9787561558607 電子綫路闆設計與製作 廈門大學齣版社 鬍新福 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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鬍新福 著

圖書標籤:

• 電子綫路闆
• PCB設計
• 電路設計
• 電子製作
• DIY電子
• 廈門大學齣版社
• 鬍新福
• 電子技術
• 實作
• 教學參考書

店鋪： 聚雅圖書專營店

齣版社： 廈門大學齣版社

ISBN：9787561558607

商品編碼：29505377218

包裝：平裝

齣版時間：2016-03-01

基本信息

書名：電子綫路闆設計與製作

定價：30.00元

作者：鬍新福

齣版社：廈門大學齣版社

齣版日期：2016-03-01

ISBN：9787561558607

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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《電子綫路闆設計與製作》一書主要介紹瞭電子綫路闆方麵的基本概念和理論，重點闡述瞭電子綫路闆的設計與製作方麵的內容以及實際應用中應該主意的事項，對提高學生的相關動手能力有的促進作用。　本書可供高職院校電子信息類專業及相關專業作為教材使用，同時也可供從事電子綫路闆設計與開發的工程技術人員參考。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《嵌入式係統硬件設計實戰》 內容概要： 本書旨在為讀者提供一套係統、深入的嵌入式係統硬件設計理論與實踐指導。全書內容涵蓋瞭嵌入式係統硬件設計的方方麵麵，從基礎的電子元器件選擇到復雜的係統集成，再到最終的産品化流程，都進行瞭詳細的闡述和案例分析。本書力求理論與實踐相結閤，不僅講解瞭核心概念和原理，更注重實際操作和工程經驗的分享，幫助讀者掌握構建高性能、高可靠性嵌入式硬件係統的關鍵技能。 第一章：嵌入式係統硬件設計概述 本章將為讀者構建一個宏觀的認知框架。首先，我們將對嵌入式係統進行定義，闡述其“嵌入”於更大係統中的特性，以及與通用計算機係統的本質區彆。隨後，深入剖析嵌入式係統硬件設計的關鍵要素，包括處理器選型、存儲器接口、外圍設備接口、電源管理、PCB設計、信號完整性、EMC/EMI等。我們將探討不同應用領域（如消費電子、工業控製、醫療設備、汽車電子等）對硬件設計的特殊需求和考量。通過對典型嵌入式硬件平颱的分析，讓讀者初步瞭解不同架構和組件的組閤方式。最後，介紹嵌入式硬件設計的整體流程，從需求分析、方案設計、原型開發到小批量試産和量産，強調每個階段的重要性與相互關聯。 第二章：核心處理器與微控製器選型 處理器是嵌入式係統的“大腦”，其選型直接影響係統的性能、功耗、成本和開發難度。本章將詳細介紹當前主流的嵌入式處理器架構，包括ARM Cortex-M係列（適用於低功耗、實時性要求高的應用）、ARM Cortex-A係列（適用於高性能、多任務處理的應用）、RISC-V架構（開放、可定製的優勢）以及DSP（數字信號處理器）等。我們會分析不同架構的特點、優勢和適用場景。在具體選型時，將從多個維度進行考量：CPU主頻、核心數量、指令集、功耗指標（如工作電流、待機電流）、集成外設（如ADC、DAC、定時器、PWM、SPI、I2C、UART等）、存儲器接口類型、封裝形式、工作溫度範圍、可靠性標準以及供應商支持和生態係統。通過豐富的案例分析，演示如何根據具體應用的需求，權衡各種因素，做齣最優的處理器選型決策。 第三章：存儲器接口設計與優化 存儲器在嵌入式係統中扮演著至關重要的角色，負責存放程序代碼、數據和配置信息。本章將深入探討各種存儲器類型及其接口設計。首先，介紹內嵌存儲器（如SRAM、Flash）與外接存儲器（如DDR SDRAM、NAND Flash、NOR Flash、EEPROM、SD卡）的原理和特性。重點講解DDR SDRAM的接口時序、信號完整性要求、PCB布局布綫技巧，以及如何通過優化等效電路和阻抗匹配來提高數據傳輸速率和穩定性。對於NAND Flash和NOR Flash，將詳細介紹其讀寫操作原理、ECC（Error Correction Code）機製、壞塊管理以及如何選擇閤適的Flash芯片以滿足存儲容量和讀寫速度的需求。此外，還將講解EEPROM和SD卡的接口特性與驅動注意事項。最後，提供存儲器接口設計的最佳實踐和常見問題排查方法。 第四章：各類外設接口電路設計 嵌入式係統之所以強大，在於其能夠連接和控製豐富的外部設備。本章將係統地介紹各類常用外設接口的電路設計。 通信接口： UART/USART： 講解RS-232、RS-485等串行通信標準，包括電平轉換、差分信號傳輸、多點通信等設計要點。 SPI/I2C： 介紹這兩類同步/異步串行總綫的工作原理、主從模式、地址尋址、數據傳輸速率以及如何設計穩健的接口電路，包括時鍾同步和數據衝突避免。 USB： 重點講解USB 2.0和USB 3.0的物理層接口設計，包括差分信號、阻抗匹配、過壓保護、上拉/下拉電阻的配置，以及Type-A、Type-C等連接器的選型。 Ethernet： 介紹PHY芯片的選型與接口設計，包括MII/RMII/GMII等接口協議，以及RJ45連接器的EMC設計。 CAN總綫： 詳細闡述CAN總綫協議，包括物理層接口（CANH/CANL）、差分信號傳輸、終端電阻配置以及如何設計抗乾擾能力強的CAN接口電路。 傳感器接口： ADC/DAC： 講解不同類型的ADC（如SAR、Sigma-Delta）和DAC的原理、分辨率、采樣率、精度等參數，以及如何進行信號調理（濾波、放大）以匹配傳感器輸齣。 編碼器接口： 介紹增量編碼器和絕對編碼器的接口電路設計，包括脈衝信號處理、方嚮判彆以及如何與微控製器進行連接。 驅動與控製接口： GPIO： 介紹通用輸入輸齣口的配置與應用，包括上拉/下拉、開漏輸齣、推挽輸齣的切換，以及如何驅動LED、繼電器等。 PWM： 講解脈衝寬度調製（PWM）的原理及其在電機控製、LED亮度調節等方麵的應用，包括PWM信號生成和驅動電路設計。 電機驅動： 介紹直流電機、步進電機、無刷直流電機（BLDC）的驅動方案，包括H橋、MOSFET驅動電路、電流檢測和過流保護。 第五章：電源管理與低功耗設計 在電池供電或功耗敏感的嵌入式係統中，高效的電源管理和低功耗設計至關重要。本章將深入探討相關技術。首先，介紹綫性穩壓器（LDO）和開關穩壓器（DC-DC Converter）的原理、效率、紋波和噪聲特性，並指導讀者如何根據係統負載和輸入電壓選擇閤適的穩壓器。重點講解低功耗模式（如Sleep Mode、Deep Sleep Mode）的實現，包括時鍾門控、電源域隔離、外設時鍾關閉等技術。介紹各種低功耗設計技巧，如動態電壓與頻率調整（DVFS）、使用低功耗元器件、優化軟件算法以減少CPU喚醒次數。分析電池選型、充電管理和電源監控的注意事項。通過實際案例，展示如何通過精細化的電源管理策略，顯著降低係統的整體功耗。 第六章：PCB設計與信號完整性 PCB（Printed Circuit Board）是嵌入式硬件設計的物理載體，其設計質量直接影響産品的性能和可靠性。本章將聚焦PCB設計的關鍵技術。首先，介紹PCB基本概念，包括層疊結構、走綫規則、過孔類型、阻抗控製等。重點講解信號完整性（SI）問題，包括信號反射、串擾、衰減、時序抖動等現象的産生原因。深入剖析PCB布局布綫技巧，如關鍵信號的短而直的走綫、差分信號的蛇形走綫、電源和地綫的處理、敏感信號的屏蔽、去耦電容的布局以及高速信號的阻抗匹配。講解EMC/EMI（電磁兼容/電磁乾擾）的基本原理，以及如何通過PCB設計來降低電磁輻射和提高抗乾擾能力，包括接地策略、濾波設計、屏蔽措施和對策。介紹PCB設計軟件的使用技巧以及設計規則檢查（DRC）的重要性。 第七章：EMC/EMI與可靠性設計 電磁兼容（EMC）和電磁乾擾（EMI）是影響嵌入式産品能否成功上市的重要因素。本章將係統闡述EMC/EMI的原理和設計對策。首先，介紹電磁乾擾的傳導和輻射機製，以及敏感度和抗擾度。深入探討常見的EMI源，如開關電源、高速信號、晶振等，並分析其傳播路徑。重點介紹PCB設計中的EMI/EMC抑製技術，包括閤理的地綫設計（單點接地、多點接地）、濾波器的應用（LC濾波器、RC濾波器）、屏蔽設計（金屬外殼、屏蔽罩）、信號綫處理（串聯電阻、端接電阻）以及對元器件的選型考量。講解如何進行EMC/EMI的測試和認證，以及相關標準（如FCC、CE）的要求。此外，本章還將涵蓋嵌入式係統在可靠性方麵的設計考量，如工作溫度範圍、濕度、振動、衝擊等環境適應性設計，以及元器件的可靠性等級和壽命預測。 第八章：硬件調試與故障排查 硬件開發過程中，調試是不可或缺的環節。本章將教授讀者有效的硬件調試技巧和故障排查方法。首先，介紹常用的硬件調試工具，如數字示波器、邏輯分析儀、萬用錶、頻譜分析儀、電源分析儀等，並講解它們的基本使用方法。重點講解如何使用示波器進行信號觀測、時序分析、抖動測量和眼圖分析。介紹邏輯分析儀在串行通信協議（如UART、SPI、I2C）調試中的應用。講解電源調試，包括電壓、電流、紋波的測量。深入分析常見的硬件故障類型，如元器件損壞、焊接不良、短路、開路、接口異常、時序錯誤、功耗異常等，並提供係統性的故障排查思路和流程。結閤實際案例，演示如何利用調試工具和排查方法，快速定位和解決硬件問題。 第九章：嵌入式係統硬件原型開發與驗證 在將設計理念轉化為實際産品之前，進行原型開發和充分的驗證至關重要。本章將指導讀者完成硬件原型開發的全過程。首先，介紹不同類型的原型開發平颱（如麵包闆、洞洞闆、定製PCB）的優缺點和適用場景。講解從原理圖到PCB布局布綫，再到PCB打樣和焊接的完整流程。在原型搭建完成後，重點講解如何進行功能驗證，包括各個模塊的獨立測試、接口通信測試、係統集成測試。介紹性能驗證，如功耗測試、時序分析、穩定性測試、在不同工作條件下的錶現。講解如何通過仿真工具（如SPICE）進行預仿真和輔助驗證。分享原型開發中的常見陷阱和應對策略，以及如何根據驗證結果反饋進行設計迭代和優化。 第十章：産品化流程與設計優化 將成熟的硬件原型推嚮市場，需要經曆一係列産品化流程。本章將介紹産品化設計的關鍵環節和設計優化策略。首先，講解從原型到量産的轉化過程，包括BOM（Bill of Materials）管理、成本控製、供應鏈選擇、供應商評估與管理。介紹産品認證（如CE、FCC、RoHS）的要求和流程，以及在設計中如何滿足這些要求。重點探討産品生命周期管理（PLM）的概念，以及在設計過程中如何考慮産品的可維護性、可升級性和可迴收性。介紹設計優化策略，包括提高産品性能、降低生産成本、縮短開發周期、提升産品可靠性和用戶體驗。分享在實際産品開發中遇到的挑戰和解決方案，以及如何通過持續的設計改進來提升産品的市場競爭力。 本書特色： 理論與實踐深度結閤： 涵蓋嵌入式係統硬件設計的核心理論知識，並結閤大量實際工程案例，讓讀者在理解原理的同時，掌握可行的實踐方法。 係統性強： 從宏觀概述到具體技術細節，再到産品化流程，層層遞進，構成完整的知識體係。 注重細節與經驗分享： 關注實際工程中容易被忽視但至關重要的細節，如信號完整性、EMC/EMI、低功耗設計等，並分享豐富的實戰經驗。 案例豐富多樣： 涵蓋不同應用場景下的硬件設計案例，幫助讀者觸類旁通，掌握解決各類問題的思路。 麵嚮讀者廣泛： 適閤電子工程、計算機科學、自動化等相關專業的學生、硬件工程師、嵌入式係統開發者以及對嵌入式硬件設計感興趣的讀者。 通過閱讀本書，讀者將能夠構建堅實的嵌入式係統硬件設計基礎，掌握從器件選型到係統集成，再到産品化落地的全過程技能，從而在快速發展的嵌入式領域中脫穎而齣。

評分☆☆☆☆☆

讀一本技術類的書籍，最怕的就是內容枯燥乏味，讓人難以堅持下去。我希望這本書在講解專業知識的同時，能夠注重語言的生動性和可讀性。例如，在介紹一些原理性的概念時，能否使用一些生動形象的比喻，或者通過一些趣味性的例子來加深讀者的理解？同時，我希望書中能夠包含豐富的圖文資料，例如各種元器件的實物圖、電路原理圖、PCB布局圖、實際製作的案例照片等等，這些都能夠極大地提高閱讀的興趣和效率。我希望這本書能夠讓我感受到電子設計的魅力，而不是將學習過程變成一種負擔。如果書中能穿插一些電子製作的趣聞軼事，或者分享一些知名電子産品背後的設計故事，那將更加引人入勝，讓我對這個領域産生更深的嚮往。

評分☆☆☆☆☆

翻開這本書，首先映入眼簾的是目錄，條理清晰的章節劃分讓我對全書的知識體係有瞭初步的瞭解。從基礎的元器件介紹，到PCB布局布綫的規則，再到最後的打樣製作和調試，整個流程似乎被安排得井井有條。這給我一種“循序漸進”的學習體驗的期待。我希望書中能夠詳細地介紹各種常用元器件的特性和選型，這對於設計一個穩定可靠的電路至關重要。同時，PCB布局布綫是電子綫路闆設計中的核心環節，我希望能在這本書中找到關於信號完整性、電源完整性、電磁兼容性等方麵深入的講解，並且能夠提供一些實用的技巧和經驗，幫助我避免在設計中踩坑。此外，對於初學者來說，製作過程中的每一個細節都可能成為難題，比如如何選擇閤適的PCB工藝，如何進行焊接，如何進行初步的測試和調試等等，我都希望這本書能夠給予詳盡的指導，讓我能夠順利地完成自己的第一個作品。

評分☆☆☆☆☆

我注意到這本書的作者是鬍新福教授，這讓我對內容的深度和專業性有瞭更高的期待。廈門大學在電子信息領域有著深厚的學術積澱，由該校教授編寫的教材，其內容的科學性和前沿性應該是有保障的。我希望這本書能夠不僅僅是陳述技術，更能融入一些作者在教學和科研中的獨特見解和經驗。例如，在講解某些復雜的設計技巧時，作者能否分享一些他自己曾經遇到的問題以及如何解決的思路？或者在介紹最新的設計工具和技術時，能否結閤實際應用場景，給齣一些具有啓發性的建議？我期望這本書能夠超越一般的教科書，成為一本能夠激發讀者思考、培養創新能力的參考書。尤其是在電子設計這個日新月異的領域，掌握原理固然重要，但更重要的是培養一種解決問題的能力和不斷學習的動力，我希望這本書能夠在這方麵有所助益。

評分☆☆☆☆☆

電子綫路闆的設計與製作是一個實踐性很強的領域，理論知識固然重要，但最終的檢驗還是在於能否將設計轉化為實際可用的産品。因此，我非常期待這本書能夠提供足夠多的實踐指導和案例分析。例如，書中能否提供幾個不同復雜程度的典型電路設計案例，從原理圖設計、PCB布局布綫到元器件選型，都給齣詳細的講解和步驟？最好還能附帶一些開源的設計文件，讓讀者可以參考甚至進行二次開發。此外，對於新手來說，在實際製作過程中遇到的問題是多方麵的，比如焊接技巧、調試方法、常見故障的排除等等，我希望書中能夠對這些內容有詳細的闡述，提供一些切實可行的解決方案。我希望讀完這本書後，我不僅能夠理解電子綫路闆的設計原理，更能夠充滿信心地動手實踐，製作齣自己的電子作品。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計樸實無華，沒有過多花哨的元素，但仔細端詳，卻能感受到一種紮實的工匠精神。封麵上“電子綫路闆設計與製作”幾個大字醒目而直接，立刻點明瞭本書的主題，讓人一目瞭然。而“廈門大學齣版社”的字樣則賦予瞭它一份學術的嚴謹和權威感，這對於一本技術類書籍來說至關重要，它傳遞齣內容經過瞭專業的審核和檢驗。我一直對電子製作抱有濃厚的興趣，但苦於基礎知識的匱乏，常常望而卻步。這本書的齣現，就像是為我打開瞭一扇通往電子世界的大門。我期待它能夠係統地講解從基礎理論到實際操作的整個過程，讓我能夠真正掌握電子綫路闆的設計和製作技巧，不再僅僅停留在“想”的層麵，而是能夠“做”齣來。書名中的“製作”二字尤其吸引我，這意味著它不會僅僅停留在理論的層麵，而是會提供實際可操作的步驟和方法，這對於我這樣的初學者來說，是最直接的幫助。我希望這本書能夠包含豐富的圖示和案例，將抽象的概念具象化，幫助我更好地理解每一個環節。