基于案例的电子系统设计与实践 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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于天河，薛楠 著

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出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302457138

商品编码：29906670789

包装：平装-胶订

出版时间：2017-01-01

基本信息

书名：基于案例的电子系统设计与实践

定价：49.00元

作者：于天河、薛楠

出版社：清华大学出版社

出版日期：2017-01-01

ISBN：9787302457138

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装-胶订

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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《基于案例的电子系统设计与实践》以案例的形式讲述了众多贴近生活的电子系统的相关技术，使读者了解和掌握多种电子系统的组成，并具备一定的电子系统软、硬件设计能力。本书包括电子电路CAD设计基础与案例，4个模电、数电方面的设计案例、5个以单片机为主的设计案例。本书特色：（1）突出设计能力的培养，加强实践性与工程性的训练。根据实际项目开发步骤，让读者在完成任务的过程中学习相关知识。（2）结构新颖，各章采用项目案例式设计，从实际应用出发，有利于激发学习兴趣，开拓读者思路。（3）案例按照以由易到难的顺序编排，但相对独立，读者可以根据实际情况和学时进行选取。

内容提要

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本书在内容上从基础软件入手，注重实用性，以案例的形式给出多个电子设计具体实现的方法。本书共分13章，包括电子电路CAD设计基础与案例，四个模拟电子数字电子方面的设计案例、五个以单片机为主的设计案例。目的在于培养学生电子系统的综合设计能力，以适应信息时代对相关专业学生知识结构与实践能力的要求。本书的特点是结构新颖，选用的案例具有较强的实用性和层次性，内容上注重理论与实践相结合，着力加强实践性与工程性的训练。 本书除作为高等院校电子信息类专业的教材外，还可作为大学生课外电子制作、电子设计竞赛和相关工程技术人员的实用参考书与培训教材。

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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《电子系统设计新范式：从理论到实现的深度探索》 内容简介 本书旨在为电子系统设计领域的专业人士、高级研究人员以及对该领域有深入追求的工程师们提供一套全新的、系统化的设计方法论与实践指导。我们不再局限于传统的、线性的设计流程，而是深入挖掘并阐释一种更具适应性、更注重迭代与反馈的“案例驱动”设计范式，强调在真实世界复杂挑战中提炼设计原则，并通过精湛的实践技巧将理论知识转化为功能强大、性能卓越的电子系统。 本书的第一部分，“设计理论的基石与演进”，将带读者回顾电子系统设计历史上关键的理论发展，并着重分析现有设计模式的优势与局限。我们将探讨信息论在系统资源分配中的作用，微观层面的器件物理学如何影响宏观系统性能，以及控制理论如何塑造系统的稳定性与动态响应。在此基础上，我们将引出“案例驱动”设计的核心理念。这里的“案例”并非简单的工程实例堆砌，而是经过严格筛选、能够代表特定设计挑战类型（如功耗优化、信号完整性、抗干扰性、可靠性增强、成本效益最大化等）的典型场景。我们将深入剖析这些案例的成因、影响因素以及最终解决方案的形成过程，旨在使读者掌握一种从具体问题出发，反向推导、提炼设计原则的能力。这是一种从“经验”向“理论”升华，再从“理论”指导“实践”的良性循环。 第二部分，“案例深度剖析与方法论提炼”，是本书的核心内容。我们将选取一系列代表性的电子系统设计案例，涵盖嵌入式系统、通信系统、高性能计算、物联网设备、消费电子等多个前沿领域。对于每一个案例，我们将遵循一套严谨的分析框架：首先，详细阐述该案例所面临的“痛点”与核心设计挑战；其次，深入分析这些挑战背后的技术根源，可能涉及电路拓扑、元器件选择、信号处理算法、电源管理策略、热管理方案、电磁兼容性（EMC）设计等多个维度；再次，我们将详细介绍解决该挑战所采用的具体设计方法、工具与技术，并重点分析这些方法是如何在案例的特定约束条件下实现最优解的。例如，在探讨一个高密度嵌入式系统功耗优化案例时，我们将不仅介绍低功耗架构设计，还会深入分析动态电压频率调整（DVFS）在实际应用中的精细化实现，以及如何结合感知计算与机器学习算法来预测和管理系统功耗。在分析一个高频通信系统信号完整性案例时，我们将不仅讨论传输线理论，还会深入解析PCB布局布线中的关键考虑因素，例如差分对的阻抗控制、串扰抑制技术，以及如何利用先进的仿真工具进行精确建模与验证。 更重要的是，对于每一个案例，我们都会从中提炼出普适性的设计方法论。这些方法论不是生硬的条条框框，而是基于大量实际经验与理论知识总结出的、可迁移的设计思维模式与解决问题的框架。例如，从功耗优化案例中，我们可以提炼出“全生命周期功耗分析模型”；从信号完整性案例中，可以总结出“多维度干扰耦合抑制策略”；从抗干扰案例中，可以形成“系统鲁棒性增强设计流程”。我们将明确阐述这些方法论的适用范围、关键步骤以及潜在的局限性，并提供如何将其灵活应用于其他设计场景的指导。 第三部分，“先进设计工具与实现技术”，将聚焦于当前电子系统设计领域最前沿的工具链与实现技术。我们将深入讲解高级电路仿真与验证技术，包括但不限于SPICE级精确仿真、系统级建模仿真（如SystemC、MATLAB/Simulink）、以及基于AI的辅助设计工具。我们将重点介绍现代PCB设计软件的强大功能，如自动化布局布线、寄生参数提取与仿真、以及高速信号仿真。对于FPGA与ASIC设计，我们将详细阐述硬件描述语言（HDL）的高级应用、综合与布局布线流程的优化技巧，以及关键性能指标的约束与实现。此外，我们还将探讨新兴的设计理念，如“硬件软件协同设计”、“模型驱动设计”以及“自动化设计流程（EDA）”的最新进展，并分析它们如何与案例驱动的设计范式相结合，共同推动电子系统设计的效率与创新。 第四部分，“实践中的挑战与未来展望”，将关注电子系统设计在实际工程落地过程中常遇到的挑战，并对该领域的未来发展趋势进行前瞻性探讨。我们将深入讨论研发周期管理、团队协作、成本控制、供应链管理、以及知识产权保护等非技术性但至关重要的因素，并结合案例分析，提出切实可行的解决方案。例如，如何在高压的研发排期下，通过迭代式案例验证来降低项目风险；如何在跨部门协作中，清晰地传递设计理念与约束；如何在成本预算有限的情况下，实现最优的性能与可靠性平衡。最后，我们将展望电子系统设计在人工智能、量子计算、生物电子学等新兴交叉领域的应用前景，以及“案例驱动”设计范式在该领域中的潜在演进方向，例如如何利用大数据与AI自动生成新的设计案例，从而进一步加速创新。 本书力求在理论深度与实践指导之间找到最佳平衡点，通过“案例驱动”这一独特的视角，帮助读者构建起一套更加敏锐、灵活和高效的电子系统设计思维体系。我们相信，通过对经典与前沿案例的深入解析，以及对普适性方法论的提炼与推广，本书将为电子工程师们在复杂多变的电子系统设计领域开辟新的道路，助力他们应对未来的技术挑战，并最终实现创新与突破。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的启发，在于它对“系统性思考”的强调。在电子系统设计中，各个模块之间并非孤立存在，而是相互影响、相互制约的。书中的案例，很好地体现了这一点。比如，在设计一个高性能的信号处理系统时，书中的案例会从硬件选型、软件算法、到整体的架构设计，进行全方位的考量。它不会只关注某个单一环节，而是会分析某个设计决策对整个系统的性能、功耗、成本等方面可能产生的影响。我尤其欣赏书中对权衡和取舍的讨论。在实际设计中，我们常常需要在不同的设计目标之间做出妥协，比如提高性能可能会增加功耗，降低成本可能会牺牲一部分功能。这本书通过具体的案例，详细地展示了如何在这些相互矛盾的需求之间找到一个最佳的平衡点。这种“全局观”的视角，对于我这样正在成长中的设计师来说，是非常宝贵的。它让我明白，优秀的电子系统设计，不仅仅是技术的堆砌，更是对整体架构和各方面因素的综合考量和巧妙平衡。

评分☆☆☆☆☆

这本书我真是看了又看，越看越觉得，设计电子系统这事儿，光有理论那是远远不够的。这本书最让我受益匪浅的一点，就是它那种“先看问题，再想办法”的思路。书里提供的那些实际案例，简直就像是一份份精心准备的“案情分析报告”，每一个案例都把一个复杂的设计挑战掰开了揉碎了摆在我们面前。我尤其喜欢那种对失败案例的剖析，不回避错误，反而详细地说明了当时是怎么想的，为什么会犯错，以及最终是如何从中吸取教训并找到解决方案的。这种“从错误中学习”的方式，比那些一帆风顺的成功案例更能引起我的共鸣，也让我觉得在自己日后的设计过程中，能够更早地预见到一些潜在的陷阱。而且，书中的案例涵盖了从基础的电源管理到复杂的通信协议实现，再到一些特定应用场景下的优化，可以说是一个相当全面的知识体系。它不像某些教材那样，枯燥地罗列公式和概念，而是通过一个个生动的故事，把抽象的知识点变得鲜活起来，让我感觉自己好像真的参与到了那些设计项目中一样。每一次读完一个案例，我都会忍不住去思考，如果是我，我该怎么处理？有没有更好的方法？这种主动思考的过程，极大地加深了我对知识的理解和记忆。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，一开始我以为这本书会是那种堆砌了大量技术术语和复杂图表的“硬骨头”，但读下来之后，我发现它的“案例”属性是如此的突出，以至于那些技术细节都变得更容易理解了。书中的案例选择非常具有代表性，涵盖了当前电子系统设计中一些比较普遍和棘手的问题。比如，在处理功耗优化方面，书里不仅仅列举了一些常用的低功耗设计技巧，更是通过一个具体的嵌入式设备项目，展示了如何在软件和硬件层面协同优化，最终实现长续航的目标。这个案例分析得非常透彻，从整体功耗的来源分析，到具体功耗节点的改进，再到如何通过系统级的设计来进一步降低功耗，都讲得非常清楚。我特别欣赏它那种“庖丁解牛”式的分析方法，能够把一个看似庞大的系统，拆解成一个个可管理、可解决的小模块，然后逐一进行优化。这种方式让我觉得，再复杂的设计，只要掌握了正确的方法，也并非不可逾越。而且，书中对每一个案例的讨论，都充满了工程师的智慧和严谨，让我不禁想向作者致敬。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我的感觉，就像是有一个经验老道的工程师，坐在我身边，耐心地手把手教我怎么做项目。我之前接触过一些理论书籍，虽然也学到了不少东西，但总觉得少了点“实战感”。这本书的“实践”二字，真不是说说而已。它不是那种告诉你“应该怎么做”，而是展示了“别人是怎么做的”，然后引导你去分析“为什么他们这么做”。我印象特别深刻的是关于PCB布局的章节，书里不光给出了各种布局的原则，还针对不同的信号类型，比如高速信号、模拟信号和数字信号，分别提供了具体的处理方法和注意事项，并且附带了大量实际的PCB图。我以前总觉得PCB布局是个凭感觉的事情，但读了这本书，才明白里面蕴含了那么多精妙的学问。它让我意识到，一个看似简单的PCB板，背后需要考虑的细节是多么的复杂和关键。通过书中的案例，我学会了如何权衡各种设计约束，如何在性能、成本和可制造性之间找到最佳平衡点。这种“知其然，更知其所以然”的学习体验，对我来说是前所未有的。它让我从一个被动接受知识的学习者，变成了一个能够主动分析和解决问题的设计者。

评分☆☆☆☆☆

我一直对如何将理论知识转化为实际的产品设计感到困惑，直到我翻开这本书。它真正让我明白了“设计”的精髓不在于你知道多少公式，而在于你如何将这些知识灵活地运用到解决实际问题上。书中的案例，不仅仅是展示了某个技术如何实现，更重要的是，它展示了整个设计过程中所面临的挑战、权衡和决策。我记得有一个关于接口设计和协议选择的案例，书中非常详细地列举了不同接口的优缺点，以及在特定应用场景下，选择哪种接口更合理。它不只是告诉你“要用XXX接口”，而是分析了为什么在这个场景下XXX接口是最好的选择，以及使用其他接口可能会带来哪些问题。这种深入的分析，让我对各种接口和协议有了更深刻的理解，不再是停留在概念层面，而是能够将其与实际的产品需求联系起来。而且，书中还强调了迭代和优化的过程，这在实际的电子系统设计中是至关重要的。它让我明白，设计从来不是一蹴而就的，而是一个不断尝试、反馈和改进的过程。