電子產品設計與制作技術

前言

　　隨著電子技術和計算機技術的發(fā)展，集成電路不斷更新?lián)Q代，各種高性能的可編程邏輯器件及其開發(fā)系統(tǒng)的出現，使得電子系統(tǒng)的設計方法和設計手段也發(fā)生了一場巨大的變化?，F代電子系統(tǒng)一般由模擬、數字和微處理器三大子系統(tǒng)組成。數字系統(tǒng)以往是采用傳統(tǒng)的搭積木式的方法進行設計，在設計時，設計者幾乎沒有靈活性可言，搭成的電子系統(tǒng)所需的芯片種類多且數目大。隨著半導體技術，特別是EDA技術的發(fā)展和普及給電子系統(tǒng)的設計帶來了革命。數字、模擬可編程器件和EDA技術給硬件系統(tǒng)設計者提供了強有力的工具，使得電子系統(tǒng)的設計方法發(fā)生了質的變化?；谛酒脑O計方法正在成為現代電子系統(tǒng)設計的主流?！　鹘y(tǒng)的電子制作一般是用面包板或銅板先試驗，試驗通過后再制作PCB板?，F代電子制作可用FPCB工具，該工具不需要手工連接電路，只要把設計元件“插入”FPCB板上，將電路“下載”到FPCB中，即可實現各種連接。FPCB可以當成“電子”面包板。FPCB廣泛應用于國外軍工、航空、航天單位，價格比較高。國內可采用刻板機快速制板，價格比較低，使用方便。殼體及面板可用超薄PVC板制作，成型后再開模具?！　榱诉m應高等院校電子信息類學生及工程技術人員學習的需要，提高學生知識綜合運用能力，增強學生在新技術方面的競爭力，特編寫此書?！　”緯蓜⒛掀?、孔令來和李世杰等編寫，夏克文教授任主審?！　∠抻谧髡咚?，書中難免有錯誤和疏漏不妥之處，敬請讀者批評指正。

內容概要

本書共7章，從電子設計、制作、調試、產品化的要求出發(fā)，介紹了電路設計的基本思想、電路制作的基本方法、電路調試的基本步驟和技巧、可編程器件及其開發(fā)軟件。為讀者從事電子設計、調試打下了基礎。為了增加讀者學習興趣，本書特意安排了一些實用性強，具有代表性的設計和制作實例，既是對所學知識的綜合，又可啟發(fā)讀者思維，開闊讀者視野，培養(yǎng)讀者分析和解決問題能力。    本書覆蓋知識點多、牽涉的內容廣、內容跨度大、理論和實踐性極強，內容新穎。通過學習本書可以奠定扎實的綜合理論和實踐基礎，達到“學以致用”的效果。    本書既可作為工科院校相關專業(yè)師生的參考用書，亦可供電子工程技術人員參考閱讀。

書籍目錄

第1章  可編程器件  1.1  可編程邏輯器件概述    1.1.1  可編程邏輯器件分類    1.1.2  可編程邏輯器件的基本結構    1.1.3  可編程邏輯器件的編程元件  1.2  GAL器件    1.2.1  GAL的基本結構    1.2.2  GAL器件主要性能特點  1.3  ISP器件    1.3.1  低密度ISP-PLD    1.3.2  高密度ISP-PLD  1.4  CPLD器件（復雜可編程器件）  1.5  FPGA器件    1.5.1  基本結構    1.5.2  IOB和CLB    1.5.3  可編程內部連線（PI）  1.6  ispPAC器件    1.6.1  ispPAC器件的結構    1.6.2  PAC的接口電路    1.6.3  ispPAC的增益調整方法  1.7  在系統(tǒng)可編程數字開關ispGDS  1.8  在系統(tǒng)可編程數字互聯(lián)器件ispGDX    1.8.1  ispGDX的結構      1.8.2  ispGDX的應用領域      1.8.3  GDF語法  習題第2章  硬件描述語言VHDL  2.1  概述    2.1.1  硬件描述語言    2.1.2  VHDL語言的特點  2.2  VHDL的基本結構    2.2.1  實體（entity）    2.2.2  結構體（Architecture Body）    2.2.3  配置（Configration）    2.2.4  子程序    2.2.5  程序包    2.2.6  庫（Lmrary）  2.3  結構體描述方式  2.4  VHDL運算符和保留關鍵字  2.5  VHDL的類型和屬性    2.5.1  對象的類型（Objects）    2.5.2  數據類型（DataType）    2.5.3  類型轉換（Type Conversion）    2.5.4  屬性（Attrbute）  2.6  VHDL主要描述語句    2.6.1  進程語句（PROCESS Statement）    2.6.2  并行語句    2.6.3  順序語句    2.6.4  其他語句  2.7  VHDL設計實例  習題第3章  可編程邏輯器件的設計與開發(fā)  3.1  可編程邏輯器件的設計過程  3.2  PAC-Designer開發(fā)系統(tǒng)    3.2.1  輸入設計    3.2.2  設計仿真    3.2.3  器件編程（下載設計方案）    3.2.4  PAC-Designer軟件的幾個重要的功能    3.2.5  PAC-Designer軟件設計實例  3.3  MAX+plusⅡ    3.3.1  MAX+plusⅡ的設計過程    3.3.2  MAX+plusⅡ的時間分析（timing Analyzer）    3.3.3  引腳平面編輯器（FLOOrpLan Editor）    3.4  FPGA開發(fā)系統(tǒng)    3.4.1  FPGA一般設計流程    3.4.2  FPGA原理圖輸入設計  3.5  ispgDX開發(fā)系統(tǒng)    3.5.1  ispgDX開發(fā)過程    3.5.2  ispGDX設計實例  3.6  組合邏輯設計實例    3.6.1  原理圖輸入    3.6.2  文本輸入    3.6.3  軟件仿真    3.6.4  硬件仿真  3.7  時序邏輯設計實例    3.7.1  VHDL設計    3.7.2  軟件仿真    3.7.3  硬件驗證  3.8  數字系統(tǒng)設計實例    3.8.1  測頻原理與實現    3.8.2  VHDL程序    3.8.3  仿真結果    3.8.4  下載驗證  習題第4章  DSP技術  4.1  DSP設計流程    4.1.1  基于DSP處理器的DSP設計流程    4.1.2  基于FPGA的DSP設計流程  4.2  DSP Builder設計基礎    4.2.1  DSP Builder及其設計流程    4.2.2  DSP Builder設計示例第5章  電路制作實例  5.1  電路板制作基礎    5.1.1  印制電路板的種類    5.1.2  印制電路板的設計    5.1.3  印制電路板的制造    5.1.4  印制板的機械加工    5.1.5  印制電路板的質量檢驗    5.1.6  手工制作印制板    5.1.7  儀器標牌面板制作  5.2  焊接技術    5.2.1  手工焊接注意事項    5.2.2  自動焊接技術    5.2.3  拆焊  5.3  萬用表的制作  5.4  可調直流穩(wěn)壓電源制作  5.5  交流穩(wěn)壓電源制作  5.6  無線話筒的制作  5.7  集成電路超外差收音機制作  5.8  簡易電視信號發(fā)生器制作  5.9  高、中頻信號發(fā)生器制作  5.10  金屬探測器制作  5.11  電子時鐘日歷制作  5.12  實用門控防盜報警器  5.13  高保真BTL放大器制作  5.14  自動充電器制作第6章    電路設計實例  6.1  電子系統(tǒng)的設計方法  6.2  電子電路的設計步驟  6.3  電子設備可靠性設計方法  6.4  無線數據通訊中調制解調器的設計    6.4.1  無線數據傳輸基本組成原理    6.4.2  無線調制解調器設計的設計思想    6.4.3  實現方法  6.5  線陣CCD單板旋切厚度在線測量系統(tǒng)設計    6.5.1  測量系統(tǒng)工作原理與性能指標    6.5.2  測量系統(tǒng)的基本結構    6.5.3  視頻信號和時鐘信號處理與軟件設計  6.6  酒店餐廳無線呼叫看臺服務系統(tǒng)的設計    6.6.1  系統(tǒng)工作原理    6.6.2  呼叫發(fā)射機    6.6.3  呼叫接收機  6.7  通用陣列邏輯GAL實施三相六拍步進電機的控制    6.7.1  設計要求    6.7.2  邏輯設計    6.7.3  軟件設計    6.7.4  電路連接  6.8  用TMS320LF2407實現三相SPWM波形發(fā)生器  6.9  采用2051設計的無線防盜報警器  6.10  315M遙控電路設計  6.11  射頻無線耳機系統(tǒng)設計    6.11.1  nRF9E5功能介紹  6.12  智能密碼鎖設計    6.12.1  基本原理及硬件組成    6.12.2  線路復用    6.12.3  電流監(jiān)視    6.12.4  數據通訊與預處理    6.12.5  智能化分析    6.12.6  系統(tǒng)軟件設計  6.13  工業(yè)用鍍錫/鍍鋅板的鍍量檢測儀的設計    6.13.1  課題的背景和意義    6.13.2  國內外研究現狀及存在的問題    6.13.3  檢測原理    6.13.4  檢測儀的功能和性能指標要求    6.13.5  測量系統(tǒng)的硬件實現    6.13.6  檢測儀的軟件設計    6.13.7  電解池的設計    6.13.8  檢測儀的誤差分析與測試  習題第7章  附錄  7.1  電阻器的型號命名方法  7.2  電阻器的規(guī)格標志阻值讀取方法  7.3  邑容的型號及命名方法  7.4  變壓器的型號及命名方法  7.5  極管的型號及命名方法  7.6  三極管的型號及命名方法  7.7  器件的篩選與檢測  7.8  元器件的裝配方式與布局  7.9  74系列芯片功能大全參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第6章 電路設計實例　　6.1 電子系統(tǒng)的設計方法　　自頂向下法從系統(tǒng)級設計開始，首先根據設計課題中對系統(tǒng)的指標要求，將系統(tǒng)的行為（功能）全面、準確地描述出來，然后根據該系統(tǒng)應具備的各項功能將系統(tǒng)劃分和定義為若干個適當規(guī)模的、能夠實現某一功能且相對獨立的子系統(tǒng)，全面、準確地描述它們的功能及相互之間的聯(lián)系，這項任務完成之后，就設計或選用一些功能模塊去組成實現這些既定功能的子系統(tǒng)，最后進行元件級的設計，即選用適當的元件去實現前面所設計的各個功能模塊。　　自底向上的方法與其相反，它是根據要實現的系統(tǒng)的各個功能的要求，先從可用的元件中選出合用的，設計成一個個功能模塊，當一個功能模塊不能直接實現系統(tǒng)的某個功能時，就需由多個功能模塊組成子系統(tǒng)去實現該功能，直至系統(tǒng)所要求的全部功能都能實現為止。顯然，由于在設計過程中，功能模塊設計在先，設計者的思想將受限于這些所設計出的或選用的現成功能模塊，便不容易實現系統(tǒng)化的、清晰易懂的以及可靠性高、可維護性好的設計。因此在現代設計中普遍采用自頂向下法。但自底向上法也并非完全無用武之地，它在系統(tǒng)的組裝和測試過程中是行之有效的。　　自頂向下法的要領在于整個設計在概念上的演化從頂層到底層應當逐步由概括到展開，由粗略到精細；只有當整個設計在概念上得到驗證與優(yōu)化后，才能考慮“采用什么電路、元器件和工藝去實現該設計”這類具體問題?！　　?/pre>




編輯推薦
　　為了適應高等院校電子信息類學生及工程技術人員學習的需要，提高學生知識綜合運用能力，增強學生在新技術方面的競爭力，特編寫《電子產品設計與制作技術》。





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