全新正版 基于案例的电子系统设计与实践 于天河、薛楠 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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于天河，薛楠 著

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• 电子系统设计
• 案例教学
• 实践
• 电路分析
• 数字电路
• 模拟电路
• 嵌入式系统
• 单片机
• 于天河
• 薛楠

店铺： 久点图书专营店

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302457138

商品编码：30010638883

包装：平装-胶订

出版时间：2017-01-01

基本信息

书名：全新正版 基于案例的电子系统设计与实践

定价：49.00元

作者：于天河、薛楠

出版社：清华大学出版社

出版日期：2017-01-01

ISBN：9787302457138

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装-胶订

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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《基于案例的电子系统设计与实践》以案例的形式讲述了众多贴近生活的电子系统的相关技术，使读者了解和掌握多种电子系统的组成，并具备的电子系统软、硬件设计能力。本书包括电子电路CAD设计基础与案例，4个模电、数电方面的设计案例、5个以单片机为主的设计案例。本书特色：（1）突出设计能力的培养，加强实践性与工程性的训练。根据实际项目开发步骤，让读者在完成任务的过程中学习相关知识。（2）结构新颖，各章采用项目案例式设计，从实际应用出发，有利于激发学习兴趣，开拓读者思路。（3）案例按照以由易到难的顺序编排，但相对独立，读者可以根据实际情况和学时进行选取。

内容提要

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本书在内容上从基础软件入手，注重实用性，以案例的形式给出多个电子设计具体实现的方法。本书共分13章，包括电子电路CAD设计基础与案例，四个模拟电子数字电子方面的设计案例、五个以单片机为主的设计案例。目的在于培养学生电子系统的综合设计能力，以适应信息时代对相关专业学生知识结构与实践能力的要求。本书的特点是结构新颖，选用的案例具有较强的实用性和层次性，内容上注重理论与实践相结合，着力加强实践性与工程性的训练。 本书除作为高等院校电子信息类专业的教材外，还可作为大学生课外电子制作、电子设计竞赛和相关工程技术人员的实用参考书与培训教材。

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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《电子系统设计的艺术与科学：深度探索与前沿实践》 一、 领航电子系统设计新纪元：从理论基石到工程实战的全面飞跃 在当今技术飞速发展的时代，电子系统已渗透到我们生活的方方面面，从智能手机、个人电脑到尖端医疗设备、航空航天器，无不依赖于复杂的电子系统设计。然而，如何构筑出高效、可靠、具备前瞻性的电子系统，却是一门融合了深厚理论功底与精湛工程实践的艺术与科学。本书《电子系统设计的艺术与科学：深度探索与前沿实践》旨在为读者提供一个系统、深入的学习平台，带领大家跨越理论与实践的鸿沟，全面掌握现代电子系统设计的核心理念、关键技术与最新趋势。 本书并非对某个特定设计方法的罗列，而是致力于构建一个宏观的、全局的视角，让读者理解电子系统设计的“为何”与“如何”。我们将从最基础的信号处理原理出发，逐步深入到复杂的系统架构设计，涵盖模拟电路、数字电路、嵌入式系统、FPGA、SoC等多个关键领域。通过对这些领域的深入剖析，读者将能够建立起扎实的理论基础，并学会如何将这些理论应用于实际的工程挑战中。 我们深知，理论知识的掌握离不开生动的案例。因此，本书将大量引入不同应用场景下的典型电子系统设计案例，从消费电子的快速迭代需求，到工业控制的严苛可靠性要求，再到通信领域的超高速数据传输挑战，再到医疗器械的精准与安全保障，每一个案例都将作为学习的切入点，引导读者理解特定设计问题背后的逻辑，掌握解决问题的策略与技巧。这些案例的选取，旨在贴近工业界的实际需求，让读者在学习过程中，能够模拟真实项目的设计流程，培养解决复杂工程问题的能力。 二、 贯穿始终的设计哲学：从需求分析到系统验证的全生命周期管理 一个成功的电子系统设计，绝非仅仅是元器件的堆砌和电路图的绘制。它是一个严谨的、系统性的工程活动，贯穿于整个产品生命周期。本书将以“系统思维”为核心，引导读者理解并践行电子系统设计的全生命周期管理理念。 1. 精准的需求理解与规格定义： 任何设计的起点都是对用户需求和市场期望的深刻洞察。本书将详细阐述需求分析的方法论，如何将模糊的用户需求转化为清晰、可量化的系统规格。我们将探讨不同类型的规格定义，包括功能规格、性能规格、时序规格、功耗规格、可靠性规格等，并强调规格定义在整个设计流程中的决定性作用。理解并正确定义规格，是避免后期设计返工、降低项目风险的关键第一步。 2. 模块化设计与架构选择： 随着系统复杂度的提升，分解与模块化设计成为必然。本书将深入探讨电子系统的架构设计原则，如何根据系统需求选择最优的架构方案。我们将分析不同架构的优劣势，例如中央集权式与分布式架构、流水线架构、并行架构等，并讨论如何在硬件和软件层面实现有效的模块化。通过学习，读者将能够设计出易于理解、便于维护、利于复用和扩展的系统架构。 3. 核心单元的设计与优化： 在系统架构确立之后，各个关键模块的设计成为重点。本书将系统地介绍模拟电路、数字电路、嵌入式软件等核心单元的设计方法。 模拟电路设计： 从运算放大器、滤波器、电源管理单元到传感器接口电路，我们将剖析信号的特性，讲解不同模拟电路的实现原理、设计考量以及噪声抑制、线性度等关键性能指标的优化。 数字电路设计： 针对逻辑门、时序逻辑、状态机、接口协议等，本书将详细讲解数字逻辑的设计方法，包括组合逻辑和时序逻辑的设计、时钟同步与异步设计、以及不同数字接口（如SPI、I2C、UART、USB、PCIe等）的原理与应用。 嵌入式系统设计： 这是一个集硬件与软件于一体的复杂领域。我们将探讨嵌入式系统的组成，包括微控制器（MCU）/微处理器（MPU）的选择、外设接口的设计、内存管理、中断处理、实时操作系统（RTOS）的应用，以及驱动程序和应用程序的开发。 4. 高级设计技术与前沿探索： 除了基础设计，本书还将触及一些高级设计技术和前沿领域。 FPGA与ASIC设计： 深入讲解现场可编程门阵列（FPGA）和专用集成电路（ASIC）的设计流程，包括HDL（Verilog/VHDL）语言的应用、逻辑综合、布局布线、时序分析等，以及它们在高性能计算、数字信号处理等领域的应用。 片上系统（SoC）设计： 介绍SoC的设计理念，如何将CPU、GPU、DSP、内存控制器、各种接口以及自定义IP核集成到单个芯片上，实现高度集成和高性能。 低功耗设计： 在移动设备和物联网设备日益普及的今天，低功耗设计至关重要。本书将探讨各种低功耗设计技术，包括时钟门控、电源门控、动态电压频率调整（DVFS）等。 信号完整性与电源完整性（SI/PI）： 随着信号速率的提高，信号完整性与电源完整性问题成为制约系统性能的关键。本书将介绍这些问题的成因，以及如何在PCB设计和布线中采取有效的措施来解决。 5. 严谨的验证与测试策略： 设计完成后，严格的验证与测试是确保系统可靠性的重要环节。本书将强调“测试驱动设计”的理念，并详细介绍各种验证方法，包括仿真（静态仿真、动态仿真）、形式验证、以及硬件在环（Hardware-in-the-Loop, HIL）测试等。我们将探讨单元测试、集成测试、系统测试以及用户验收测试的策略，确保最终产品能够满足预期的功能和性能要求。 6. 文档编写与项目管理： 良好的文档是设计成果的传承与沟通的基石。本书将指导读者如何编写清晰、完整的设计文档，包括需求规格书、设计报告、原理图、PCB布局图、软件文档等。同时，我们也会触及项目管理的基本原则，强调团队协作、进度控制和风险管理的重要性。 三、 案例驱动的学习路径：在实践中领悟设计精髓 本书的独特之处在于其“案例驱动”的学习方法。我们将精选一系列来自不同行业的典型电子系统设计案例，这些案例并非简单的理论演示，而是真实世界中遇到的工程挑战。 智能家居控制系统： 从传感器数据采集、无线通信到云端数据交互，这个案例将涵盖嵌入式系统、低功耗设计、网络通信等多个方面。 便携式医疗诊断设备： 重点关注模拟前端信号调理、A/D转换、数字信号处理以及低功耗设计和可靠性要求。 高性能通信接口设计： 深入探讨高速串行接口（如USB 3.0, PCIe）的设计挑战，包括信号完整性、时序约束以及差分信号的布线技巧。 工业自动化中的运动控制系统： 涉及电机驱动、编码器接口、实时控制算法以及对可靠性和实时性的高要求。 数字信号处理器（DSP）在音频/视频处理中的应用： 讲解DSP的架构特点，如何利用DSP进行复杂的算法实现，以及相关的硬件加速技术。 每一个案例的剖析都将遵循从需求分析、架构设计、关键模块实现、到仿真验证的完整流程。通过对这些案例的学习，读者将能够： 理解不同应用场景下的设计权衡： 学习如何在功耗、性能、成本、尺寸和可靠性之间做出最优选择。 掌握特定技术的应用技巧： 了解如何实际应用FPGA、SoC、RTOS等工具和平台。 培养问题解决的能力： 通过分析案例中的设计难点，学习诊断和解决潜在问题的策略。 建立工程实践的信心： 模拟真实项目的设计流程，为未来的工程实践打下坚实基础。 四、 展望未来：拥抱电子系统设计的无限可能 电子系统设计是一个不断演进的领域，人工智能、机器学习、物联网、5G通信、边缘计算等新兴技术正在深刻地改变着电子系统的形态和功能。本书在内容上也力求前瞻性，将适时引入这些前沿技术在电子系统设计中的应用探讨，例如： AI芯片的设计与应用： 介绍AI加速器的架构，以及如何在SoC中集成AI处理单元。 物联网（IoT）设备的设计考量： 关注连接性、安全性、低功耗以及海量数据处理的挑战。 5G通信系统中的关键电子模块： 探讨RF前端、基带处理等领域的最新设计技术。 《电子系统设计的艺术与科学：深度探索与前沿实践》不仅仅是一本技术手册，更是一本引人入胜的学习指南，它将激发读者对电子系统设计的浓厚兴趣，培养他们成为能够驾驭复杂挑战、创造未来科技的优秀工程师。无论您是初入电子设计领域的学生，还是经验丰富的行业资深人士，本书都将为您提供宝贵的知识、深刻的见解和实用的技能，助您在电子系统设计的道路上不断精进，创造无限可能。

评分☆☆☆☆☆

从一名软硬件交叉背景的开发者角度来看，电子系统的设计往往是整个产品成功的基石。很多时候，软件的性能瓶颈，追根溯源都可能出现在底层的硬件设计上。这本书的标题，让我看到了它试图弥合理论与工程实践之间的鸿沟。我尤其好奇“基于案例”的具体落地方式，是否会涵盖一些从概念到产品实现的完整流程，并且在设计过程中遇到的常见挑战，例如功耗管理、信号完整性、EMC/EMI防护等，能否在案例中得到充分的体现和解答？我更关注的是，书中是否会涉及一些现代电子系统设计中必不可少的设计工具和方法论，比如EDA软件的应用、硬件描述语言（HDL）的使用，以及一些常用的系统级设计方法。如果这本书能够提供一些关于如何优化设计、提高产品可靠性，并降低制造成本的见解，那将是我非常期待的。

评分☆☆☆☆☆

我是一位刚刚步入大学电子信息工程专业的学生，面对着海量的专业知识，感到有些迷茫。偶然间看到了这本书的介绍，名字听起来就非常实用。“基于案例”的字眼尤其吸引我，因为我总觉得理论课上讲的东西，和实际的工程应用总是有一定的距离感。我渴望能够通过具体的项目和实例，来巩固和加深我对电子系统设计原理的理解。我希望这本书能够提供清晰的设计流程，从需求分析到系统架构，再到具体元器件的选择和电路实现，都能有详实的讲解。我也很想知道，书中会涵盖哪些不同类型的电子系统设计，是偏向于数字电路还是模拟电路，或者两者兼有？如果能够包含一些实际的电路图和仿真结果，那就更好了，这样我就可以对照着学习，甚至尝试自己动手实践。我期待这本书能够成为我学习道路上的得力助手，帮助我建立起扎实的电子系统设计基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计着实吸引了我，那种低调而又充满科技感的蓝色调，搭配上书名中“电子系统设计与实践”的字样，immediately 勾起了我对电子工程领域的好奇心。虽然我目前不是一名专业的电子工程师，但我对这个学科一直有着浓厚的兴趣，尤其是在信息技术日新月异的今天，深入了解电子系统的运作原理，对于理解 modern life 的方方面面都至关重要。我期待这本书能够以一种 accessible 的方式，将复杂的电子系统设计 concepts 娓娓道来，从最基础的元器件，到复杂的系统集成，都能有一个清晰的脉络。尤其是“基于案例”这一描述，让我觉得这本书不会是枯燥的理论堆砌，而是通过 real-world 的实例，来阐释设计 principles 和 methods，这对于我这样的初学者来说，无疑是最好的学习方式。我非常好奇书中会涉及哪些经典的电子系统设计案例，是通信领域的基站设计，还是嵌入式系统的开发，亦或是 power electronics 的应用？这些都是我非常感兴趣的领域，希望这本书能够为我打开一扇通往电子设计世界的大门。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对新兴技术充满好奇心的爱好者，我一直关注着电子技术的发展。这本书的题目，尤其是“电子系统设计与实践”这几个字，让我觉得它并非是那种高高在上的学术论文，而是更接地气，更贴近实际应用。我非常希望这本书能够以一种生动有趣的方式，向我展示电子系统是如何一步步从概念变成现实的。比如，书中会讲述如何设计一个能够实现某种特定功能的电子设备吗？从最初的构思，到元器件的选择，再到电路的搭建和调试，整个过程是怎样的？我特别期待书中能够介绍一些当前非常热门的电子产品背后的设计思路，例如智能家居设备、可穿戴设备，甚至是更复杂的无人机或者机器人。我希望通过阅读这本书，能够对电子系统的设计有一个宏观的认识，并且对这个领域产生更深的兴趣，或许还能激发我一些DIY项目的灵感。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在电子行业摸爬滚打了多年的工程师，我深知理论与实践相结合的重要性。市面上关于电子系统设计的书籍不在少数，但很多都过于侧重理论，或者案例陈旧，无法跟上行业发展的步伐。当看到这本书的书名时，我immediately 引起了我的注意。“全新正版”的字样让我对内容的质量有了初步的信心，而“基于案例”的设计理念，更是让我看到了作者希望将理论知识与实际工程问题紧密结合的决心。我特别关注的是，这本书的案例是否能真正反映当前电子系统设计的主流技术和挑战，比如在人工智能、物联网、5G通信等前沿领域，电子系统的设计又有哪些新的思路和方法？我希望通过阅读这本书，能够对这些热点问题有更深入的理解，并从中汲取到解决实际工程难题的灵感。此外，作者的经验积累也十分重要，他们是否能够分享一些宝贵的工程经验和“坑”的避让技巧，这将是对读者最有价值的补充。