前言

本書寫作于2013年，那時制造者運動已經從修補匠的小圈子發展成充滿激情的百萬人社區。業余愛好者已經變成創業者，而創業者變成了大規模制造商。3D打印機價格下降到普通消費者可以接受的范圍，而打印機的性能已經提升到能夠制造高精度飛機部件和醫療設備的程度。因此，許多經濟學家和新聞記者將制造者運動的興起視為新工業革命的開端。

Arduino（開放硬件）平臺是這場運動的最佳代表。2005年發布了第一個Arduino電路板設計——Arduino USB，這樣學生和愛好者們就獲得了Atmel微控制器的低成本編程工具。從那以后，市場上銷售出數十萬塊Arduino電路板，而Arduino系列已經擴展為擁有數量龐大的電路板、軟件包、開發套件和附件的大家族。Arduino電路板已經用于開發機器人、樂器、游戲平臺甚至是無人飛機。這種電路板變得如此流行，以至于很多由業余愛好者轉型的創業者使用它來構建新發明的原型機。

但是制造者們還需要更多的東西：更高的性能、更好的經濟性和更靈活的可定制性。形勢的發展意味著需要設計新的電路，這是一種需要專門知識和軟件的任務。更專業的設計工具超出了普通制造者可承受的價格范圍，但是EAGLE除外。從1988年發布以來，EAGLE在性能變得更加穩定和可靠的同時，價格仍然維持在缺乏現金的學生也能承受的范圍內。每一次新版本的發布，EAGLE都會贏得大量的追隨者。EAGLE之于軟件就如同Arduino之于硬件，這是個再合適不過的類比。也難怪所有的開源Arduino設計都是用EAGLE的格式發布的。

在寫作本書的時候，我的目標是讓硬件方面的學習者了解如何充分發揮EAGLE的功能。這需要對電路理論有基本理解，包括歐姆定律和基爾霍夫定律，除此以外就沒什么了。這里不會出現晶體管分析或微分方程。相反，我的目標是使讀者動手探索EAGLE，為設計實用電路打下基礎，能夠為市場注入新的活力，延續制造者運動的非凡勢頭。

本書結構

本書通過一系列電路設計項目來介紹EAGLE，從反相放大器開始，直至一個六層板的計算機主板。隨著電路的逐漸復雜，本書會介紹越來越多的EAGLE高級功能，并把如何自動進行重復性工作介紹給大家。本書也包括幫助讀者理解電路板基本原理的大量內容，以及實例電路背后的理論知識。

本書第1~3章介紹EAGLE和電路板設計。這部分的作用是使讀者熟悉EAGLE的基本功能和全書使用的術語。第3章帶領讀者輕松地完成一個很簡單的完整電路設計。

第4~7章的內容是設計一個實用的電路板：開放硬件（Arduino）Femtoduino。這些章用手把手的方式講授電路板設計的四個基本步驟：繪制電路原理圖、電路元件布局、電路布線以及生成Gerber/Excellon文件。

第8~13章討論與EAGLE電路板設計有關的混合主題。包括電路仿真、創建定制元件的過程和設計自動化中的某些首要課題。設計自動化是EAGLE的最強大功能之一，也是最容易忽略的方面之一。因此，我建議讀者熟練掌握編輯器命令和用戶語言編程。

第14章和第15章介紹本書的高級設計實例：BeagleBone Black。這個名字聽上去有點呆，但是這個電路可是一點都不呆，該電路板具有六層板、數以百計的元件和上千根走線。介紹這一實例時，也會討論EAGLE的高級功能和利用設計自動化的方法。

獲取示例文件

為了對文字內容進行補充，本書提供所有的電路設計、程序和支持文件的壓縮包，并命名為eagle-book.zip。這個文件可以從http://eagle-book.com免費下載。如果讀者希望繼續這方面討論，建議讀者對現實中EAGLE設計的理論探討進行對比。此外，讀者可以在www.informit.com/title/9780133819991上訪問本書的彩圖。