現代電子設計技術與綜閤應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

成謝鋒，孫科學，張學軍著 著

圖書標籤:

• 電子設計
• 現代電子技術
• 綜閤應用
• 電路設計
• 嵌入式係統
• EDA
• 數字電路
• 模擬電路
• 電子工程
• 實踐應用

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115246622

商品編碼：29692475954

包裝：平裝

齣版時間：2011-03-01

基本信息

書名:現代電子設計技術與綜閤應用

定價：28.00元

售價：19.0元,便宜9.0元,摺扣67

作者:成謝鋒,孫科學,張學軍著

齣版社：人民郵電齣版社

齣版日期：2011-03-01

ISBN：9787115246622

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.341kg

編輯推薦

本書是配閤江蘇省省級精品課程《電工電子實驗》的教學改革而編寫的。通過本教材展現現代電子設計技術的發展過程，論述南京郵電大學省級電工電子實驗中心EDA教學改革的一些成果，促進學生掌握電子電路計算機輔助分析與自動化設計的基本知識和基本方法，進一步培養學生的綜閤應用能力和實踐能力，為今後從事本專業有關工程技術工作打下基礎。

內容提要

本書從實用的角度齣發，介紹瞭現代電子設計技術的基本理論和方法。全書共7章，內容包括現代電子設計技術概述、計算機輔助電路分析和電路仿真技術、印製電路闆設計及應用、可編輯邏輯器件應用技術、集成電路製造工藝與專用集成電路設計、虛擬儀器係統及設計和現代電子電路設計範例。
本書在內容上深入淺齣，注重實用性，兼顧理論教學和自學的需求，配備瞭大量的應用實例，使讀者能在較短時間內掌握現代電子設計技術的基本理論和方法。本書既可作為高等學校電子設計技術課程的教材，也可作為電子係統開發人員的技術參考書。

目錄

章 現代電子設計技術概述
1.1 電子設計技術的發展曆程
1.2 電子電路設計的一般方法
1.2.1 模擬電路的設計方法
1.2.2 數字電路的設計方法
1.3 體驗EDA
1.3.1 EDA基本技術特徵
1.3.2 EDA的應用範圍
1.3.3 EDA的必要性
1.4 本書選用的EDA軟件
習題一
第2章 計算機輔助電路分析和電路仿真
2.1 模擬電路仿真原理
2.1.1 輸入方式
2.1.2 元器件模型
2.1.3 電路方程的建立與求解
2.1.4 圖形的後處理
2.2 數字電路的模擬
2.2.1 數字電路模擬的過程
2.2.2 邏輯模擬的模型
2.2.3 邏輯模擬的算法
2.3 數模混閤仿真技術
2.3.1 順序模擬
2.3.2 混閤模擬
2.4 常用的電路仿真工具
2.5 Multisim 10的基本操作
2.5.1 電原理圖的創建
2.5.2 虛擬儀器的使用
2.5.3 基本分析方法
2.6 綜閤設計與仿真
2.6.1 反相比例運算電路分析
2.6.2 三路智力競賽搶答器仿真設計
2.6.3 小時製多功能數字鍾設計
習題二
第3章 印製電路闆設計及應用
3.1 印製電路闆基本知識
3.2 布局布綫技術
3.2.1 PCB自動布綫技術的步驟
3.2.2 元件的布局技術
3.2.3 元件的布綫技術
3.3 Protel 99SE概述
3.3.1 Protel 99SE的發展與演變
3.3.2 Protel 99SE的設計組件
3.4 用Protel 99SE設計原理圖
3.4.1 原理圖設計過程
3.4.2 新建一個設計庫
3.4.3 設置圖紙大小和添加元件庫
3.4.4 放置元件
3.4.5 連接綫路與放置接點
3.4.6 電氣規則檢查
3.4.7 建立網絡錶
3.4.8 保存文件
3.5 用Protel 99SE設計印製電路闆
3.5.1 印製電路闆的設計步驟
3.5.2 創建PCB圖文件
3.5.3 裝載元件庫
3.5.4 設置電路闆工作層麵
3.5.5 規劃電路闆
3.5.6 裝入網絡錶與元件
3.5.7 元件布局
3.5.8 自動布綫
3.5.9 給電路闆添加標注
3.5.10 PCB圖的打印輸齣
3.5.11 生成元件報錶
3.6 綜閤應用舉例
習題三
第4章 可編程邏輯器件應用技術
4.1 可編程邏輯器件概述
4.2 VHDL要素
4.2.1 VHDL文字
4.2.2 VHDL中的數據類型
4.2.3 VHDL數據對象
4.2.4 VHDL的運算操作符
4.2.5 VHDL的屬性描述
4.3 數字電路設計基本組件及其VHDL模型
4.3.1 多路選擇器和譯碼器的VHDL模型及相關語法
4.3.2 鎖存器/觸發器/寄存器的VHDL模型及相關語法
4.3.3 串並/並串轉換電路的VHDL模型及相關語法
4.3.4 計數器的VHDL模型及相關語法
4.3.5 有限狀態機的VHDL描述及相關語法
4.4 CPLD/FPGA的設計流程
4.5 用Quartus II完成CPLD/FPGA設計的實例
4.5.1 原理圖、文本輸入設計方法
4.5.2 原理圖、文本混閤輸入方法
習題四
第5章 集成電路製造工藝與專用集成電路設計
5.1 集成電路製造工藝簡介
5.2 CMOS基本單元電路
5.3 專用集成電路設計
5.3.1 集成電路的設計路綫
5.3.2 全定製設計方法
5.3.3 半定製設計方法
5.4 專用集成電路設計的EDA技術
5.4.1 輸入的設計
5.4.2 設計驗證
5.4.3 設計綜閤
5.5 設計實例分析
5.5.1 可編程分頻器原理
5.5.2 可編程分頻器的後端設計
5.5.3 芯片驗證與測試
習題五
第6章 虛擬儀器係統及設計
6.1 虛擬儀器的發展狀況
6.1.1 虛擬儀器在國外的發展狀況
6.1.2 虛擬儀器在國內的發展狀況
6.2 虛擬儀器技術簡介
6.2.1 虛擬儀器概念
6.2.2 虛擬儀器係統組成
6.2.3 虛擬儀器與傳統儀器的比較
6.3 虛擬儀器的開發環境介紹
6.3.1 LabVIEW簡介
6.3.2 LabVIEW創建VI的基本過程
6.3.3 利用LabVIEW創建VI的示例
6.3.4 利用LabVIEW創建VI的總結
6.4 虛擬儀器的綜閤應用舉例
6.4.1 智能心音檢測儀
6.4.2 基於LabVIEW的二階係統虛擬實驗平颱
習題六
第7章 現代電子電路設計範例
7.1 信號獲取電路
7.1.1 常用的物理傳感器及其特性
7.1.2 心音傳感器及放大電路
7.1.3 測量放大器
7.1.4 多路數據采集係統
7.2 信號輸入電路
7.2.1 鍵盤輸入電路
7.2.2 手寫字符輸入電路
7.3 信號顯示電路
7.3.1 數碼顯示電路
7.3.2 液晶顯示電路
7.4 信號轉換電路
7.4.1 數模D/A轉換電路
7.4.2 模數A/D轉換電路
7.5 信號閤成電路
7.5.1 直接數字閤成器
7.5.2 人工語音閤成電路
7.5.3 功率放大器
7.6 信號分解電路
7.6.1 同步數字信號復用分解電路
7.6.2 FPGA分頻器電路
7.6.3 FPGA濾波器電路
7.7 信號控製電路
7.7.1 可編程的交通信號燈控製電路
7.7.2 十六路循環彩燈控製電路
7.8 電源電路
7.8.1 直流可調穩壓電源的設計
7.8.2 串聯型開關穩壓電源
7.9 設計範例
7.9.1 數字式電纜對綫器
7.9.2 溫度測量儀
7.9.3 寬帶直流放大器設計
習題七
參考文獻

作者介紹

文摘

序言

《現代電子設計技術與綜閤應用》 是一部深度聚焦電子工程領域前沿理論與實踐的專業著作。本書旨在為廣大電子工程師、設計者、研究人員以及相關專業學生提供一套係統、全麵、實用的知識體係，助力他們在日新月異的電子技術浪潮中把握先機，實現創新設計與高效應用。 本書內容涵蓋瞭從基礎原理到尖端技術的廣泛範疇，力求在理論的深度與應用的廣度之間取得最佳平衡。全書結構嚴謹，邏輯清晰，力求使讀者在循序漸進的學習過程中，能夠深刻理解電子設計的核心概念，掌握實際操作的關鍵技巧，並能觸類旁通，應對復雜多樣的工程挑戰。 第一部分：電子設計基礎理論與方法論 此部分將係統迴顧並深化電子設計所依賴的基礎理論，為讀者打下堅實的理論基礎。 模擬電路設計精要：深入探討運算放大器、濾波電路、信號調理電路、電源管理電路等核心模擬電路模塊的設計原理、器件選型、參數分析與優化方法。重點關注高精度、低噪聲、寬帶寬等關鍵性能指標的實現，以及在射頻、傳感器接口等領域的具體應用。 數字電路設計核心：詳述組閤邏輯電路、時序邏輯電路的設計方法，包括狀態機設計、異步電路設計、時鍾管理等。重點介紹FPGA（現場可編程門陣列）和ASIC（專用集成電路）的設計流程、硬件描述語言（Verilog/VHDL）的應用、邏輯綜閤、布局布綫及時序約束等關鍵技術，為實現復雜數字係統打下基礎。 信號與係統理論：迴顧傅裏葉分析、拉普拉斯變換、Z變換等信號處理的數學工具，強調其在信號濾波、係統穩定性分析、係統建模等方麵的應用。深入探討采樣理論、量化誤差、奈奎斯特率等數字信號處理的基礎，為理解數字通信、音頻視頻處理等提供理論支撐。 電磁兼容性（EMC）設計原理：闡釋電磁乾擾（EMI）與電磁敏感性（EMS）的産生機理，講解電磁兼容設計的基本原則，包括屏蔽、濾波、接地、走綫規則等。強調在PCB（印刷電路闆）設計、係統集成過程中的EMC考量，以確保電子設備在復雜電磁環境下正常工作。 電源完整性（PI）與信號完整性（SI）：深入分析電源分配網絡（PDN）的設計，包括去耦電容的選型與布局、紋波抑製等。講解信號傳播中的反射、串擾、損耗等問題，介紹阻抗匹配、差分信號、眼圖分析等SI技術，以保證高速數字信號的傳輸質量。 第二部分：現代電子設計工具與流程 本部分將聚焦於當前電子設計領域主流的EDA（電子設計自動化）工具及其在設計流程中的應用。 原理圖設計與仿真：介紹主流EDA工具（如Altium Designer, Cadence Allegro/OrCAD, Eagle等）的原理圖繪製流程，以及Spice仿真器（如HSPICE, LTspice, PSpice等）在模擬電路設計驗證中的應用。重點講解仿真模型的選擇、仿真參數的設置以及仿真結果的分析。 PCB布局布綫與製造：詳述PCB設計流程，包括元件庫的建立、封裝的選擇、PCB的規則設置、層次化設計、覆銅處理、淚滴添加等。深入講解差分對布綫、高頻信號布綫、電源層/地層設計、散熱設計等關鍵技術。介紹PCB製造工藝流程、可製造性設計（DFM）原則，以及 Gerber文件生成與審核。 FPGA/CPLD設計流程：全麵介紹使用FPGA/CPLD進行數字係統設計的方法。包括項目創建、HDL代碼編寫、行為仿真、綜閤、映射、布局布綫、時序分析、比特流生成、下載與調試等全流程。重點講解IP核的集成、IP集成器（IP Integrator）的使用、時序約束的編寫與優化。 嵌入式係統硬件設計：深入探討嵌入式係統硬件平颱的設計，包括微處理器/微控製器選型、存儲器接口設計、外設接口（如UART, SPI, I2C, USB, Ethernet）的設計與配置、時鍾係統設計、電源設計等。強調係統級性能、功耗與成本的權衡。 高級仿真與驗證技術：介紹更高級的仿真技術，如混閤信號仿真、寄生參數提取與仿真、三維電磁場仿真（如HFSS, CST）在天綫設計、射頻電路設計中的應用。探討形式化驗證、覆蓋率分析等驗證方法，確保設計質量。 第三部分：電子設計的綜閤應用與前沿探索 本部分將結閤具體應用領域，展示電子設計技術在解決實際問題中的威力，並展望未來發展趨勢。 物聯網（IoT）設備設計：探討低功耗設計、無綫通信技術（Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, LoRa等）的選擇與集成、傳感器接口設計、邊緣計算硬件平颱的構建等IoT設備設計中的關鍵技術。 高性能計算與數據中心：分析服務器、高性能工作站等設備中涉及的高速互連技術（PCIe, DDR5等）、多核處理器集成、高密度PCB設計、散熱解決方案、電源係統設計等。 人工智能（AI）與機器學習硬件加速：研究專門用於AI/ML計算的硬件架構，如GPU、TPU、NPU等的設計原理，以及相關的FPGA/ASIC加速方案，探討模型部署在嵌入式平颱上的硬件挑戰。 射頻（RF）與微波電路設計：深入講解射頻電路的基本概念，包括S參數、阻抗匹配、噪聲係數、綫性度等。重點介紹LNA、PA、混頻器、振蕩器等RF模塊的設計，以及射頻PCB的設計規範、微帶綫/帶狀綫設計、同軸連接器與PCB的連接等。 嵌入式係統軟件與硬件協同設計：強調軟硬件協同設計的重要性，探討驅動程序開發、操作係統移植、BSP（Board Support Package）的構建，以及硬件設計如何為軟件運行提供最優支持，軟件設計如何充分發揮硬件性能。 新興電子技術展望：對可穿戴設備、柔性電子、生物電子、量子計算硬件等新興領域的設計挑戰與潛在技術進行探討，激發讀者的創新思維。 本書特色： 緊密結閤實踐：本書並非純粹的理論堆砌，而是大量引用實際項目案例、工程經驗和常見的設計誤區，幫助讀者快速掌握理論知識在實際工程中的應用。 注重前沿技術：內容緊跟行業發展步伐，涵蓋瞭目前電子設計領域的熱點和前沿技術，如AI硬件加速、IoT通信協議、高速信號處理等。 工具驅動：重點介紹主流EDA工具的使用方法與設計流程，讓讀者能夠快速上手，將所學知識轉化為實際的設計成果。 係統性與全麵性：從基礎理論到高級應用，從硬件設計到軟硬件協同，本書力求為讀者構建一個完整、係統的電子設計知識體係。 可讀性強：語言通俗易懂，邏輯清晰，配以大量的圖示、錶格和代碼示例，便於讀者理解和消化。 目標讀者： 電子工程、通信工程、計算機科學與技術等相關專業的在校學生。 初、中級電子工程師，希望係統提升電子設計技能和拓寬技術視野。 高級工程師，希望瞭解最新的技術動態和設計方法。 從事産品研發、硬件設計、係統集成等工作的技術人員。 對電子技術感興趣的業餘愛好者。 通過學習本書，讀者將能夠深刻理解現代電子設計的復雜性與精妙之處，掌握將創意轉化為可行産品所需的核心技能，並在快速變化的電子技術領域保持競爭力。本書不僅是一本技術手冊，更是一份引導讀者在電子設計道路上不斷探索與創新的指南。

評分☆☆☆☆☆

這本書在結構上呈現齣一種明顯的“散裝”感，各個章節之間的邏輯跳轉顯得生硬而缺乏有效的過渡。我期望的“綜閤應用”應該是體現齣係統工程的思維，即如何將模擬電路、數字電路、軟件算法和物理實現（如PCB熱管理、機械結構接口）整閤到一個高效的整體中。這本書似乎將這些領域割裂開來，電子部分講完瞭，然後機械地加上幾頁關於PCB布綫規範的內容，最後再匆匆提及軟件接口。例如，在討論高功率密度設計時，關鍵在於散熱路徑的設計，這涉及到熱阻的計算、散熱器的選型、以及如何通過布局來引導氣流——這些都是緊密耦閤的物理學和電子學問題。這本書在涉及熱管理時，僅僅給齣瞭一個通用的“注意散熱”的建議，完全沒有提供任何關於如何量化熱流密度或使用有限元分析（FEA）軟件來優化熱設計的具體指導。這種分離式的知識結構，無法培養讀者進行真正的係統級設計的能力。當我試圖將它提到的某個數字濾波器的實現，與實際PCB上因地綫噪聲而産生的模擬輸入誤差關聯起來時，這本書提供的知識框架根本無法支持我建立這種跨域的聯係。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和案例選擇，讓我聯想到上個世紀末期的技術手冊，盡管它試圖用現代的術語來包裝，但內核的陳舊感難以掩蓋。我特彆關注的領域在於嵌入式係統的實時操作係統（RTOS）調度優化以及如何在高並發數據流下保證數據一緻性和低延遲的硬件加速架構。我本想從中找到一些關於RISC-V在特定領域（比如邊緣計算加速器）的定製化指令集擴展與軟件協同設計的深度探討，或者至少是關於如何有效地利用FPGA資源來實現特定算法卸載的實用技巧。結果，書中關於微控製器的描述，大多停留在簡單的GPIO操作和中斷處理上，對於復雜的片上總綫架構（如AXI或TileLink）的仲裁機製和性能瓶頸分析幾乎是隻字未提。更令人失望的是，在提及其“綜閤應用”的部分時，它選取瞭諸如簡單的LED燈控製和UART通信這樣的入門級項目作為範例。這些例子與當今行業內對“綜閤應用”的期待——例如，基於AIoT的分布式傳感器網絡的安全通信協議棧、基於TFT-LCD的復雜圖形渲染管綫優化——相去甚遠。如果我是一名剛剛接觸單片機的學生，或許這會是一本不錯的入門書，但對於尋求突破當前設計瓶頸、提升係統整體性能的專業人士而言，它提供的價值微乎其微，更像是對基礎知識的重復梳理，缺乏對行業發展方嚮的敏銳洞察。

評分☆☆☆☆☆

這本書，坦白說，給我的感覺就像是在一個非常繁忙的集市上，試圖尋找一個安靜的角落來品嘗一杯上好的清茶。我拿起它，期待著能深入瞭解一些前沿的、能解決實際工程難題的電子設計思路和方法，特彆是那些關於如何將最新的半導體工藝與復雜的係統集成無縫結閤的實踐技巧。然而，讀完前幾章後，我發現它更像是一本詳盡的、麵嚮基礎知識普及的教材。它花費瞭大量的篇幅來闡述歐姆定律、基爾霍夫定律這些基礎概念，這對於一個已經有多年經驗的工程師來說，無疑是一種時間的浪費。我更希望看到的是對高級電源管理芯片的拓撲結構進行深入的剖析，或者是在高頻信號完整性分析中，麵對新興封裝技術時，設計者應該如何調整仿真模型和迭代設計流程的具體案例。我遇到的一個核心難題是如何優化一個需要超低功耗和高可靠性的醫療器械中的傳感器接口電路，這要求對噪聲抑製和電磁兼容（EMC）有極其精細的控製。這本書中涉及的EMC部分過於理論化，缺乏針對具體應用場景，比如PCB布局層疊設計、敏感器件的屏蔽和去耦策略的“手把手”指導。我需要的是能直接套用到我當前項目中的那些“黑科技”和經過驗證的經驗總結，而不是停留在教科書式的推導和定義上。這本書的深度，在我看來，隻觸及瞭“電子設計”這個廣闊領域的錶層，遠未能觸及到“現代”和“綜閤應用”所應有的復雜度與前瞻性。

評分☆☆☆☆☆

如果說這本書有什麼突齣的特點，那可能就是它對一些過時或已經被更優方案取代的技術標準依然給予瞭不小的篇幅。我正在負責一個需要與工業自動化係統集成的項目，這要求我們必須采用最新的、支持高速、安全特性的現場總綫協議，比如基於以太網的TSN（時間敏感網絡）。我希望這本書能提供關於如何設計支持TSN所需的硬件MAC層和必要的硬件時間戳單元的最新指南，以及如何在SoC級彆上實現這些功能的深度解析。然而，書中對通信接口的介紹卻大量篇幅仍在闡述較為傳統的CAN或RS-485協議的底層細節，這些協議雖然仍在使用，但已不能代錶“現代電子設計技術”的核心方嚮。這種對技術趨勢的滯後反映，使得這本書在專業性上大打摺扣。對於我們這些需要緊跟技術前沿，確保産品在未來幾年內仍具有競爭力的設計者來說，閱讀一本對最新行業標準缺乏前瞻性介紹的書籍，其邊際效用非常低。它更像是一本對過去十年電子技術的迴顧錄，而不是一本麵嚮未來挑戰的工具書。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的語言風格感到非常睏惑，它似乎在努力地在“學術的嚴謹性”和“大眾的可讀性”之間尋找一個平衡點，但最終的結果卻是兩邊都沒做好。一方麵，它充斥著大量的縮寫和符號，但對這些關鍵術語的首次齣現和詳細解釋卻處理得非常含糊，這使得閱讀過程充滿瞭“查字典”式的中斷，極大地打斷瞭思維的連貫性。另一方麵，在需要詳細論證的地方，它又顯得過於口語化和主觀，缺乏嚴謹的數學推導或仿真驗證作為支撐。我希望看到的是針對特定設計挑戰的對比分析——比如，在處理高精度ADC采樣時，使用Sigma-Delta架構相對於SAR架構在特定噪聲環境下各自的優劣勢，以及如何通過軟件校準來彌補硬件的固有缺陷。這本書中對此類深入的權衡討論缺失瞭。我個人最近在為一個需要高動態範圍圖像采集的視覺係統進行電路設計，對前端的模擬前端（AFE）設計有著極高的要求，特彆是關於跨導放大器的非綫性失真控製。這本書中，這部分內容被一筆帶過，僅用瞭一段話概括瞭“綫性度很重要”，這對於解決實際問題來說，無異於飲鴆止渴。它更像是一份知識點的羅列，而不是一套解決問題的工具箱。