電子工程師手冊-設計卷

《電子工程師手冊（設計卷）》是2020年化學工業出版社出版的圖書。作者是楊貴恆主編，甘劍鋒，文武松，強生澤，李銳，徐嘉峰副主編。本書主要內容包括單片機原理及套用和Protel電路設計與製版兩大部分。

基本介紹

• 中文名：電子工程師手冊（設計卷） 
• 作者：楊貴恆 主編、甘劍鋒、文武松、強生澤、李銳、徐嘉峰 副主編
• 出版社：化學工業出版社
• ISBN：9787122365002

內容簡介

“電子工程師手冊”系列分為“基礎卷”“提高卷”和“設計卷”，共3本。本書為“設計卷”，主要內容包括單片機原理及套用和Protel電路設計與製版兩大部分。單片機原理及套用部分的主要內容有：初識單片機、單片機C語言基礎、輸入/輸出連線埠、中斷系統、定時/計數器、串列通信接口、存儲器及I/O口的擴展、鍵盤與顯示器的擴展、常用數據傳輸接口與技術以及A/D與D/A接口的擴展；Protel電路設計與製版部分的主要內容有：Protel DXP概述、原理圖設計基礎、原理圖設計的基本操作、原理圖庫的建立與元器件的製作、層次原理圖的設計、生成報表和清單、PCB設計基礎、PCB的設計、PCB元器件封裝的設計、生成PCB報表和列印輸出以及電路仿真。

《電子工程師手冊（設計卷）》具有起點低、內容由淺入深、語言通俗易懂、結構安排符合學習認知規律等特點，適合作為有志成為電子工程師讀者的入門自學圖書，也適合作為高等職業院校和社會培訓機構的電子技術入門教材，還可作為高等院校電子工程、通信工程和電氣工程等相關專業師生的教學參考書。

圖書目錄

第1章初識單片機001

1.1單片機的發展與套用001

1.1.1發展概況001

1.1.2發展趨勢002

1.1.3套用領域003

1.2單片機的硬體結構004

1.2.1基本組成004

1.2.2中央處理器005

1.2.3引腳功能007

1.2.4存儲器結構009

1.3單片機小系統013

1.3.1電源013

1.3.2時鐘電路013

1.3.3復位電路013

1.4軟體開發工具Keil014

1.4.1工程項目的創建015

1.4.2項目檔案的設定017

1.4.3編譯與連線019

1.5仿真與下載工具019

1.5.1仿真器019

1.5.2編程器020

1.5.3單片機套用系統開發模式020

1.6套用系統開發流程020

1.6.1總體方案設計020

1.6.2硬體設計021

1.6.3軟體設計021

1.6.4系統調試021

1.6.5固化與運行022

第2章單片機C語言基礎023

2.1C51語言簡介023

2.1.1C51程式結構024

2.1.2數據與數據類型026

2.1.3常量與變數027

2.1.4數據存儲類型028

2.1.5特殊功能暫存器的C51定義029

2.1.6位變數的C51定義030

2.1.7運算符與表達式030

2.2C51的流程控制語句032

2.2.1表達式語句032

2.2.2複合語句033

2.2.3條件語句033

2.2.4開關語句034

2.2.5循環語句036

2.2.6跳轉語句037

2.3構造數據038

2.3.1數組038

2.3.2指針039

2.3.3結構041

2.3.4共用體041

2.3.5枚舉042

2.4函式與中斷子程式043

2.4.1函式043

2.4.2中斷子程式045

第3章輸入/輸出連線埠046

3.1輸入/輸出連線埠工作原理046

3.1.1P0口046

3.1.2P1口048

3.1.3P2口048

3.1.4P3口048

3.2輸出連線埠的套用——聲光報警049

3.2.1實例說明049

3.2.2硬體電路設計049

3.2.3程式設計049

3.3輸入/輸出連線埠的套用——8421BCD撥碼開關051

3.3.1實例說明051

3.3.2硬體電路設計051

3.3.3程式設計051

第4章中斷系統054

4.1中斷系統工作原理054

4.1.1中斷的概念054

4.1.2中斷的控制055

4.1.3中斷的回響過程058

4.2外部中斷邊沿觸發方式的套用——簡易紅外報警裝置059

4.2.1實例說明059

4.2.2硬體電路設計059

4.2.3程式設計060

4.3外部中斷電平觸發方式的套用——鍵控LED061

4.3.1實例說明061

4.3.2硬體電路設計061

4.3.3程式設計062

4.4多級中斷程式設計舉例063

4.4.1設計需求063

4.4.2初始化子程式設計063

4.4.3中斷服務程式設計064

4.4.4主程式設計064

第5章定時/計數器066

5.1定時/計數器工作原理066

5.1.1定時/計數器的結構066

5.1.2定時/計數器的控制067

5.1.3定時/計數器的工作模式069

5.2定時方式的套用——霓虹燈071

5.2.1實例說明071

5.2.2硬體電路設計071

5.2.3程式設計071

5.3計數方式的套用——光電計數器075

5.3.1實例說明075

5.3.2硬體電路設計075

5.3.3程式設計076

5.4門控位的套用——電機測速077

5.4.1實例說明077

5.4.2硬體電路設計078

5.4.3程式設計078

第6章串列通信接口080

6.1串列通信接口工作原理080

6.1.1串列通信的基本概念080

6.1.2串列通信接口的結構082

6.1.3串列通信接口的工作方式083

6.1.4波特率的設定方法085

6.2串列接口的套用——人機對話085

6.2.1實例說明085

6.2.2硬體電路設計086

6.2.3程式設計087

6.3串列接口的套用——多機通信090

6.3.1RS-485串列通信標準090

6.3.2實例說明091

6.3.3硬體電路設計091

6.3.4自定義通信協定092

6.3.5程式設計093

6.4串列通信的軟體模擬100

6.4.1設計思路100

6.4.2串口傳送程式設計100

6.4.3串口接收程式設計101

第7章存儲器及I/O口的擴展104

7.1單片機外部並行匯流排結構104

7.1.1單片機的三匯流排104

7.1.2外部匯流排擴展的基本方法106

7.2外部存儲器的擴展109

7.2.1程式存儲器的擴展109

7.2.2數據存儲器的擴展110

7.3並行I/O口擴展原理112

7.3.1NEC8255晶片介紹 112

7.3.2NEC8255的擴展方法115

7.4並行I/O口擴展套用——印表機接口117

7.4.1實例說明117

7.4.2硬體電路設計118

7.4.3軟體設計118

第8章鍵盤與顯示器的擴展120

8.1鍵盤接口原理120

8.1.1鍵盤實現方法120

8.1.2鍵盤設計原理121

8.1.3鍵盤掃描方法124

8.2LED接口原理125

8.2.17段數碼管的工作原理125

8.2.27段數碼管的控制原理127

8.3鍵盤及顯示器的套用——電子密碼鎖128

8.3.1實例說明130

8.3.2硬體電路設計130

8.3.3軟體設計130

8.41602字元型LCM的套用——數字和字元的顯示137

8.4.11602字元型LCM 137

8.4.2實例說明141

8.4.3硬體電路設計141

8.4.4軟體設計141

8.512864點陣型LCM的套用——漢字和圖形的顯示 145

8.5.112864點陣型LCM145

8.5.2實例說明147

8.5.3硬體電路設計148

8.5.4軟體設計148

第9章常用數據傳輸接口與技術158

9.1I2C 匯流排158

9.1.1I2C 匯流排協定159

9.1.2I2C 匯流排的軟體模擬163

9.1.3EEPROM晶片AT24C64166

9.1.4AT24C64的套用——接觸式IC卡讀寫器169

9.2SPI匯流排181

9.2.1SPI匯流排協定181

9.2.2SPI匯流排的軟體模擬182

9.2.3時鐘晶片DS1302184

9.2.4DS1302的套用——電子時鐘 187

9.31-Wire匯流排190

9.3.11-Wire匯流排器件簡介191

9.3.21-Wire匯流排協定192

9.3.31-Wire匯流排的軟體模擬196

9.3.4數字溫度感測器DS18B20198

9.3.5DS18B20的套用——數字溫度計202

第10章A/D與D/A接口的擴展206

10.1A/D轉換器概述206

10.1.1A/D轉換器的轉換原理206

10.1.2A/D轉換器的主要性能指標208

10.2ADC0809的套用——數字電壓表209

10.2.1A/D轉換晶片ADC0809 209

10.2.2實例說明210

10.2.3硬體電路設計210

10.2.4軟體設計212

10.3D/A轉換器概述218

10.3.1D/A轉換器的轉換原理218

10.3.2D/A轉換器的主要技術指標220

10.4DAC0832的套用——波形發生器220

10.4.1D/A轉換晶片DAC0832220

10.4.2實例說明226

10.4.3硬體電路設計226

10.4.4軟體設計227

10.5基於PWM技術的D/A轉換器設計232

10.5.1設計原理233

10.5.2實例說明234

10.5.3硬體電路設計234

10.5.4軟體設計235

第11章Protel DXP概述238

11.1Protel DXP基礎知識238

11.1.1Protel的發展歷程238

11.1.2Protel DXP 的主要功能239

11.1.3Protel DXP 的新特性240

11.1.4Protel DXP 常用快捷鍵240

11.2Protel DXP的安裝243

11.2.1Protel DXP 運行環境和安裝步驟243

11.2.2安裝升級包並激活軟體245

11.3Protel DXP界面介紹248

11.3.1選單欄249

11.3.2工具列249

11.3.3命令欄和狀態欄250

11.3.4標籤欄250

11.3.5工作視窗250

11.3.6工作面板251

11.4Protel DXP設計電路板的一般工作流程252

11.4.1新建PCB項目檔案253

11.4.2繪製原理圖254

11.4.3生成網路表258

11.4.4設計PCB圖258

11.4.5輸出和列印263

第12章原理圖設計基礎264

12.1原理圖的選單欄和工具列265

12.1.1原理圖設計界面265

12.1.2選單欄265

12.1.3標準工具列266

12.1.4布線工具列266

12.1.5實用工具列273

12.2圖紙設定280

12.2.1設定圖紙的大小281

12.2.2設定圖紙的方向281

12.2.3設定圖紙的標題欄282

12.2.4設定圖紙的顏色283

12.2.5設定圖紙的字型283

12.2.6圖紙的放大與縮小283

12.2.7圖紙的移動286

12.3柵格和游標設定286

12.3.1柵格的設定286

12.3.2游標的設定288

第13章原理圖設計的基本操作289

13.1載入元器件庫和放置元器件289

13.1.1載入元器件庫289

13.1.2放置元器件291

13.2調整元器件布局295

13.2.1選取元器件295

13.2.2取消選取元器件296

13.2.3移動元器件297

13.2.4元器件的旋轉297

13.2.5元器件的複製貼上299

13.2.6元器件的刪除300

13.3元器件的排列與對齊301

13.3.1元器件的左對齊301

13.3.2元器件的右對齊302

13.3.3元器件的水平居中對齊302

13.3.4元器件的水平等距分布302

13.3.5元器件的頂部對齊302

13.3.6元器件的底部對齊303

13.3.7元器件的垂直居中對齊303

13.3.8元器件的垂直等距分布303

13.3.9對齊到柵格303

13.3.10元器件的綜合排列對齊304

13.4編輯元器件屬性305

13.4.1設定元器件屬性305

13.4.2利用全局修改功能設定元器件屬性307

13.5原理圖布線308

13.5.1放置導線308

13.5.2放置節點309

13.5.3放置電源和接地符號310

13.5.4放置網路標號312

13.5.5放置匯流排和匯流排入口313

13.5.6放置I/O連線埠314

13.5.7放置文字說明316

13.6更新元器件注釋317

13.6.1原理圖注釋配置318

13.6.2建議變化清單319

13.7綜合實訓320

13.7.1實訓例子320

13.7.2所用到的知識點321

13.7.3具體操作步驟321

第14章原理圖庫的建立與元器件的製作327

14.1原理圖庫的建立327

14.1.1啟動原理圖庫327

14.1.2原理圖庫編輯器介紹328

14.2實用工具列的使用331

14.2.1繪製直線332

14.2.2繪製貝塞爾曲線332

14.2.3繪製圓弧332

14.2.4繪製橢圓弧333

14.2.5繪製橢圓334

14.2.6繪製餅圖334

14.2.7繪製矩形335

14.2.8繪製多邊形335

14.2.9放置IEEE符號336

14.3積體電路元器件的製作337

14.3.1創建原理圖庫並添加元器件337

14.3.2繪製元器件的外形337

14.3.3放置引腳338

14.3.4設定元器件的屬性339

14.4其他元器件的製作341

14.4.1含有子元件的元器件的製作341

14.4.2利用現有的元器件製作新元器件342

14.5元器件報表與規則檢查345

14.5.1生成元器件報表345

14.5.2生成原理圖庫報表345

14.5.3生成元器件規則檢查報表345

14.6綜合實訓347

14.6.1實訓例子347

14.6.2所用到的知識點347

14.6.3具體操作步驟347

第15章層次原理圖的設計350

15.1層次原理圖簡介350

15.1.1什麼是層次原理圖350

15.1.2層次原理圖的設計方法352

15.2層次原理圖設計352

15.2.1自上而下的層次原理圖的設計353

15.2.2自下而上的層次原理圖的設計356

15.3層次原理圖之間的切換359

15.3.1由母原理圖切換到子原理圖359

15.3.2由子原理圖切換到母原理圖359

15.4綜合實訓360

15.4.1實訓內容360

15.4.2所用到的知識點361

15.4.3具體操作步驟361

第16章生成報表和清單364

16.1電氣規則檢查365

16.1.1設定電氣規則檢查365

16.1.2生成電氣規則檢查報告368

16.2各種報表的生成370

16.2.1生成網路表370

16.2.2生成元器件清單報表371

16.2.3生成元器件交叉參考報表372

16.2.4生成項目層次式報表374

16.3綜合實訓375

16.3.1實訓內容375

16.3.2所運用的知識點375

16.3.3具體操作步驟376

第17章PCB設計基礎378

17.1PCB基礎知識378

17.1.1PCB的分類379

17.1.2PCB的相關術語381

17.1.3PCB的板層結構382

17.1.4PCB設計的基本原則382

17.1.5PCB設計的流程384

17.2PCB環境參數的設定384

17.2.1PCB設計環境介紹384

17.2.2PCB環境參數設定387

17.3PCB設計工具的使用392

17.3.1繪製銅膜導線392

17.3.2繪製直導線393

17.3.3放置焊盤394

17.3.4放置過孔395

17.3.5繪製圓396

17.3.6繪製圓弧397

17.3.7放置坐標原點398

17.3.8放置坐標398

17.3.9放置尺寸標註399

17.3.10放置字元串400

17.3.11放置元器件封裝400

17.3.12放置填充401

17.3.13放置敷銅401

17.3.14包地404

17.3.15補淚滴405

17.4PCB設計對象的編輯405

17.4.1移動設計對象405

17.4.2選擇與取消選擇設計對象406

17.5PCB的三維顯示與密度分析407

17.5.1PCB的三維顯示407

17.5.2PCB布局的密度分析409

17.6綜合實訓409

17.6.1實訓內容409

17.6.2所用到的知識點410

17.6.3具體操作步驟410

第18章PCB的設計412

18.1準備原理圖與網路表412

18.1.1準備原理圖412

18.1.2生成網路表412

18.2PCB板層設定與板框規劃414

18.2.1 PCB板層設定414

18.2.2 PCB板框規劃416

18.3元器件封裝庫與網路表的載入417

18.3.1載入元器件封裝庫418

18.3.2載入網路表418

18.4元器件的布局420

18.4.1元器件自動布局421

18.4.2元器件手動布局423

18.5PCB的布線424

18.5.1布線規則設定424

18.5.2自動布線429

18.5.3手動布線432

18.5.4撤銷布線433

18.6綜合實訓433

18.6.1實訓內容433

18.6.2所用到的知識點434

18.6.3具體操作步驟434

第19章PCB元器件封裝的設計437

19.1元器件封裝基礎437

19.1.1元器件封裝的類型437

19.1.2 常用元器件的符號與封裝形式439

19.2元器件封裝的製作與集成元器件庫的創建442

19.2.1元器件封裝庫的創建442

19.2.2手工製作元器件封裝443

19.2.3利用嚮導製作元器件封裝445

19.2.4集成元器件庫的創建446

19.3綜合實訓449

19.3.1實訓內容449

19.3.2所用到的知識點449

19.3.3具體操作步驟449

第20章生成PCB報表和列印輸出451

20.1生成各種PCB報表451

20.1.1生成電路板信息報表451

20.1.2生成網路狀態報表453

20.1.3生成元器件報表454

20.1.4生成光繪檔案454

20.1.5生成NC鑽孔檔案458

20.2PCB列印輸出459

20.2.1打開PCB檔案459

20.2.2頁面設定459

20.2.3列印預覽460

20.2.4列印460

20.3綜合實訓460

20.3.1實訓內容460

20.3.2所用到的知識點461

20.3.3具體操作步驟461

第21章電路仿真464

21.1電路仿真基礎464

21.1.1Protel DXP 2004電路仿真的特點464

21.1.2仿真分析的類型465

21.1.3仿真分析的步驟465

21.2仿真元器件參數設定466

21.2.1常用無源器件參數設定466

21.2.2常用電力電子器件參數設定467

21.2.3其他元器件參數設定469

21.3放置仿真激勵源471

21.3.1直流源471

21.3.2正弦波信號源471

21.3.3周期脈衝信號源472

21.3.4分段線性信號源472

21.3.5指數信號源473

21.3.6單頻調頻源474

21.3.7線性受控源474

21.3.8非線性受控源475

21.4仿真分析的設定475

21.4.1仿真器的設定475

21.4.2仿真分析類型的選擇478

21.5仿真分析484

21.5.1繪製原理圖484

21.5.2設定仿真激勵源485

21.5.3設定仿真節點的網路標號485

21.5.4設定仿真類型及參數485

21.5.5運行仿真並分析仿真結果487

21.6綜合實訓487

21.6.1實訓內容487

21.6.2所用到的知識點489

21.6.3具體操作步驟489

參考文獻491