高质量PCB设计入门 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:机械工业出版社作者:[美]马修·斯卡皮诺（Matthew Scarpino）著出品人: 页数:302 译者:邢闻译出版时间:2015-4-29 价格:65.00元装帧:平装 isbn号码:9787111496786 丛书系列:

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具体描述

?了解单层板、双层板和多层板。

?使用原理图编辑器设计实用电路。

?将电路原理图转换为印刷电路板布线图。

?将版图设计转换为制版所需的Gerber输出文件。

?应用新的元件库和组件扩展EAGLE的功能。

?使用LTspice仿真已设计电路输入后的响应。

?使用编辑器命令自动处理重复操作。

?运用用户语言程序精简电路设计。

?使用高速BGA设备和32位SoC芯片进行NI BeagleBone Black开发板设计。

?按照总线结构画出各个组件之间的复杂连接。

?配置stackup，创建/布局BGA组件，布局高速信号。

好的，这是一份关于《数字信号处理基础与应用》的图书简介，内容详实，力求专业和深入，与《高质量PCB设计入门》的主题完全不重叠。 --- 《数字信号处理基础与应用：从理论到实践的系统构建》本书定位与目标读者：本书是一部全面覆盖数字信号处理（DSP）核心理论、关键算法及其在现代工程领域实际应用的高级教材与参考手册。它不仅面向电子工程、通信工程、计算机科学与自动化等相关专业的高年级本科生和研究生，也旨在为从事嵌入式系统开发、雷达通信、音频/图像处理、物联网（IoT）传感器数据分析的工程师提供一套严谨且实用的知识体系。读者应具备扎实的微积分、线性代数和基础电路理论知识。核心内容概览（共分五大部分，二十章）：第一部分：离散时间信号与系统（基础奠基）本部分为深入学习DSP搭建了不可或缺的理论框架，重点在于将连续时间信号的分析方法，有效地桥接到离散时间域。 1. 连续时间信号的采样理论：深入探讨奈奎斯特-香农采样定理的物理意义、数学推导及其在实际系统中的限制（如混叠效应、量化噪声）。讨论非均匀采样和过采样技术。 2. 离散时间信号表示与分析：详细介绍离散信号的表示法、序列的性质（周期性、能/功率信号）。强调单位脉冲序列（$delta[n]$）作为分析工具的核心地位。 3. 线性时不变（LTI）离散时间系统：系统响应的差分方程表示、卷积求和的计算方法。重点分析系统的稳定性（BIBO稳定性）和因果性判据。 4. Z变换理论的深度解析：引入单边和双边Z变换，推导常见信号的Z变换对。深入研究收敛域（ROC）的几何意义及其对系统特性的决定作用，是分析IIR滤波器的关键。第二部分：离散傅里叶变换（DFT）与频谱分析本部分是连接时域分析与频域分析的桥梁，是所有现代信号处理算法的基础。 5. 离散傅里叶级数（DFS）与离散傅里叶变换（DFT）：推导DFT的矩阵形式，理解DFT的基本性质（周期性、线性、共轭对称性）。 6. 快速傅里叶变换（FFT）算法：详细介绍蝶形运算单元、基-2 DIT（Decimation-In-Time）和 DIF（Decimation-In-Frequency）算法的原理、流程图和计算复杂度分析。探讨实际应用中FFT的窗口函数（如汉宁窗、海明窗）对频谱泄漏的抑制作用。 7. 周期图估计与谱分析：介绍直接法（周期图法）的局限性。深入阐述参数化谱估计方法（如AR模型）与非参数化方法（如Welch平均法）的优劣对比。 8. 多速率信号处理基础：介绍信号的抽取（Down-sampling）与插值（Up-sampling）操作，及其在子带编码和信道带宽匹配中的应用。第三部分：数字滤波器设计本部分聚焦于如何设计满足特定频率响应要求的数字滤波器，这是DSP应用中最核心的技能之一。 9. IIR滤波器理论基础：从连续时间巴特沃斯（Butterworth）和切比雪夫（Chebyshev）滤波器出发，通过双线性变换法（Bilinear Transformation）精确映射到离散时间系统。分析映射过程中的频率预畸变问题和解决方案。 10. FIR滤波器设计方法：详细介绍窗函数法（Window Method）的设计步骤、不同窗函数对阻带衰减和过渡带宽的影响。引入频率采样法。 11. 最优线性相位FIR滤波器设计（Parks-McClellan算法）：深入讲解等波纹滤波器设计原理，使用Remez交换算法实现对通带和阻带纹波的最佳折衷。 12. 滤波器结构与实现：讨论直接型、级联型和并联型结构。重点分析定点运算对滤波器性能的影响，以及如何通过量化误差分析和结构选择来优化硬件实现（如避免溢出）。第四部分：自适应滤波与现代估计技术本部分将理论提升到更高级的、需要根据环境变化进行自我调整的智能系统层面。 13. 随机过程理论回顾：引入宽平稳性（WSS）和窄平稳性（NSS）概念，维纳-霍夫方程的推导及其在最小均方误差（MMSE）估计中的应用。 14. 最小均方（LMS）算法：详细推导LMS算法的收敛条件、步长选择对稳态误差和收敛速度的影响。分析该算法的局限性（如对输入信号相关性的敏感性）。 15. 递归最小二乘（RLS）算法：介绍RLS算法的原理、计算复杂度，以及其相较于LMS在快速收敛方面的优势和在实际应用中的挑战（如数值稳定性）。 16. 卡尔曼滤波理论：从线性最小均方估计的角度推导卡尔曼滤波器的预测和更新方程。重点讨论扩展卡尔曼滤波（EKF）在非线性系统状态估计中的应用，如导航与定位。第五部分：DSP的实际应用与系统化设计本部分将理论知识与工程实践紧密结合，探讨在特定领域中DSP算法的集成与优化。 17. 语音信号处理基础：介绍预加重、语音段分割、短时傅里叶分析（STFT）。深入讲解线性预测编码（LPC）在语音压缩和识别中的作用。 18. 图像与二维信号处理：扩展到二维离散傅里叶变换（2D-DFT）和卷积。讨论二维滤波器（如锐化滤波器、平滑滤波器）的实现，以及边缘检测算法（如Sobel, Canny）背后的滤波原理。 19. 通信系统中的DSP：聚焦于数字调制解调技术（如QPSK, QAM）的基带处理，包括同步技术（载波恢复与定时恢复）的DSP实现。 20. 嵌入式DSP系统架构与优化：讨论专用DSP芯片（如TI C6000系列）与通用微处理器（MCU/CPU）的架构差异。分析指令级并行（ILP）、流水线技术和硬件加速器对实时DSP性能的提升作用。探讨定点与浮点运算的权衡。本书特色：理论深度与工程实用性并重：每一个关键理论推导后，均附有工程案例分析和实际参数选择指南。丰富的MATLAB/Python示例代码：书中包含大量的仿真代码，读者可以立即验证算法效果，加深对理论的理解。强调系统级思维：不仅仅停留在单个算法层面，而是引导读者思考如何将采样、滤波、估计等模块有效地集成到一个完整的嵌入式或实时系统中。通过阅读本书，读者将能够熟练地分析和设计复杂的数字信号处理系统，为未来在信号处理、通信、控制、生物医学工程等前沿领域的研究和开发打下坚实的基础。

作者简介

目录信息

译者序
前言
致谢
第一部分　基本介绍
第1章　EAGLE概述　　2
1.1　快速漫游EAGLE　　3
1.1.1　元件库　　3
1.1.2　原理图编辑器　　3
1.1.3　电路板编辑器　　4
1.1.4　电路元件编辑器　　5
1.1.5　自动布线器　　5
1.1.6　CAM处理器　　6
1.2　获取EAGLE　　6
1.3　使用许可　　7
1.4　本书的组织　　8
1.5　更多信息　　9
1.5.1　element14——www.element14.com　　9
1.5.2　SparkFun——www.sparkfun.com　　9
1.5.3　YouTube——www.youtube.
com　　10
1.5.4　CadSoft——www.cadsoftusa.com/www.cadsoft.de　　10
1.6　本章小结　　10
第2章　电路板和EAGLE设计概要　　11
2.1　印制电路板剖析　　11
2.1.1　电子元件　　12
2.1.2　单面板　　13
2.1.3　双面板　　15
2.1.4　多层板　　15
2.1.5　Gerb和Excellon文件　　17
2.2　EAGLE电路设计概述　　17
2.2.1　创建工程　　17
2.2.2　创建原理图设计　　18
2.2.3　设计电路板　　20
2.2.4　布线　　21
2.2.5　生成设计文件　　21
2.3　本章小结　　23
第3章　简单电路设计　　24
3.1　反相放大器　　24
3.2　初始步骤　　25
3.2.1　安装本书的EAGLE元件库　　25
3.2.2　创建新工程和原理图　　26
3.3　反相放大器原理图　　27
3.3.1　垂直工具栏里的工具　　28
3.3.2　为设计添加元件　　29
3.3.3　EAGLE术语　　30
3.3.4　对符号进行连接　　31
3.4　电路板布局　　33
3.4.1　创建电路板设计　　33
3.4.2　栅格　　34
3.4.3　电路板的尺寸和原点　　35
3.4.4　电路板布局　　35
3.5　布线　　36
3.5.1　自动布线器　　36
3.5.2　手动布线　　37
3.6　CAM处理器　　38
3.7　本章小结　　40
第二部分　设计开源硬件平台Femtoduino
第4章　Femtoduino原理图设计　　44
4.1　初始步骤　　45
4.1.1　创建新工程和原理图　　45
4.1.2　配置栅格　　46
4.2　复位开关　　47
4.3　电压调整　　49
4.4　ATmega328P 微处理器　　50
4.4.1　ATmega328P的引脚　　51
4.4.2　绘制电路原理图——ATmega328p　　52
4.5　连接插座　　54
4.5.1　面包板插座　　54
4.5.2　AVR在线串行编程插座　　55
4.6　导线类　　55
4.7　电气规则检查　　56
4.7.1　ERC警告　　56
4.7.2　ERC错误　　57
4.8　生成电路板设计　　57
4.9　原理图框架　　57
4.10　属性和变量集合　　58
4.10.1　全局变量　　58
4.10.2　特殊元件属性　　59
4.10.3　变量集合　　59
4.11　本章小结　　60
第5章　布局和设计规则　　61
5.1　层　　61
5.1.1　显示命令　　61
5.1.2　镜像命令　　63
5.2　电路板布局　　64
5.2.1　准备电路板　　64
5.2.2　地平面和多边形　　65
5.2.3　在电路板设计图中放置器件　　66
5.3　设计规则检查　　68
5.3.1　File表单　　69
5.3.2　Layers表单　　70
5.3.3　Clearance表单　　70
5.3.4　Distance表单　　71
5.3.5　Sizes表单　　71
5.3.6　Restring表单　　72
5.3.7　Shapes表单　　73
5.3.8　Supply表单　　73
5.3.9　Masks表单　　74
5.3.10　Misc表单　　75
5.4　本章小结　　75
第6章　布线　　77
6.1　布线设计概述　　77
6.2　手动布线　　78
6.2.1　一个简单实例　　79
6.2.2　连接微控制器到插座　　80
6.2.3　创建过孔　　80
6.3　跟随布线　　81
6.4　自动布线器　　82
6.4.1　常规配置　　83
6.4.2　高级设置选项　　83
6.4.3　自动布线器的操作　　85
6.5　家庭PCB制造　　85
6.5.1　概述　　86
6.5.2　碳粉热转印方法　　87
6.6　本章小结　　89
第7章　生成和提交输出文件　　90
7.1　工作和CAM处理器　　90
7.1.1　CAM处理器　　90
7.1.2　femtoduino.cam工作文件　　91
7.1.3　载入工作文件　　92
7.1.4　执行工作　　93
7.1.5　创建新工作——焊膏模板　　93
7.2　查看Gerber文件　　94
7.3　钻孔文件　　95
7.3.1　Excellon文件　　96
7.3.2　EAGLE工具信息文件　　97
7.3.3　钻头架　　98
7.4　提交设计文件　　98
7.4.1　OSH Park　　99
7.4.2　Advanced Circuits　　100
7.4.3　Sunstone　　102
7.4.4　Eurocircuits　　104
7.4.5　Seeed Studio　　105
7.5　本章小结　　107
第三部分　高级功能
第8章　创建元件库和新元件　　110
8.1　创建元件库　　110
8.1.1　EAGLE术语　　110
8.1.2　创建元件库　　111
8.2　创建SIMPLE-TQFP　　111
8.2.1　创建SIMPLE符号　　111
8.2.2　创建TQFP 16封装　　114
8.2.3　创建SIMPLE-TQFP器件　　115
8.3　创建VACUUM-TH　　116
8.3.1　创建VACUUM符号　　117
8.3.2　创建TH9封装　　118
8.3.3　创建VACUUM-TH器件　　118
8.4　创建TW9920　　119
8.4.1　设计TW9920符号　　120
8.4.2　创建VFBGA100L-8×8封装　　121
8.4.3　创建TW9920器件　　124
8.5　本章小结　　124
第9章　LTspice电路仿真　　126
9.1　LTspice介绍　　126
9.1.1　SPICE和LTspice　　126
9.1.2　LTspice的获取　　127
9.1.3　仿真示例——反相放大器　　127
9.2　原理图设计　　128
9.2.1　添加元件　　128
9.2.2　移动元件　　130
9.2.3　创建连线　　130
9.2.4　元件名称和数值　　131
9.2.5　信号名称　　132
9.3　电路仿真过程　　133
9.3.1　设置仿真参数　　133
9.3.2　执行仿真过程　　134
9.3.3　配置仿真结果显示参数　　135
9.4　与EAGLE交换设计　　136
9.4.1　向EAGLE导入LTspice电路原理图　　136
9.4.2　导出EAGLE电路原理图到LTspice　　136
9.5　本章小结　　137
第四部分　EAGLE设计自动化
第10章　编辑器命令　　140
10.1　编辑器命令介绍　　140
10.1.1　EAGLE命令的语法　　140
10.1.2　命令的执行　　141
10.1.3　通配符和简略形式　　141
10.1.4　定义点　　142
10.2　原理图编辑命令　　142
10.2.1　use命令　　143
10.2.2　add命令　　143
10.2.3　name命令　　144
10.2.4　value命令　　144
10.2.5　attribute命令　　145
10.2.6　smash命令　　145
10.2.7　move命令　　145
10.2.8　rotate命令　　146
10.2.9　net命令　　146
10.2.10　bus命令　　147
10.2.11　label命令　　148
10.2.12　frame命令　　148
10.3　电路板设计命令　　148
10.3.1　grid命令　　149
10.3.2　layer命令　　149
10.3.3　display命令　　150
10.3.4　mirror命令　　150
10.3.5　signal命令　　150
10.3.6　ratsnest命令　　151
10.3.7　route命令　　151
10.3.8　ripup命令　　152
10.3.9　via命令　　152
10.3.10　auto命令　　153
10.4　元件库接口命令　　153
10.4.1　open命令　　153
10.4.2　edit命令　　154
10.4.3　write命令　　154
10.4.4　wire命令　　154
10.4.5　arc命令　　155
10.4.6　rect命令　　155
10.4.7　circle命令　　156
10.4.8　pin命令　　156
10.4.9　pad命令　　157
10.4.10　smd命令　　158
10.4.11　prefix命令　　159
10.4.12　package命令　　159
10.4.13　technology命令　　159
10.4.14　connect命令　　160
10.5　assign、change和set命令　　161
10.5.1　assign命令　　161
10.5.2　change命令　　162
10.5.3　set命令　　163
10.6　配置脚本　　164
10.7　本章小结　　165
第11章　用户语言介绍　　167
11.1　UL概述　　167
11.1.1　ULP的执行　　168
11.1.2　用户语言程序和C语言程序　　168
11.2　简单数据类型和函数　　169
11.2.1　数组　　169
11.2.2　字符串　　170
11.3　内建属性　　171
11.3.1　内建常量　　171
11.3.2　内建变量　　172
11.3.3　内建函数　　173
11.4　控制结构　　174
11.4.1　if…else语句　　174
11.4.2　switch…case语句　　175
11.4.3　while和do…while循环　　175
11.4.4　for循环语句　　176
11.5　exit语句　　176
11.6　本章小结　　177
第12章　用户语言检查设计　　178
12.1　UL专用数据类型　　178
12.1.1　成员　　178
12.1.2　循环成员　　179
12.1.3　顶层结构及其执行语句　　179
12.2　原理图设计　　180
12.2.1　UL_SCHEMATIC的数据成员　　181
12.2.2　生成元件清单：元件和属性　　182
12.2.3　导线和导线类　　187
12.2.4　页面和框架　　191
12.2.5　变量　　192
12.3　电路板设计　　193
12.3.1　电路板设计元件　　194
12.3.2　层和多边形　　196
12.3.3　信号和接触点　　197
12.3.4　过孔和通孔　　201
12.4　本章小结　　203
第13章　创建对话框和菜单项　　204
13.1　预定义对话框　　204
13.1.1　消息框　　204
13.1.2　目录对话框　　207
13.1.3　打开文件和保存文件对话框　　208
13.2　定制对话框和窗体部件　　209
13.2.1　创建新的对话框　　209
13.2.2　标签和文本视图部件　　210
13.2.3　按钮　　212
13.2.4　编辑部件　　213
13.2.5　列表部件　　215
13.2.6　勾选框和数字设定框　　216
13.3　对话框布局　　217
13.3.1　水平/垂直排列　　218
13.3.2　栅格布局和表格　　219
13.4　menu命令　　220
13.5　本章小结　　221
第五部分　BeagleBone Black迷你主板
第14章　BeagleBone Black原理图设计　　224
14.1　BeagleBone Black概述　　225
14.2　高级EAGLE原理图设计　　226
14.2.1　页面　　226
14.2.2　门电路和调用工具　　227
14.2.3　总线　　228
14.3　AM3359存储器/JTAG连接　　228
14.4　AM3359 I/O连接　　231
14.4.1　模数转换　　232
14.4.2　I2C通信　　233
14.4.3　SPI通信　　233
14.5　系统存储器　　234
14.6　电源管理　　234
14.7　以太网和通用串行总线　　237
14.7.1　以太网　　237
14.7.2　USB　　237
14.8　图形显示　　239
14.8.1　HDCP加密　　239
14.8.2　转换最小化差分信号　　240
14.9　本章小结　　240
第15章　BeagleBone Black电路板设计　　241
15.1　配置叠层　　241
15.1.1　地平面和电源平面　　242
15.1.2　四层叠层　　242
15.1.3　BBB的叠层　　242
15.1.4　在EAGLE中配置BBB的叠层　　243
15.2　球栅阵列的创建和布线　　244
15.2.1　生成BGA封装　　245
15.2.2　为BGA焊盘布设信号线　　246
15.3　走线长度和蜿蜒布线　　248
15.3.1　走线长度的获取　　248
15.3.2　延展走线的长度　　249
15.3.3　差分对布线　　249
15.4　BBB电路板设计　　250
15.4.1　设计规则　　251
15.4.2　AM3359的信号布线　　251
15.5　本章小结　　253
附录A　EAGLE元件库文件　　255
附录B　Gerber文件格式　　274
· · · · · · (收起)

读后感

☆☆☆☆☆

用户评价

☆☆☆☆☆

这本书的排版和视觉呈现，绝对是行业内的一股清流。我手中的这本纸质版，纸张质量上乘，印刷清晰，即便是复杂的电路图和叠层示意图，细节也一览无余，这对于需要反复对比参考的学习者来说至关重要。更重要的是，书中大量的插图和流程图，并非简单的示意，而是经过精心设计的教学工具。它们逻辑严密，色彩区分得当，能够有效帮助读者在大脑中构建起PCB设计流程的整体视图。我尤其喜欢它在每个章节末尾设置的“自检清单”，这让我能够立刻检验自己是否掌握了本节的核心要点，而不是读完就忘。这种注重学习体验和视觉反馈的设计理念，让阅读过程保持了高度的专注度和效率。

☆☆☆☆☆

我刚开始接触PCB设计时，常常对一些行业术语感到困惑，市面上很多书籍要么假设读者已经了解这些基础知识，要么就是生硬地翻译一堆定义。然而，这本书在语言风格上做出了非常人性化的处理。作者的文笔流畅自然，把一些晦涩难懂的技术概念，用非常生活化、形象的比喻解释得清清楚楚。例如，在描述信号完整性（SI）问题时，作者并没有直接抛出复杂的传输线理论，而是先用一个水管中水流波动的例子来类比，这极大地降低了理解门槛。更难得的是，书中穿插了大量真实的工程案例分析，这些案例的选取非常贴近实际工作中的痛点，让我能清晰地看到理论知识是如何转化为解决实际问题的工具的。这种叙事性的写作手法，让阅读过程本身变成了一种享受，而不是枯燥的学习任务。

☆☆☆☆☆

作为一名有着多年硬件经验的工程师，我一直在寻找一本能系统梳理现代高密度互连（HDI）技术和热设计管理书籍。这本书在这些前沿领域的覆盖深度，远远超出了我的预期。它不仅详细介绍了多层板的堆叠设计原则，更对盲埋孔的使用时机和制作工艺限制进行了深入探讨，这对设计小型化、高性能产品至关重要。特别是在热管理章节，作者对散热器的选型、热传导路径的优化，以及如何利用铜皮进行热扩散的策略，给出了非常专业且实用的建议。很多老旧的设计手册里对这些内容往往一带而过，但这本书却把它作为核心内容来讲解，足见作者对当前工业需求的深刻理解。读完这部分，我对如何设计一台能长期稳定运行的高功率设备，心中更有底气了。

☆☆☆☆☆

这本书简直是为我量身定做的，我一直想深入了解PCB设计的世界，但市面上的资料要么过于理论化，要么就是一些零散的教程，让人抓不住重点。这本《高质量PCB设计入门》的结构设计得非常巧妙。它没有一上来就堆砌复杂的电磁兼容（EMC）理论，而是从最基础的板级设计原则讲起，循序渐进地引导读者构建起一个扎实的知识框架。我特别欣赏作者在讲解元器件布局和走线策略时的那种务实态度，很多看似微不足道的细节，在实际生产中却是决定产品成败的关键。比如，关于电源完整性（PI）的讲解部分，作者不仅解释了去耦电容的选取标准，还用丰富的图例展示了不同布局方式对电源噪声的影响，这种手把手的教学方式让我这个初学者茅塞顿开。书中对于设计规范的强调也让我受益匪浅，让我意识到“差不多就行”在精密电子设计中是万万不可取的。

☆☆☆☆☆

从一个资深技术编辑的角度来看，这本书的知识体系构建体现了极高的专业水准和匠人精神。它显然不是为了赶进度而拼凑起来的资料汇编，而是经过了深思熟虑的系统性梳理。作者在引言部分就明确指出了当前行业中普遍存在的“设计缺陷”和“过度设计”的误区，并以此为出发点，构建了一套以“效能比最优”为核心的设计哲学。书中对设计约束（Design Constraints）的定义和应用，被提升到了战略高度进行阐述，而不是仅仅作为设置项来罗列。这种从宏观哲学指导微观操作的讲解方式，让读者在学习具体技能的同时，也培养了独立思考和权衡利弊的能力。这对于希望从“PCB布线员”成长为“系统级电子工程师”的读者来说，具有不可替代的价值。

☆☆☆☆☆

开眼界

☆☆☆☆☆

读完前面的九个章节应该能够掌握设计一块双层电路板的能力。作者的写作思路十分贴合实际，说得都是大白话，对PCB设计过程中涉及的各种概念的表述浅显易懂。对译者的翻译水平点个赞，比我读过的其他技术类书籍的中译本要好很多，可以看到译者用心翻译了。

☆☆☆☆☆

开眼界

☆☆☆☆☆