電子產(chǎn)品設(shè)計與制作技術(shù)

前言

　　隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)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(xiàn)，使得電子系統(tǒng)的設(shè)計方法和設(shè)計手段也發(fā)生了一場巨大的變化?，F(xiàn)代電子系統(tǒng)一般由模擬、數(shù)字和微處理器三大子系統(tǒng)組成。數(shù)字系統(tǒng)以往是采用傳統(tǒng)的搭積木式的方法進行設(shè)計，在設(shè)計時，設(shè)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(shù)目大。隨著半導(dǎo)體技術(shù)，特別是EDA技術(shù)的發(fā)展和普及給電子系統(tǒng)的設(shè)計帶來了革命。數(shù)字、模擬可編程器件和EDA技術(shù)給硬件系統(tǒng)設(shè)計者提供了強有力的工具，使得電子系統(tǒng)的設(shè)計方法發(fā)生了質(zhì)的變化?；谛酒脑O(shè)計方法正在成為現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)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(xiàn)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(shè)計元件“插入”FPCB板上，將電路“下載”到FPCB中，即可實現(xiàn)各種連接。FPCB可以當(dāng)成“電子”面包板。FPCB廣泛應(yīng)用于國外軍工、航空、航天單位，價格比較高。國內(nèi)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(yīng)高等院校電子信息類學(xué)生及工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)的需要，提高學(xué)生知識綜合運用能力，增強學(xué)生在新技術(shù)方面的競爭力，特編寫此書。　　本書由劉南平、孔令來和李世杰等編寫，夏克文教授任主審?！　∠抻谧髡咚剑瑫须y免有錯誤和疏漏不妥之處，敬請讀者批評指正。

內(nèi)容概要

本書共7章，從電子設(shè)計、制作、調(diào)試、產(chǎn)品化的要求出發(fā)，介紹了電路設(shè)計的基本思想、電路制作的基本方法、電路調(diào)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(shè)計、調(diào)試打下了基礎(chǔ)。為了增加讀者學(xué)習(xí)興趣，本書特意安排了一些實用性強，具有代表性的設(shè)計和制作實例，既是對所學(xué)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(nèi)容廣、內(nèi)容跨度大、理論和實踐性極強，內(nèi)容新穎。通過學(xué)習(xí)本書可以奠定扎實的綜合理論和實踐基礎(chǔ)，達到“學(xué)以致用”的效果。    本書既可作為工科院校相關(guān)專業(yè)師生的參考用書，亦可供電子工程技術(shù)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(jié)構(gòu)    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(jié)構(gòu)    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(fù)雜可編程器件）  1.5  FPGA器件    1.5.1  基本結(jié)構(gòu)    1.5.2  IOB和CLB    1.5.3  可編程內(nèi)部連線（PI）  1.6  ispPAC器件    1.6.1  ispPAC器件的結(jié)構(gòu)    1.6.2  PAC的接口電路    1.6.3  ispPAC的增益調(diào)整方法  1.7  在系統(tǒng)可編程數(shù)字開關(guān)ispGDS  1.8  在系統(tǒng)可編程數(shù)字互聯(lián)器件ispGDX    1.8.1  ispGDX的結(jié)構(gòu)      1.8.2  ispGDX的應(yīng)用領(lǐng)域      1.8.3  GDF語法  習(xí)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(jié)構(gòu)    2.2.1  實體（entity）    2.2.2  結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)體描述方式  2.4  VHDL運算符和保留關(guān)鍵字  2.5  VHDL的類型和屬性    2.5.1  對象的類型（Objects）    2.5.2  數(shù)據(jù)類型（DataType）    2.5.3  類型轉(zhuǎn)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(shè)計實例  習(xí)題第3章  可編程邏輯器件的設(shè)計與開發(fā)  3.1  可編程邏輯器件的設(shè)計過程  3.2  PAC-Designer開發(fā)系統(tǒng)    3.2.1  輸入設(shè)計    3.2.2  設(shè)計仿真    3.2.3  器件編程（下載設(shè)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(shè)計實例  3.3  MAX+plusⅡ    3.3.1  MAX+plusⅡ的設(shè)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(shè)計流程    3.4.2  FPGA原理圖輸入設(shè)計  3.5  ispgDX開發(fā)系統(tǒng)    3.5.1  ispgDX開發(fā)過程    3.5.2  ispGDX設(shè)計實例  3.6  組合邏輯設(shè)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(shè)計實例    3.7.1  VHDL設(shè)計    3.7.2  軟件仿真    3.7.3  硬件驗證  3.8  數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計實例    3.8.1  測頻原理與實現(xiàn)    3.8.2  VHDL程序    3.8.3  仿真結(jié)果    3.8.4  下載驗證  習(xí)題第4章  DSP技術(shù)  4.1  DSP設(shè)計流程    4.1.1  基于DSP處理器的DSP設(shè)計流程    4.1.2  基于FPGA的DSP設(shè)計流程  4.2  DSP Builder設(shè)計基礎(chǔ)    4.2.1  DSP Builder及其設(shè)計流程    4.2.2  DSP Builder設(shè)計示例第5章  電路制作實例  5.1  電路板制作基礎(chǔ)    5.1.1  印制電路板的種類    5.1.2  印制電路板的設(shè)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(zhì)量檢驗    5.1.6  手工制作印制板    5.1.7  儀器標(biāo)牌面板制作  5.2  焊接技術(shù)    5.2.1  手工焊接注意事項    5.2.2  自動焊接技術(shù)    5.2.3  拆焊  5.3  萬用表的制作  5.4  可調(diào)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(shè)計實例  6.1  電子系統(tǒng)的設(shè)計方法  6.2  電子電路的設(shè)計步驟  6.3  電子設(shè)備可靠性設(shè)計方法  6.4  無線數(shù)據(jù)通訊中調(diào)制解調(diào)器的設(shè)計    6.4.1  無線數(shù)據(jù)傳輸基本組成原理    6.4.2  無線調(diào)制解調(diào)器設(shè)計的設(shè)計思想    6.4.3  實現(xiàn)方法  6.5  線陣CCD單板旋切厚度在線測量系統(tǒng)設(shè)計    6.5.1  測量系統(tǒng)工作原理與性能指標(biāo)    6.5.2  測量系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)    6.5.3  視頻信號和時鐘信號處理與軟件設(shè)計  6.6  酒店餐廳無線呼叫看臺服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)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(shè)計要求    6.7.2  邏輯設(shè)計    6.7.3  軟件設(shè)計    6.7.4  電路連接  6.8  用TMS320LF2407實現(xiàn)三相SPWM波形發(fā)生器  6.9  采用2051設(shè)計的無線防盜報警器  6.10  315M遙控電路設(shè)計  6.11  射頻無線耳機系統(tǒng)設(shè)計    6.11.1  nRF9E5功能介紹  6.12  智能密碼鎖設(shè)計    6.12.1  基本原理及硬件組成    6.12.2  線路復(fù)用    6.12.3  電流監(jiān)視    6.12.4  數(shù)據(jù)通訊與預(yù)處理    6.12.5  智能化分析    6.12.6  系統(tǒng)軟件設(shè)計  6.13  工業(yè)用鍍錫/鍍鋅板的鍍量檢測儀的設(shè)計    6.13.1  課題的背景和意義    6.13.2  國內(nèi)外研究現(xiàn)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(biāo)要求    6.13.5  測量系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)    6.13.6  檢測儀的軟件設(shè)計    6.13.7  電解池的設(shè)計    6.13.8  檢測儀的誤差分析與測試  習(xí)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(biāo)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(shè)計實例　　6.1 電子系統(tǒng)的設(shè)計方法　　自頂向下法從系統(tǒng)級設(shè)計開始，首先根據(jù)設(shè)計課題中對系統(tǒng)的指標(biāo)要求，將系統(tǒng)的行為（功能）全面、準(zhǔn)確地描述出來，然后根據(jù)該系統(tǒng)應(yīng)具備的各項功能將系統(tǒng)劃分和定義為若干個適當(dāng)規(guī)模的、能夠?qū)崿F(xiàn)某一功能且相對獨立的子系統(tǒng)，全面、準(zhǔn)確地描述它們的功能及相互之間的聯(lián)系，這項任務(wù)完成之后，就設(shè)計或選用一些功能模塊去組成實現(xiàn)這些既定功能的子系統(tǒng)，最后進行元件級的設(shè)計，即選用適當(dāng)?shù)脑崿F(xiàn)前面所設(shè)計的各個功能模塊。　　自底向上的方法與其相反，它是根據(jù)要實現(xiàn)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(shè)計成一個個功能模塊，當(dāng)一個功能模塊不能直接實現(xiàn)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(xiàn)該功能，直至系統(tǒng)所要求的全部功能都能實現(xiàn)為止。顯然，由于在設(shè)計過程中，功能模塊設(shè)計在先，設(shè)計者的思想將受限于這些所設(shè)計出的或選用的現(xiàn)成功能模塊，便不容易實現(xiàn)系統(tǒng)化的、清晰易懂的以及可靠性高、可維護性好的設(shè)計。因此在現(xiàn)代設(shè)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?！　∽皂斚蛳路ǖ囊I(lǐng)在于整個設(shè)計在概念上的演化從頂層到底層應(yīng)當(dāng)逐步由概括到展開，由粗略到精細；只有當(dāng)整個設(shè)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(xiàn)該設(shè)計”這類具體問題?！　　?/pre>




編輯推薦
　　為了適應(yīng)高等院校電子信息類學(xué)生及工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)的需要，提高學(xué)生知識綜合運用能力，增強學(xué)生在新技術(shù)方面的競爭力，特編寫《電子產(chǎn)品設(shè)計與制作技術(shù)》。





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