《測試系統設計原理及套用》是2013年6月電子工業出版社出版的圖書，作者是靳鴻。
基本介紹
- 中文名：測試系統設計原理及套用
- 作者：靳鴻
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2013年6月
- 頁數：320 頁
- 定價：45 元
- 開本：16 開
- ISBN：9787121203824
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書以具體的系統設計為例，比較全面地介紹了測試系統的基本分析方法、設計原則和設計方法。以系統設計步驟為序，介紹了系統的方案設計、模組設計方法、電路的設計和仿真驗證；以系統實現和實踐為主，著重講述了電路原理圖、版圖設計、仿真及可程式邏輯器件設計、仿真方法。以套用為輔，通過幾個不同參數的測試系統設計、套用實例，對之前的內容進行補充和擴展。全書共14章，第1～4章是測試系統設計的基礎理論，第5～11章是系統設計流程和實現方法，第12～14章是系統設計方法的具體套用。
圖書目錄
目 錄
第1章 緒論 1
1.1 測試系統概述 1
1.1.1 測試系統的基本組成環節 1
1.1.2 測試系統設計的一般要求 4
1.1.3 存儲測試系統 4
1.2 測試技術發展歷史、現狀與趨勢 5
1.3 測試系統設定只龍計工具 7
本章小結 9
思考與練習題 9
第2章 測試技術及設計軟體基礎 10
2.1 測試及相關概念 10
2.2 感測器轉換原理 10
2.2.1 電阻應變式感測器 10
2.2.2 電容式感測器 12
2.2.3 壓電式感測器 14
2.2.4 熱電式感測器 15
2.3 Protel 99SE軟體設計方法 16
2.3.1 Protel 99SE主要功能模組 16
2.3.2 Protel 99SE設計環境 17
2.3.3 Protel 99SE設計環境的基礎操作 18
2.4 電路原理圖編輯環境設定 21
2.4.1 原理圖工具列的設定 21
2.4.2 圖紙設定 22
2.4.3 設定檔案信息 24
2.4.4 設定游標和格線 24
2.4.5 電路原理圖的設計步驟 24
2.5 印製電路板設計基礎 25
2.5.1 PCB設計流程 25
2.5.2 PCB編輯器 26
本章小結 29
思考與練習題 29
第3章膠才愉 測試系統的基本組成 30
3.1 非電量電照海炒測系統及其基本組成 30
3.2 感測器 31
3.2.1 感測器的組成及其輸出信號的特點 31
3.2.2 感測器的分類與常用技術指標 32
3.3 信息轉換 33
3.3.1 信號的放大 33
3.3.2 濾波器 36
3.3.3 A/D轉換器 39
3.4 信息的存儲、顯示和處理 45
3.4.1 數據存儲 45
3.4.2 數據顯示 48
3.4.3 信息處理 49
3.5 接口與匯流排 51
3.5.1 接口 51
3.5.2 匯流排 53
3.6 控制模組 56
本章小結 56
思考與練習題 57
第4章 測試系統設計方法及特性分析 58
4.1 測試系統設計的境連簽才前期準備 58
4.1.1 使用要求 58
4.1.2 參數預估 58
4.2 測試系統的設計原則 59
4.2.1 總體設計原則 59
4.2.2 靈敏度分配和誤差分配原則 60
4.2.3 系統總體設計的一般步兆和朽驟 61
4.3 測試系統各環節設計 62
4.3.1 感測器選用原則 62
4.3.2 放大及濾波環節設計 64
4.3.3 採樣策略 65
4.3.4 控制模組設計 68
4.4 測試系統的狀態設計方法 69
4.4.1 狀態圖及其組成 69
4.4.2 等容量隨機間隔採樣策略狀態圖設計 69
4.5 測試系統的基本特性 70
4.5.1 測試系統的靜態特性 70
4.5.2 測試系統的動態特性 75
本章小結 83
思考墊局煮棗與練習題 84
第5章 測試方案確定及參數分析 85
5.1 功能、指標要求及總體方案 85
5.1.1 功能要求 85
5.1.2 性能指標 86
5.1.3 總體方案設計 86
5.2 模擬板模組設計及參數分析 87
5.2.1 模擬板主要模組功能設計 87
5.2.2 放大衰減模組設計及主要參數分析 87
5.2.3 濾波模組及主要參數分析 90
5.3 數字板模組設計及參數分析 92
5.3.1 數字板模組設計 92
5.3.2 採樣及乘簽存儲模組主要參數分析 93
5.4 基板模組設計及主要參數分析 96
5.4.1 基板的主要模組設計 96
5.4.2 通道讀出控制 96
5.5 控制板設計 98
5.5.1 控制板整體功能設計 98
5.5.2 採樣策略的狀態圖設計 98
5.6 虛擬軟面板設計 99
5.6.1 虛擬軟面板設計的基本原則 99
5.6.2 數據處理方法 100
5.6.3 數據處理軟體 101
5.6.4 瞬態波形記錄儀軟面板設計 103
本章小結 104
思考與練習題 105
第6章 電路原理圖設計 106
6.1 瞬態波形記錄儀的層次式電路設計 106
6.2 瞬態波形記錄儀的主電路圖設計 107
6.2.1 繪製方塊電路圖 107
6.2.2 放置方塊電路連線埠 108
6.2.3 連線各方塊電路 108
6.3 模擬板子電路圖設計 110
6.3.1 模擬板子電路原理圖的建立 110
6.3.2 放大衰減電路的繪製 111
6.3.3 濾波電路的繪製 124
6.4 數字板子電路圖設計 126
6.4.1 模數轉換電路的繪製 126
6.4.2 負延遲電路的繪製 127
6.4.3 多通道設計 128
6.5 基板及控制板子電路圖設計 128
6.5.1 電源管理電路的繪製 128
6.5.2 接口及控制電路的繪製 129
6.6 報表檔案 130
6.6.1 ERC 130
6.6.2 網路表檔案 132
6.6.3 生成層次項目組織列表 133
本章小結 133
思考與練習題 134
第7章 原理圖仿真驗證 135
7.1 電路仿真功能概述 135
7.2 電路仿真步驟 135
7.3 電源和仿真激勵源 137
7.4 仿真分析類型說明 142
7.5 仿真實例 148
本章小結 153
思考與練習題 153
第8章 印製電路板設計 154
8.1 瞬態波形記錄儀的印製電路板設計 154
8.1.1 瞬態波形記錄儀印製電路板總體設計方案 154
8.1.2 規劃電路板和電氣定義 155
8.1.3 設定電路板工作層 159
8.1.4 PCB工作參數設定 162
8.1.5 載入元件封裝及網路表 166
8.2 記錄儀PCB圖的布局設計 171
8.2.1 設定布局設計規則 171
8.2.2 自動布局 173
8.2.3 手工調整元件布局 174
8.3 記錄儀PCB圖的布線設計 174
8.3.1 設定自動布線規則 175
8.3.2 運行自動布線 177
8.3.3 手工調整布線 178
本章小結 179
思考與練習題 180
第9章 可程式邏輯器件的設計方法與流程 182
9.1 可程式邏輯器件設計的基本方法 182
9.2 圖形輸入設計方法 182
9.2.1 圖形輸入設計的檔案組成 183
9.2.2 圖形輸入的元件 184
9.2.3 元件特點 185
9.3 文本輸入設計方法 187
9.4 設計流程 188
9.4.1 設計輸入 189
9.4.2 項目編譯 192
9.4.3 設計校驗 194
9.4.4 編程與配置 195
本章小結 196
思考與練習題 196
第10章 控制模組的VHDL設計及仿真 197
10.1 瞬態波形記錄儀控制模組的功能 197
10.2 VHDL的特點及程式結構 197
10.2.1 VHDL的特點 197
10.2.2 VHDL程式結構 198
10.3 順序語句及並行語句 200
10.3.1 順序語句 200
10.3.2 並行語句 205
10.4 採樣策略的設計實現 210
10.4.1 定頻率採樣策略 210
10.4.2 變頻率採樣策略 213
10.5 內觸發類型的判斷與觸發 215
10.6 基板的數據轉換模組 216
本章小結 217
思考與練習題 217
第11章 誤差分析及數據處理 218
11.1 實驗數據的表示 218
11.1.1 表示方法 218
11.1.2 數據修約與有效數字 220
11.2 誤差的定義與表示方法 221
11.2.1 誤差的定義 221
11.2.2 誤差的基本表示方法 222
11.3 測量誤差的來源 223
11.4 測量誤差的分類 224
11.4.1 系統誤差 224
11.4.2 粗大誤差 226
11.4.3 隨機誤差 227
11.5 測量數據處理 231
11.5.1 算術平均值原理 231
11.5.2 測量標準差及其估計 231
11.5.3 算術平均值與實驗標準差的標準差 233
11.5.4 測量不確定度的基本概念 233
11.5.5 最小二乘法 234
11.5.6 回歸分析 238
本章小結 239
思考與練習題 239
第12章 基於SoC的系統設計 241
12.1 測試系統的微型化 241
12.2 模、數及混合集成技術 242
12.2.1 高集成度數字器件 242
12.2.2 模擬集成技術的發展 243
12.2.3 混合集成技術 246
12.3 SoC 概述 246
12.3.1 SoC及其IP特點 247
12.3.2 SoC單片機與DSP系統級積體電路 249
12.4 系統設計方法與對象的變化 250
12.4.1 系統設計方法的變化 250
12.4.2 系統設計對象的變化 251
12.5 SoC的設計流程與步驟 252
12.5.1 傳統的SoC 設計流程 252
12.5.2 基於IP模組的SoC設計流程 252
12.5.3 軟硬體協同設計流程 253
12.5.4 SoC單片機的設計流程 254
12.6 設計舉例 255
12.6.1 基於ispPAC20的放大模組設計 255
12.6.2 基於SoC單片機的應變測試儀設計 257
本章小結 265
思考與練習題 265
第13章 雙通道數據記錄儀的設計與實現 265
13.1 系統總體設計 265
13.1.1 主要技術指標 265
13.1.2 系統組成分析 265
13.2 供電單元設計 267
13.2.1 供電電路設計 268
13.2.2 RS-422數據接收單元設計 269
13.3 LVDS數據接收單元設計 269
13.3.1 LVDS接口設計 270
13.3.2 LVDS數據接收 271
13.3.3 片內FIFO設計 272
13.4 Flash存儲器高速存儲技術 274
13.4.1 存儲介質選擇 274
13.4.2 內部定址方式 275
13.4.3 交叉雙平面操作時的無效塊檢測 275
13.4.4 交叉雙平面頁編程 277
13.4.5 Flash存儲器數據讀取 278
13.4.6 Flash存儲器高速擦除 279
13.5 PCB布局布線設計 280
13.5.1 PCB設計的一般原則 280
13.5.2 信號完整性 281
13.5.3 PCB設計 282
13.6 上位機軟體 283
本章小結 284
思考與練習題 284
第14章 壓力測試系統的設計 285
14.1 壓力與壓力測量 285
14.1.1 基於壓力測量的感測器技術 285
14.1.2 壓力感測器簡介 286
14.2 壓力測試系統設計 287
14.2.1 基於壓電式壓力感測器的壓力信號採集的實現 287
14.2.2 基於壓阻式壓力感測器的壓力信號採集的實現 297
本章小結 304
思考與練習題 304
參考文獻 305
3.3.1 信號的放大 33
3.3.2 濾波器 36
3.3.3 A/D轉換器 39
3.4 信息的存儲、顯示和處理 45
3.4.1 數據存儲 45
3.4.2 數據顯示 48
3.4.3 信息處理 49
3.5 接口與匯流排 51
3.5.1 接口 51
3.5.2 匯流排 53
3.6 控制模組 56
本章小結 56
思考與練習題 57
第4章 測試系統設計方法及特性分析 58
4.1 測試系統設計的前期準備 58
4.1.1 使用要求 58
4.1.2 參數預估 58
4.2 測試系統的設計原則 59
4.2.1 總體設計原則 59
4.2.2 靈敏度分配和誤差分配原則 60
4.2.3 系統總體設計的一般步驟 61
4.3 測試系統各環節設計 62
4.3.1 感測器選用原則 62
4.3.2 放大及濾波環節設計 64
4.3.3 採樣策略 65
4.3.4 控制模組設計 68
4.4 測試系統的狀態設計方法 69
4.4.1 狀態圖及其組成 69
4.4.2 等容量隨機間隔採樣策略狀態圖設計 69
4.5 測試系統的基本特性 70
4.5.1 測試系統的靜態特性 70
4.5.2 測試系統的動態特性 75
本章小結 83
思考與練習題 84
第5章 測試方案確定及參數分析 85
5.1 功能、指標要求及總體方案 85
5.1.1 功能要求 85
5.1.2 性能指標 86
5.1.3 總體方案設計 86
5.2 模擬板模組設計及參數分析 87
5.2.1 模擬板主要模組功能設計 87
5.2.2 放大衰減模組設計及主要參數分析 87
5.2.3 濾波模組及主要參數分析 90
5.3 數字板模組設計及參數分析 92
5.3.1 數字板模組設計 92
5.3.2 採樣及存儲模組主要參數分析 93
5.4 基板模組設計及主要參數分析 96
5.4.1 基板的主要模組設計 96
5.4.2 通道讀出控制 96
5.5 控制板設計 98
5.5.1 控制板整體功能設計 98
5.5.2 採樣策略的狀態圖設計 98
5.6 虛擬軟面板設計 99
5.6.1 虛擬軟面板設計的基本原則 99
5.6.2 數據處理方法 100
5.6.3 數據處理軟體 101
5.6.4 瞬態波形記錄儀軟面板設計 103
本章小結 104
思考與練習題 105
第6章 電路原理圖設計 106
6.1 瞬態波形記錄儀的層次式電路設計 106
6.2 瞬態波形記錄儀的主電路圖設計 107
6.2.1 繪製方塊電路圖 107
6.2.2 放置方塊電路連線埠 108
6.2.3 連線各方塊電路 108
6.3 模擬板子電路圖設計 110
6.3.1 模擬板子電路原理圖的建立 110
6.3.2 放大衰減電路的繪製 111
6.3.3 濾波電路的繪製 124
6.4 數字板子電路圖設計 126
6.4.1 模數轉換電路的繪製 126
6.4.2 負延遲電路的繪製 127
6.4.3 多通道設計 128
6.5 基板及控制板子電路圖設計 128
6.5.1 電源管理電路的繪製 128
6.5.2 接口及控制電路的繪製 129
6.6 報表檔案 130
6.6.1 ERC 130
6.6.2 網路表檔案 132
6.6.3 生成層次項目組織列表 133
本章小結 133
思考與練習題 134
第7章 原理圖仿真驗證 135
7.1 電路仿真功能概述 135
7.2 電路仿真步驟 135
7.3 電源和仿真激勵源 137
7.4 仿真分析類型說明 142
7.5 仿真實例 148
本章小結 153
思考與練習題 153
第8章 印製電路板設計 154
8.1 瞬態波形記錄儀的印製電路板設計 154
8.1.1 瞬態波形記錄儀印製電路板總體設計方案 154
8.1.2 規劃電路板和電氣定義 155
8.1.3 設定電路板工作層 159
8.1.4 PCB工作參數設定 162
8.1.5 載入元件封裝及網路表 166
8.2 記錄儀PCB圖的布局設計 171
8.2.1 設定布局設計規則 171
8.2.2 自動布局 173
8.2.3 手工調整元件布局 174
8.3 記錄儀PCB圖的布線設計 174
8.3.1 設定自動布線規則 175
8.3.2 運行自動布線 177
8.3.3 手工調整布線 178
本章小結 179
思考與練習題 180
第9章 可程式邏輯器件的設計方法與流程 182
9.1 可程式邏輯器件設計的基本方法 182
9.2 圖形輸入設計方法 182
9.2.1 圖形輸入設計的檔案組成 183
9.2.2 圖形輸入的元件 184
9.2.3 元件特點 185
9.3 文本輸入設計方法 187
9.4 設計流程 188
9.4.1 設計輸入 189
9.4.2 項目編譯 192
9.4.3 設計校驗 194
9.4.4 編程與配置 195
本章小結 196
思考與練習題 196
第10章 控制模組的VHDL設計及仿真 197
10.1 瞬態波形記錄儀控制模組的功能 197
10.2 VHDL的特點及程式結構 197
10.2.1 VHDL的特點 197
10.2.2 VHDL程式結構 198
10.3 順序語句及並行語句 200
10.3.1 順序語句 200
10.3.2 並行語句 205
10.4 採樣策略的設計實現 210
10.4.1 定頻率採樣策略 210
10.4.2 變頻率採樣策略 213
10.5 內觸發類型的判斷與觸發 215
10.6 基板的數據轉換模組 216
本章小結 217
思考與練習題 217
第11章 誤差分析及數據處理 218
11.1 實驗數據的表示 218
11.1.1 表示方法 218
11.1.2 數據修約與有效數字 220
11.2 誤差的定義與表示方法 221
11.2.1 誤差的定義 221
11.2.2 誤差的基本表示方法 222
11.3 測量誤差的來源 223
11.4 測量誤差的分類 224
11.4.1 系統誤差 224
11.4.2 粗大誤差 226
11.4.3 隨機誤差 227
11.5 測量數據處理 231
11.5.1 算術平均值原理 231
11.5.2 測量標準差及其估計 231
11.5.3 算術平均值與實驗標準差的標準差 233
11.5.4 測量不確定度的基本概念 233
11.5.5 最小二乘法 234
11.5.6 回歸分析 238
本章小結 239
思考與練習題 239
第12章 基於SoC的系統設計 241
12.1 測試系統的微型化 241
12.2 模、數及混合集成技術 242
12.2.1 高集成度數字器件 242
12.2.2 模擬集成技術的發展 243
12.2.3 混合集成技術 246
12.3 SoC 概述 246
12.3.1 SoC及其IP特點 247
12.3.2 SoC單片機與DSP系統級積體電路 249
12.4 系統設計方法與對象的變化 250
12.4.1 系統設計方法的變化 250
12.4.2 系統設計對象的變化 251
12.5 SoC的設計流程與步驟 252
12.5.1 傳統的SoC 設計流程 252
12.5.2 基於IP模組的SoC設計流程 252
12.5.3 軟硬體協同設計流程 253
12.5.4 SoC單片機的設計流程 254
12.6 設計舉例 255
12.6.1 基於ispPAC20的放大模組設計 255
12.6.2 基於SoC單片機的應變測試儀設計 257
本章小結 265
思考與練習題 265
第13章 雙通道數據記錄儀的設計與實現 265
13.1 系統總體設計 265
13.1.1 主要技術指標 265
13.1.2 系統組成分析 265
13.2 供電單元設計 267
13.2.1 供電電路設計 268
13.2.2 RS-422數據接收單元設計 269
13.3 LVDS數據接收單元設計 269
13.3.1 LVDS接口設計 270
13.3.2 LVDS數據接收 271
13.3.3 片內FIFO設計 272
13.4 Flash存儲器高速存儲技術 274
13.4.1 存儲介質選擇 274
13.4.2 內部定址方式 275
13.4.3 交叉雙平面操作時的無效塊檢測 275
13.4.4 交叉雙平面頁編程 277
13.4.5 Flash存儲器數據讀取 278
13.4.6 Flash存儲器高速擦除 279
13.5 PCB布局布線設計 280
13.5.1 PCB設計的一般原則 280
13.5.2 信號完整性 281
13.5.3 PCB設計 282
13.6 上位機軟體 283
本章小結 284
思考與練習題 284
第14章 壓力測試系統的設計 285
14.1 壓力與壓力測量 285
14.1.1 基於壓力測量的感測器技術 285
14.1.2 壓力感測器簡介 286
14.2 壓力測試系統設計 287
14.2.1 基於壓電式壓力感測器的壓力信號採集的實現 287
14.2.2 基於壓阻式壓力感測器的壓力信號採集的實現 297
本章小結 304
思考與練習題 304
參考文獻 305
