9787561558607 电子线路板设计与制作 厦门大学出版社 胡新福 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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胡新福 著

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店铺： 聚雅图书专营店

出版社： 厦门大学出版社

ISBN：9787561558607

商品编码：29505377218

包装：平装

出版时间：2016-03-01

基本信息

书名：电子线路板设计与制作

定价：30.00元

作者：胡新福

出版社：厦门大学出版社

出版日期：2016-03-01

ISBN：9787561558607

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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《电子线路板设计与制作》一书主要介绍了电子线路板方面的基本概念和理论，重点阐述了电子线路板的设计与制作方面的内容以及实际应用中应该主意的事项，对提高学生的相关动手能力有的促进作用。　本书可供高职院校电子信息类专业及相关专业作为教材使用，同时也可供从事电子线路板设计与开发的工程技术人员参考。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《嵌入式系统硬件设计实战》 内容概要： 本书旨在为读者提供一套系统、深入的嵌入式系统硬件设计理论与实践指导。全书内容涵盖了嵌入式系统硬件设计的方方面面，从基础的电子元器件选择到复杂的系统集成，再到最终的产品化流程，都进行了详细的阐述和案例分析。本书力求理论与实践相结合，不仅讲解了核心概念和原理，更注重实际操作和工程经验的分享，帮助读者掌握构建高性能、高可靠性嵌入式硬件系统的关键技能。 第一章：嵌入式系统硬件设计概述 本章将为读者构建一个宏观的认知框架。首先，我们将对嵌入式系统进行定义，阐述其“嵌入”于更大系统中的特性，以及与通用计算机系统的本质区别。随后，深入剖析嵌入式系统硬件设计的关键要素，包括处理器选型、存储器接口、外围设备接口、电源管理、PCB设计、信号完整性、EMC/EMI等。我们将探讨不同应用领域（如消费电子、工业控制、医疗设备、汽车电子等）对硬件设计的特殊需求和考量。通过对典型嵌入式硬件平台的分析，让读者初步了解不同架构和组件的组合方式。最后，介绍嵌入式硬件设计的整体流程，从需求分析、方案设计、原型开发到小批量试产和量产，强调每个阶段的重要性与相互关联。 第二章：核心处理器与微控制器选型 处理器是嵌入式系统的“大脑”，其选型直接影响系统的性能、功耗、成本和开发难度。本章将详细介绍当前主流的嵌入式处理器架构，包括ARM Cortex-M系列（适用于低功耗、实时性要求高的应用）、ARM Cortex-A系列（适用于高性能、多任务处理的应用）、RISC-V架构（开放、可定制的优势）以及DSP（数字信号处理器）等。我们会分析不同架构的特点、优势和适用场景。在具体选型时，将从多个维度进行考量：CPU主频、核心数量、指令集、功耗指标（如工作电流、待机电流）、集成外设（如ADC、DAC、定时器、PWM、SPI、I2C、UART等）、存储器接口类型、封装形式、工作温度范围、可靠性标准以及供应商支持和生态系统。通过丰富的案例分析，演示如何根据具体应用的需求，权衡各种因素，做出最优的处理器选型决策。 第三章：存储器接口设计与优化 存储器在嵌入式系统中扮演着至关重要的角色，负责存放程序代码、数据和配置信息。本章将深入探讨各种存储器类型及其接口设计。首先，介绍内嵌存储器（如SRAM、Flash）与外接存储器（如DDR SDRAM、NAND Flash、NOR Flash、EEPROM、SD卡）的原理和特性。重点讲解DDR SDRAM的接口时序、信号完整性要求、PCB布局布线技巧，以及如何通过优化等效电路和阻抗匹配来提高数据传输速率和稳定性。对于NAND Flash和NOR Flash，将详细介绍其读写操作原理、ECC（Error Correction Code）机制、坏块管理以及如何选择合适的Flash芯片以满足存储容量和读写速度的需求。此外，还将讲解EEPROM和SD卡的接口特性与驱动注意事项。最后，提供存储器接口设计的最佳实践和常见问题排查方法。 第四章：各类外设接口电路设计 嵌入式系统之所以强大，在于其能够连接和控制丰富的外部设备。本章将系统地介绍各类常用外设接口的电路设计。 通信接口： UART/USART： 讲解RS-232、RS-485等串行通信标准，包括电平转换、差分信号传输、多点通信等设计要点。 SPI/I2C： 介绍这两类同步/异步串行总线的工作原理、主从模式、地址寻址、数据传输速率以及如何设计稳健的接口电路，包括时钟同步和数据冲突避免。 USB： 重点讲解USB 2.0和USB 3.0的物理层接口设计，包括差分信号、阻抗匹配、过压保护、上拉/下拉电阻的配置，以及Type-A、Type-C等连接器的选型。 Ethernet： 介绍PHY芯片的选型与接口设计，包括MII/RMII/GMII等接口协议，以及RJ45连接器的EMC设计。 CAN总线： 详细阐述CAN总线协议，包括物理层接口（CANH/CANL）、差分信号传输、终端电阻配置以及如何设计抗干扰能力强的CAN接口电路。 传感器接口： ADC/DAC： 讲解不同类型的ADC（如SAR、Sigma-Delta）和DAC的原理、分辨率、采样率、精度等参数，以及如何进行信号调理（滤波、放大）以匹配传感器输出。 编码器接口： 介绍增量编码器和绝对编码器的接口电路设计，包括脉冲信号处理、方向判别以及如何与微控制器进行连接。 驱动与控制接口： GPIO： 介绍通用输入输出口的配置与应用，包括上拉/下拉、开漏输出、推挽输出的切换，以及如何驱动LED、继电器等。 PWM： 讲解脉冲宽度调制（PWM）的原理及其在电机控制、LED亮度调节等方面的应用，包括PWM信号生成和驱动电路设计。 电机驱动： 介绍直流电机、步进电机、无刷直流电机（BLDC）的驱动方案，包括H桥、MOSFET驱动电路、电流检测和过流保护。 第五章：电源管理与低功耗设计 在电池供电或功耗敏感的嵌入式系统中，高效的电源管理和低功耗设计至关重要。本章将深入探讨相关技术。首先，介绍线性稳压器（LDO）和开关稳压器（DC-DC Converter）的原理、效率、纹波和噪声特性，并指导读者如何根据系统负载和输入电压选择合适的稳压器。重点讲解低功耗模式（如Sleep Mode、Deep Sleep Mode）的实现，包括时钟门控、电源域隔离、外设时钟关闭等技术。介绍各种低功耗设计技巧，如动态电压与频率调整（DVFS）、使用低功耗元器件、优化软件算法以减少CPU唤醒次数。分析电池选型、充电管理和电源监控的注意事项。通过实际案例，展示如何通过精细化的电源管理策略，显著降低系统的整体功耗。 第六章：PCB设计与信号完整性 PCB（Printed Circuit Board）是嵌入式硬件设计的物理载体，其设计质量直接影响产品的性能和可靠性。本章将聚焦PCB设计的关键技术。首先，介绍PCB基本概念，包括层叠结构、走线规则、过孔类型、阻抗控制等。重点讲解信号完整性（SI）问题，包括信号反射、串扰、衰减、时序抖动等现象的产生原因。深入剖析PCB布局布线技巧，如关键信号的短而直的走线、差分信号的蛇形走线、电源和地线的处理、敏感信号的屏蔽、去耦电容的布局以及高速信号的阻抗匹配。讲解EMC/EMI（电磁兼容/电磁干扰）的基本原理，以及如何通过PCB设计来降低电磁辐射和提高抗干扰能力，包括接地策略、滤波设计、屏蔽措施和对策。介绍PCB设计软件的使用技巧以及设计规则检查（DRC）的重要性。 第七章：EMC/EMI与可靠性设计 电磁兼容（EMC）和电磁干扰（EMI）是影响嵌入式产品能否成功上市的重要因素。本章将系统阐述EMC/EMI的原理和设计对策。首先，介绍电磁干扰的传导和辐射机制，以及敏感度和抗扰度。深入探讨常见的EMI源，如开关电源、高速信号、晶振等，并分析其传播路径。重点介绍PCB设计中的EMI/EMC抑制技术，包括合理的地线设计（单点接地、多点接地）、滤波器的应用（LC滤波器、RC滤波器）、屏蔽设计（金属外壳、屏蔽罩）、信号线处理（串联电阻、端接电阻）以及对元器件的选型考量。讲解如何进行EMC/EMI的测试和认证，以及相关标准（如FCC、CE）的要求。此外，本章还将涵盖嵌入式系统在可靠性方面的设计考量，如工作温度范围、湿度、振动、冲击等环境适应性设计，以及元器件的可靠性等级和寿命预测。 第八章：硬件调试与故障排查 硬件开发过程中，调试是不可或缺的环节。本章将教授读者有效的硬件调试技巧和故障排查方法。首先，介绍常用的硬件调试工具，如数字示波器、逻辑分析仪、万用表、频谱分析仪、电源分析仪等，并讲解它们的基本使用方法。重点讲解如何使用示波器进行信号观测、时序分析、抖动测量和眼图分析。介绍逻辑分析仪在串行通信协议（如UART、SPI、I2C）调试中的应用。讲解电源调试，包括电压、电流、纹波的测量。深入分析常见的硬件故障类型，如元器件损坏、焊接不良、短路、开路、接口异常、时序错误、功耗异常等，并提供系统性的故障排查思路和流程。结合实际案例，演示如何利用调试工具和排查方法，快速定位和解决硬件问题。 第九章：嵌入式系统硬件原型开发与验证 在将设计理念转化为实际产品之前，进行原型开发和充分的验证至关重要。本章将指导读者完成硬件原型开发的全过程。首先，介绍不同类型的原型开发平台（如面包板、洞洞板、定制PCB）的优缺点和适用场景。讲解从原理图到PCB布局布线，再到PCB打样和焊接的完整流程。在原型搭建完成后，重点讲解如何进行功能验证，包括各个模块的独立测试、接口通信测试、系统集成测试。介绍性能验证，如功耗测试、时序分析、稳定性测试、在不同工作条件下的表现。讲解如何通过仿真工具（如SPICE）进行预仿真和辅助验证。分享原型开发中的常见陷阱和应对策略，以及如何根据验证结果反馈进行设计迭代和优化。 第十章：产品化流程与设计优化 将成熟的硬件原型推向市场，需要经历一系列产品化流程。本章将介绍产品化设计的关键环节和设计优化策略。首先，讲解从原型到量产的转化过程，包括BOM（Bill of Materials）管理、成本控制、供应链选择、供应商评估与管理。介绍产品认证（如CE、FCC、RoHS）的要求和流程，以及在设计中如何满足这些要求。重点探讨产品生命周期管理（PLM）的概念，以及在设计过程中如何考虑产品的可维护性、可升级性和可回收性。介绍设计优化策略，包括提高产品性能、降低生产成本、缩短开发周期、提升产品可靠性和用户体验。分享在实际产品开发中遇到的挑战和解决方案，以及如何通过持续的设计改进来提升产品的市场竞争力。 本书特色： 理论与实践深度结合： 涵盖嵌入式系统硬件设计的核心理论知识，并结合大量实际工程案例，让读者在理解原理的同时，掌握可行的实践方法。 系统性强： 从宏观概述到具体技术细节，再到产品化流程，层层递进，构成完整的知识体系。 注重细节与经验分享： 关注实际工程中容易被忽视但至关重要的细节，如信号完整性、EMC/EMI、低功耗设计等，并分享丰富的实战经验。 案例丰富多样： 涵盖不同应用场景下的硬件设计案例，帮助读者触类旁通，掌握解决各类问题的思路。 面向读者广泛： 适合电子工程、计算机科学、自动化等相关专业的学生、硬件工程师、嵌入式系统开发者以及对嵌入式硬件设计感兴趣的读者。 通过阅读本书，读者将能够构建坚实的嵌入式系统硬件设计基础，掌握从器件选型到系统集成，再到产品化落地的全过程技能，从而在快速发展的嵌入式领域中脱颖而出。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，首先映入眼帘的是目录，条理清晰的章节划分让我对全书的知识体系有了初步的了解。从基础的元器件介绍，到PCB布局布线的规则，再到最后的打样制作和调试，整个流程似乎被安排得井井有条。这给我一种“循序渐进”的学习体验的期待。我希望书中能够详细地介绍各种常用元器件的特性和选型，这对于设计一个稳定可靠的电路至关重要。同时，PCB布局布线是电子线路板设计中的核心环节，我希望能在这本书中找到关于信号完整性、电源完整性、电磁兼容性等方面深入的讲解，并且能够提供一些实用的技巧和经验，帮助我避免在设计中踩坑。此外，对于初学者来说，制作过程中的每一个细节都可能成为难题，比如如何选择合适的PCB工艺，如何进行焊接，如何进行初步的测试和调试等等，我都希望这本书能够给予详尽的指导，让我能够顺利地完成自己的第一个作品。

评分☆☆☆☆☆

电子线路板的设计与制作是一个实践性很强的领域，理论知识固然重要，但最终的检验还是在于能否将设计转化为实际可用的产品。因此，我非常期待这本书能够提供足够多的实践指导和案例分析。例如，书中能否提供几个不同复杂程度的典型电路设计案例，从原理图设计、PCB布局布线到元器件选型，都给出详细的讲解和步骤？最好还能附带一些开源的设计文件，让读者可以参考甚至进行二次开发。此外，对于新手来说，在实际制作过程中遇到的问题是多方面的，比如焊接技巧、调试方法、常见故障的排除等等，我希望书中能够对这些内容有详细的阐述，提供一些切实可行的解决方案。我希望读完这本书后，我不仅能够理解电子线路板的设计原理，更能够充满信心地动手实践，制作出自己的电子作品。

评分☆☆☆☆☆

读一本技术类的书籍，最怕的就是内容枯燥乏味，让人难以坚持下去。我希望这本书在讲解专业知识的同时，能够注重语言的生动性和可读性。例如，在介绍一些原理性的概念时，能否使用一些生动形象的比喻，或者通过一些趣味性的例子来加深读者的理解？同时，我希望书中能够包含丰富的图文资料，例如各种元器件的实物图、电路原理图、PCB布局图、实际制作的案例照片等等，这些都能够极大地提高阅读的兴趣和效率。我希望这本书能够让我感受到电子设计的魅力，而不是将学习过程变成一种负担。如果书中能穿插一些电子制作的趣闻轶事，或者分享一些知名电子产品背后的设计故事，那将更加引人入胜，让我对这个领域产生更深的向往。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计朴实无华，没有过多花哨的元素，但仔细端详，却能感受到一种扎实的工匠精神。封面上“电子线路板设计与制作”几个大字醒目而直接，立刻点明了本书的主题，让人一目了然。而“厦门大学出版社”的字样则赋予了它一份学术的严谨和权威感，这对于一本技术类书籍来说至关重要，它传递出内容经过了专业的审核和检验。我一直对电子制作抱有浓厚的兴趣，但苦于基础知识的匮乏，常常望而却步。这本书的出现，就像是为我打开了一扇通往电子世界的大门。我期待它能够系统地讲解从基础理论到实际操作的整个过程，让我能够真正掌握电子线路板的设计和制作技巧，不再仅仅停留在“想”的层面，而是能够“做”出来。书名中的“制作”二字尤其吸引我，这意味着它不会仅仅停留在理论的层面，而是会提供实际可操作的步骤和方法，这对于我这样的初学者来说，是最直接的帮助。我希望这本书能够包含丰富的图示和案例，将抽象的概念具象化，帮助我更好地理解每一个环节。

评分☆☆☆☆☆

我注意到这本书的作者是胡新福教授，这让我对内容的深度和专业性有了更高的期待。厦门大学在电子信息领域有着深厚的学术积淀，由该校教授编写的教材，其内容的科学性和前沿性应该是有保障的。我希望这本书能够不仅仅是陈述技术，更能融入一些作者在教学和科研中的独特见解和经验。例如，在讲解某些复杂的设计技巧时，作者能否分享一些他自己曾经遇到的问题以及如何解决的思路？或者在介绍最新的设计工具和技术时，能否结合实际应用场景，给出一些具有启发性的建议？我期望这本书能够超越一般的教科书，成为一本能够激发读者思考、培养创新能力的参考书。尤其是在电子设计这个日新月异的领域，掌握原理固然重要，但更重要的是培养一种解决问题的能力和不断学习的动力，我希望这本书能够在这方面有所助益。