正版剛數字電子技術基礎(21世紀高等學校規劃教材 電子信息)9787302246077李雪 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李雪飛 著

圖書標籤:

• 電子技術
• 數字電路
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• 高等教育
• 21世紀規劃教材
• 李雪
• 剛數字電子技術基礎

店鋪： 溫文爾雅圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302246077

商品編碼：29760241998

包裝：平裝

齣版時間：2011-07-01

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基本信息

書名：數字電子技術基礎(21世紀高等學校規劃教材 電子信息)

定價：29.00元

作者：李雪飛

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2011-07-01

ISBN：9787302246077

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：32開

商品重量：0.459kg

編輯推薦

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內容提要

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　　全書共分10章，首先介紹瞭經典的數字電子技術基礎知識，然後介紹數字係統的EDA設計技術。具體的內容包括：邏輯代數基礎、門電路、組閤邏輯電路、觸發器、時序邏輯電路、脈衝波形的産生與整形、數/模和模/數轉換、存儲器和可編程邏輯器件、VHDL語言基礎、VHDL在數字單元電路設計中的應用。另外，附錄部分還簡要介紹瞭EDA工具軟件MAX plusⅡ的使用方法。書中還有相關例題，每章後附有大量的習題以利於學生鞏固所學的知識。
　　本書的內容簡明扼要、深入淺齣，注重對學生能力的培養。本書可以作為應用型普通高等學校電子、電氣、自動化、計算機、通信工程、機電一體化等相關專業的本科生的教材，也可作為高等職業技術學院相關專業的教材，還可供社會上的相關專業讀者閱讀。

目錄

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章邏輯代數基礎
　1.1概述
　　1.1.1數字電路和模擬電路
　　1.1.2數字信號與邏輯電平
　　1.1.3脈衝波形與數字波形
　1.2數製和碼製
　　1.2.1數製及數製間的轉換
　　1.2.2碼製
　1.3邏輯代數中的基本運算
　　1.3.1邏輯與
　　1.3.2邏輯或
　　1.3.3邏輯非
　　1.3.4復閤邏輯
　1.4邏輯代數中的公式
　　1.4.1基本公式
　　1.4.2若乾常用的公式
　1.5邏輯代數中的基本定理
　　1.5.1代入定理
　　1.5.2反演定理
　　1.5.3對偶定理
　1.6邏輯函數的錶示方法
　　1.6.1邏輯函數
　　1.6.2邏輯真值錶
　　1.6.3邏輯函數式
　　1.6.4卡諾圖
　　1.6.5邏輯圖
　　1.6.6各種錶示方法間的互相轉換
　1.7邏輯函數的化簡方法
　　1.7.1邏輯函數的種類及簡形式
　　1.7.2公式法化簡
　　1.7.3卡諾圖法化簡
　　1.7.4具有無關項的邏輯函數及其化簡
　……
第2章門電路
第3章組閤邏輯電路
第4章觸發器
第5章時序邏輯電路
第6章脈衝波形的産生與整形
第7章數/模和模/數轉換
第8章存儲器和可編程邏輯器件
第9章VHDL語言基礎
0章VHDL在數字單元電路設計中的應用
附錄AMAX plusⅡ使用簡介
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《現代集成電路設計與應用》 前言 集成電路（IC）是現代電子信息産業的基石，它們如同大腦和神經係統，驅動著我們日常生活的方方麵麵，從智能手機、電腦到通信設備、汽車電子，再到醫療器械和航空航天等高科技領域，無不依賴於精密設計和高效運作的集成電路。隨著科技的飛速發展，集成電路的性能不斷提升，功能日益強大，其設計和應用也呈現齣更加復雜和多元化的趨勢。 本書旨在為讀者提供一個係統、深入的學習平颱，幫助理解現代集成電路的設計原理、關鍵技術以及在各個領域的廣泛應用。我們力求在理論深度和實踐廣度之間取得平衡，既能讓讀者掌握核心概念，又能領略集成電路設計的魅力與挑戰。本書適閤高等院校電子信息類專業的本科生、研究生，以及從事相關領域研發的工程師和技術人員閱讀。 第一章：集成電路概述與發展趨勢 本章將從宏觀視角齣發，帶領讀者走進集成電路的世界。我們將首先追溯集成電路從誕生至今的發展曆程，瞭解摩爾定律如何驅動著半導體技術的進步，以及經曆瞭哪些重要的技術節點和裏程碑。接著，我們將探討當前集成電路産業的主要驅動力，包括物聯網（IoT）、人工智能（AI）、5G通信、汽車電子等新興應用領域對高性能、低功耗、高可靠性集成電路的巨大需求。 我們將詳細分析當前集成電路設計麵臨的主要挑戰，例如日益復雜的芯片架構、嚴峻的功耗和散熱問題、信號完整性與電源完整性難題、以及日益高昂的研發和製造成本。同時，我們將展望集成電路未來的發展趨勢，包括先進封裝技術（如3D IC、Chiplet）、新型半導體材料（如GaN、SiC）、以及異構計算等前沿方嚮，為讀者勾勒齣集成電路技術的未來藍圖。 第二章：數字集成電路基礎理論 本章將深入講解數字集成電路的設計基礎。我們將從邏輯門電路的工作原理入手，介紹各種基本邏輯門（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR）及其布爾代數運算。在此基礎上，我們將進一步學習組閤邏輯電路的設計方法，包括邏輯函數的化簡、卡諾圖、Quine-McCluskey算法等，並介紹常見的組閤邏輯模塊，如編碼器、譯碼器、多路選擇器、加法器等。 接著，我們將深入研究時序邏輯電路，這是實現復雜數字係統功能的核心。我們將詳細講解觸發器（D觸發器、JK觸發器、T觸發器、SR觸發器）的工作原理和時序特性，以及如何利用觸發器構建寄存器、計數器、移位寄存器等基本時序模塊。我們將介紹有限狀態機（FSM）的設計方法，包括狀態圖、狀態錶、狀態編碼等，以及如何從需求規格到最終的電路實現。 此外，本章還將觸及數字集成電路的時序分析，包括建立時間（setup time）、保持時間（hold time）、時鍾偏斜（clock skew）等概念，以及如何進行時序約束和優化，確保電路在高頻工作下的可靠性。 第三章：超大規模集成電路（VLSI）設計流程 本章將全麵介紹超大規模集成電路（VLSI）的設計流程，這是一個復雜而精密的工程過程。我們將從係統級設計（System-Level Design）開始，探討如何將一個復雜的係統分解為可管理的硬件模塊，以及如何進行係統行為建模和仿真。 接著，我們將深入講解邏輯綜閤（Logic Synthesis），這是從RTL（Register Transfer Level）描述到門級網錶（Netlist）轉換的關鍵步驟。我們將介紹綜閤工具的工作原理，包括邏輯優化、寄存器分配、狀態編碼等，以及如何選擇閤適的綜閤策略以滿足性能、麵積和功耗的要求。 然後，我們將詳細闡述物理設計（Physical Design），這是將邏輯門級網錶轉化為可製造的物理版圖的過程。我們將分解物理設計的主要階段，包括布局（Placement）、布綫（Routing）、時鍾樹綜閤（Clock Tree Synthesis）、功耗分析、時序分析等。我們將介紹這些階段的關鍵技術和挑戰，例如如何優化布局以減少互連綫長度和串擾，如何進行高效的布綫以滿足設計規則，以及如何處理時鍾偏移和電源分配問題。 最後，我們將介紹版圖驗證（Layout Verification），包括設計規則檢查（DRC）、版圖與原理圖一緻性檢查（LVS）等，確保最終的版圖符閤製造工藝的要求，並且與設計意圖一緻。 第四章：模擬集成電路基礎 雖然本書側重於數字集成電路，但瞭解模擬集成電路的基礎知識對於全麵理解集成電路設計至關重要，特彆是在混閤信號集成電路設計領域。本章將簡要介紹模擬集成電路的基本概念和關鍵器件。 我們將從MOSFET（金屬氧化物半導體場效應晶體管）等有源器件的工作原理開始，介紹其在不同工作區（如截止區、綫性區、飽和區）的特性。接著，我們將學習放大器電路的設計，包括單級放大器（如共源放大器、共漏放大器、共柵放大器）和多級放大器（如流水綫放大器、多級反饋放大器）。我們將重點關注放大器的性能指標，如增益、帶寬、功耗、輸入/輸齣阻抗、噪聲、綫性度等。 本章還將簡要介紹差分放大器、電流鏡、帶隙基準源等模擬電路的基本模塊，它們是構建復雜模擬係統的基礎。同時，我們將提及運算放大器（Op-amp）的設計和應用，以及其在濾波器、振蕩器等電路中的作用。 第五章：混閤信號集成電路設計 現代電子係統中，數字與模擬信號的交互是普遍存在的，因此混閤信號集成電路（Mixed-Signal IC）的設計變得尤為重要。本章將探討數字和模擬電路如何集成到一個芯片中，以及由此帶來的設計挑戰和解決方案。 我們將介紹模數轉換器（ADC）和數模轉換器（DAC）的設計原理和關鍵技術，例如采樣、量化、編碼等過程，以及常見的ADC/DAC架構（如逐次逼近型、並行型、Σ-Δ型）的優缺點。我們將分析ADC/DAC的性能指標，如分辨率、采樣率、信噪比（SNR）、積分非綫性（INL）、微分非綫性（DNL）等。 此外，本章還將討論混閤信號設計中的集成挑戰，例如數字信號對模擬信號的乾擾（電源耦閤、襯底耦閤），以及如何通過版圖隔離、屏蔽等技術來減小這些影響。我們將介紹常用的混閤信號設計方法學和仿真工具。 第六章：先進集成電路技術與應用 本章將聚焦於當前集成電路設計領域的前沿技術和最新的應用方嚮，展望集成電路的未來發展。 我們將深入探討先進封裝技術，如2.5D封裝、3D封裝（TSV技術），以及Chiplet（芯粒）技術。我們將分析這些技術如何打破傳統單芯片設計的性能瓶頸，實現更高集成度和更優化的功耗。 我們將介紹麵嚮特定應用領域的高性能計算芯片設計，如GPU（圖形處理器）、NPU（神經網絡處理器）等。我們將討論這些芯片的並行計算架構、內存帶寬優化、以及異構計算的融閤。 此外，本章還將重點關注物聯網（IoT）設備所需的低功耗、高集成度以及射頻（RF）前端集成等關鍵技術。我們將探討5G通信芯片的挑戰，包括高頻設計、信號處理、功耗管理等。 最後，我們將展望麵嚮新興領域（如自動駕駛、邊緣計算、量子計算）的集成電路設計需求，以及相關的技術創新和研究方嚮。 結論 本書係統地介紹瞭集成電路設計的基礎理論、設計流程、以及在當今和未來技術發展中的關鍵技術與應用。我們希望通過本書的學習，能夠幫助讀者建立起堅實的集成電路設計知識體係，激發對這一充滿活力的領域的濃厚興趣，並為未來在相關領域的學習和工作打下堅實的基礎。集成電路設計是一個不斷 evolucion 的領域，技術更新迭代迅速，持續的學習和實踐是掌握這一領域精髓的必由之路。 緻謝 （此處可保留，或根據實際情況添加）

評分☆☆☆☆☆

這本書的作者對知識點的組織脈絡把握得極其精準，讀起來有一種行雲流水般的順暢感。我特彆喜歡它在引入復雜概念之前所做的鋪墊工作，比如在講到復雜的譯碼器和數據選擇器時，它會先用一個非常直觀的現實生活中的“分揀”過程來類比，讓原本枯燥的邏輯功能變得生動起來。這本書的邏輯嚴密性是毋庸置疑的，每一個定理和公式的推導都遵循瞭嚴格的數學邏輯，但作者的敘述方式卻非常人性化，總能找到最簡潔的語言來描述最復雜的數學關係。例如，在對時序電路進行狀態圖和狀態錶分析時，它提供瞭一套行之有效的簡化方法，極大地提高瞭我的分析效率。對於我這種需要同時兼顧理論學習和實際電路調試的讀者來說，這本書就像是一個全天候的私人導師，隨時都能提供清晰的指導。它不隻是“夠用”，而是“卓越”，是那種我願意在未來很長一段時間內都放在手邊隨時翻閱的經典之作。

評分☆☆☆☆☆

老實說，我本來是想找一本稍微輕鬆一點的入門書，但陰差陽錯拿到瞭這本。一開始覺得內容略顯厚重，但一旦進入狀態，就發現它簡直是一本百科全書式的教材。它對數製和編碼的介紹非常詳盡，不僅僅涵蓋瞭BCD、格雷碼這些基礎，還深入探討瞭浮點數的錶示方法及其在數字係統中的應用，這在很多基礎教材中是很難見到的深度。我印象最深的是它對“可靠性”和“容錯性”的討論，這往往是工程實踐中決定一個産品成敗的關鍵因素。書中用多個實際案例說明瞭如何通過冗餘設計來提高係統的穩定性，這種實戰經驗的傳授，遠比單純的公式推導來得有價值。這本書的排版也值得稱贊，頁邊距閤理，術語解釋到位，即便涉及到一些復雜的硬件描述語言（HDL）的基礎概念時，也處理得非常平滑自然，使得讀者不會在跨越知識領域時感到突兀。它不僅僅是教你知識點，更是在培養一種嚴謹的工程態度。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我一開始對這本教材有點猶豫，畢竟“規劃教材”聽起來總有點保守。但翻開之後，我立刻被它嚴謹的學術態度和清晰的邏輯結構所吸引。這本書的編排完全是按照現代電子工程對數字係統的認知順序來的，從布爾代數、邏輯函數化簡開始，然後深入到集成電路的傢族，比如邏輯門的工作原理和性能指標。我最喜歡的部分是關於存儲器和可編程邏輯器件（PLD）那一章，作者沒有簡單羅列各種器件的型號，而是花瞭大量篇幅解釋瞭它們背後的設計思想和編程範式。這對於我們這些希望深入理解底層工作原理的人來說，簡直是如獲至寶。我記得有一次為瞭解決一個時序競爭問題，我翻閱瞭好幾本參考書都沒找到滿意的解釋，最後在這本書裏找到瞭一個非常形象的比喻來闡述亞穩態的産生和規避方法，茅塞頓開。它的語言風格非常專業，但絕不晦澀，讀起來有一種與一位經驗豐富的教授對話的感覺，嚴謹而不失溫度。對於想在數字電子領域深耕的同學來說，這本書絕對是案頭必備的“武功秘籍”。

評分☆☆☆☆☆

我是在參加一個全國性的電子設計競賽時被推薦使用這本教材的。坦白講，我之前學的數字電路教材更側重於理論證明，實際操作起來總感覺缺瞭點“火候”。這本《正版剛數字電子技術基礎》的厲害之處就在於，它完美地架起瞭理論與實踐之間的橋梁。書中的插圖和框圖質量極高，每一個關鍵電路的工作波形圖都標注得非常精確，使得抽象的信號處理過程變得可視化。例如，在講解時鍾同步和異步邏輯時，書中給齣的時序圖分析詳盡到納秒級彆，這對於高速電路設計至關重要。此外，它對不同設計方法（如係統抽象層次）的介紹也很有前瞻性，讓我們這些學生在學習基礎的同時，也能窺見現代數字係統設計的發展趨勢。我個人覺得，這本書的價值不僅僅在於教會你如何“做”一個電路，更重要的是教你如何“思考”一個電路，如何從係統層麵去優化設計，降低功耗，提高速度。對於想要走專業研發路綫的讀者，這本書提供的思維框架是無價之寶。

評分☆☆☆☆☆

這本《正版剛數字電子技術基礎》真是太給力瞭！我最近在忙著準備一個嵌入式係統的項目，對數字電路的基礎知識有些模糊，正好翻到瞭這本書。它裏麵的講解深入淺齣，不像有些教材那樣堆砌理論，而是實實在在地把數字邏輯的原理講透徹瞭。尤其是關於CMOS電路和TTL電路的特性對比，寫得非常清晰，讓我一下子明白瞭它們在實際應用中的優缺點和選擇依據。書中的例題和習題設計得也非常巧妙，不僅檢驗瞭基礎概念，更重要的是引導你去思考如何將理論應用於實際的電路設計中。我特彆欣賞作者在介紹組閤邏輯和時序邏輯時所采用的循序漸進的方式，從最基本的邏輯門開始，逐步過渡到復雜的計數器和寄存器設計，讓人感覺每一步都走得很踏實。對於一個初學者來說，這本書的結構安排簡直是量身定製，既有足夠的深度，又不至於讓人望而生畏。讀完前幾章，我對數字電路的整體框架有瞭非常清晰的認識，這為我後續學習更復雜的微處理器和FPGA打下瞭堅實的基礎。可以說，它是我近期遇到的最實用、最貼近工程實踐的教材之一瞭。