电子工程师备-关键技能速成宝典 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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胡斌，胡松 著

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• PCB设计
• 电子设计
• 快速学习
• 技能提升
• 工程师必备

店铺： 玖创图书专营店

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115320322

商品编码：29776300456

包装：平装

出版时间：2013-10-01

基本信息

书名：电子工程师备-关键技能速成宝典

定价：89元

作者：胡斌,胡松

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2013-10-01

ISBN：9787115320322

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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双栏排版，容量大。采用了双栏排版的格式，信息量大，在有限的篇幅内为读者奉献更多的知识。
图表细说，好理解。采用大量的线条图、照片图、“会说话”的电路图和简洁明了的表格阐述问题，通俗易懂。
细节精讲，易掌握。对重点内容进行了事无巨细的解说，分析透彻，使学习不再一知半解。

另作者的知名度也是的卖点之一。
胡斌，正式出版著作一百余本，图书畅销度非常高，其作品有两大特色：分析透彻、形式新颖。胡斌对知识点的描述非常详尽，并很注重适应读者的阅读习惯，创新图书表现形式，以减轻读者的阅读负担，提高读者的阅读效率，此“人性化”的写作风格深受广大读者的欢迎，好评如潮。

胡斌是电子技术类图书中产量**的作者，同时也是畅销度**的作者。

内容提要

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《电子工程师关键技能速成宝典》以培养实际动手操作技能为出发点，从基础知识讲起，系统地介绍了电子工程师必学的关键实操技能，内容包括：百余种元器件引脚的识别和检测方法、百余种元器件典型应用电路和单元电路的故障分析及检修方法、电路故障的20种检查方法、故障机理、职场面试题集以及用于电路设计的各种知识及应用等。

《电子工程师关键技能速成宝典》内容丰富，力求迅速培养读者的动手能力，提高技能操作水平，实现读者电子工程师的梦想。本书可作为培养动手能力的指导手册之用，适合广大立志成为电子工程师的各级别电子爱好者学习参考。

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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电子工程师进阶之路：核心技术深度解析与实践指南 引言 在日新月异的科技浪潮中，电子工程师扮演着至关重要的角色，他们是创造和优化现代世界中无数电子设备与系统的基石。从智能手机的微小芯片到浩瀚的航空航天技术，无不凝聚着电子工程师的智慧与汗水。然而，技术的飞速发展也对从业者提出了更高的要求。仅仅掌握基础理论已不足以应对复杂的工程挑战，深入理解核心技术、精通关键技能、并具备扎实的实践能力，才是成为一名卓越电子工程师的必由之路。 本书旨在为广大电子工程师，特别是那些渴望突破瓶颈、迈向更高层次的专业人士，提供一本详实、深入、极具实践价值的参考指南。我们不提供速成捷径，而是聚焦于电子工程领域中最具影响力的核心技术，对其原理、设计方法、应用场景以及未来发展趋势进行全面而细致的剖析。通过本书的学习，读者将能够建立起对电子工程本质的深刻认知，掌握解决复杂工程问题的有效工具，并为个人职业生涯的可持续发展奠定坚实的基础。 第一章：现代集成电路设计与验证 集成电路（IC）是现代电子学的灵魂，其设计与验证的复杂性与日俱增。本章将深入探讨集成电路设计的各个环节，从需求分析、架构设计、逻辑实现，到物理实现与版图设计。我们将重点关注先进的EDA（Electronic Design Automation）工具在IC设计流程中的应用，例如Verilog/VHDL硬件描述语言（HDL）的精髓，以及SystemVerilog在验证中的强大功能。 前端设计与验证： HDL语言的深度运用： 深入讲解Verilog和VHDL在描述数字电路时的语法结构、时序控制、综合约束等关键概念。我们将通过实例分析，展示如何利用HDL语言高效地实现复杂的逻辑功能，并探讨不同HDL风格对综合结果的影响。 RTL（Register Transfer Level）设计原则： 阐述RTL设计的最佳实践，包括避免可综合性陷阱、提高代码效率、以及为后端设计预留优化空间。我们将分析典型的RTL设计模式，如状态机、流水线、缓存等，并讨论其设计思路与实现细节。 形式验证（Formal Verification）与仿真验证（Simulation Verification）： 详细介绍两种主要的验证方法。形式验证利用数学方法证明设计的正确性，我们将探讨模型检查（Model Checking）、等价性检查（Equivalence Checking）等技术。仿真验证则通过生成测试向量执行设计，我们将重点介绍事务级建模（Transaction-Level Modeling, TLM）以及UVM（Universal Verification Methodology）等先进的验证框架，强调其在提高验证效率和覆盖率方面的优势。 后端设计与物理实现： 逻辑综合（Logic Synthesis）： 讲解如何将HDL代码转换为门级网表，重点关注综合工具的优化策略，如面积、时序和功耗的权衡。我们将探讨不同逻辑库的选择对综合结果的影响。 布局布线（Place and Route）： 详细解析将门级网表映射到物理器件的过程，包括单元放置、时钟树综合（Clock Tree Synthesis, CTS）以及信号布线。我们将深入理解布线规则、时序修复技术以及物理验证（Physical Verification, PV）的重要性。 功耗分析与优化： 探讨静态功耗和动态功耗的来源，以及在设计过程中实现功耗优化的各种技术，如门控时钟（Clock Gating）、电源门控（Power Gating）等。 物理验证与DFM（Design for Manufacturability）： 强调DRC（Design Rule Check）、LVS（Layout Versus Schematic）等物理验证的重要性，确保设计能够顺利流片。介绍DFM的概念，旨在提高芯片的可制造性和良率。 先进工艺节点的挑战： 讨论在FinFET、GAA（Gate-All-Around）等先进工艺节点下，IC设计面临的新挑战，如短沟道效应、互连线电阻电容效应增强、以及工艺变化对设计的影响。 第二章：嵌入式系统软硬件协同设计与优化 嵌入式系统是连接物理世界与数字世界的桥梁，其设计涉及微处理器、外设、操作系统以及应用软件的深度整合。本章将聚焦于嵌入式系统软硬件协同设计，以及如何进行性能优化和功耗管理，以满足日益增长的嵌入式应用需求。 微处理器架构与选型： ARM架构深度解析： 详细介绍ARM Cortex-M/A系列处理器的架构特点、指令集、流水线以及特权级机制。我们将对比不同ARM核心的性能、功耗和成本，指导读者如何根据应用需求进行选型。 RISC-V架构的崛起： 探讨RISC-V指令集架构（ISA）的开放性、模块化以及可扩展性，分析其在物联网、嵌入式AI等领域的潜力。 DSP（Digital Signal Processor）与FPGA（Field-Programmable Gate Array）： 介绍DSP在信号处理方面的优势，以及FPGA在硬件加速和可重构性方面的独特价值，探讨其与通用处理器的协同应用。 嵌入式操作系统（RTOS）原理与应用： RTOS核心机制： 深入讲解任务管理、内存管理、进程间通信（IPC）、中断处理等RTOS核心概念。我们将分析FreeRTOS、RT-Thread等主流RTOS的内部实现原理。 实时性分析与优化： 探讨如何评估和保证嵌入式系统的实时性能，包括任务优先级调度、中断延迟分析以及死锁避免策略。 Linux在嵌入式系统中的应用： 介绍嵌入式Linux的构建、裁剪以及优化，包括U-Boot、Kernel配置、根文件系统制作等关键步骤，以及其在高端嵌入式设备中的优势。 硬件接口与驱动开发： 常用通信接口： 详细讲解SPI、I2C、UART、USB、Ethernet等常用通信协议的原理、时序以及在嵌入式系统中的实现。 ADC/DAC与传感器接口： 探讨模拟数字转换器（ADC）和数字模拟转换器（DAC）的工作原理，以及如何与各类传感器（如温度、湿度、加速度计）进行接口设计和数据采集。 驱动程序开发： 讲解设备驱动程序的设计原则、开发流程以及与内核的交互方式，强调中断处理、DMA（Direct Memory Access）的使用以及电源管理。 功耗管理与优化： 低功耗设计技术： 介绍在硬件和软件层面实现功耗优化的各种技术，如时钟门控、动态电压频率调整（DVFS）、低功耗模式（Sleep Mode, Deep Sleep Mode）的应用。 电源管理单元（PMU）与电池管理系统（BMS）： 探讨PMU的功能和设计，以及BMS在保障电池安全和延长续航方面的作用。 软硬件协同调试： 强调软件与硬件协同调试的重要性，介绍JTAG/SWD调试器、逻辑分析仪、示波器等常用调试工具的使用，以及如何利用日志输出和断点调试来定位问题。 第三章：通信系统核心技术与信号处理 通信系统是现代社会信息流动的动脉，其设计与优化依赖于深厚的信号处理理论和先进的通信技术。本章将深入探讨通信系统中的关键技术，从基带信号处理到射频前端，以及现代通信标准的发展。 数字信号处理（DSP）基础与应用： 采样定理与量化： 深入理解奈奎斯特采样定理，以及模拟信号数字化的过程，包括量化误差和编码。 傅里叶变换及其变种： 详细讲解离散傅里叶变换（DFT）、快速傅里叶变换（FFT）在信号频谱分析中的应用，以及Z变换在系统分析中的作用。 滤波器设计与实现： 介绍FIR（Finite Impulse Response）和IIR（Infinite Impulse Response）滤波器的原理，以及Butterworth、Chebyshev等经典滤波器类型的设计方法。 自适应信号处理： 探讨自适应滤波器在噪声消除、信号均衡等方面的应用，如LMS（Least Mean Squares）算法。 调制解调与编码技术： 模拟与数字调制： 详细讲解AM、FM、ASK、FSK、PSK、QAM等调制方式的原理、优缺点及其在不同通信场景下的应用。 信道编码与纠错： 介绍海明码、卷积码、BCH码、LDPC码（Low-Density Parity-Check）、Turbo码等纠错码的作用，以及它们如何提高通信系统的可靠性。 解调器设计： 分析不同解调方式（如相干解调、非相干解调）的设计要点，以及同步技术的实现。 无线通信基础： 射频（RF）电路基础： 讲解功率放大器（PA）、低噪声放大器（LNA）、混频器、锁相环（PLL）等RF关键器件的工作原理和设计考虑。 天线理论与设计： 介绍天线的基本参数（增益、方向性、阻抗匹配），以及常见天线类型（偶极子、贴片天线、微带天线）的设计与选择。 OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）： 深入分析OFDM技术的核心原理，包括其在应对多径衰落方面的优势，以及在Wi-Fi、LTE等标准中的广泛应用。 现代通信标准与协议： 5G通信技术： 探讨5G的关键技术，如毫米波（mmWave）、Massive MIMO、波束赋形（Beamforming）、网络切片（Network Slicing）等。 IoT通信协议： 介绍LoRa、NB-IoT、Zigbee、Bluetooth Low Energy（BLE）等低功耗广域网（LPWAN）和短距离通信协议的特点与应用。 以太网与TCP/IP协议栈： 复习以太网帧格式、MAC层与IP层、TCP/UDP协议的工作原理，以及在网络通信中的关键作用。 第四章：电源管理与高频电路设计 电力是电子系统的生命线，高效、稳定的电源管理是保证系统可靠运行的关键。同时，随着电子设备向小型化、高性能化发展，高频电路的设计也面临着前所未有的挑战。本章将深入探讨电源管理技术和高频电路设计中的关键问题。 线性电源与开关电源： 线性稳压器（LDO）： 介绍LDO的工作原理、纹波抑制能力、输出噪声特性，以及在低噪声应用中的优势。 开关电源（SMPS）： 详细讲解Buck（降压）、Boost（升压）、Buck-Boost（升降压）等基本拓扑结构的工作原理、效率优化和瞬态响应。 PWM（Pulse Width Modulation）控制： 深入理解PWM控制在开关电源中的核心作用，以及电压模式和电流模式控制的差异。 EMI（Electromagnetic Interference）与EMC（Electromagnetic Compatibility）： 探讨开关电源产生的电磁干扰及其抑制方法，以及EMC设计的基本原则。 电池管理系统（BMS）与充电技术： 锂离子电池特性： 介绍锂离子电池的充放电曲线、内阻、容量衰减等特性，以及过充、过放、过温保护的重要性。 充电算法： 讲解恒压恒流（CC/CV）充电、涓流充电等常用充电算法，以及智能充电控制技术。 电量计（Fuel Gauge）算法： 介绍基于库仑计、电压估算、阻抗估算等多种电量计算法，以及提高精度的方法。 高频电路设计基础： 寄生参数的影响： 讲解导线电感、电容以及器件的寄生参数在高频下的表现，以及如何减小其影响。 阻抗匹配： 详细阐述阻抗匹配的原理，包括史密斯圆图的应用，以及在射频电路中的重要性。 信号完整性（SI）与电源完整性（PI）： 探讨信号在传输线上的反射、串扰、损耗等问题，以及电源网络的设计和去耦电容的选择。 PCB（Printed Circuit Board）高频设计： 介绍微带线、带状线等传输线的建模与设计，以及PCB的层叠结构、接地策略对高频性能的影响。 电磁场与电磁兼容（EMC）设计： 麦克斯韦方程组入门： 简要介绍电磁场的行为规律，理解电磁波的产生与传播。 EMC设计原则： 讲解在PCB设计、器件选型、系统集成等各个环节的EMC设计要点，如屏蔽、滤波、接地等。 EMC测试与认证： 介绍常见的EMC测试项目和标准，以及产品获得EMC认证的流程。 结论 本书的编写宗旨是提供一套系统、深入、实用的电子工程核心技术知识体系。我们力求内容翔实，解析透彻，并结合实际工程案例，帮助读者建立起扎实的理论基础和强大的工程实践能力。电子工程领域不断发展，本书所涵盖的内容只是冰山一角，但掌握了这些核心技术，将为读者在未来的学习和工作中打下坚实的基础。我们鼓励读者在掌握书中知识的基础上，保持终身学习的态度，紧跟技术前沿，不断探索和创新，成为一名真正优秀的电子工程师。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常直接，带着一种不容置疑的专业性，读起来让人感觉非常踏实。它没有使用过多华丽的辞藻来描述技术的美好，而是专注于“如何让它工作得更好，更可靠”。我特别关注了其中关于可靠性工程和可制造性设计（DFM）的部分。这部分内容在很多技术书中是被忽略的“软技能”，但对量产至关重要。作者详细剖析了焊接热曲线对BGA封装应力的影响，以及在ATE（自动测试设备）测试中如何设计有效的边界扫描链以最大化测试覆盖率。这些内容让我意识到，一个优秀的电子工程师不仅要能设计出能跑起来的原型，更要能设计出能被大规模、低成本、高良率制造出来的产品。这种从设计源头就考虑后续生命周期的思维模式，极大地拓宽了我的职业视野，让我学会用“项目经理”的视角去看待每一个技术选型和设计细节。

评分☆☆☆☆☆

当我翻开这本书时，第一印象是它的视野非常开阔，完全没有那种局限于单一技术栈的狭隘感。它巧妙地将数字电路设计的基础原理，与现代通信系统、嵌入式操作系统以及物联网（IoT）的底层实现进行了无缝对接。我特别欣赏它在软件和硬件交界处的处理方式。例如，它在讲解DMA（直接内存访问）控制器时，不仅描述了寄存器配置，还深入探讨了Linux内核中I/O调度器如何优化数据传输效率，甚至还涉及了总线仲裁策略的优化。这种跨领域的融合，对于我这种需要负责整个产品栈的工程师来说，价值巨大。我之前总感觉自己的知识体系存在很多“孤岛”，但这本书就像一座座桥梁，把RF前端的指标、SoC内部的Cache一致性、再到上层应用如何通过API调用驱动层，这些看似不相关的知识点串联了起来。这种系统性的思维训练，比单纯学习某个工具的使用要重要得多，它真正培养了解决复杂系统问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图示设计也值得称赞。电子工程的学习往往伴随着复杂的时序图、状态机图和系统框图，如果图示模糊不清，学习效率会大打折扣。而这本宝典中的所有图表，包括各种协议握手流程图（如SPI、I2C的高速模式）和电路剖面图，都清晰锐利，重点突出。例如，它用一个三维的视图清晰地展示了多层PCB上过孔的寄生电感对信号完整性的影响，这种视觉化的表达方式，比纯文字描述要有效率百倍。此外，书中穿插的“陷阱警示”小节，总能精准地指出新手最容易犯的错误，比如在使用Verilog的`always @()`块时忘记包含所有敏感信号，导致综合出锁存器。这些来自实战经验的总结，不仅节省了我的试错成本，更重要的是，它帮助我构建了一种规避风险的工程师直觉，让我在日常编码和设计评审中更加自信和严谨。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我对市面上很多号称“速成”的技术书籍都抱持着怀疑态度，总觉得内容会比较浮于表面。但这本书在深度上确实给我带来了惊喜。它在讲解低功耗设计（LPDDR4/5接口的刷新时序管理、动态电压和频率调节DVFS）这一块的内容，其详尽程度几乎可以媲 মাতার一些原厂的应用笔记。书中对于信号完整性（SI）和电源完整性（PI）的分析，不是停留在“要加去耦电容”这种空泛的建议上，而是提供了具体的阻抗匹配计算公式，并结合了PCB层叠结构和电磁场理论来解释为什么某些设计在高频下会失效。我拿来对照我最近设计的某块高速板卡，发现书中的几个关键教训，恰好对应了我板子上某些看似随机出现的信号反射问题。这种能够直接指导硬件布局和布线的实践性内容，是这本书最宝贵的财富，它将抽象的物理定律转化为了工程师可以立即执行的工程决策。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构简直是为我这种时间紧张的在职人士量身定做的。我本来以为要花好几个月才能把落下的知识点都补回来，没想到它就像一个高效率的工具箱，每一个章节都直击核心，没有丝毫的拖泥带水。比如在谈到FPGA设计流程时，它没有陷入过于理论化的阐述，而是直接给出了当前行业最主流的Xilinx和Intel工具链下的实际操作步骤，代码示例也都是可以直接拿来用的标准模板。更让我惊喜的是，它对调试技巧的讲解，简直是教科书级别的。书中详细分析了上电失败、时序违规等常见问题，并配有实用的硬件分析仪和逻辑分析仪的抓波形技巧，这部分内容对我解决手头的一个棘手项目中的锁相环（PLL）抖动问题起到了决定性的作用。我感觉作者不仅懂理论，更重要的是，他深谙一线工程师在面对真实项目压力时的痛点。这本书的阅读体验是流畅且富有启发性的，它不是那种堆砌知识点的参考书，更像是一位经验丰富的前辈在你耳边低语，告诉你“遇到这种情况，应该这样做”。