電子係統設計(第2版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李金平瀋明山薑餘祥 著

圖書標籤:

• 電子係統設計
• 電路設計
• 數字電路
• 模擬電路
• 嵌入式係統
• Verilog
• VHDL
• FPGA
• EDA
• 電子工程

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齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121180057

商品編碼：29729755585

包裝：平裝

齣版時間：2012-09-01

基本信息

書名:電子係統設計(第2版)

定價：59.80元

售價：40.7元,便宜19.1元,摺扣68

作者:李金平瀋明山薑餘祥

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2012-09-01

ISBN：9787121180057

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版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.763kg

編輯推薦

內容提要

　　本書是依據高等工科院校電子技術實踐教學大綱的基本要求，並結閤作者多年的科研與教學的經驗編寫的。全書以電子係統設計為目標，係統講解瞭元器件選擇、傳感器應用、信號調理電路、A/D和D/A轉換、可編程器件開發應用、單片機係統、驅動電路及PCB等設計原理與設計方法，並提供瞭大量、翔實的設計實例。本書適應應用型人纔的培養需求，具有先進性、實用性、係統性和靈活性。

目錄

'章 電子係統設計基礎知識
1.1 電子係統的設計方法
1.1.1 明確係統的設計任務和要求
1.1.2 方案的比較與選擇
1.1.3 單元電路的設計、參數計算和元器件選擇
1.1.4 電路的仿真
1.1.5 電路圖的繪製及印製電路闆的設計
1.2 電子係統的組裝與調試
1.2.1 電子係統的組裝
1.2.2 電子係統的調試
1.3 電子係統的抗乾擾技術
1.3.1 在乾擾源處采取措施
1.3.2 在耦閤通道上采取措施
1.3.3 在傳輸通道上采取措施
思考題與習題
第2章 常用電子元器件
2.1 電阻器
2.1.1 電阻器的作用
2.1.2 電阻器的分類
2.1.3 電阻器的主要技術指標
2.1.4 電阻器的閤理選用與質量判彆
2.2 電位器
2.2.1 電位器的作用
2.2.2 電位器的分類
2.2.3 電位器的主要技術指標
2.2.4 幾種常用的電位器
2.2.5 電位器的閤理選用與質量判彆
2.3 電容器
2.3.1 電容器的作用
2.3.2 電容器的分類
2.3.3 電容器的主要技術參數
2.3.4 幾種常用的電容器
2.3.5 電容器的閤理選用與質量判彆
2.4 電感器和變壓器
2.4.1 電感器
2.4.2 變壓器
2.5 繼電器
2.5.1 繼電器的作用
2.5.2 繼電器的分類
2.5.3 電磁式繼電器的主要參數
2.5.4 電磁式繼電器的閤理選用與質量判彆
2.6 半導體器件
2.6.1 晶體二極管
2.6.2 晶體三極管
2.6.3 場效應管(FET)
2.6.4 晶閘管
2.7 常用集成電路器件
2.7.1 集成電路的分類
2.7.2 集成電路的主要參數
2.7.3 常用集成電路簡介
2.7.4 集成電路的選用原則及注意事項
2.8 傳感器
2.8.1 溫敏傳感器
2.8.2 光電傳感器
2.8.3 氣敏傳感器
2.8.4 濕敏傳感器
2.8.5 磁敏傳感器
2.8.6 力敏傳感器
2.8.7 傳感器的選用
思考題與習題
第3章 電子電路的仿真
3.1 Multisim概述
3.2 Multisim的操作使用方法
3.2.1 設計主界麵的進入及主界麵的介紹
3.2.2 Multisim主菜單簡介
3.2.3 Multisim元件數據庫介紹
3.2.4 Multisim的虛擬儀器儀錶簡介
3.2.5 在Multisim中建立並仿真電路
3.3 Multisim的主要分析功能
3.3.1 直流工作點分析
3.3.2 交流分析
3.3.3 瞬態分析
3.3.4 傅裏葉分析概述
3.3.5 失真分析
3.3.6 直流掃描分析
3.3.7 DC和AC靈敏度分析
3.3.8 參數掃描分析
3.3.9 溫度掃描分析
3.3.10 零-極點分析
3.3.11 其他分析
3.4 Multisim的應用實例
3.4.1 電子元器件的性能測試
3.4.2 濾波電路分析
3.4.3 模擬電路的設計與分析
3.4.4 數字電路的設計與分析
思考題與習題
第4章 電子係統中的常用單元電路設計
4.1 穩壓電源電路的設計
4.1.1 穩壓電源的主要技術指標及組成
4.1.2 整流、濾波電路及其設計
4.1.3 直流穩壓電路及其設計
4.2 信號發生電路的設計
4.2.1 信號發生電路的主要性能要求
4.2.2 信號發生電路的一般設計方法
4.2.3 正弦波振蕩電路的設計
4.2.4 RC方波振蕩電路的設計
4.2.5 函數發生器的設計
4.3 信號選擇電路的設計
4.3.1 多路信號選擇電路
4.3.2 有源濾波電路的設計
4.4 信號調理單元電路的設計
4.4.1 小信號放大電路
4.4.2 頻率變換電路設計
4.4.3 信號整形電路設計
4.5 A/D、D/A接口電路的設計
4.5.1 A/D接口電路設計
4.5.2 D/A接口電路設計
4.6 驅動電路的設計
4.6.1 常用驅動器的選擇及其典型應用
4.6.2 常用光電耦閤器的選擇及其驅動電路
4.7 控製單元電路的設計
4.7.1 聲控電路及其設計
4.7.2 光控電路及其設計
4.7.3 遙控電路及其設計
思考題與習題
第5章 係統可編程技術
5.1 可編程器件的基本原理
5.1.1 可編程邏輯器件概述
5.1.2 可編程邏輯器件基本結構
5.2 高密度係統可編程邏輯器件
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器件的編程、適配與邊界掃描測試技術
5.3 可編程邏輯器件開發軟件及應用
5.3.1 QuartusII軟件的安裝
5.3.2 QuartusII軟件的主界麵
5.3.3 文本輸入設計法
5.3.4 原理圖輸入設計法
5.3.5 QuartusII的層次化設計
5.3.6 VHDL設計
5.4 數字係統開發實例
5.4.1 ASM圖與交通燈控製器設計
5.4.2 齣租車計程計價錶
5.5 Nios II係統設計實例
5.5.1 Nios II軟核處理器設計
5.5.2 Nios 應用程序開發
5.6 係統可編程模擬器件
5.6.1 可編程模擬器件概述
5.6.2 Lattice的ispPAC係列器件的結構
5.5.3 ispPAC接口
5.6.4 UREFOUT緩衝電路
5.6.5 ispPAC增益調整方法
5.6.6 有源濾波器設計
5.7 PAC-Designer軟件及開發實例
5.7.1 可編程模擬器件的開發流程
5.7.2 ispPAC10器件開發應用示例
5.7.3 ispPAC20器件開發應用示例
5.7.4 ispPAC80器件開發應用示例
思考題與習題
第6章 單片機應用係統設計
6.1 小應用係統設計
6.1.1 MCS-51係列單片機結構
6.1.2 AT89C52單片機指令集
6.1.3 AT89C52單片機小應用係統
6.2 單片機係統擴展
6.2.1 數據存儲器
6.2.2 I/O接口擴展
6.3 單片機接口電路設計
6.3.1 鍵盤接口電路
6.3.2 顯示接口
6.3.3 打印接口
6.3.4 通信接口
思考題與習題
第7章 電子繪圖軟件
7.1 Protel概述
7.1.1 國內EDA軟件現狀
7.1.2 電路闆設計步驟
7.2 Protel 99 SE安裝
7.3 Protel電路原理圖設計
7.3.1 原理圖設計流程
7.3.2 數據庫文件
7.3.3 原理圖設計過程
7.3.4 原理圖常用命令
7.3.5 原理圖庫設計
7.3.6 原理圖Miscellaneous Devices庫器件清單
7.4 印製電路闆（PCB）設計
7.4.1 新建PCB文件
7.4.2 PCB綫路闆信號層管理
7.4.3 PCB繪圖工具
7.4.4 PCB布綫規則
7.4.5 PCB布綫步驟
7.4.6 PCB庫管理
7.5 Keil與Proteus聯調
7.5.1 聯調環境設置
7.5.2 編輯工程文件
7.5.3 聯調
思考題與習題
第8章 實用電子係統設計舉例及課題
8.1 電子係統綜閤設計實例
8.1.1 數控直流電源的設計
8.1.2 波形發生器的設計
8.1.3 簡易邏輯分析儀的設計
8.1.4 簡易數字存儲示波器設計
8.2 電子技術課程設計課題
8.2.1 CDMA設備用AC/DC開關穩壓電源
8.2.2 多路輸齣的直流穩壓電源
8.2.3 小功率綫性直流穩壓電源
8.2.4 開關型直流穩壓電源
8.2.5 簡易開關式充電器
8.2.6 鎳鎘電池快速充電器
8.2.7 車用鎳鎘電池充電器
8.2.8 車距報警器
8.2.9 氣體煙霧報警器
8.2.10 汽車無綫報警器
8.2.11 電子體溫計
8.2.12 開關電源電磁乾擾濾波器
8.2.13 抗混疊低通濾波器
8.2.14 階梯波發生器
8.2.15 自行車時速錶
8.2.16 電阻精度篩選儀
8.2.17 信號波形發生器
8.2.18 OCL低頻功率放大器
8.2.19 洗衣機控製電路
8.2.20 無綫紅外耳機
8.2.21 無綫遙控電控鎖
8.2.22 綫路尋跡器
8.2.23 8路搶答器
8.3 電子係統綜閤設計課題
8.3.1 有關電源的課題
8.3.2 有關信號源的課題
8.3.3 有關放大器的課題
8.3.4 有關電參量測量和電子儀器的課題
8.3.5 有關數據采集的課題
8.3.6 有關檢測和自動控製的課題
8.3.7 有關無綫電的課題'

作者介紹

文摘

序言

《電子係統設計(第2版)》是一本麵嚮電子工程、計算機科學及相關領域研究人員、工程師和高年級本科生、研究生而精心打造的專業技術書籍。本書深入淺齣地探討瞭現代電子係統設計的核心原理、方法論、工具以及最佳實踐。它旨在為讀者構建一個全麵而係統的知識框架，使其能夠從概念構思階段直至最終産品實現，都能遊刃有餘地應對復雜的設計挑戰。 本書並非簡單羅列電子元器件的參數或電路圖，而是著重於係統層麵的思考和設計思維的培養。它將電子係統視為一個有機整體，強調不同子係統之間的協同工作、接口規範以及整體性能的權衡。從宏觀的係統架構選擇，到微觀的信號完整性分析，再到軟件與硬件的深度融閤，本書都給予瞭充分的關注。 第一部分：係統設計基礎與架構 在進入具體的電路設計之前，本書首先建立起堅實的係統設計基礎。我們將從以下幾個關鍵方麵展開： 係統需求分析與規格定義： 任何成功的電子係統都始於清晰、準確的需求。本部分將指導讀者如何從模糊的用戶需求中提煉齣可執行的技術規格，包括功能性需求、性能指標（如速度、功耗、精度）、可靠性要求、成本約束以及環境適應性等。我們將探討不同的需求分析模型和方法，並強調在設計初期就建立一套科學、可驗證的規格體係的重要性。 電子係統架構設計： 架構是係統的骨架。本書將深入介紹多種常見的電子係統架構模式，如基於微處理器的架構、DSP架構、FPGA/ASIC架構、嵌入式係統架構以及高性能計算架構等。我們將分析不同架構的優缺點、適用場景以及設計權衡。讀者將學習如何根據係統需求選擇最閤適的架構，並理解分層設計、模塊化設計等核心架構原則。 硬件-軟件協同設計： 現代電子係統往往是軟硬件緊密集成的産物。本書將詳細闡述硬件和軟件在設計過程中的相互影響和協同優化。我們將探討如何進行硬件抽象層（HAL）的設計，如何定義軟件接口（API），以及如何有效地進行軟件仿真和硬件在環（HIL）測試。讀者將認識到，一個優秀的電子係統設計者必須同時具備對硬件和軟件的深刻理解。 設計流程與方法學： 從概念到原型，再到量産，電子係統的設計經曆一個復雜而嚴謹的流程。本書將梳理並介紹當前業界主流的設計流程，包括需求獲取、架構設計、詳細設計、實現、驗證、測試和部署等各個階段。我們還將探討敏捷開發、迭代設計等現代設計方法學在電子係統設計中的應用，以及如何通過版本控製、文檔管理等實踐來提高設計效率和質量。 第二部分：核心子係統設計與實現 在建立瞭係統的整體觀後，本書將深入探討構成電子係統的各個關鍵子係統的設計細節： 信號處理與數據采集： 傳感器是電子係統感知世界的眼睛和耳朵。本部分將深入研究各種傳感器的原理、特性以及數據采集係統（DAS）的設計。我們將講解采樣定理、量化誤差、噪聲抑製技術、濾波器設計（模擬與數字）以及模數轉換器（ADC）和數模轉換器（DAC）的選擇與應用。讀者將學會如何設計高精度、高效率的數據采集前端。 處理器與微控製器選型及應用： 處理器是係統的“大腦”。本書將詳細分析不同類型處理器（CPU、GPU、DSP、FPGA、ASIC）的架構特點、指令集、性能指標和功耗特性。我們將重點講解微控製器（MCU）的選型原則、片上外設（如定時器、ADC、通信接口）的應用，以及如何根據應用需求進行嵌入式係統平颱的搭建。 存儲器係統設計： 數據的存儲和訪問是電子係統性能的關鍵因素之一。本部分將介紹各種存儲器技術，如DRAM、SRAM、Flash、EEPROM等，並分析它們的性能、功耗、成本和適用場景。我們將探討內存控製器設計、緩存一緻性問題以及存儲器接口協議（如DDR、SPI、I2C）的應用。 通信接口與網絡： 電子係統需要彼此通信，也需要連接到外部世界。本書將詳細介紹各種串行和並行通信接口，包括UART、SPI、I2C、USB、Ethernet、PCIe等。我們將講解它們的物理層和協議層設計，以及在不同應用場景下的配置和優化。同時，我們也會觸及無綫通信接口（如Wi-Fi、Bluetooth）的基礎原理及其在係統集成中的考量。 電源管理與功耗優化： 功耗是製約許多電子設備性能的關鍵因素，尤其是在便攜式和物聯網設備中。本部分將深入探討電源轉換技術（如LDO、DC-DC轉換器）、電池管理係統（BMS）的設計、低功耗模式的實現以及功耗分析和優化技術。讀者將學習如何設計高效、穩定的電源係統，並有效降低係統的整體功耗。 射頻（RF）與混閤信號設計基礎： 對於涉及無綫通信或模擬信號處理的係統，射頻和混閤信號設計是不可或缺的。本書將簡要介紹射頻鏈路的基本組成、阻抗匹配、噪聲係數、綫性度等概念，以及混閤信號電路（如PLL、ADC/DAC）的設計考量。我們將強調在設計中對寄生效應和串擾的關注。 第三部分：設計驗證、測試與優化 高質量的電子係統離不開嚴格的驗證和測試。本書的第三部分將聚焦於此： 硬件描述語言（HDL）與邏輯綜閤： 對於FPGA和ASIC設計，Verilog或VHDL等HDL是核心的描述語言。本書將介紹HDL的基本語法、建模風格以及常用的設計模式。我們將講解邏輯綜閤的過程，如何將HDL代碼轉化為門級網錶，以及綜閤器對時序和麵積的優化。 仿真與時序分析： 仿真是在設計早期發現錯誤的有效手段。本書將介紹各種仿真級彆（行為級、寄存器傳輸級RTL、門級）的仿真器使用，以及測試平颱的搭建。我們將深入講解靜態時序分析（STA），如何評估設計的時序裕度，並識彆潛在的時序違例。 信號完整性（SI）與電源完整性（PI）分析： 隨著信號速率的提高，信號完整性問題日益突齣。本書將講解傳輸綫理論、反射、串擾、過衝、振鈴等SI現象，以及PCB布局布綫對SI的影響。同時，我們將探討電源完整性問題，如電壓跌落（IR drop）、電源噪聲，以及如何通過PCB設計來改善PI。 嵌入式軟件測試與調試： 嵌入式軟件的調試具有其獨特性。本書將介紹各種調試工具（如JTAG、SWD、邏輯分析儀）的使用，以及代碼覆蓋率、單元測試、集成測試等軟件測試策略。我們將強調調試技巧和問題定位方法，以確保軟件的穩定性和可靠性。 係統級驗證與可製造性設計（DFM）： 在係統層麵，我們將探討如何進行端到端的係統級驗證，確保所有子係統協同工作正常。此外，本書還將介紹可製造性設計（DFM）和可測試性設計（DFT）的理念，以及如何從設計初期就考慮生産製造和測試的便利性，從而降低製造成本和提高良品率。 第四部分：前沿技術與未來趨勢 為瞭讓讀者站在電子係統設計的前沿，本書的最後一部分將展望一些重要的前沿技術和未來發展趨勢： 人工智能（AI）在電子係統設計中的應用： 探討AI在自動代碼生成、硬件加速、設計優化、芯片故障診斷等方麵的應用前景。 物聯網（IoT）係統設計考量： 重點關注低功耗、無綫連接、安全性、實時性以及大規模部署等IoT係統特有的設計挑戰。 高級封裝技術與異構集成： 介紹Chiplet、3D IC等新興封裝技術對係統性能和集成度的影響。 量子計算與未來電子係統： 簡要介紹量子計算的基本原理及其對未來電子信息産業可能帶來的顛覆性變革。 本書的特色： 係統性強： 全麵覆蓋電子係統設計的各個層麵，從宏觀架構到微觀細節。 理論與實踐結閤： 既有深入的理論闡述，也包含豐富的實際案例和工程經驗。 方法論導嚮： 強調設計思維和工程方法，幫助讀者掌握解決問題的能力。 前沿性： 關注最新技術發展和行業趨勢。 語言精煉，邏輯清晰： 采用清晰準確的語言，層層遞進，便於理解。 通過閱讀《電子係統設計(第2版)》，讀者將能夠係統地掌握現代電子係統設計的核心技能，提升解決復雜工程問題的能力，為在瞬息萬變的電子技術領域取得成功奠定堅實的基礎。本書的目標是成為每一位電子工程師案頭的必備參考，也是相關專業課程的理想教材。

評分☆☆☆☆☆

這本《模擬電路設計與仿真》簡直是電子工程領域的一股清流，它沒有那種高高在上的理論說教，而是非常接地氣地將復雜的模擬電路知識拆解得清清楚楚。我記得我之前對運算放大器的理解總停留在“一個有無限增益”的抽象層麵，這本書裏卻通過大量的實例和詳細的步驟圖，手把手地教你如何從零開始設計一個低噪聲、高精度的放大電路。尤其讓我印象深刻的是關於反饋理論的講解，作者沒有簡單地套用公式，而是用瞭一個非常形象的比喻，把負反饋比作一個“精密的調控係統”，生動地解釋瞭它如何穩定電路性能、減小失真。這本書的排版也非常友好，圖文並茂，許多關鍵公式都配有推導過程，這對於想深入理解原理而不是死記硬背的學生來說，簡直是福音。我特彆推薦那些正在準備參加電子設計競賽的同學，裏麵關於濾波器和ADC/DAC接口部分的實例，可以直接拿來作為項目參考。

評分☆☆☆☆☆

我最近在整理FPGA設計流程，翻閱瞭《VHDL/Verilog高級綜閤與驗證技術》，這本書簡直是為有一定基礎、想衝擊更高層次數字設計的開發者量身定做的。它沒有浪費篇幅在基礎語法教學上，而是直接聚焦於如何寫齣“可綜閤”且“高效能”的代碼。我特彆欣賞作者對於時序邏輯設計的嚴謹態度，書中對建立時間（Setup Time）和保持時間（Hold Time）的分析，結閤實際的路徑延遲計算，提供瞭很多避免亞穩態的工程技巧。特彆是關於狀態機的描述，它係統地對比瞭One-Hot、Gray Code等不同編碼方式的資源消耗和速度特性，並給齣瞭在特定場景下的最佳選擇建議。此外，這本書對仿真驗證方法的講解也非常深入，特彆是覆蓋率分析和形式驗證的概念，幫助我構建瞭一套更可靠的測試平颱。這本書的難度稍高，但對於想從“能跑起來”進階到“跑得快、資源省”的數字設計人員來說，絕對是提升專業水平的利器。

評分☆☆☆☆☆

關於《現代通信係統原理與應用》這本書，我的感受是它成功地架起瞭一座從理論物理到實際工程的橋梁。在很多教科書中，傅裏葉變換和調製解調理論往往是枯燥的數學推導，讓人難以理解它們在實際無綫電波中的意義。但這本書非常巧妙地將這些抽象概念與具體的通信係統模塊（如OFDM、擴頻通信）結閤起來。比如在講解正交頻分復用（OFDM）時，作者沒有直接拋齣復雜的復數運算，而是從“如何對抗多徑衰落”這個實際問題齣發，逐步引齣FFT/IFFT在頻域均衡中的核心作用，這種“問題驅動”的敘述方式極大地激發瞭我的學習興趣。書中的圖示質量極高，幾乎每一張圖都在闡述一個重要的概念或性能對比。對於那些對5G、Wi-Fi等現代通信技術感興趣，但又苦於缺乏紮實數學基礎的讀者，這本書提供瞭一個非常友好且富有洞察力的切入點，它讓你真正明白信號是如何在噪聲中被提取和重建的。

評分☆☆☆☆☆

《信號完整性與電源完整性設計》這本書，對於PCB設計工程師來說，簡直是一本“避雷寶典”。在高速數字電路設計中，信號的串擾、反射、地彈這些“看不見的敵人”纔是真正決定産品成敗的關鍵。這本書的視角非常獨特，它沒有停留在CAD軟件的操作層麵，而是從電磁場理論和傳輸綫理論齣發，深入剖析瞭這些問題的物理根源。例如，關於阻抗匹配的部分，作者不僅講解瞭50歐姆這個標準值的來由，還通過仿真結果對比展示瞭不同走綫寬度、介質厚度對迴波損耗的影響，數據圖錶極其詳盡。最讓我受益的是關於去耦電容布局的章節，書中清晰地劃分瞭不同頻率段的去耦策略，並解釋瞭為什麼有時候多顆小容量電容比一顆大容量電容更有效，這完全顛覆瞭我之前“電容越大越好”的樸素認知。這本書的理論深度足夠，但作者的敘述又保持瞭工程師的務實性，讓人讀完後能立即應用到實際的闆級設計中，避免瞭許多昂貴的設計返工。

評分☆☆☆☆☆

我對這本《嵌入式係統底層驅動開發實戰》的評價隻能用“乾貨滿滿”來形容。市麵上很多關於嵌入式的書，要麼是停留在理論概念，要麼就是代碼堆砌，看得人雲裏霧裏。但這本書的厲害之處在於，它完全是以一個實際項目為導嚮，從最基礎的寄存器配置講起，逐步深入到中斷服務程序、定時器應用，最後到復雜的外設（比如SPI和I2C）驅動開發。作者的編程風格非常規範和嚴謹，注釋清晰到令人發指，每一個宏定義、每一個位操作都有明確的意圖說明。我印象最深的是關於DMA（直接內存存取）的章節，以前我一直對DMA感到恐懼，覺得它太底層、太難懂，但這本書通過一個高速數據采集的案例，把DMA的工作流程、硬件與軟件的交互點講得透徹明瞭，讀完之後我立刻上手寫齣瞭自己的DMA程序，效率比以前用CPU輪詢高瞭不止一個數量級。對於想從“會用”STM32庫函數升級到“理解並掌控”硬件的工程師來說，這是必讀的指南。