前言

本书写作于2013年，那时制造者运动已经从修补匠的小圈子发展成充满激情的百万人社区。业余爱好者已经变成创业者，而创业者变成了大规模制造商。3D打印机价格下降到普通消费者可以接受的范围，而打印机的性能已经提升到能够制造高精度飞机部件和医疗设备的程度。因此，许多经济学家和新闻记者将制造者运动的兴起视为新工业革命的开端。

Arduino（开放硬件）平台是这场运动的最佳代表。2005年发布了第一个Arduino电路板设计——Arduino USB，这样学生和爱好者们就获得了Atmel微控制器的低成本编程工具。从那以后，市场上销售出数十万块Arduino电路板，而Arduino系列已经扩展为拥有数量庞大的电路板、软件包、开发套件和附件的大家族。Arduino电路板已经用于开发机器人、乐器、游戏平台甚至是无人飞机。这种电路板变得如此流行，以至于很多由业余爱好者转型的创业者使用它来构建新发明的原型机。

但是制造者们还需要更多的东西：更高的性能、更好的经济性和更灵活的可定制性。形势的发展意味着需要设计新的电路，这是一种需要专门知识和软件的任务。更专业的设计工具超出了普通制造者可承受的价格范围，但是EAGLE除外。从1988年发布以来，EAGLE在性能变得更加稳定和可靠的同时，价格仍然维持在缺乏现金的学生也能承受的范围内。每一次新版本的发布，EAGLE都会赢得大量的追随者。EAGLE之于软件就如同Arduino之于硬件，这是个再合适不过的类比。也难怪所有的开源Arduino设计都是用EAGLE的格式发布的。

在写作本书的时候，我的目标是让硬件方面的学习者了解如何充分发挥EAGLE的功能。这需要对电路理论有基本理解，包括欧姆定律和基尔霍夫定律，除此以外就没什么了。这里不会出现晶体管分析或微分方程。相反，我的目标是使读者动手探索EAGLE，为设计实用电路打下基础，能够为市场注入新的活力，延续制造者运动的非凡势头。

本书结构

本书通过一系列电路设计项目来介绍EAGLE，从反相放大器开始，直至一个六层板的计算机主板。随着电路的逐渐复杂，本书会介绍越来越多的EAGLE高级功能，并把如何自动进行重复性工作介绍给大家。本书也包括帮助读者理解电路板基本原理的大量内容，以及实例电路背后的理论知识。

本书第1~3章介绍EAGLE和电路板设计。这部分的作用是使读者熟悉EAGLE的基本功能和全书使用的术语。第3章带领读者轻松地完成一个很简单的完整电路设计。

第4~7章的内容是设计一个实用的电路板：开放硬件（Arduino）Femtoduino。这些章用手把手的方式讲授电路板设计的四个基本步骤：绘制电路原理图、电路元件布局、电路布线以及生成Gerber/Excellon文件。

第8~13章讨论与EAGLE电路板设计有关的混合主题。包括电路仿真、创建定制元件的过程和设计自动化中的某些首要课题。设计自动化是EAGLE的最强大功能之一，也是最容易忽略的方面之一。因此，我建议读者熟练掌握编辑器命令和用户语言编程。

第14章和第15章介绍本书的高级设计实例：BeagleBone Black。这个名字听上去有点呆，但是这个电路可是一点都不呆，该电路板具有六层板、数以百计的元件和上千根走线。介绍这一实例时，也会讨论EAGLE的高级功能和利用设计自动化的方法。

获取示例文件

为了对文字内容进行补充，本书提供所有的电路设计、程序和支持文件的压缩包，并命名为eagle-book.zip。这个文件可以从http://eagle-book.com免费下载。如果读者希望继续这方面讨论，建议读者对现实中EAGLE设计的理论探讨进行对比。此外，读者可以在www.informit.com/title/9780133819991上访问本书的彩图。