在需求文档中保持清晰、一致和可验证性。 第二部分:构建坚实的软件骨架——设计与架构的智慧 第三章:抽象的力量——模块化、组件化与接口设计。 复杂系统需要被分解。本章将深入探讨模块化和组件化的设计原则,以及如何通过清晰定义接口来实现组件之间的解耦。我们将讨论不同的模块化策略(例如按照功能、按照数据流等),以及组件化设计如何提高代码的可重用性、可维护性和可测试性。接口设计的重要性将被放在突出位置,强调其作为系统内部通信的契约,对整个系统的稳定性和扩展性至关重要。我们将探讨“高内聚、低耦合”的设计原则,并分析为何它是模块化和组件化设计的核心追求。 第四章:架构演进的艺术——可扩展性、可靠性与性能的权衡。 软件架构是系统的蓝图,它决定了系统的长期生命力。本章将探讨几种经典的软件架构风格(例如分层架构、微服务架构、事件驱动架构等),并分析它们各自的优缺点及其适用场景。我们将深入讨论如何设计具有良好可扩展性、可靠性和性能的架构,以及在设计过程中如何进行这些关键属性之间的权衡。本章还将触及非功能性需求在架构设计中的地位,例如安全性、可维护性、部署便捷性等。我们将引入“架构债务”的概念,以及如何避免和管理它。 第三部分:保障质量的全面部署——流程与实践的融合 第五章:质量基因的植入——设计中的质量思考。 质量并非事后补救,而是要从设计之初就融入。本章将强调在设计阶段就考虑质量因素的重要性。我们将讨论如何通过良好的设计模式、编码规范以及代码审查机制,从源头上减少潜在的缺陷。本章还将介绍如何将“可测试性”作为设计的一项重要指标,例如通过依赖注入、服务隔离等方式,为后续的质量验证工作打下基础。我们将讨论“单元测试”的思想如何在设计时就被纳入考量,以及如何设计易于单元测试的代码。 第六章:过程的优化——敏捷开发与迭代思维。 本书将探讨敏捷开发方法论的核心理念,例如拥抱变化、快速迭代、持续交付以及团队协作。我们将分析敏捷开发如何通过短周期的迭代,快速响应需求变化,并在此过程中不断地进行质量反馈和改进。本章将强调“增量式开发”的价值,以及如何通过持续集成和持续交付(CI/CD)的实践,将敏捷开发的优势最大化。我们将讨论不同敏捷框架(Scrum, Kanban)的侧重点,以及如何选择适合团队的敏捷模式。 第七章:沟通与协作的艺术——跨职能团队的力量。 软件开发是一个团队的活动。本章将聚焦于跨职能团队的建设与管理,以及如何通过有效的沟通和协作,打破部门壁垒,提升整体开发效率和质量。我们将讨论信息透明、知识共享以及共同责任在团队中的重要性。本章还将探讨如何通过持续的反馈循环,建立起团队内部的信任和合作氛围。我们将重点关注“DevOps”文化在促进开发与运维之间协作中的作用。 第四部分:质量的守护者——保障与提升 第八章:从“被动检查”到“主动保障”——质量保证的新范式。 本章将重新审视“质量保证”(QA)的角色。我们不将QA视为一个孤立的部门或阶段,而是强调其作为一种贯穿整个软件生命周期的保障机制。我们将探讨QA如何通过参与需求评审、架构设计、开发过程,以及制定全面的质量策略,来主动预防问题的发生。我们将区分“质量控制”与“质量保证”的内涵,以及如何构建一个主动的质量保障体系。 第九章:度量与反馈——让改进有据可依。 “你无法改进你无法度量的事物。”本章将探讨软件开发过程中的关键度量指标,以及如何利用这些数据来洞察过程中的瓶颈和潜在问题。我们将讨论如何建立有效的反馈机制,将度量结果转化为实际的改进措施。本章还将提及“代码覆盖率”、“缺陷密度”、“交付周期”等概念,并说明它们在指导质量改进中的作用。我们将强调数据驱动决策的重要性,以及如何利用数据来优化开发流程和提升产品质量。 本书特色: 宏观视角: 本书不局限于技术细节,而是从软件工程的整体出发,强调系统性思维。 哲学深度: 探讨软件开发背后的原理和思想,帮助读者建立更深刻的认知。 实践导向: 尽管不侧重技术细节,但本书的理念和方法论可以直接应用于实际的软件开发工作中。 强调“为什么”: 帮助读者理解各项工程实践背后的逻辑和价值,而非仅仅是“怎么做”。 跨领域融合: 融合了项目管理、需求工程、架构设计、质量保证等多个领域的核心思想。 适用读者: 本书适合所有参与软件开发过程的成员,包括但不限于: 软件工程师: 提升对软件系统本质的理解,优化设计和开发实践。 项目经理: 建立更健全的项目管理框架,更好地理解和驱动质量。 产品经理: 深入理解需求背后的价值,并与开发团队进行更有效的沟通。 质量保证工程师/测试工程师: 拓宽视野,理解质量保障在整个生命周期中的定位,并掌握更主动的质量保障方法。 技术领导者/架构师: 夯实系统设计和架构的理论基础,构建可维护、可扩展的软件体系。 软件工程专业的学生: 建立扎实的软件工程理论基础,为未来的职业生涯打下坚实基础。 通过阅读本书,您将能够建立起一套系统性的软件工程思维,从而在实际工作中更有效地构建和交付高质量的软件产品。本书旨在成为您在软件工程领域,特别是关于如何构建一个稳定、可靠、可维护的软件系统,以及如何将质量理念根植于开发全流程的有力助手。