正版刚数字电子技术基础(21世纪高等学校规划教材 电子信息)9787302246077李雪 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李雪飞 著

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• 李雪
• 刚数字电子技术基础

店铺： 温文尔雅图书专营店

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302246077

商品编码：29760241998

包装：平装

出版时间：2011-07-01

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基本信息

书名：数字电子技术基础(21世纪高等学校规划教材 电子信息)

定价：29.00元

作者：李雪飞

出版社：清华大学出版社

出版日期：2011-07-01

ISBN：9787302246077

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：32开

商品重量：0.459kg

编辑推荐

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内容提要

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　　全书共分10章，首先介绍了经典的数字电子技术基础知识，然后介绍数字系统的EDA设计技术。具体的内容包括：逻辑代数基础、门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲波形的产生与整形、数/模和模/数转换、存储器和可编程逻辑器件、VHDL语言基础、VHDL在数字单元电路设计中的应用。另外，附录部分还简要介绍了EDA工具软件MAX plusⅡ的使用方法。书中还有相关例题，每章后附有大量的习题以利于学生巩固所学的知识。
　　本书的内容简明扼要、深入浅出，注重对学生能力的培养。本书可以作为应用型普通高等学校电子、电气、自动化、计算机、通信工程、机电一体化等相关专业的本科生的教材，也可作为高等职业技术学院相关专业的教材，还可供社会上的相关专业读者阅读。

目录

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章逻辑代数基础
　1.1概述
　　1.1.1数字电路和模拟电路
　　1.1.2数字信号与逻辑电平
　　1.1.3脉冲波形与数字波形
　1.2数制和码制
　　1.2.1数制及数制间的转换
　　1.2.2码制
　1.3逻辑代数中的基本运算
　　1.3.1逻辑与
　　1.3.2逻辑或
　　1.3.3逻辑非
　　1.3.4复合逻辑
　1.4逻辑代数中的公式
　　1.4.1基本公式
　　1.4.2若干常用的公式
　1.5逻辑代数中的基本定理
　　1.5.1代入定理
　　1.5.2反演定理
　　1.5.3对偶定理
　1.6逻辑函数的表示方法
　　1.6.1逻辑函数
　　1.6.2逻辑真值表
　　1.6.3逻辑函数式
　　1.6.4卡诺图
　　1.6.5逻辑图
　　1.6.6各种表示方法间的互相转换
　1.7逻辑函数的化简方法
　　1.7.1逻辑函数的种类及简形式
　　1.7.2公式法化简
　　1.7.3卡诺图法化简
　　1.7.4具有无关项的逻辑函数及其化简
　……
第2章门电路
第3章组合逻辑电路
第4章触发器
第5章时序逻辑电路
第6章脉冲波形的产生与整形
第7章数/模和模/数转换
第8章存储器和可编程逻辑器件
第9章VHDL语言基础
0章VHDL在数字单元电路设计中的应用
附录AMAX plusⅡ使用简介
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《现代集成电路设计与应用》 前言 集成电路（IC）是现代电子信息产业的基石，它们如同大脑和神经系统，驱动着我们日常生活的方方面面，从智能手机、电脑到通信设备、汽车电子，再到医疗器械和航空航天等高科技领域，无不依赖于精密设计和高效运作的集成电路。随着科技的飞速发展，集成电路的性能不断提升，功能日益强大，其设计和应用也呈现出更加复杂和多元化的趋势。 本书旨在为读者提供一个系统、深入的学习平台，帮助理解现代集成电路的设计原理、关键技术以及在各个领域的广泛应用。我们力求在理论深度和实践广度之间取得平衡，既能让读者掌握核心概念，又能领略集成电路设计的魅力与挑战。本书适合高等院校电子信息类专业的本科生、研究生，以及从事相关领域研发的工程师和技术人员阅读。 第一章：集成电路概述与发展趋势 本章将从宏观视角出发，带领读者走进集成电路的世界。我们将首先追溯集成电路从诞生至今的发展历程，了解摩尔定律如何驱动着半导体技术的进步，以及经历了哪些重要的技术节点和里程碑。接着，我们将探讨当前集成电路产业的主要驱动力，包括物联网（IoT）、人工智能（AI）、5G通信、汽车电子等新兴应用领域对高性能、低功耗、高可靠性集成电路的巨大需求。 我们将详细分析当前集成电路设计面临的主要挑战，例如日益复杂的芯片架构、严峻的功耗和散热问题、信号完整性与电源完整性难题、以及日益高昂的研发和制造成本。同时，我们将展望集成电路未来的发展趋势，包括先进封装技术（如3D IC、Chiplet）、新型半导体材料（如GaN、SiC）、以及异构计算等前沿方向，为读者勾勒出集成电路技术的未来蓝图。 第二章：数字集成电路基础理论 本章将深入讲解数字集成电路的设计基础。我们将从逻辑门电路的工作原理入手，介绍各种基本逻辑门（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR）及其布尔代数运算。在此基础上，我们将进一步学习组合逻辑电路的设计方法，包括逻辑函数的化简、卡诺图、Quine-McCluskey算法等，并介绍常见的组合逻辑模块，如编码器、译码器、多路选择器、加法器等。 接着，我们将深入研究时序逻辑电路，这是实现复杂数字系统功能的核心。我们将详细讲解触发器（D触发器、JK触发器、T触发器、SR触发器）的工作原理和时序特性，以及如何利用触发器构建寄存器、计数器、移位寄存器等基本时序模块。我们将介绍有限状态机（FSM）的设计方法，包括状态图、状态表、状态编码等，以及如何从需求规格到最终的电路实现。 此外，本章还将触及数字集成电路的时序分析，包括建立时间（setup time）、保持时间（hold time）、时钟偏斜（clock skew）等概念，以及如何进行时序约束和优化，确保电路在高频工作下的可靠性。 第三章：超大规模集成电路（VLSI）设计流程 本章将全面介绍超大规模集成电路（VLSI）的设计流程，这是一个复杂而精密的工程过程。我们将从系统级设计（System-Level Design）开始，探讨如何将一个复杂的系统分解为可管理的硬件模块，以及如何进行系统行为建模和仿真。 接着，我们将深入讲解逻辑综合（Logic Synthesis），这是从RTL（Register Transfer Level）描述到门级网表（Netlist）转换的关键步骤。我们将介绍综合工具的工作原理，包括逻辑优化、寄存器分配、状态编码等，以及如何选择合适的综合策略以满足性能、面积和功耗的要求。 然后，我们将详细阐述物理设计（Physical Design），这是将逻辑门级网表转化为可制造的物理版图的过程。我们将分解物理设计的主要阶段，包括布局（Placement）、布线（Routing）、时钟树综合（Clock Tree Synthesis）、功耗分析、时序分析等。我们将介绍这些阶段的关键技术和挑战，例如如何优化布局以减少互连线长度和串扰，如何进行高效的布线以满足设计规则，以及如何处理时钟偏移和电源分配问题。 最后，我们将介绍版图验证（Layout Verification），包括设计规则检查（DRC）、版图与原理图一致性检查（LVS）等，确保最终的版图符合制造工艺的要求，并且与设计意图一致。 第四章：模拟集成电路基础 虽然本书侧重于数字集成电路，但了解模拟集成电路的基础知识对于全面理解集成电路设计至关重要，特别是在混合信号集成电路设计领域。本章将简要介绍模拟集成电路的基本概念和关键器件。 我们将从MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）等有源器件的工作原理开始，介绍其在不同工作区（如截止区、线性区、饱和区）的特性。接着，我们将学习放大器电路的设计，包括单级放大器（如共源放大器、共漏放大器、共栅放大器）和多级放大器（如流水线放大器、多级反馈放大器）。我们将重点关注放大器的性能指标，如增益、带宽、功耗、输入/输出阻抗、噪声、线性度等。 本章还将简要介绍差分放大器、电流镜、带隙基准源等模拟电路的基本模块，它们是构建复杂模拟系统的基础。同时，我们将提及运算放大器（Op-amp）的设计和应用，以及其在滤波器、振荡器等电路中的作用。 第五章：混合信号集成电路设计 现代电子系统中，数字与模拟信号的交互是普遍存在的，因此混合信号集成电路（Mixed-Signal IC）的设计变得尤为重要。本章将探讨数字和模拟电路如何集成到一个芯片中，以及由此带来的设计挑战和解决方案。 我们将介绍模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）的设计原理和关键技术，例如采样、量化、编码等过程，以及常见的ADC/DAC架构（如逐次逼近型、并行型、Σ-Δ型）的优缺点。我们将分析ADC/DAC的性能指标，如分辨率、采样率、信噪比（SNR）、积分非线性（INL）、微分非线性（DNL）等。 此外，本章还将讨论混合信号设计中的集成挑战，例如数字信号对模拟信号的干扰（电源耦合、衬底耦合），以及如何通过版图隔离、屏蔽等技术来减小这些影响。我们将介绍常用的混合信号设计方法学和仿真工具。 第六章：先进集成电路技术与应用 本章将聚焦于当前集成电路设计领域的前沿技术和最新的应用方向，展望集成电路的未来发展。 我们将深入探讨先进封装技术，如2.5D封装、3D封装（TSV技术），以及Chiplet（芯粒）技术。我们将分析这些技术如何打破传统单芯片设计的性能瓶颈，实现更高集成度和更优化的功耗。 我们将介绍面向特定应用领域的高性能计算芯片设计，如GPU（图形处理器）、NPU（神经网络处理器）等。我们将讨论这些芯片的并行计算架构、内存带宽优化、以及异构计算的融合。 此外，本章还将重点关注物联网（IoT）设备所需的低功耗、高集成度以及射频（RF）前端集成等关键技术。我们将探讨5G通信芯片的挑战，包括高频设计、信号处理、功耗管理等。 最后，我们将展望面向新兴领域（如自动驾驶、边缘计算、量子计算）的集成电路设计需求，以及相关的技术创新和研究方向。 结论 本书系统地介绍了集成电路设计的基础理论、设计流程、以及在当今和未来技术发展中的关键技术与应用。我们希望通过本书的学习，能够帮助读者建立起坚实的集成电路设计知识体系，激发对这一充满活力的领域的浓厚兴趣，并为未来在相关领域的学习和工作打下坚实的基础。集成电路设计是一个不断 evolucion 的领域，技术更新迭代迅速，持续的学习和实践是掌握这一领域精髓的必由之路。 致谢 （此处可保留，或根据实际情况添加）

评分☆☆☆☆☆

说实话，我一开始对这本教材有点犹豫，毕竟“规划教材”听起来总有点保守。但翻开之后，我立刻被它严谨的学术态度和清晰的逻辑结构所吸引。这本书的编排完全是按照现代电子工程对数字系统的认知顺序来的，从布尔代数、逻辑函数化简开始，然后深入到集成电路的家族，比如逻辑门的工作原理和性能指标。我最喜欢的部分是关于存储器和可编程逻辑器件（PLD）那一章，作者没有简单罗列各种器件的型号，而是花了大量篇幅解释了它们背后的设计思想和编程范式。这对于我们这些希望深入理解底层工作原理的人来说，简直是如获至宝。我记得有一次为了解决一个时序竞争问题，我翻阅了好几本参考书都没找到满意的解释，最后在这本书里找到了一个非常形象的比喻来阐述亚稳态的产生和规避方法，茅塞顿开。它的语言风格非常专业，但绝不晦涩，读起来有一种与一位经验丰富的教授对话的感觉，严谨而不失温度。对于想在数字电子领域深耕的同学来说，这本书绝对是案头必备的“武功秘籍”。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我本来是想找一本稍微轻松一点的入门书，但阴差阳错拿到了这本。一开始觉得内容略显厚重，但一旦进入状态，就发现它简直是一本百科全书式的教材。它对数制和编码的介绍非常详尽，不仅仅涵盖了BCD、格雷码这些基础，还深入探讨了浮点数的表示方法及其在数字系统中的应用，这在很多基础教材中是很难见到的深度。我印象最深的是它对“可靠性”和“容错性”的讨论，这往往是工程实践中决定一个产品成败的关键因素。书中用多个实际案例说明了如何通过冗余设计来提高系统的稳定性，这种实战经验的传授，远比单纯的公式推导来得有价值。这本书的排版也值得称赞，页边距合理，术语解释到位，即便涉及到一些复杂的硬件描述语言（HDL）的基础概念时，也处理得非常平滑自然，使得读者不会在跨越知识领域时感到突兀。它不仅仅是教你知识点，更是在培养一种严谨的工程态度。

评分☆☆☆☆☆

我是在参加一个全国性的电子设计竞赛时被推荐使用这本教材的。坦白讲，我之前学的数字电路教材更侧重于理论证明，实际操作起来总感觉缺了点“火候”。这本《正版刚数字电子技术基础》的厉害之处就在于，它完美地架起了理论与实践之间的桥梁。书中的插图和框图质量极高，每一个关键电路的工作波形图都标注得非常精确，使得抽象的信号处理过程变得可视化。例如，在讲解时钟同步和异步逻辑时，书中给出的时序图分析详尽到纳秒级别，这对于高速电路设计至关重要。此外，它对不同设计方法（如系统抽象层次）的介绍也很有前瞻性，让我们这些学生在学习基础的同时，也能窥见现代数字系统设计的发展趋势。我个人觉得，这本书的价值不仅仅在于教会你如何“做”一个电路，更重要的是教你如何“思考”一个电路，如何从系统层面去优化设计，降低功耗，提高速度。对于想要走专业研发路线的读者，这本书提供的思维框架是无价之宝。

评分☆☆☆☆☆

这本《正版刚数字电子技术基础》真是太给力了！我最近在忙着准备一个嵌入式系统的项目，对数字电路的基础知识有些模糊，正好翻到了这本书。它里面的讲解深入浅出，不像有些教材那样堆砌理论，而是实实在在地把数字逻辑的原理讲透彻了。尤其是关于CMOS电路和TTL电路的特性对比，写得非常清晰，让我一下子明白了它们在实际应用中的优缺点和选择依据。书中的例题和习题设计得也非常巧妙，不仅检验了基础概念，更重要的是引导你去思考如何将理论应用于实际的电路设计中。我特别欣赏作者在介绍组合逻辑和时序逻辑时所采用的循序渐进的方式，从最基本的逻辑门开始，逐步过渡到复杂的计数器和寄存器设计，让人感觉每一步都走得很踏实。对于一个初学者来说，这本书的结构安排简直是量身定制，既有足够的深度，又不至于让人望而生畏。读完前几章，我对数字电路的整体框架有了非常清晰的认识，这为我后续学习更复杂的微处理器和FPGA打下了坚实的基础。可以说，它是我近期遇到的最实用、最贴近工程实践的教材之一了。

评分☆☆☆☆☆

这本书的作者对知识点的组织脉络把握得极其精准，读起来有一种行云流水般的顺畅感。我特别喜欢它在引入复杂概念之前所做的铺垫工作，比如在讲到复杂的译码器和数据选择器时，它会先用一个非常直观的现实生活中的“分拣”过程来类比，让原本枯燥的逻辑功能变得生动起来。这本书的逻辑严密性是毋庸置疑的，每一个定理和公式的推导都遵循了严格的数学逻辑，但作者的叙述方式却非常人性化，总能找到最简洁的语言来描述最复杂的数学关系。例如，在对时序电路进行状态图和状态表分析时，它提供了一套行之有效的简化方法，极大地提高了我的分析效率。对于我这种需要同时兼顾理论学习和实际电路调试的读者来说，这本书就像是一个全天候的私人导师，随时都能提供清晰的指导。它不只是“够用”，而是“卓越”，是那种我愿意在未来很长一段时间内都放在手边随时翻阅的经典之作。