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出版者:Prentice Hall PTR

作者:Steven McDowell

出品人:

页数:384

译者:

出版时间:1998-10-04

价格:USD 38.99

装帧:Paperback

isbn号码:9780130811530

丛书系列:

图书标签:

• USB
• 接口
• 协议
• 技术
• 硬件
• 电子工程
• 数据传输
• 存储
• 电脑
• 外设

好的，这里有一份图书简介，主题为《电路板设计与制造工艺》，内容详实，不涉及任何关于“USB Explained”的信息： --- 图书名称：电路板设计与制造工艺：从概念到成品的全景解析 图书简介 在当今高度数字化的世界中，电子设备无处不在，而支撑这一切核心的正是印刷电路板（PCB）。《电路板设计与制造工艺：从概念到成品的全景解析》是一部深入浅出、全面覆盖PCB设计、仿真、制造、测试及装配流程的权威指南。本书旨在为电子工程师、硬件设计师、制造技术人员以及相关专业的学生提供一个清晰、详尽的技术路线图，帮助他们理解和掌握现代电子产品制造的复杂流程。 第一部分：PCB设计基础与前瞻 本书首先从基础理论入手，详细阐述了印刷电路板的物理结构、材料选择以及关键性能参数。我们深入探讨了不同层压材料（如FR-4、高频材料）的特性及其在特定应用（如高速信号、射频电路）中的选择依据。 1. 信号完整性与电源完整性基础 在设计阶段，信号完整性（SI）和电源完整性（PI）是决定电路板性能的关键因素。本书用大量篇幅讲解了串扰、反射、阻抗匹配等核心概念。我们不仅解释了理论模型，更提供了实际设计中的工程准则，例如如何进行差分对的布线、如何有效管理地平面和电源平面，以及如何通过去耦电容网络优化电源质量。对于高速设计的挑战，如时序要求和眼图分析，本书提供了实用的仿真工具操作指导和案例分析。 2. 布局规划与布线策略 高效的布局是成功设计的起点。本书详细解析了元器件选型对PCB布局的影响，包括热管理、电磁兼容性（EMC）和可制造性设计（DFM）的初步考量。在布线环节，我们区分了单板、多层板和高密度互联（HDI）板的布线技巧。从基础的蛇形线、T型线到复杂的差分路由，再到盲埋孔的使用，每一种技术都配有清晰的图示和最佳实践建议。此外，针对不同信号类型的隔离和屏蔽措施，也进行了详尽的论述。 3. EDA工具链与协同设计 现代PCB设计高度依赖专业的电子设计自动化（EDA）工具。本书覆盖了主流EDA软件在原理图捕获、PCB布局和设计规则检查（DRC）方面的应用。重点内容包括如何建立和维护元器件库、如何设置复杂的制造工艺约束，以及团队协作中版本控制和设计复查的最佳实践。 第二部分：先进制造工艺与材料科学 设计完成后，如何将蓝图转化为物理实体，是制造工艺的核心挑战。《电路板设计与制造工艺》将详尽剖析现代PCB制造的各个步骤，强调精确控制和质量保证。 1. 材料选择与准备 PCB材料的选择直接影响最终产品的可靠性和性能。本书详细介绍了覆铜板（CCL）的制造过程，包括树脂体系、玻璃纤维的类型和层压技术。我们对比了不同材料（如聚四氟乙烯PTFE、陶瓷基板）在介电常数、损耗角正切和耐热性方面的差异，为射频和高可靠性应用提供决策支持。 2. 图形转移与蚀刻技术 图形转移是PCB制造中最关键的一步。本书详细介绍了干膜光刻和湿膜光刻工艺，包括曝光、显影和蚀刻过程的参数控制。对于内层图形的制作，我们着重讲解了化学沉钯（Electroless Plating）和图形电镀的原理和操作要点，确保线路的精度和均匀性。 3. 钻孔、电镀与层压 高精度钻孔是实现多层板互连的基础。本书探讨了机械钻孔、激光钻孔（LDI）在微小孔径控制方面的优势与挑战。在电镀方面，我们细致描述了孔金属化（PTH）的工艺流程，包括化学活化、无电镀铜和电解铜厚度控制，这是保证层间电气连接可靠性的关键。随后，我们深入讲解了多层板的压合工艺，包括粘合剂的选择、预浸料（Prepreg）的使用以及热压曲线的精确控制，以避免分层和气泡的产生。 4. 表面处理与阻焊油墨 表面处理工艺是保护裸铜、确保后续焊接质量的重要环节。本书系统介绍了传统和现代的表面涂覆技术，如化学镀镍金（ENIG）、浸渍银（Immersion Silver）和无铅喷锡（HASL）。对于阻焊油墨（Solder Mask），我们讲解了其材料特性、印刷/曝光工艺，以及其在提高PCB耐腐蚀性和防止短路方面的作用。 第三部分：组装、测试与可靠性工程 设计和制造完成后，元器件的精确贴装和全面的质量验证是确保产品功能性的最后一道防线。 1. 表面贴装技术（SMT）与回流焊接 本书对SMT装配流程进行了详细梳理，从锡膏印刷的优化（包括印刷参数和模版设计），到拾放机（Pick-and-Place）的精度控制，再到回流焊接过程的热曲线管理。我们分析了不同焊接规范（如IPC标准）对焊接质量的影响，并探讨了波峰焊在通孔元器件装配中的应用策略。 2. 自动光学检测（AOI）与电气测试 质量控制贯穿始终。本书详细介绍了制造过程中的关键检测点，特别是AOI在检测线路缺陷、焊点质量和元器件贴装错误方面的应用。在电气测试方面，我们对比了飞针测试（Flying Probe Test）和治具测试（Bed of Nails Test）的优缺点，并解释了如何根据板子复杂度选择合适的测试方法。 3. 可靠性与故障分析 最终，产品的可靠性决定了其市场表现。本书讨论了HALT/HASS测试、温度循环测试、振动测试等环境应力筛选方法。对于常见故障模式，如冷焊点、分层和孔内缺陷，我们提供了基于失效模式与影响分析（FMEA）的预防措施和故障诊断流程。 《电路板设计与制造工艺：从概念到成品的全景解析》不仅是一本技术手册，更是一份连接设计意图与物理实现的桥梁，是所有致力于推动电子产品创新和质量提升的专业人士的必备参考书。 ---

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我花了很长时间寻找一本能够系统性地讲解USB技术，同时又不至于让人在半路放弃的读物，直到我发现了这本书。它最大的亮点在于其对“协议栈”的层次化解构。它没有把USB仅仅看作一个物理接口，而是将其视为一个包含物理层、数据链路层、以及主机控制器驱动层面的复杂软件和硬件协同系统。书中用近乎完美的篇幅，分别对应这些层次进行了详尽的阐述。例如，在数据链路层部分，作者详尽分析了PID（包标识符）的作用，以及如何通过序列号和校验和确保数据的完整性，这对于理解为什么数据传输有时会中断或出错至关重要。这种结构化的分析方法，使得即便是初次接触协议栈概念的读者，也能建立起清晰的逻辑链条。书中对于Linux内核中USB驱动模块与硬件交互的描述，虽然略显硬核，但作者提供的伪代码示例却极为清晰，帮助我理解了操作系统层面是如何调度和管理这些高速数据流的。这本书的阅读体验是积累式的，你读得越多，对底层逻辑的理解就越深刻，最终会产生一种“原来如此”的顿悟感。

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我得说，这本书的深度和广度绝对超出了我的预期，尤其是它对兼容性标准和电源管理方面的论述，简直是教科书级别的精准。我原本以为，USB无非就是数据传输的玩意儿，但这本书让我意识到，它背后隐藏着一套极其严谨的工程哲学。作者对不同代际标准（比如从USB 1.1到USB 3.x，再到Type-C下的Power Delivery协议）的迭代过程进行了非常细致的梳理，不仅描述了速度上的飞跃，更深入剖析了这种演变背后的市场驱动力和技术瓶颈。比如，关于“上行端口”和“下行端口”的逻辑划分，以及在热插拔过程中如何保证设备不被瞬间烧毁的保护机制，这些细节的阐述非常到位。书中还加入了大量的图表和示意图，这些视觉辅助材料不是那种敷衍了事的示意图，而是经过精心设计的，能直观地展示信号阻抗匹配和电压调节的原理。对于那些在工作中需要与硬件接口打交道，或者对嵌入式系统开发有兴趣的读者来说，这本书提供的不仅仅是知识，更是一种解决问题的思维模式。它教会你如何“像工程师一样去思考”连接问题，而不是仅仅停留在“插进去就能用”的表面认知上。我个人认为，任何想要深入理解现代计算外设连接规范的专业人士，都应该将这本书放在手边作为参考手册。

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这本书的封面设计简直是艺术品，那种深沉的靛蓝色背景，配上银色的字体，立刻给人一种专业而又神秘的感觉。我本来对电子设备的内部构造知之甚少，尤其对USB这种日常接触却又感到模糊的技术更是摸不着头脑。然而，当我翻开第一页，那种对技术复杂性的恐惧感便烟消云散了。作者的叙事方式非常平易近人，他没有一上来就抛出那些拗口的专业术语，而是从一个非常生活化的场景切入——比如，为什么不同的设备需要不同形状的插头，为什么有些接口充电快有些却慢。这种“讲故事”的叙述技巧，让原本枯燥的技术介绍变得像在阅读一部关于信息如何在导体中穿梭的冒险小说。我尤其喜欢其中关于“握手协议”的章节，作者用生动的比喻，将复杂的电气信号交互描述得清晰无比，仿佛我真的能看到数据包在端口间礼貌地自我介绍、交换信息。读完这个部分，我再看电脑旁那些杂乱的线材，感觉它们不再是简单的塑料和金属的组合，而是一套井然有序的通信网络。这本书的结构安排也十分巧妙，从宏观的接口标准演变史，到微观的引脚定义解析，层层递进，让人在不知不觉中构建起一个完整的技术认知框架。对于那些想从根本上理解我们数字生活基石的普通用户来说，这本书绝对是绝佳的入门向导，它成功地将“高冷”的技术拉下了神坛，变得触手可及。

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我是一个极度注重实用性的读者，对我而言，一本书的价值最终体现在它能否解决我现实中的问题，或者至少提供可靠的参考。这本书在这方面做得非常出色，它的参考价值简直无可替代。书中有一个专门的章节，详细列举了不同USB设备类别（如Mass Storage Class, Human Interface Device Class, Video Class等）的特定请求和状态码。我过去经常因为一个外部设备无法被正确识别而抓狂，现在翻阅这本书，我可以迅速定位到可能是哪一层协议的握手失败了，并根据书中的描述进行初步的故障排查。更让我惊喜的是，书中对Type-C接口的“替代模式”（Alternate Mode）——比如如何通过同一根线传输DisplayPort或Thunderbolt信号的原理——进行了详尽的解释。这个是目前很多技术资料都只是泛泛而谈的领域，但这本书却深入剖析了CC（Configuration Channel）引脚在协商过程中的核心作用。这本书更像是一本“电子急救箱”，当你面对一个复杂的连接故障或需要进行定制化硬件设计时，它能提供精准、可靠的技术指引，而不是空泛的理论说教。它的内容扎实到足以支撑起一次严肃的技术讨论。

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坦白讲，我是一个对技术文档有“阅读障碍症”的人，很多技术书籍往往在第三章就开始变得冗长乏味，充斥着晦涩难懂的缩写。然而，这本书的作者显然深谙“化繁为简”的艺术。我特别欣赏作者处理特定技术概念时所展现出的耐心和幽默感。举个例子，当他解释“全双工”和“半双工”在USB通信中的具体体现时，他没有直接用定义砸过来，而是设置了一个虚拟的“信息高速公路”场景，模拟了数据流的单向与双向交替，读起来轻松愉快，但核心概念却牢牢地印在了脑子里。这种叙述风格的切换非常自然，有时候像一个经验丰富的老教授在课堂上娓娓道来，有时候又像一个邻家大哥在跟你分享他DIY的经历。更难得的是，书中对安全性的讨论也十分到位，比如如何识别伪劣充电线缆中隐藏的风险，以及数据线中的某些特定引脚如何被不法分子用于侧信道攻击的可能性。这使得这本书的价值远超纯粹的技术手册，它还具备了一定的安全意识教育意义。它让你在享受便利的同时，对你所使用的每一个连接保持一份警惕和尊重。

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