張志偉、王新纔編著的《硬件繫統工程師寶典》
從實際電路設計入手，對硬件繫統開發流程中的需求
分析、概要設計、硬件開發平臺搭建、原理圖
的詳細設計、PCB的詳細設計進行綜合論述；對電路
設計中的信號完整性（SI）、電源完整性（PI）、電
磁兼
容性（EMC）及DFX的基礎理論進行了分類總結並給出
了對應這些理論的實際電路的設計方法及仿真分析的
方法。全書共分9章，主要內容包括：硬件繫統設計
中的常見需求，設計中需要考慮的各類概要設計及開
發
平臺的歸納，SI的理論分析及滿足SI的常用設計方法
，PI的理論分析及滿足PI的常用設計方法，EMC／EMI
的理論分析及滿足EMC／EMI的常用設計方法，DFX的
理論分析及滿足DFX的常用設計方法，電路設計中常
用各類器件的原理說明及常用電路的原理圖設計，對
PCB設計中的布局、布線及PCB的板級仿真分析進行了
歸納分類，對PCB設計的後續工作及PcB加工的技術要
求進行了歸納總結。
本書適合從事硬件繫統設計的相關技術人員閱讀
，也可作為高等學校電子、通信類專業的高年級學生
的
教學參考書。

第1章 需求分析
1.1 功能需求
1.1.1 供電方式及防護
1.1.2 輸入與輸出信號類別
1.1.3 無線通信功能
1.2 整體性能要求
1.3 用戶接口要求
1.4 功耗要求
1.5 成本要求
1.6 IP和NEMA防護等級要求
1.7 需求分析案例
1.8 本章小結
第2章 概要設計及開發平臺
2.1 ID及結構設計
2.2 軟件繫統開發
2.2.1 無操作繫統的軟件開發
2.2.2 有操作繫統的軟件開發
2.2.3 軟件開發的一般流程
2.3 硬件繫統概要設計
2.3.1 信號完整性的可行性分析
2.3.2 電源完整性的可行性分析
2.3.3 EMC的可行性分析
2.3.4 結構與散熱設計的可行性分析
2.3.5 測試的可行性分析
2.3.6 工藝的可行性分析
2.3.7 設計繫統框圖及接口關鍵鏈路
2.3.8 電源設計總體方案
2.3.9 時鐘分配圖
2.4 PCB開發工具介紹
2.4.1 Cadence Allegro
2.4.2 Mentor繫列
2.4.3 Zuken繫列
2.4.4 Altium繫列
2.4.5 PCB封裝庫助手
2.4.6 CAM350
2.4.7 Polar Si9000
2.5 RF及三維電磁場求解器工具
2.5.1 ADS
2.5.2 ANSYS Electromagnetics Suite
2.5.3 CST
2.5.4 AWR Design Environment
2.6 本章小結
第3章 信號完整性（SI）分析方法
3.1 信號完整性分析概述
3.2 信號的時域與頻域
3.3 傳輸線理論
3.4 信號的反射與端接
3.5 信號的串擾
3.6 信號完整性分析中的時序設計
3.7 S參數模型
3.8 IBIS模型
3.9 本章小結
第4章 電源完整性（PI）分析方法
4.1 PI分析概述
4.2 PI分析的目標
4.3 PI分析的設計實現方法
4.3.1 電源供電模塊VRM設計
4.3.2 直流壓降及通流能力
4.3.3 電源內層平面的設計
4.4 本章小結
第5章 EMC/EMI分析方法
5.1 EMC/EMI分析概述
5.2 EMC標準
5.3 PCB的EMC設計
5.3.1 EMC與SI、PI綜述
5.3.2 模塊劃分及布局
5.3.3 PCB疊層結構
5.3.4 濾波在EMI處理中的應用
5.3.5 EMC中地的分割與彙接
5.3.6 EMC中的屏蔽與隔離
5.3.7 符合EMC的信號走線與回流
5.4 本章小結
第6章 DFX分析方法
6.1 DFX分析概述
6.2 DFM——可制造性設計
6.2.1 印制板基板材料選擇
6.2.2 制造的工藝及制造水平
6.2.3 PCB設計的工藝要求（PCB工藝設計要考慮的基本問題）
6.2.4 PCB布局的工藝要求
6.2.5 PCB布線的工藝要求
6.2.6 絲印設計
6.3 DFT——設計的可測試性
6.4 DFA——設計的可裝配性
6.5 DFE——面向環保的設計
6.6 本章小結
第7章 硬件繫統原理圖詳細設計
7.1 原理圖封裝庫設計
7.2 原理圖設計
7.2.1 電阻特性分析
7.2.2 電容特性分析
7.2.3 電感特性分析
7.2.4 磁珠特性分析
7.2.5 BJT應用分析
7.2.6 MOSFET應用分析
7.2.7 LDO應用分析
7.2.8 DC/DC應用分析
7.2.9 處理器
7.2.10 常用存儲器
7.2.11 總線、邏輯電平與接口
7.2.12 ESD防護器件
7.2.13 硬件時序分析
7.2.14 Datasheet與原理圖設計的前前後後
7.3 Pspice仿真在電路設計中的應用
7.4 本章小結
第8章 硬件繫統PCB詳細設計
8.1 PCB設計中的SIPIEMCEMIESDDFX
8.2 PCB的板框及固定接口定位
8.3 PCB的疊層結構：信號層與電源平面
8.3.1 PCB的板材：Core和PP，FPC
8.3.2 傳輸線之Si9000阻抗計算
8.3.3 PCB平面層敷銅
8.4 PCB布局
8.4.1 PCB布局的基本原則
8.4.2 PCB布局的基本順序
8.4.3 PCB布局的工藝要求及特殊元器件布局
8.4.4 PCB布局對散熱性的影響：上風口、下風口
8.5 PCB布線
8.5.1 PCB布線的基本原則
8.5.2 PCB布線的基本順序
8.5.3 PCB走線中的Fanout處理
8.6 常見電路的布局、布線
8.6.1 電源電路的布局、布線
8.6.2 時鐘電路的布局、布線
8.6.3 接口電路的布局、布線
8.6.4 CPU*小繫統的布局、布線
8.7 PCB級仿真分析
8.7.1 信號完整性前仿真分析
8.7.2 信號時序Timing前仿真分析
8.7.3 信號完整性後仿真分析
8.7.4 電源完整性後仿真分析
8.7.5 PCB級EMC/EMI仿真分析
8.8 本章小結
第9章 PCB設計後處理及Gerber輸出
9.1 板層走線檢查及調整
9.2 板層敷銅檢查及修整
9.3 絲印文字及LOGO
9.4 尺寸和公差標注
9.5 Gerber文檔輸出及檢查
9.6 PCB加工技術要求
9.7 本章小結
附錄A Orcad PSpice仿真庫（capturelibrarypspice和capturelibrarypspiceadvanls目錄）
附錄B Cadence Allegro調試錯誤及解決方法
附錄C Allegro錯誤代碼對應表
參考文獻