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李金平沈明山姜余祥 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121180057

商品编码：29617328775

包装：平装

出版时间：2012-09-01

基本信息

书名：电子系统设计(第2版)

定价：59.80元

作者：李金平沈明山姜余祥

出版社：电子工业出版社

出版日期：2012-09-01

ISBN：9787121180057

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.763kg

编辑推荐

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内容提要

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　　本书是依据高等工科院校电子技术实践教学大纲的基本要求，并结合作者多年的科研与教学的经验编写的。全书以电子系统设计为目标，系统讲解了元器件选择、传感器应用、信号调理电路、A/D和D/A转换、可编程器件开发应用、单片机系统、驱动电路及PCB等设计原理与设计方法，并提供了大量、翔实的设计实例。本书适应应用型人才的培养需求，具有先进性、实用性、系统性和灵活性。

目录

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'章 电子系统设计基础知识
1.1 电子系统的设计方法
1.1.1 明确系统的设计任务和要求
1.1.2 方案的比较与选择
1.1.3 单元电路的设计、参数计算和元器件选择
1.1.4 电路的仿真
1.1.5 电路图的绘制及印制电路板的设计
1.2 电子系统的组装与调试
1.2.1 电子系统的组装
1.2.2 电子系统的调试
1.3 电子系统的抗干扰技术
1.3.1 在干扰源处采取措施
1.3.2 在耦合通道上采取措施
1.3.3 在传输通道上采取措施
思考题与习题
第2章 常用电子元器件
2.1 电阻器
2.1.1 电阻器的作用
2.1.2 电阻器的分类
2.1.3 电阻器的主要技术指标
2.1.4 电阻器的合理选用与质量判别
2.2 电位器
2.2.1 电位器的作用
2.2.2 电位器的分类
2.2.3 电位器的主要技术指标
2.2.4 几种常用的电位器
2.2.5 电位器的合理选用与质量判别
2.3 电容器
2.3.1 电容器的作用
2.3.2 电容器的分类
2.3.3 电容器的主要技术参数
2.3.4 几种常用的电容器
2.3.5 电容器的合理选用与质量判别
2.4 电感器和变压器
2.4.1 电感器
2.4.2 变压器
2.5 继电器
2.5.1 继电器的作用
2.5.2 继电器的分类
2.5.3 电磁式继电器的主要参数
2.5.4 电磁式继电器的合理选用与质量判别
2.6 半导体器件
2.6.1 晶体二极管
2.6.2 晶体三极管
2.6.3 场效应管(FET)
2.6.4 晶闸管
2.7 常用集成电路器件
2.7.1 集成电路的分类
2.7.2 集成电路的主要参数
2.7.3 常用集成电路简介
2.7.4 集成电路的选用原则及注意事项
2.8 传感器
2.8.1 温敏传感器
2.8.2 光电传感器
2.8.3 气敏传感器
2.8.4 湿敏传感器
2.8.5 磁敏传感器
2.8.6 力敏传感器
2.8.7 传感器的选用
思考题与习题
第3章 电子电路的仿真
3.1 Multisim概述
3.2 Multisim的操作使用方法
3.2.1 设计主界面的进入及主界面的介绍
3.2.2 Multisim主菜单简介
3.2.3 Multisim元件数据库介绍
3.2.4 Multisim的虚拟仪器仪表简介
3.2.5 在Multisim中建立并仿真电路
3.3 Multisim的主要分析功能
3.3.1 直流工作点分析
3.3.2 交流分析
3.3.3 瞬态分析
3.3.4 傅里叶分析概述
3.3.5 失真分析
3.3.6 直流扫描分析
3.3.7 DC和AC灵敏度分析
3.3.8 参数扫描分析
3.3.9 温度扫描分析
3.3.10 零-极点分析
3.3.11 其他分析
3.4 Multisim的应用实例
3.4.1 电子元器件的性能测试
3.4.2 滤波电路分析
3.4.3 模拟电路的设计与分析
3.4.4 数字电路的设计与分析
思考题与习题
第4章 电子系统中的常用单元电路设计
4.1 稳压电源电路的设计
4.1.1 稳压电源的主要技术指标及组成
4.1.2 整流、滤波电路及其设计
4.1.3 直流稳压电路及其设计
4.2 信号发生电路的设计
4.2.1 信号发生电路的主要性能要求
4.2.2 信号发生电路的一般设计方法
4.2.3 正弦波振荡电路的设计
4.2.4 RC方波振荡电路的设计
4.2.5 函数发生器的设计
4.3 信号选择电路的设计
4.3.1 多路信号选择电路
4.3.2 有源滤波电路的设计
4.4 信号调理单元电路的设计
4.4.1 小信号放大电路
4.4.2 频率变换电路设计
4.4.3 信号整形电路设计
4.5 A/D、D/A接口电路的设计
4.5.1 A/D接口电路设计
4.5.2 D/A接口电路设计
4.6 驱动电路的设计
4.6.1 常用驱动器的选择及其典型应用
4.6.2 常用光电耦合器的选择及其驱动电路
4.7 控制单元电路的设计
4.7.1 声控电路及其设计
4.7.2 光控电路及其设计
4.7.3 遥控电路及其设计
思考题与习题
第5章 系统可编程技术
5.1 可编程器件的基本原理
5.1.1 可编程逻辑器件概述
5.1.2 可编程逻辑器件基本结构
5.2 高密度系统可编程逻辑器件
5.2.1 Altera公司CPLD器件
5.2.2 Altera公司的FPGA器件
5.2.3 CPLD器件和FPGA器件的编程、适配与边界扫描测试技术
5.3 可编程逻辑器件开发软件及应用
5.3.1 QuartusII软件的安装
5.3.2 QuartusII软件的主界面
5.3.3 文本输入设计法
5.3.4 原理图输入设计法
5.3.5 QuartusII的层次化设计
5.3.6 VHDL设计
5.4 数字系统开发实例
5.4.1 ASM图与交通灯控制器设计
5.4.2 出租车计程计价表
5.5 Nios II系统设计实例
5.5.1 Nios II软核处理器设计
5.5.2 Nios 应用程序开发
5.6 系统可编程模拟器件
5.6.1 可编程模拟器件概述
5.6.2 Lattice的ispPAC系列器件的结构
5.5.3 ispPAC接口
5.6.4 UREFOUT缓冲电路
5.6.5 ispPAC增益调整方法
5.6.6 有源滤波器设计
5.7 PAC-Designer软件及开发实例
5.7.1 可编程模拟器件的开发流程
5.7.2 ispPAC10器件开发应用示例
5.7.3 ispPAC20器件开发应用示例
5.7.4 ispPAC80器件开发应用示例
思考题与习题
第6章 单片机应用系统设计
6.1 小应用系统设计
6.1.1 MCS-51系列单片机结构
6.1.2 AT89C52单片机指令集
6.1.3 AT89C52单片机小应用系统
6.2 单片机系统扩展
6.2.1 数据存储器
6.2.2 I/O接口扩展
6.3 单片机接口电路设计
6.3.1 键盘接口电路
6.3.2 显示接口
6.3.3 打印接口
6.3.4 通信接口
思考题与习题
第7章 电子绘图软件
7.1 Protel概述
7.1.1 EDA软件现状
7.1.2 电路板设计步骤
7.2 Protel 99 SE安装
7.3 Protel电路原理图设计
7.3.1 原理图设计流程
7.3.2 数据库文件
7.3.3 原理图设计过程
7.3.4 原理图常用命令
7.3.5 原理图库设计
7.3.6 原理图Miscellaneous Devices库器件清单
7.4 印制电路板（PCB）设计
7.4.1 新建PCB文件
7.4.2 PCB线路板信号层管理
7.4.3 PCB绘图工具
7.4.4 PCB布线规则
7.4.5 PCB布线步骤
7.4.6 PCB库管理
7.5 Keil与Proteus联调
7.5.1 联调环境设置
7.5.2 编辑工程文件
7.5.3 联调
思考题与习题
第8章 实用电子系统设计举例及课题
8.1 电子系统综合设计实例
8.1.1 数控直流电源的设计
8.1.2 波形发生器的设计
8.1.3 简易逻辑分析仪的设计
8.1.4 简易数字存储示波器设计
8.2 电子技术课程设计课题
8.2.1 CDMA设备用AC/DC开关稳压电源
8.2.2 多路输出的直流稳压电源
8.2.3 小功率线性直流稳压电源
8.2.4 开关型直流稳压电源
8.2.5 简易开关式充电器
8.2.6 镍镉电池快速充电器
8.2.7 车用镍镉电池充电器
8.2.8 车距报警器
8.2.9 气体烟雾报警器
8.2.10 汽车无线报警器
8.2.11 电子体温计
8.2.12 开关电源电磁干扰滤波器
8.2.13 抗混叠低通滤波器
8.2.14 阶梯波发生器
8.2.15 自行车时速表
8.2.16 电阻精度筛选仪
8.2.17 信号波形发生器
8.2.18 OCL低频功率放大器
8.2.19 洗衣机控制电路
8.2.20 无线红外耳机
8.2.21 无线遥控电控锁
8.2.22 线路寻迹器
8.2.23 8路抢答器
8.3 电子系统综合设计课题
8.3.1 有关电源的课题
8.3.2 有关信号源的课题
8.3.3 有关放大器的课题
8.3.4 有关电参量测量和电子仪器的课题
8.3.5 有关数据采集的课题
8.3.6 有关检测和自动控制的课题
8.3.7 有关无线电的课题'

作者介绍

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文摘

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序言

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《电子系统设计（第2版）》是一本专注于电子系统从概念到实现的全面指南。 本书深入探讨了现代电子系统设计中所面临的挑战与机遇，旨在为读者提供一套系统化、实践性的设计方法论。我们所说的“电子系统”，绝非仅仅局限于单个的电子元器件，而是指一个由多个相互关联的电子部件、电路、软件、以及可能还包括机械结构和传感器组成的复杂整体，它们共同协作，以完成特定的功能。从我们日常生活中随处可见的智能手机、汽车电子，到工业自动化设备、医疗仪器，再到尖端的航空航天技术，无一不体现着电子系统的强大力量和深远影响。 本书的核心价值在于其对电子系统设计全生命周期的详尽覆盖。 我们并非孤立地讨论某个技术环节，而是强调从最初的需求分析，到概念设计，再到详细设计、仿真验证、原型制作，直至最终的产品化和维护，每一个阶段都至关重要。理解并掌握每个阶段的要点，是成功设计复杂电子系统的基石。 在需求分析阶段， 我们将引导读者学习如何准确地理解并定义一个电子系统的功能需求、性能指标、环境要求、成本限制以及安全性规范。这不仅需要技术上的洞察力，更需要与客户、用户以及其他利益相关者进行有效的沟通和协作。一个模糊不清或不切实际的需求，将为后续的设计埋下隐患，甚至导致项目失败。因此，本书会提供各种工具和技术，帮助读者进行系统的需求梳理和规格制定。 进入概念设计阶段， 目标是基于已明确的需求，勾勒出系统的整体架构和核心功能模块。这个阶段更侧重于“做什么”和“如何实现”，而非具体的电路实现细节。我们将探讨不同的系统架构模式，例如模块化设计、分布式系统、嵌入式系统等，并分析它们各自的优缺点。在此基础上，读者将学习如何进行高层次的模块划分，定义模块之间的接口和通信协议，以及初步选择关键的技术方案。 详细设计是实现系统功能的核心环节。 在这一阶段，我们将深入到各个子系统的具体设计。对于硬件设计，这包括了电路原理图的设计、元器件的选择、PCB（印电路板）布局布线、电源管理、信号完整性分析、电磁兼容性（EMC）设计等。对于软件设计，则涉及嵌入式软件的架构、驱动程序的开发、操作系统（如RTOS）的选择与配置、应用层逻辑的编写、人机交互界面的设计等。本书将详细介绍各种设计工具和流程，例如使用EDA（电子设计自动化）软件进行电路设计和仿真，使用IDE（集成开发环境）进行软件开发和调试。 仿真与验证是确保设计质量的关键步骤。 在将设计转化为物理原型之前，通过仿真手段对设计的性能、可靠性和稳定性进行全面评估，可以极大地降低开发成本和缩短开发周期。本书将涵盖各种仿真技术，例如电路级的SPICE仿真，系统级的MATLAB/Simulink仿真，以及嵌入式软件的仿真和硬件在环（Hardware-in-the-Loop, HIL）仿真。同时，也将介绍如何进行严格的测试和验证流程，包括单元测试、集成测试、系统测试和现场测试，以确保系统满足所有设计要求。 原型制作与调试是连接设计与现实的桥梁。 在完成仿真验证后，我们将指导读者如何进行原型机的制作，并在此过程中学习如何使用各种调试工具，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、编程器等，来解决实际硬件和软件中出现的各种问题。这个阶段往往充满挑战，需要耐心、细致和丰富的实践经验。 产品化与量产是电子系统从实验室走向市场的必经之路。 本书还将触及与产品化相关的设计考量，例如可制造性设计（DFM）、可测试性设计（DFT）、成本优化、可靠性工程以及生命周期管理。理解这些因素，有助于在设计阶段就为产品的成功上市和可持续发展奠定基础。 除了上述设计流程，本书还强调了贯穿整个设计过程的几个关键主题： 可靠性与可维护性： 电子系统往往需要在恶劣的环境下长时间稳定运行。因此，理解并应用可靠性工程的原理，例如故障模式与影响分析（FMEA）、冗余设计等，以及考虑系统的可维护性，例如模块化设计、易于诊断的接口等，是设计优秀电子系统的必然要求。 性能优化： 无论是响应速度、功耗、还是精度，性能始终是评价一个电子系统优劣的重要标准。本书将深入探讨各种提高系统性能的方法，例如算法优化、硬件加速、低功耗设计技术等。 成本控制： 在许多应用场景下，成本是决定项目成败的关键因素。本书将引导读者认识到成本与性能、可靠性之间的权衡关系，并学习如何在设计过程中有效地进行成本控制，例如通过元器件选型、设计简化、优化生产工艺等。 安全性与合规性： 尤其是在医疗、汽车、工业控制等领域，电子系统的安全性至关重要。本书将介绍相关的安全设计原则，以及如何满足行业标准和法规要求。 新兴技术与发展趋势： 电子系统设计领域日新月异，新的技术和材料不断涌现。本书将适时地介绍一些前沿的技术，例如物联网（IoT）、人工智能（AI）、5G通信、高性能计算等，以及它们在电子系统设计中的应用和潜在影响，帮助读者保持对行业发展的敏感度。 本书的读者对象非常广泛。 无论是正在攻读电子工程、计算机科学、自动化等相关专业的在校学生，渴望系统学习电子系统设计基础的工程师，还是希望提升自身设计能力的资深从业人员，都能从本书中获益。我们力求以清晰的语言、逻辑严谨的论述，结合丰富的实例，将复杂的电子系统设计概念化繁为简，易于理解和掌握。 《电子系统设计（第2版）》不仅仅是一本理论教材，更是一本实用的参考手册。 它旨在培养读者独立思考、解决复杂问题的能力，以及将创新想法转化为实际可行电子系统的综合素养。通过深入学习本书的内容，读者将能够更加自信地应对各种电子系统设计挑战，创造出更具价值和竞争力的产品。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是我最近读到的最令人惊艳的电子工程教材之一！作为一个刚接触模拟电路不久的学生，一开始我对“电子系统设计”这个概念感到有些畏惧，总觉得会充斥着大量的抽象理论和复杂的公式，让人望而却步。然而，这本书从第一页开始就彻底改变了我的看法。作者的叙述风格非常亲切，仿佛一位经验丰富的工程师在娓娓道来，将那些看似高深的概念分解得浅显易懂。 最让我印象深刻的是，书中没有简单地堆砌公式，而是非常注重概念的建立和物理意义的理解。例如，在讲解运算放大器时，作者并没有一开始就抛出“虚短”、“虚断”这些术语，而是先从一个实际的信号放大需求出发，一步步引导读者理解为什么需要运算放大器，以及它在不同配置下的工作原理。这种“由易入繁”的教学方式，让我能够真正掌握核心思想，而不是死记硬背。而且，书中穿插的大量实例，都非常贴近实际应用，例如在讲解滤波器设计时，就展示了如何为一个音响系统设计一个合适的低通滤波器，这种实践性的内容让我对学习的意义有了更深的体会。

评分☆☆☆☆☆

我最近在为我的毕业设计寻找灵感和理论支持，特别是关于如何将多个功能模块整合到一个可控的系统中。这本书真的给了我很多意想不到的收获。《电子系统设计(第2版)》在处理系统集成这一块，真是做得非常到位。它不仅仅是把各个模块的功能分开介绍，更重要的是，它强调了这些模块在实际工作时如何协同工作，以及在这种协同过程中可能出现的瓶颈和冲突。 让我觉得特别有价值的是，书中关于系统级抽象和模块化设计的讲解。它用清晰的图示和文字，展示了如何将复杂的系统分解成易于管理和实现的子系统，并且如何定义它们之间的接口。这一点对于我这种需要将不同的传感器、控制器和通信单元整合在一起的学生来说，简直是及时雨。此外，书中对嵌入式系统设计的一些基本原则的介绍，也为我的项目提供了很好的指导方向，让我能够更有效地组织我的设计思路，避免走弯路。

评分☆☆☆☆☆

我最近在为我的高级数字信号处理课程寻找参考资料，偶然翻阅了这本《电子系统设计(第2版)》。虽然我的主要研究方向是算法，但数字系统设计作为硬件基础，对我理解整个信号处理链条至关重要。这本书在这方面做得非常出色，它不仅仅是简单地介绍逻辑门和时序电路，而是将它们置于一个更宏观的系统框架下进行阐述。 让我眼前一亮的是，书中对不同数字系统架构的比较分析，例如流水线、并行处理等，都进行了深入的探讨，并且清晰地解释了它们各自的优缺点以及适用的场景。这对于我这种需要选择合适硬件平台来实现算法的研究者来说，提供了宝贵的参考信息。此外，书中对FPGA和ASIC等常见硬件平台的介绍，以及它们在系统设计中的作用，也让我对硬件实现的复杂性和多样性有了更全面的认识。虽然我对具体的硬件编程细节了解不深，但这本书提供的系统级视角，帮助我更好地将理论知识与实际工程应用联系起来，为我未来的研究方向提供了新的启发。

评分☆☆☆☆☆

作为一名多年的电子工程师，我一直在寻找一本能够系统性回顾和深化我对整个电子系统设计理解的书籍。很多同类书籍要么过于理论化，要么过于侧重某一特定领域。而《电子系统设计(第2版)》恰恰填补了这个空白。它以一种非常宏观的视角，将模拟、数字、电源、通信等各个子系统巧妙地整合在一起，展现了它们之间是如何相互影响、相互配合，最终构成一个完整、高效的电子系统。 书中对系统级功耗管理、信号完整性、电磁兼容性（EMC）等关键挑战的论述，让我受益匪浅。这些往往是初学者容易忽略，但却是实际工程中至关重要的问题。作者在讲解这些内容时，并没有简单地罗列规范，而是深入分析了问题的根源，并提供了切实可行的设计原则和解决方案。比如，在讲到EMC时，它就详细分析了不同类型的干扰源，以及如何通过合理的布局、滤波和屏蔽等手段来抑制它们。这种贴近实际工程经验的讲解，让我感到非常实用。

评分☆☆☆☆☆

作为一名业余电子爱好者，我对深入学习电子系统的构建一直充满热情。最近购入的这本《电子系统设计(第2版)》可谓是给我打开了一扇新世界的大门。我之前接触的电子知识大多是零散的，比如如何连接一些基础电路，但始终无法形成一个完整的系统观。这本书，则恰恰弥补了我在这方面的不足。 书中不仅仅是关于元器件和电路图，它更侧重于“设计”本身。它从需求分析开始，逐步引导读者理解一个产品是如何从概念走向实现的。我特别喜欢它在讲解中加入的“trade-off”（权衡）的概念，让我明白在实际设计中，往往需要在性能、成本、功耗、体积等多个方面进行取舍，而这才是真正考验工程师智慧的地方。书中还穿插了一些不同应用领域（如消费电子、汽车电子等）的案例分析，让我对电子系统在现实生活中的广泛应用有了更深刻的认识，也激发了我更多动手实践的动力。