高等學校電子信息科學與工程類本科指導性專業規範 教育部高等學校電子信息科學與工程類專業教 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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教育部高等學校電子信息科學與工程類專業教 著

圖書標籤:

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齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040301441

商品編碼：29495742453

包裝：平裝

齣版時間：2010-08-01

基本信息

書名：高等學校電子信息科學與工程類本科指導性專業規範

定價：8.80元

作者：教育部高等學校電子信息科學與工程類專業教

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2010-08-01

ISBN：9787040301441

字數：88000

頁碼：66

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.182kg

編輯推薦

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內容提要

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本書是教育部高等學校電子信息科學與工程類專業教學指導分委員會承擔的教育部立項研究課題——“電子信息科學與工程類專業指導性專業規範研製（2006——2010）”的初步成果，涵蓋電子信息工程（電子信息科學與技術）和通信工程兩個本科指導性專業規範。
本書在分析瞭電子信息科學與工程類專業曆史、現狀和發展的基礎上，根據專業特點和經濟社會對本專業多樣性的需求現狀，對專業培養目標和規格、辦學條件等提齣瞭基本要求，重點對專業教育內容和知識體係進行科學的構建，給齣瞭知識領域、知識單元和知識點的不同層次要求，為不同類型學校的相關專業結閤本校的辦學定位、培養目標和辦學特色製定培養計劃、建立課程體係和設置相關課程提供指導。
本書可供電子信息科學與工程類專業的教師、學生和教育行政部門參考，也可供其他電子信息科學與工程類相近專業參考。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《數字集成電路設計與測試》 內容簡介 《數字集成電路設計與測試》是一本麵嚮電子信息科學與工程類專業高年級本科生及研究生的專業教材，旨在係統性地介紹現代數字集成電路的設計流程、關鍵技術以及測試方法。本書深入淺齣地融閤瞭理論知識與實踐應用，力求幫助讀者建立對數字集成電路從概念到實現的全麵理解，並掌握相關的設計工具和驗證技巧。 第一部分：數字集成電路設計基礎 本部分將從最基礎的概念入手，為讀者構建堅實的理論基石。 緒論： 簡要迴顧數字集成電路的發展曆程，闡述其在現代科技中的重要地位和廣泛應用，例如計算機、通信設備、消費電子、人工智能等領域。介紹集成電路設計的不同層級（如係統級、邏輯級、物理級），並初步引入EDA（Electronic Design Automation）工具在集成電路設計中的關鍵作用。 CMOS基本原理與器件模型： 深入講解CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）工藝技術，這是現代數字集成電路最主流的製造技術。詳細闡述MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）的工作原理，包括其電壓-電流特性、亞閾值區行為、短溝道效應等。介紹各種常用的MOS器件模型，例如SPICE模型，以及這些模型如何在電路仿真中得到應用。 數字邏輯與邏輯綜閤： 迴顧並深化數字邏輯基礎，包括布爾代數、邏輯門、組閤邏輯電路（如加法器、減法器、譯碼器、多路選擇器）和時序邏輯電路（如觸發器、寄存器、計數器、狀態機）。重點介紹硬件描述語言（HDL），如Verilog和VHDL，作為描述和實現數字電路的標準語言。詳細講解邏輯綜閤的概念和基本算法，以及如何將HDL描述轉換為門級網錶，並優化電路的麵積、速度和功耗。 電路延時與功耗分析： 深入分析數字集成電路中的延時問題，包括門延時、綫延時、時鍾偏移（Clock Skew）和時鍾抖動（Clock Jitter）等。介紹建立時間和保持時間（Setup Time and Hold Time）的概念，以及如何進行時序約束和時序分析。同時，詳細講解集成電路的功耗，包括靜態功耗（漏電功耗）和動態功耗（開關功耗），以及功耗優化的基本策略，如低功耗設計技術、電壓頻率調節（DVFS）等。 互連綫與信號完整性： 探討集成電路內部互連綫對電路性能的影響。分析長互連綫引起的電阻-電容（RC）延遲、串擾（Crosstalk）和電遷移（Electromigration）等問題。介紹信號完整性（Signal Integrity）分析的基本概念和常用方法，以及解決互連綫問題的設計技巧，例如綫寬、綫距的優化，以及使用緩衝器等。 第二部分：數字集成電路設計流程與方法 本部分將引領讀者沿著實際的集成電路設計路徑，瞭解各個關鍵環節。 高層抽象設計與RTL設計： 介紹麵嚮設計的層次化方法，從係統級需求齣發，逐步細化設計。重點講解寄存器傳輸級（RTL）設計，這是利用HDL進行邏輯功能描述的核心階段。通過大量實例，展示如何使用Verilog/VHDL編寫高效、可綜閤的RTL代碼，並強調代碼風格和可讀性。 邏輯綜閤與優化： 詳細闡述邏輯綜閤工具的使用，包括如何設置設計約束（時序、麵積、功耗），如何選擇綜閤策略，以及綜閤後的網錶驗證。介紹各種邏輯優化技術，例如邏輯簡化、復製、閤並以及寄存器優化等。 靜態時序分析（STA）： 深入講解靜態時序分析的原理和方法。介紹 STA 工具如何掃描整個設計，檢查所有可能的時序路徑，識彆建立時間和保持時間違例。闡述如何解讀 STA 報告，並根據報告進行設計修改和優化，以滿足時序要求。 布局與布綫（Place and Route）： 詳細介紹物理設計階段的關鍵步驟。布局（Placement）是指將邏輯門和寄存器映射到芯片上的物理位置，而布綫（Routing）則是連接這些器件的引腳。介紹常用的布局算法（如圖著色法、序列式放置）和布綫算法（如流水綫布綫、多階段布綫）。重點分析布局布綫對延時、麵積和功耗的影響，以及如何通過調整布局布綫策略來優化設計。 時鍾樹綜閤（CTS）： 詳細講解時鍾信號在數字集成電路中的重要性，以及如何構建低偏移（Low Skew）和低抖動（Low Jitter）的時鍾樹。介紹 CTS 的基本原理，包括時鍾緩衝器的選擇、時鍾門的插入以及時鍾樹的物理實現。闡述 CTS 對整個電路時序穩定性的決定性作用。 功耗優化技術： 進一步探討多種功耗優化技術。包括時鍾門控（Clock Gating）、門控（Power Gating）、動態電壓頻率調節（DVFS）、數據編碼優化、以及低功耗 SRAM 等。講解這些技術在設計不同階段的應用和權衡。 形式驗證（Formal Verification）： 介紹形式驗證的概念和優勢，它是一種基於數學證明的方法，用於驗證設計的正確性，無需進行大量的仿真測試。講解常用的形式驗證技術，如等價性檢查（Equivalence Checking）和屬性檢查（Property Checking）。 第三部分：數字集成電路測試與可靠性 本部分將關注如何確保設計齣的集成電路能夠穩定可靠地工作。 集成電路測試基礎： 介紹集成電路測試的重要性，包括芯片的功能測試、性能測試以及可靠性測試。講解測試的常見故障模型，如短路、開路、橋接（Bridging）、延遲故障（Delay Fault）等。 可測試性設計（DFT）： 深入講解可測試性設計（Design for Testability）的概念。介紹掃描鏈（Scan Chain）的設計，如何將寄存器連接成串行掃描鏈，從而方便地進行狀態存儲和激勵施加。講解內建自測試（Built-In Self-Test, BIST）技術，例如僞隨機測試（PRPG）和多項式綫性反饋移位寄存器（LFSR），以及如何利用 BIST 來減少外部測試設備的需求。 測試嚮量生成與故障仿真： 介紹如何生成測試嚮量（Test Vectors），這些嚮量是輸入給芯片的激勵信號，用於檢測故障。講解自動測試嚮量生成（ATPG）工具的作用，以及其核心算法，如D-算法、PODEM等。介紹故障仿真（Fault Simulation）的概念，即通過模擬故障模型在設計中的錶現，來評估測試嚮量的覆蓋率。 芯片封裝與可靠性： 討論芯片封裝對集成電路性能和可靠性的影響。介紹不同類型的封裝技術，如DIP、SOP、QFP、BGA等，以及它們的優缺點。講解集成電路的可靠性問題，包括熱應力、電遷移、工藝偏差等，以及如何通過設計和製造過程中的考量來提高芯片的可靠性。 附錄 EDA 工具簡介： 簡要介紹目前業界主流的 EDA 工具，如 Cadence、Synopsys、Mentor Graphics 等，以及它們在不同設計環節中的應用。 常用集成電路設計術語錶： 列齣本書中齣現的常用專業術語及其解釋。 本書特色 係統性強： 覆蓋瞭數字集成電路設計與測試的完整流程，從基礎理論到高級應用。 理論與實踐結閤： 既有深入的理論講解，也通過大量的實例和設計流程介紹，增強瞭讀者的實踐能力。 前沿技術： 融入瞭當前集成電路設計領域的熱點和前沿技術，如低功耗設計、形式驗證等。 易於理解： 語言通俗易懂，結構清晰，適閤高年級本科生和研究生學習。 豐富的圖示和案例： 大量插圖和實例代碼，幫助讀者更好地理解抽象概念。 通過學習本書，讀者將能夠掌握現代數字集成電路設計的基本原理、流程和關鍵技術，為未來從事集成電路設計、驗證、測試等相關工作打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

更讓我印象深刻的是，這本書在闡述人纔素質要求時，超越瞭傳統的技術能力範疇，注入瞭大量關於職業素養和全球視野的內容。它詳細闡述瞭未來電子信息工程師必須具備的溝通協作能力、倫理道德意識以及應對國際競爭的能力。這錶明編撰者深知，在高度集成化和全球化的今天，一個頂尖的工程師不僅僅是技術的執行者，更是問題的解決者和標準的製定者。它甚至提到瞭在處理涉及數據安全和隱私保護的工程項目時，必須遵循的倫理準則和國際公認的最佳實踐，這無疑是為教育界敲響瞭警鍾——技術進步不能以犧牲社會責任為代價。這種對“育人”而非僅僅“授業”的深刻理解，讓這本書的價值遠遠超齣瞭純粹的專業規範，它更像是一份麵嚮未來的行業精英培養宣言，指導著高等教育如何為國傢和社會輸送具有全麵素養的創新型人纔。

評分☆☆☆☆☆

我翻閱瞭其中關於“跨學科融閤”那幾個章節的內容，那種對前沿趨勢的把握力度，簡直讓人拍案叫絕。它不僅僅是羅列瞭諸如人工智能、物聯網、5G/6G等熱門技術名詞，而是深入探討瞭這些技術如何有機地整閤到現有的電子信息工程教育體係中去，並且明確指齣瞭不同學科間需要建立的知識橋梁和人纔培養的新型模式。我記得有一段文字特彆精闢地分析瞭傳統電路理論與量子計算交叉領域的教學難點，並且給齣瞭一個非常具有操作性的建議，即在本科階段就引入一些基礎的抽象代數概念來為後續的量子信息打下堅實的理論基礎。這絕非一般教材能做到的深度，很多現有的課程大綱還停留在將新技術作為“選修”或“附加模塊”來處理的階段，而這本書顯然是將“融閤”視為一種核心的、不可或缺的教育哲學。這種前瞻性的視野，讓我感覺到作者團隊絕對是站在行業最前沿，並且在持續關注著未來十年乃至二十年的技術演進方嚮，這種對教育理念的引領作用，是這本書最寶貴的價值所在。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期關注高等教育改革的業餘研究者，我非常關注這類指導性文件是如何平衡“基礎理論的堅守”與“新興技術的擁抱”的。這本書在這方麵展現齣瞭一種令人贊嘆的平衡藝術。它沒有因為追求時髦而削弱瞭數理基礎的重要性，反而用非常明確的篇幅強調瞭紮實的數學建模能力、信號處理基礎和電磁場理論是無論技術如何迭代都無法動搖的根基。在我看來，很多新興領域的文件往往會過度強調應用層麵的快速迭代，導緻學生在麵對更深層次的原理性問題時顯得力不從心。然而，這本書就像一個穩健的舵手，它清晰地告訴我們，所有高樓大廈都必須建立在堅固的地基之上。特彆是它在提到硬件設計能力時，那種對實驗操作和工程實踐的重視程度，也讓我感受到瞭它對“學以緻用”的深刻理解，絕不是停留在紙麵上的空談，而是真正落到瞭如何培養能夠動手解決實際問題的工程師的層麵上。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構安排也體現瞭極高的專業水準，它的章節邏輯猶如一個精密的流程圖，層層遞進，引導性極強。我特彆留意瞭它在描述專業方嚮設置和課程體係構建時所采用的框架。它似乎采用瞭一種“螺鏇上升”的教學模型，即基礎知識在不同階段以不同的深度和廣度被重復提及和深化。例如，關於概率論和統計學的要求，在初階課程中側重於基本概念和應用，而在高年級的專業核心課程中，則要求學生能夠利用這些工具進行復雜的係統性能分析和優化。這種設計極大地避免瞭知識的碎片化和遺忘，確保瞭學生知識體係的連貫性和完整性。而且，它在對不同專業方嚮（如微電子、通信工程、光電子技術等）的指導性描述中，也清晰地勾勒齣瞭各自的核心能力圖譜，這對於高校在製定自身專業培養目標時，提供瞭一個非常清晰且具有可操作性的參考藍本，避免瞭各個專業之間界限模糊、重復建設的問題。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計簡直是直擊靈魂，那種深邃的藍色調配上燙金的字體，透著一股子嚴謹和厚重感，讓人一看就知道這不是鬧著玩的。我是在圖書館的書架上偶然瞥見它的，當時正在尋找一些關於未來技術發展的宏觀指導，沒想到一下子就被它那種撲麵而來的學術氣息給吸引住瞭。拿在手裏掂瞭掂，分量十足，沉甸甸的，仿佛匯聚瞭無數專傢的心血和多年的教學經驗。說實話，我本來對這類官方性質的規範性文件抱持著一絲懷疑，覺得可能充斥著太多空泛的口號和過時的術語，但這本書的排版和結構卻齣乎我的意料。它不像那種枯燥的教科書，反而更像是一份精心策劃的路綫圖，每一個章節的過渡都極其自然，仿佛在引導著讀者一步步深入到電子信息科學這個宏大領域的核心地帶。尤其是它在引言部分對學科發展脈絡的梳理，那種清晰的邏輯性和前瞻性，讓我立刻決定把它藉迴傢仔細研讀。這種初步的視覺和觸覺體驗，已經為後續的深入閱讀奠定瞭非常積極的基調，它給我的感覺是，這是一本真正為行業未來培養人纔而嘔心瀝血打磨齣來的精品。