電子EDA實用技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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龔運新，季越江，臧雪岩 編

圖書標籤:

• EDA
• 電子設計自動化
• 實用技術
• 電路設計
• PCB設計
• Verilog
• VHDL
• FPGA
• 數字電路
• 模擬電路

齣版社： 北京師範大學齣版社

ISBN：9787303148059

版次：1

商品編碼：12013124

包裝：平裝

叢書名： 21世紀係列規劃教材·電子技術專業

開本：16開

齣版時間：2012-07-01

用紙：膠版紙

頁數：222

字數：320000

正文語種：中文

內容簡介

　　《電子EDA實用技術》按實際應用順序編排，以放大器電路這個實例串接所有知識，思路清晰，層次分明，通俗易懂，可邊看邊做，便於自學。為瞭方便電子CAD等級考試，在附錄中增加瞭考級訓練題。《電子EDA實用技術》可作為高職、中專、職高、技校應用電子技術專業教材，也可作為電子愛好者的自學教材，同時可作為電子CAD考試培訓教材。

目錄

第1章 EDA軟件概述
1．1 常用電子綫路設計軟件
1．1．1 EDA技術概況
1．1．2 Altium Designer 6．0軟件概述
1．2 Altium Desigher 6．0基本知識
1．2．1 設計管理器介紹
1．2．2 浮動麵闆
1．2．3 “主頁”介紹
1．2．4 菜單欄
1．2．5 工具欄
1．2．6 導航欄工具按鈕
思考與討論

第2章 原理圖設計基礎
2．1 原理圖設計步驟
2．2 原理圖編輯器介紹
2．2．1 創建一個新項目
2．2．2 菜單欄
2．2．3 工具欄
2．2．4 快捷鍵
2．3 浮動麵闆及使用方法
2．3．1 瀏覽元件庫對話框
2．3．2 對電路圖的管理
2．4 原理圖工作環境設置
2．5 多個對象的選擇和編輯
2．5．1 “Navigator”麵闆
2．5．2 “Find Similar Objects”對話框
2．5．3 多個元件編輯方法
2．5．4 多個對象的編輯舉例
練習項目

第3章 電路原理圖製作實例
3．1 放大器電路圖製作
3．1．1 工作環境設置
3．1．2 放置元件
3．1．3 電路調整
3．1．4 電路圖布綫
3．1．5 電氣檢查和修改
3．1．6 産生網絡錶
3．1．7 其他各種錶
3．1．8 其他各種功能
3．2 總綫放置方法
3．3 層次電路設計
3．3．1 查看層次電路方法
3．3．2 層次電路設計工具
3．3．3 層次電路設計方法
3．3．4 層次電路設計實例
練習項目

第4章 原理圖庫的操作
4．1 製作原理圖時編輯元件
4．2 打開元件庫進行編輯
4．3 新元件庫創建
4．3．1 繪圖工具的使用
4．3．2 粘貼陣列
4．3．3 原理圖元件的製作
4．4 元件庫各種報錶
4．4．1 元件報錶
4．4．2 元件規則檢查錶
4．4．3 元件庫報錶
練習項目

第5章 印製電路闆設計基礎
5．1 認識印製電路闆
5．1．1 印製電路闆的組成
5．1．2 印製電路闆中的元素
5．2 印製電路闆設計步驟
5．3 PCB編輯器介紹
5．3．1 啓動PCB編輯器
5．3．2 PCB編輯器的窗口管理
5．4 PCB工作層麵及設置
5．4．1 工作層麵的類型
5．4．2 設置PCB工作層麵
5．5 PCB規則設置
5．5．1 設計規則設置
5．5．2 設計規則檢查設置
5．6 常用操作命令
5．6．1 放置敷銅區域
5．6．2 放置相對原點
5．6．3 放置字符串
5．6．4 放置矩形填充
5．6．5 粘貼陣列
練習項目

第6章 印製電路闆製作實例
6．1 手工布綫方法
6．2 自動布綫方法
6．2．1 創建文件及裝載網絡錶
6．2．2 排布元件
6．2．3 PCB規則設置
6．2．4 自動布綫
6．2．5 調整布綫
6．3 DRC設計規則檢查
6．4 元件清單
6．5 文件打印
6．6 其他報錶
練習項目

第7章 元件封裝庫操作
7．1 元件封裝庫編輯器
7．1．1 元件封裝庫編輯器介紹
7．1．2 復製現有庫中元件／創建新元件
7．2 建立新的PCB元件封裝庫
7．3 常用命令介紹
7．3．1 放置導孔
7．3．2 放置圓弧
7．3．3 放置位置坐標
7．3．4 放置尺寸標注
思考與討論
附錄 電子CAD考證試題

《電路闆設計流程解析與實踐》 概述 本書並非直接教授電子EDA（Electronic Design Automation）軟件的工具性操作，而是將視角置於一個更宏觀、更具戰略性的層麵，深入剖析現代電子産品從概念構思到成品問世的完整電路闆設計生命周期。我們旨在為讀者構建一個清晰的設計思維框架，強調在各個環節中如何有效運用設計工具，而非孤立地介紹軟件的某個功能。本書聚焦於“如何思考”和“如何實踐”，而非“如何點擊”。讀者將瞭解到，精湛的EDA工具操作固然重要，但更關鍵的是對設計流程的深刻理解、對設計目標的精準把握、對潛在問題的預見性規避，以及在復雜係統中各要素間的權衡與決策。 第一部分：設計前期規劃與需求分析 在任何一個電子項目的初期，明確的設計目標和詳盡的需求分析是奠定成功基石的關鍵。本部分將引導讀者深入理解這一階段的重要性，並探討如何在實踐中落地。 1. 産品概念與技術可行性研究： 市場洞察與用戶需求挖掘： 在EDA工具尚未登場的時刻，首先要迴答的是“為什麼要做這個産品”以及“誰是我們的用戶”。我們將討論如何從市場趨勢、用戶痛點齣發，提煉齣産品的核心功能和性能指標。這包括但不限於功能性需求（如處理速度、接口類型、功耗限製）、性能要求（如信號完整性、電磁兼容性、可靠性）、成本約束（如物料成本、製造成本）以及環保法規遵從等。 技術方案論證與選型： 基於初步需求，我們需要評估當前可行的技術路綫，選擇閤適的微處理器、FPGA、DSP、模擬芯片、射頻器件等核心元器件。這一過程需要對不同器件的性能參數、功耗、接口協議、成本、供應鏈穩定性進行橫嚮對比，並考慮其與現有設計平颱的兼容性。例如，對於一款需要高性能實時處理的嵌入式産品，是選擇ARM Cortex-A係列還是Cortex-M係列？是使用專用的FPGA還是通用CPU？這些決策將直接影響後續的電路設計復雜度。 係統架構設計初步構思： 在詳細的原理圖繪製之前，需要形成對整個係統架構的高層級設想。這涉及到模塊劃分（如電源管理模塊、主控模塊、通信模塊、傳感器接口模塊等），模塊間的接口定義，數據流和控製流的初步規劃。一個清晰的係統框圖是後續所有工作的起點，它能夠幫助設計團隊成員對整體設計有共同的理解，並為後續的詳細設計提供指導。 2. 設計指標與約束定義： 功能性指標量化： 將模糊的産品需求轉化為可衡量的設計指標。例如，“快速響應”可能需要定義為“命令響應時間小於50毫秒”。“高精度測量”可能需要指定“電壓測量精度優於±0.1%”。 性能指標細化： 時序要求： 對於高速接口（如DDR、PCIe、USB），需要定義嚴格的時鍾頻率、數據傳輸速率、時鍾抖動、建立/保持時間等。 電源與功耗： 確定各部分的供電電壓、電流需求，以及整體的功耗預算。這對於便攜式設備至關重要。 信號完整性（SI）初步考慮： 盡管詳細SI分析在後續階段進行，但前期需要對高速信號綫、差分對、時鍾信號等進行初步的識彆和標記，為後續的布綫規則奠定基礎。 電磁兼容性（EMC）初步規劃： 預判潛在的EMC問題，如輻射發射、傳導發射、抗擾度等，並開始考慮濾波、屏蔽、接地等初步對策。 可靠性與環境要求： 考慮産品的工作溫度範圍、濕度、振動、衝擊等環境因素，以及預期的使用壽命，這些都可能影響元器件的選擇和PCB的結構設計。 成本與可製造性（DFM）考量： 從設計初期就要融入成本意識。選擇易於采購、價格閤理的元器件；考慮PCB的層數、過孔類型、拼版方式等對製造成本的影響。提前考慮可製造性，能夠有效降低後期流片或生産中的額外開銷。 第二部分：電路原理設計與驗證 這一部分是電路設計的核心，將從概念走嚮具體的電路實現。我們強調原理圖繪製的嚴謹性、規範性，以及設計完成後如何進行有效的仿真驗證。 1. 元器件選型與庫管理： 器件數據手冊（Datasheet）深度解析： 強調閱讀和理解器件數據手冊的重要性，不僅僅是查閱參數，更要理解其工作原理、典型應用電路、限製條件和注意事項。 建立高質量的元件庫： 討論如何構建和維護一個標準化的、包含電氣模型（用於仿真）、封裝信息（用於PCB布局）以及BOM（Bill of Materials）信息的元件庫。一個良好的庫管理是後續設計效率和質量的重要保障。 替代件與備選方案的準備： 針對關鍵元器件，分析其潛在的供應風險，並提前準備好可行的替代方案，以便在供應鏈齣現問題時能夠快速響應。 2. 原理圖繪製規範與技巧： 模塊化與層次化設計： 鼓勵采用模塊化設計方法，將復雜的係統分解為獨立的、可復用的功能模塊。每個模塊有清晰的輸入輸齣接口，降低瞭設計的復雜度，提高瞭可維護性。 命名約定與圖紙整潔： 強調統一的命名規範（信號名、端口名、節點名等），清晰的圖紙布局，閤理的連綫方式，避免交叉和冗餘，使原理圖易於閱讀和理解。 關鍵信號的標識與注釋： 對於時鍾、復位、電源、高速信號、控製信號等關鍵信號，需要有明確的標識和詳細的注釋，說明其功能、時序關係、驅動能力等。 電源與地網絡的管理： 詳細討論電源域的劃分、去耦電容的放置原則、接地策略（單點接地、星型接地、地平麵等）在原理圖階段的初步規劃。 元器件參數設置與連接約束： 在原理圖中，為每個元器件設置好參數，並定義必要的電氣連接約束（如信號類型、驅動強度、負載等），這些信息將直接傳遞給後續的PCB設計工具。 3. 仿真驗證與設計迭代： 仿真目標與仿真類型： 明確仿真需要驗證的關鍵點，如數字邏輯功能、模擬電路性能、電源穩定性、串擾等。介紹不同類型的仿真，如SPICE仿真（用於模擬電路）、數字仿真（用於邏輯功能）、混閤信號仿真等。 建立仿真模型與測試平颱： 討論如何為關鍵模塊或整個係統建立準確的仿真模型，並設計閤理的測試激勵（Testbench）來驗證其功能和性能。 分析仿真結果與設計調整： 學習如何解讀仿真結果，識彆潛在的問題，並根據仿真反饋對原理圖進行迭代修改。例如，發現某個模擬濾波器的截止頻率不符閤要求，就需要調整其RC參數。發現某個時序衝突，可能需要調整邏輯設計或增加時鍾緩衝。 “What-if”場景分析： 鼓勵在仿真階段進行“What-if”場景分析，例如，模擬輸入信號的極端值、電源電壓的波動、元器件參數的偏差等，以評估設計的魯棒性。 第三部分：PCB布局布綫與物理設計 原理圖的實現離不開PCB（Printed Circuit Board）的物理載體。本部分將深入探討如何將抽象的電路圖轉化為實際可製造的電路闆，並關注影響信號完整性和電磁兼容性的關鍵物理設計因素。 1. PCB封裝與庫的匹配： 封裝定義與選擇： 強調原理圖中的元器件封裝信息必須與PCB庫中的封裝實體精確匹配。介紹不同封裝類型（如DIP, SOIC, QFP, BGA, QFN等）的特點和適用場景。 3D模型與空間規劃： 討論在PCB設計工具中導入元器件的3D模型，這對於進行三維空間規劃、乾涉檢查（如與外殼、散熱器等）以及後續的裝配評估非常有幫助。 2. PCB布局策略與優化： 元器件類型與功能區域劃分： 根據元器件的功耗、發熱、信號類型（數字、模擬、射頻）、接口位置等進行閤理劃分。將電源模塊、高速信號區域、低速信號區域、射頻區域等進行隔離。 關鍵元器件的優先布局： 強調連接關係緊密、對布綫長度敏感的元器件（如CPU與存儲器、時鍾源與時鍾芯片、ADC與傳感器）需要優先布局，並盡量縮短其互連綫。 熱管理考慮： 對於發熱量大的元器件（如功率晶體管、CPU、FPGA），需要考慮其散熱需求，預留散熱片空間，並可能需要采用熱過孔、導熱材料等。 可製造性（DFM）與可測試性（DFT）的布局： 考慮元器件的間距、引腳的可達性（用於測試）、焊盤的易焊性、元件安裝的方便性等。 3. 布綫規則與技巧： 布綫層數的選擇與規劃： 根據電路的復雜度和信號密度，選擇閤適的PCB層數（2層、4層、6層及以上）。詳細規劃信號層、電源層、地層，確保良好的信號完整性和EMC性能。 差分信號與高速信號布綫： 重點講解差分信號（如USB, HDMI, Ethernet）的共麵性、等長性、阻抗匹配要求。以及高速單端信號（如DDR Clock, PCIe data）的布綫長度限製、串擾控製、參考平麵選擇等。 電源與地網絡的布綫： 強調使用獨立的電源層和地層（或大麵積的銅箔）來提供低阻抗的電源和地迴流路徑。閤理使用去耦電容，並將其放置在靠近電源引腳的位置。 過孔（Via）的使用策略： 討論不同類型過孔（如普通過孔、盲孔、埋孔、微過孔）的優缺點和適用場景，以及如何通過閤理的過孔使用來優化布綫。 阻抗匹配： 講解傳輸綫理論，以及如何通過控製PCB的特徵阻抗來匹配元器件的輸齣/輸入阻抗，減少信號反射。這通常需要根據PCB製造商的材料和工藝參數來計算。 避免信號惡化： 講解可能導緻信號惡化的常見布綫陷阱，如銳角彎摺、長短不一的綫段、與鄰近信號的串擾、地彈（Ground Bounce）、電源噪聲耦閤等。 4. 信號完整性（SI）與電磁兼容性（EMC）的物理實現： SI/EMC規則的導入與配置： 強調在EDA工具中配置一套完善的SI/EMC規則，並將其約束應用到布綫過程中。例如，設置高速信號的走綫寬度、間距、最大長度、層疊結構等。 關鍵信號的驗證與調整： 布綫完成後，利用SI/EMC分析工具對關鍵信號進行更詳細的仿真，例如時域反射（TDR）、眼圖分析、串擾分析等。根據仿真結果，可能需要對布綫進行局部的優化調整。 地平麵完整性： 強調一個連續、完整的地平麵對於維持信號完整性和EMC至關重要，避免齣現分割的地平麵。 濾波與屏蔽的物理實現： 根據原理圖設計，在PCB上閤理放置濾波元件（如電感、電容）和屏蔽結構，並確保良好的接地。 第四部分：設計驗證、生産準備與項目收尾 設計完成後，並非意味著工作的結束。嚴謹的驗證、為生産做充分準備以及項目總結，是確保産品質量和項目順利交付的重要環節。 1. 後仿真與設計規則檢查（DRC/LVS）： 設計規則檢查（DRC）： 詳細介紹DRC檢查的意義，它能發現PCB布局布綫中違反製造商生産工藝能力的錯誤，如綫寬、綫距、焊盤大小、過孔尺寸等。 版圖與原理圖一緻性檢查（LVS）： 對於某些復雜的模擬或混閤信號設計，需要進行LVS檢查，確保PCB版圖中的連接關係與原理圖完全一緻，避免齣現連接錯誤。 DFF（Design For Failure）分析： 探討在設計過程中進行DFF分析，識彆潛在的設計缺陷，並提齣改進建議。 BOM（Bill of Materials）核對： 仔細核對BOM清單，確保所有元器件的型號、封裝、數量、製造商、物料編碼等信息準確無誤。 2. Gerber文件與生産資料的生成： Gerber文件生成與格式： 講解Gerber文件是PCB製造的標準格式，詳細介紹生成Gerber文件時需要注意的各項設置，如層定義、坐標係、單位、精度等。 鑽孔文件（Excellon）生成： 解釋鑽孔文件的作用，以及在生成時需要包含的孔徑、孔位等信息。 物料清單（BOM）與裝配圖： 提供清晰的BOM清單，以及包含元器件位置、方嚮的裝配圖，供PCB組裝工廠使用。 光繪文件（Artwork）： 介紹光繪文件在PCB製造中的作用，用於指導綫路的刻蝕。 生産說明（Fabrication Notes）： 編寫詳細的生産說明，包括PCB的層數、材質、阻抗要求、錶麵處理、顔色、測試要求等。 3. 原型製作與測試： 原型製作流程： 介紹PCB打樣（Prototype Fabrication）的基本流程，以及在選擇PCB製造商時需要考慮的因素。 功能性測試： 對製作好的原型闆進行功能性測試，驗證其是否能實現設計預期。 性能測試： 進行關鍵性能指標的測試，如時序、功耗、信號質量、EMC性能等。 迴歸測試： 如果在測試中發現問題並進行修改，則需要進行迴歸測試，確保修改沒有引入新的問題。 設計評審（Design Review）： 組織跨部門的設計評審會議，邀請硬件、軟件、測試、製造等領域的專傢參與，對設計成果進行全麵的評估和反饋。 4. 項目收尾與文檔歸檔： 設計文檔的完整性： 確保所有設計文檔（原理圖、PCB圖、BOM、測試報告、用戶手冊等）都已整理齊全並歸檔。 經驗總結與教訓學習： 對整個設計項目進行迴顧，總結成功的經驗，吸取失敗的教訓，為未來的項目提供參考。 可維護性設計： 考慮未來産品的迭代和升級，設計是否具備良好的可維護性，能否方便地進行修改和擴展。 結語 《電路闆設計流程解析與實踐》並非一本簡單的EDA工具使用手冊，而是一本緻力於幫助讀者建立係統性設計思維、掌握現代化電子産品開發核心流程的指導書籍。我們相信，通過對本書內容的深入學習和實踐，讀者將能夠更清晰地認識到，在每一次成功的電路闆設計背後，都蘊含著嚴謹的規劃、深入的思考、精湛的技藝以及持續的驗證與優化。本書的目標是賦能讀者，使其能夠獨立、高效、高質量地完成從概念到産品的電路闆設計全過程，為電子行業的創新與發展貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

說實話，這本書我隻是粗略地翻閱瞭一下，因為我目前的工作主要集中在軟件開發，對電子EDA的部分接觸得比較少。但即使是這樣，我對它的一些章節還是留下瞭深刻的印象。比如，它在介紹FPGA設計流程的部分，雖然我不是FPGA的直接使用者，但瞭解瞭整個流程，對於未來可能需要和FPGA工程師協作時，會有很大的幫助。作者在描述綜閤、布局、布綫、時序分析這些步驟時，用瞭很多形象的比喻，讓我這個門外漢也能大概理解其中的邏輯。另外，它在講解一些基礎的數字邏輯電路設計時，也用瞭非常生動的例子，比如用時序圖來解釋競爭冒險和亞穩態，讓我這個對數字電路不太敏感的人，也能更容易理解。雖然我可能不會直接用到書裏的很多技術細節，但它擴展瞭我的知識視野，讓我對整個電子係統的工作原理有瞭更宏觀的認識，這對於我在軟件層麵進行優化和設計，也提供瞭新的思路。

評分☆☆☆☆☆

這本書我從朋友那裏藉來的，他強烈推薦給我，說在嵌入式開發領域很有用。我最近正好在忙一個項目，需要用到很多硬件接口和底層驅動的知識，所以就抱著試試看的心態翻瞭翻。雖然它書名聽起來有點學術，但裏麵的內容寫得倒還算是深入淺齣。我特彆喜歡它講到一些實際電路設計的例子，那些圖示非常清晰，一步步地講解瞭原理，還給齣瞭很多代碼片段。我之前對某些芯片的工作原理一直搞不太懂，看瞭這本書之後，感覺豁然開朗。尤其是它對信號完整性、電源完整性這些之前覺得很抽象的概念，通過實際的仿真結果和案例分析，變得非常直觀。書裏還提到瞭一些常用的EDA工具，雖然我目前接觸的還不多，但瞭解瞭它們的功能和應用場景，對我未來的學習方嚮也有瞭更明確的指引。我覺得這本書對於想要深入理解硬件開發，而不僅僅是停留在API調用的開發者來說，非常有價值。它不是那種泛泛而談的教科書，而是真正能解決實際問題的參考書。

評分☆☆☆☆☆

我是在一個技術交流論壇上看到有人推薦這本書的，說它在芯片設計領域有很高的參考價值。我對芯片架構和設計流程一直很感興趣，所以就買來看瞭。這本書寫得非常嚴謹，從前端設計到後端驗證，幾乎涵蓋瞭整個芯片設計的生命周期。我特彆喜歡它在講解Verilog/VHDL語言建模時，給齣的那些復雜的邏輯設計實例，還有對這些實例進行的詳細分析。書裏對一些高層次綜閤（HLS）技術的介紹，也讓我看到瞭未來芯片設計的一個重要方嚮。它不僅僅是停留在概念層麵，還給齣瞭具體的應用場景和一些優化技巧。當然，有些章節涉及到的半導體物理和器件工藝，對我來說理解起來還是有點難度，需要反復研讀，甚至藉助一些其他的資料。但總體而言，這本書對於想深入瞭解芯片設計，尤其是數字芯片設計領域的讀者來說，絕對是一本不可多得的寶典，內容非常充實，乾貨滿滿。

評分☆☆☆☆☆

我是一名剛入行不久的電子工程師，在學校裏學到的知識相對比較基礎，所以在工作中經常會遇到一些超齣課本範圍的難題。偶然的機會，我朋友嚮我推薦瞭這本書，說裏麵有很多實用的技術技巧。當我翻到關於電源和功耗管理的章節時，我感覺像是找到瞭救星。書裏詳細講解瞭各種電源管理單元（PMU）的工作原理，還給齣瞭很多實際應用中的設計案例，比如如何優化開關電源的效率，如何降低靜態功耗等等。這些內容對於我目前在設計的低功耗嵌入式設備來說，至關重要。此外，書裏對一些常用的測試儀器和測量方法，也有很詳細的介紹，這讓我更加清晰地認識到，如何在實際工作中運用這些工具來驗證和調試電路。雖然這本書的篇幅不小，內容也比較深入，但我相信隻要認真學習，一定能從中獲益匪淺，提升我的工程實踐能力。

評分☆☆☆☆☆

剛拿到這本書的時候，我其實有點猶豫，擔心內容會太理論化，不好消化。畢竟現在市麵上的電子技術書籍很多，寫得深入淺齣的真不多。但是，當我翻到關於PCB設計的那幾章時，我完全被吸引住瞭。作者在講解布綫規則、信號隔離、EMC設計等方麵，不僅理論紮實，還結閤瞭大量的實際案例和“踩坑”經驗。我尤其欣賞它在講解過孔、埋孔、盲孔等特殊工藝時，詳細闡述瞭它們對信號傳輸和成本的影響，還給齣瞭一些避免常見錯誤的建議。書裏對一些復雜信號的處理，比如高速差分信號的匹配和阻抗控製，也講得特彆透徹，還附帶瞭一些仿真軟件的應用截圖，方便讀者對照學習。對我而言，這本書最大的亮點在於它提供瞭一種解決問題的思路，不僅僅是告訴你“怎麼做”，更重要的是告訴你“為什麼這麼做”，以及“這樣做可能會遇到什麼問題”。這對於我這種需要獨立完成設計，並且要考慮産品可靠性的工程師來說，實在是太重要瞭。