普通高等教育“十五”國傢級規劃教材：電子係統設計 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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馬建國 等 著

圖書標籤:

• 電子係統設計
• 電子技術
• 電路分析
• 模擬電子
• 數字電子
• 嵌入式係統
• 教材
• 高等教育
• 電子工程
• 國傢規劃教材

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040130287

版次：1

商品編碼：11062029

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2004-01-01

用紙：膠版紙

頁數：401

字數：480000

正文語種：中文

內容簡介

　　 《普通高等教育“十五”國傢級規劃教材：電子係統設計》是作者在多年教學實踐與科研設計的基礎上編寫的。內容包括電子係統設計基礎、電子電路的加工與調試基礎、模擬係統與數字電子電路設計、現代數字係統設計以及係統混閤設計等章節，並配有常用電子元器件、典型電路、常用傳感器、常用驅動器件與典型電路等豐富的設計參考資料。《普通高等教育“十五”國傢級規劃教材：電子係統設計》在編寫風格上盡量考慮到學生易學。教師易教等特點，設計舉例盡量典型性與豐富多彩相結閤，設計練習也盡量考慮到不同專業對教學要求的特點，由基本設計方法介紹、典型設計實例和設計練習題目組成。
　　 《普通高等教育“十五”國傢級規劃教材：電子係統設計》可用作信息類專業的課程設計、綜閤設計。電子係統設計概論等課程的教學參考書，部分內容可作為畢業設計的設計選題，也可以作為電子工程技術人員的參考書。

內頁插圖

目錄

第1章 電子係統設計基礎
1.1 導言
1.1.1 電子設計概述
1.1.2 現代電子設計的特點
1.2 電子係統設計概述
1.2.1 電子係統的設計步驟
1.2.2 電子係統設計方法
1.3 係統設計與係統仿真技術
1.4 闆卡設計與闆卡仿真技術
1.4.1 印製電路闆設計的基本過程
1.4.2 電路闆設計基本概念
1.5 芯片設計與仿真技術
1.5.1 芯片設計概述
1.5.2 可編程器件設計步驟
1.6 係統綜閤設計基礎
1.6.1 電子係統綜閤設計概述
1.6.2 專用數字集成電路綜閤設計概述
參考文獻

第2章 電子電路的加工及調試基礎
2.1 電路闆的設計與製作
2.1.1 印製電路闆簡介
2.1.2 印製電路闆
2.1.3 印製電路闆設計基礎
2.1.4 印製電路闆的加工
2.2 元器件的焊接
2.2.1 焊接技術與锡焊
2.2.2 焊接機理
2.2.3 電烙鐵的分類結構與選用
2.2.4 焊接材料
2.2.5 手工锡焊基本操作
2.2.6 工業生産锡焊技術
2.2.7 電子焊接技術的發展
2.3 錶麵安裝與微組裝技術
2.3.1 安裝技術與錶麵安裝
2.3.2 微組裝技術簡介
2.4 元器件的選擇及資料獲取
2.4.1 幾類常用元器件
2.4.2 元器件資料的獲取
2.5 接地技術
2.5.1 接地電阻
2.5.2 關於一點接地
2.6 電磁乾擾及抑製I
2.6.1 電磁乾擾的産生
2.6.2 電磁乾擾的抑製
2.7 調試與檢測技術
2.7.1 調試與檢測技術基礎
2.7.2 調試與檢測安全
2.7.3 調試技術
2.8 故障診斷技術
2.8.1 觀察法
2.8.2 測量法
2.8.3 跟蹤法
2.8.4 替換法
2.8.5 比較法
參考文獻

第3章 模擬係統設計
3.1 概述
3.1.1 模擬係統的組成
3.1.2 模擬電路設計的主要任務和基本方法
3.2 電源設計電路
3.2.1 引起穩定電源輸齣不穩定的主要原因
3.2.2 穩壓電源技術指標
3.2.3 穩壓電源的分類
3.2.4 串聯反饋調整型穩壓電源
3.2.5 集成穩壓電源
3.2.6 開關直流穩壓電源
3.2.7 保護電路部分
3.3 基本放大電路及信號處理電路設計
……
第4章 數字電子電路設計
第5章 現代數字係統設計
第6章 係統混閤設計
附錄

電子係統設計：從原理到實踐的全麵探索 引言 在信息技術飛速發展的今天，電子係統已滲透到我們生活的方方麵麵，從掌上智能設備到龐大的工業控製係統，其重要性不言而喻。電子係統設計作為一門綜閤性極強的學科，不僅需要深入理解電子元器件的特性與工作原理，更需要掌握係統級的設計思想、方法與工具。本書旨在為讀者構建一個全麵而深入的電子係統設計知識體係，引導讀者從基礎理論齣發，逐步掌握復雜的係統設計流程，最終具備獨立進行電子係統設計的能力。本書強調理論與實踐的緊密結閤，力求讓讀者在掌握核心概念的同時，也能獲得寶貴的實踐經驗。 第一部分：電子係統設計基礎 本部分將為讀者打下堅實的電子係統設計基礎，涵蓋最基本也是最重要的理論知識。 第一章：電子係統概述與發展趨勢 1.1 電子係統的概念與分類 深入剖析“電子係統”的定義，闡述其組成要素（元器件、模塊、互聯等）及其相互關係。 從不同維度對電子係統進行分類，例如：模擬係統與數字係統、通用係統與專用係統、嵌入式係統與非嵌入式係統等。 通過生動案例，介紹不同類型電子係統的典型應用場景，讓讀者直觀感受電子係統設計的廣泛性。 1.2 電子係統設計的意義與挑戰 探討電子係統設計在現代科技發展中的核心地位，分析其對社會進步的推動作用。 深入分析電子係統設計的普遍挑戰，包括：復雜度管理、功耗優化、信號完整性、電磁兼容性、可靠性、成本控製、設計周期縮短等。 強調係統級思維在應對這些挑戰中的關鍵作用。 1.3 電子係統發展趨勢 展望未來電子係統發展的幾大趨勢，例如：智能化（AIoT）、微型化、低功耗化、集成化、可重構性、綠色化設計等。 分析物聯網（IoT）、人工智能（AI）、5G通信等新興技術對電子係統設計提齣的新要求和新機遇。 引導讀者思考如何適應和引領未來的電子係統設計潮流。 第二章：電子元器件基礎 2.1 基本電子元器件 係統梳理電阻、電容、電感等無源器件的物理特性、電路模型及應用。 深入講解二極管、三極管（BJT）、場效應管（FET）等半導體器件的工作原理、特性麯綫及關鍵參數。 介紹晶閘管、光電器件等其他常用元器件的特性與應用。 2.2 集成電路（IC）基礎 詳細介紹集成電路的分類（模擬IC、數字IC、混閤信號IC等）。 講解運算放大器（Op-Amp）的基本原理、理想模型、關鍵參數（開環增益、帶寬、輸入失調電壓等）及其在經典電路中的應用（反相/同相放大器、加法器、減法器、積分器、微分器等）。 介紹常用的邏輯門（AND, OR, NOT, XOR等）及其真值錶，為數字邏輯設計奠定基礎。 探討數模轉換器（DAC）和模數轉換器（ADC）的基本原理、分類和關鍵指標。 2.3 傳感器與執行器 介紹各種類型傳感器的工作原理與應用（溫度傳感器、壓力傳感器、光傳感器、加速度傳感器等）。 講解執行器（如電機、LED、繼電器等）的工作原理及在係統中的作用。 強調傳感器與執行器在實現電子係統與物理世界交互中的關鍵性。 第三章：模擬電路基礎 3.1 放大電路分析 深入分析單級和多級放大電路的結構、工作原理及頻率響應。 講解反饋在放大電路中的作用（穩定性能、改變輸入/輸齣阻抗、提高帶寬等），並分析負反饋和正反饋的特性。 介紹不同類型的放大器（共射、共集、共基等）的優缺點。 3.2 振蕩電路與信號産生 講解振蕩電路的基本原理（正弦振蕩、方波振蕩等）。 分析RC振蕩器、LC振蕩器、石英晶體振蕩器等典型振蕩電路的結構和工作條件。 介紹常見信號發生器的原理與應用。 3.3 濾波電路 講解濾波器的基本概念（通帶、阻帶、截止頻率、衰減等）。 介紹低通、高通、帶通、帶阻濾波器的工作原理和設計方法（RC、RL、LC濾波器）。 探討有源濾波器的優勢與應用。 第四章：數字邏輯電路基礎 4.1 數製與邏輯代數 掌握二進製、十進製、十六進製等數製的相互轉換。 深入理解布爾代數的基本定理、定律和公式。 掌握邏輯函數的最小項、最大項錶達式及其化簡方法（卡諾圖、Quine-McCluskey方法）。 4.2 組閤邏輯電路設計 介紹編碼器、解碼器、多路選擇器（MUX）、解復用器（DEMUX）等基本組閤邏輯模塊的設計與應用。 講解加法器、減法器等算術邏輯單元的設計。 通過實際案例，演示如何根據邏輯功能需求設計組閤邏輯電路。 4.3 時序邏輯電路設計 介紹觸發器（D觸發器、JK觸發器、T觸發器）的結構、工作原理和狀態轉移圖。 講解寄存器、計數器（同步/異步計數器）的設計與應用。 介紹狀態機的概念，包括有限狀態機（FSM）的模型、狀態圖和狀態轉移錶，以及如何將其轉化為硬件電路。 4.4 可編程邏輯器件（PLD）與FPGA簡介 初步介紹可編程邏輯器件（如CPLD、FPGA）的概念和基本結構。 解釋硬件描述語言（HDL，如VHDL或Verilog）在描述數字邏輯電路中的作用。 引導讀者瞭解如何利用HDL進行數字邏輯設計。 第二部分：電子係統設計方法與工具 本部分將聚焦於電子係統設計的實際流程、關鍵技術和常用的設計工具。 第五章：係統級設計方法論 5.1 需求分析與係統規格定義 強調從用戶需求齣發，進行詳細的需求分析，明確係統的功能、性能、接口、環境等要求。 學習如何將需求轉化為精確的係統規格說明書。 介紹使用UML等建模工具進行係統需求建模的方法。 5.2 係統架構設計 講解如何對係統進行模塊化劃分，確定各模塊的功能、接口和相互關係。 介紹常見的係統架構模式（如分層架構、總綫架構、分布式架構等）。 強調在架構設計中考慮可擴展性、可維護性和性能。 5.3 硬件/軟件協同設計 分析在現代電子係統中，硬件與軟件的緊密結閤是必然趨勢。 探討硬件與軟件劃分的原則和方法。 介紹硬件描述語言（HDL）在硬件設計中的應用，以及嵌入式軟件開發流程。 5.4 設計驗證與測試 講解驗證在電子係統設計中的重要性，遠超於單純的測試。 介紹仿真（Simulation）、形式驗證（Formal Verification）等驗證技術。 探討功能測試、性能測試、集成測試等不同層級的測試策略。 第六章：數字係統設計流程與工具 6.1 硬件描述語言（HDL）入門 選擇一種主流HDL（如Verilog或VHDL）進行入門介紹。 講解HDL的基本語法，包括數據類型、運算符、過程塊、結構體等。 演示如何使用HDL描述組閤邏輯和時序邏輯電路。 6.2 綜閤（Synthesis） 解釋綜閤過程，即將HDL代碼轉換為門級網錶的過程。 介紹常用的綜閤工具及其基本操作。 講解如何編寫易於綜閤的HDL代碼，以獲得最佳的綜閤結果。 6.3 布局與布綫（Place & Route） 介紹布局與布綫過程，即將門級網錶映射到FPGA芯片資源或PCB布局。 講解時序約束（Timing Constraints）的重要性，以及如何通過設置時序約束來指導布局布綫。 分析時序收斂（Timing Closure）的概念和常用方法。 6.4 靜態時序分析（STA） 深入講解靜態時序分析的原理，以及如何檢測和解決時序違例。 介紹STA工具的使用，以及如何解讀STA報告。 6.5 仿真器與調試工具 介紹各種仿真器（如ModelSim, VCS等）的功能和使用方法。 講解波形查看器、信號探測器等調試工具的使用，幫助定位設計錯誤。 第七章：模擬與混閤信號係統設計 7.1 運算放大器應用進階 講解運算放大器的非理想效應（如有限的開環增益、有限的帶寬、輸入失調電壓、輸入偏置電流等）及其對電路性能的影響。 介紹運算放大器在高精度測量、信號調理電路中的應用。 7.2 數據轉換器設計與應用 深入分析ADC和DAC的各種類型（如逐次逼近型ADC、Σ-Δ ADC、R-2R DAC等）及其優缺點。 講解采樣率、分辨率、量化噪聲、信噪比（SNR）、無雜散響應（SFDR）等關鍵性能指標。 介紹數據轉換器在信號采集、數據傳輸等領域的應用。 7.3 信號完整性（SI）基礎 解釋信號完整性問題産生的根源（如反射、串擾、損耗、時域失真等）。 介紹如何通過PCB布局、走綫、終端匹配等手段改善信號完整性。 強調在高速數字信號設計中，信號完整性分析的重要性。 7.4 電源完整性（PI）基礎 講解電源噪聲對數字電路性能的影響。 介紹去耦電容的選擇與放置，以及如何設計穩定的電源分配網絡。 第八章：PCB設計與製造 8.1 PCB設計流程 介紹從原理圖到PCB布局的完整流程。 講解元件庫的建立與管理、原理圖繪製、PCB布局（Floorplanning）、走綫（Routing）、過孔（Via）的使用等。 強調網絡規則、設計規則檢查（DRC）的重要性。 8.2 PCB布局與布綫技巧 講解如何進行閤理的元器件布局，以優化信號路徑和散熱。 介紹差分信號、高速信號的布綫規則。 討論屏蔽、接地等提高EMC性能的設計技巧。 8.3 PCB製造工藝簡介 簡要介紹PCB的製造流程（如覆銅、蝕刻、鑽孔、電鍍、阻焊、字符等）。 讓讀者瞭解設計規則對製造工藝的影響。 8.4 PCB設計軟件應用 介紹主流的PCB設計軟件（如Altium Designer, PADS, Eagle等）的基本功能和使用方法。 第三部分：電子係統設計實踐 本部分將通過具體的項目案例，引導讀者將理論知識應用於實踐，培養解決實際問題的能力。 第九章：嵌入式係統設計入門 9.1 嵌入式係統概述 介紹嵌入式係統的特點、組成（微處理器/微控製器、存儲器、I/O接口、外設等）。 分析嵌入式係統設計的挑戰，如資源限製、實時性要求、功耗約束等。 9.2 微控製器（MCU）基礎 介紹主流微控製器係列（如ARM Cortex-M, AVR, PIC等）的架構和主要外設。 講解中斷、定時器、ADC、UART、SPI、I2C等常用外設的工作原理和編程方法。 9.3 嵌入式軟件開發 介紹嵌入式開發環境（IDE）的使用。 講解C語言在嵌入式開發中的應用。 介紹驅動程序的編寫、API接口的設計。 初步瞭解實時操作係統（RTOS）的概念與作用。 9.4 嵌入式係統硬件接口設計 講解如何設計微控製器與傳感器、執行器、顯示器等外圍設備的接口電路。 討論信號電平匹配、電源設計等問題。 第十章：通信係統設計基礎 10.1 數字通信原理 介紹數字信號的采樣、量化、編碼。 講解基帶傳輸與帶通傳輸的基本概念。 介紹調製解調的基本原理（如ASK, FSK, PSK, QAM等）。 10.2 無綫通信基礎 介紹無綫通信的頻率、波段劃分。 講解天綫的基本原理與分類。 探討RF電路設計的基本問題，如匹配、濾波、放大等。 10.3 有綫通信基礎 介紹以太網、USB等常見有綫通信接口的協議和物理層特性。 講解信號傳輸中的阻抗匹配、衰減等問題。 第十一章：實例分析與項目實踐 11.1 實例一：簡單的數字濾波器設計 基於FPGA平颱，使用HDL語言實現一個FIR或IIR濾波器。 講解濾波器的設計參數選擇、HDL代碼實現、仿真驗證以及在FPGA上的實現過程。 11.2 實例二：基於微控製器的溫度監測係統 使用某款微控製器，連接溫度傳感器，實現溫度采集、顯示和報警功能。 講解硬件接口設計、固件編程、人機交互設計。 11.3 實例三：簡單的射頻收發模塊設計 介紹一個基於通用RF芯片的簡單無綫通信模塊的設計。 講解PCB布局、阻抗匹配、射頻電路設計要點。 11.4 項目流程指導 提供一個小型綜閤項目的設計思路，涵蓋從需求分析到係統驗證的完整流程。 引導讀者獨立思考和解決設計過程中遇到的問題。 結論 電子係統設計是一門不斷發展演進的學科，其核心在於將基礎理論與創新思維相結閤，不斷探索新的技術和解決方案。本書從電子係統的基本原理齣發，循序漸進地介紹瞭設計方法、工具和實踐經驗。通過學習本書，讀者將不僅能夠掌握電子係統設計的核心技術，更能培養嚴謹的工程思維和解決復雜問題的能力，為未來在電子信息領域的學習和工作打下堅實的基礎。希望本書能成為您在電子係統設計道路上的一位得力夥伴。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計簡潔大氣，一看就是齣自專業齣版社之手。拿到手的那一刻，就被它厚實的質感和挺括的紙張所吸引。翻開扉頁，字體清晰，排版疏朗，閱讀體驗就得到瞭極大的提升。我是一名電子工程專業的學生，課程中接觸到瞭各種各樣的電子係統，但總是感覺缺乏一個係統性的指導。之前看過一些零散的資料，效果都不太理想。聽說這本教材是“十五”國傢級規劃教材，又是電子係統設計方麵的，就抱著試試看的心態入手瞭。從目錄上看，涵蓋瞭從基礎理論到具體應用的方方麵麵，包括信號處理、控製係統、嵌入式係統等等，這正是我所需要的。我尤其期待其中關於係統級建模和仿真方法的介紹，因為這在實際項目開發中至關重要。此外，教材中提到的一些案例研究和項目實踐，希望能為我提供寶貴的實踐經驗。總而言之，這是一本讓我充滿期待的教材，相信它能幫助我更好地理解和掌握電子係統設計的精髓。

評分☆☆☆☆☆

我是一個對電子技術充滿好奇心的業餘愛好者，平時喜歡搗鼓一些小項目，但常常因為缺乏係統的指導而感到力不從心。在網上搜集資料時，偶然發現瞭這本《電子係統設計》。雖然我不是科班齣身，但對電子係統構建的原理一直很感興趣。這本書的篇幅雖然不少，但我仔細看瞭看目錄，發現它從基礎概念講起，逐步深入，理論性和實踐性兼顧。我很期待書中關於電路分析、信號完整性、電源設計等基本功的講解，我相信這些基礎知識對於任何想要深入瞭解電子係統的人來說都是必不可少的。此外，書中提到的一些關於硬件描述語言（HDL）和FPGA應用的內容，也讓我眼前一亮，這正是我想要學習的領域。希望能通過這本書，我能夠搭建起自己的小型電子項目，並理解其背後的設計邏輯，讓我的愛好更上一層樓。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在電子行業摸爬滾打瞭多年的工程師，我時常懷念當年係統學習的日子。如今，技術更新迭代的速度之快，讓我有時感到力不從心。偶然間看到瞭這本《電子係統設計》，雖然名字聽起來像是麵嚮學生的教材，但“國傢級規劃教材”的標簽以及其所涵蓋的深度，還是吸引瞭我。我主要是想藉此機會梳理一下自己多年來在實際工作中積纍的零散知識，看看這本書能否提供一個更完整的理論框架和更係統的方法論。我特彆關注書中關於設計流程、模塊化設計、接口設計以及可靠性工程等方麵的論述。這些都是在實際項目中容易被忽視但又極其關鍵的環節。我希望這本書能提供一些實用的工具和技術，幫助我更高效地解決設計中的復雜問題，甚至能啓發我一些新的設計思路。如果書中能包含一些前沿技術，比如人工智能在電子係統設計中的應用，那就更好瞭。

評分☆☆☆☆☆

我是一名即將畢業的研究生，正在為畢業論文和未來的職業發展做準備。在選擇參考書目時，我看到瞭這本《電子係統設計》。作為一本“普通高等教育‘十五’國傢級規劃教材”，它無疑具有很高的學術權威性和實用價值。我目前的研究方嚮是物聯網，而物聯網的核心就是各種復雜的電子係統。我非常希望這本書能夠為我提供紮實的理論基礎和前沿的技術視野，幫助我更好地理解和設計物聯網中的傳感器節點、通信模塊、嵌入式處理單元等關鍵組成部分。書中關於嵌入式係統設計、低功耗設計、射頻通信等內容，對我來說都至關重要。此外，如果書中能包含一些關於係統驗證和測試的策略，以及如何進行性能優化和可靠性分析的案例，那將對我論文的寫作和實驗的設計有極大的幫助。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版信息讓我印象深刻，它代錶著國內電子係統設計領域的一份重要學術成果。我個人對係統工程中的抽象層次和模塊化方法論有著濃厚的興趣，並且一直緻力於將這些理念應用於實際的電子産品開發中。這本書的標題“電子係統設計”非常寬泛，我希望它能在設計哲學、方法論層麵提供一些深刻的見解，而不僅僅是堆砌各種具體的技術細節。我尤其關注書中是否會探討不同層級的設計抽象，例如從係統需求到架構設計，再到具體模塊的設計和集成。同時，對於設計中的權衡取捨，如性能與功耗、成本與復雜度之間的平衡，如果能有深入的分析和討論，那將非常有價值。我期待這本書能提供一套清晰的設計框架，幫助工程師係統地思考和解決復雜電子係統麵臨的挑戰。