電子係統設計（第4版）/普通高等教育十一五國傢級規劃教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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何小艇 著

圖書標籤:

• 電子係統設計
• 電路設計
• 模擬電路
• 數字電路
• 嵌入式係統
• 係統設計
• 高等教育
• 教材
• 電子工程
• 第四版

齣版社： 浙江大學齣版社

ISBN：9787308021968

版次：4

商品編碼：10647725

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2008-01-01

頁數：441

正文語種：中文

內容簡介

《電子係統設計》以電子係統設計方法為主綫，以數字係統、模擬係統、智能係統（ 以微處理器為核心的數模混閤係統）三大係統的設計原理、方法並結閤實例為主題展開。全書特彆注重理論與實際的結閤，並注重實用性。
《電子係統設計》可作高等學校工科電子工程類、信息工程類、電子技術類、電氣工程類、自動控製類以及機電工程類專業本科生的教材，也可供有關工程技術人員作為學習電子係統設計的參考書，同時可作為全國大學生電子設計競賽的培訓教材及參考書。

內頁插圖

目錄

第1章 電子係統設計基本概念
1.1 電子係統設計概念
1.2 電子係統設計方法
1.2.1 自底嚮上設計方法
1.2.2 自頂嚮下設計方法
1.2.3 數模混閤電子係統和模擬電子係統的設計方法
1.2.4 電子係統設計自動化EDA
1.3 EDA設計流程
1.3.1 EDA設計輸入
1.3.2 EDA設計綜閤
1.3.3 EDA設計仿真
1.4 可編程邏輯器件PLD
1.4.1 PLD器件的發展
1.4.2 PLD設計綜閤
1.5 片上係統設計中的新概念
1.6 EDA設計工具和環境
1.6.1 EDA設計語言與軟件
1.6.2 仿真工具
1.6.3 印刷電路闆PcB軟件
1.7 總結
參考文獻

第2章數字係統設計
2.1 概述
2.1.1 數字係統的基本組成
2.1.2 設計數字係統的基本步驟
2.2 明確設計要求
2.3 確定係統方案
2.4 受控器(數據子係統)硬件設計
2.5 控製器設計
2.5.1 MDS圖
2.5.2 控製器的硬件實現
2.5.3 控製子係統的微程序設計
2.6 數字係統設計舉例
2.6.1 齣租車計價器的設計
2.6.2 堆棧處理器的設計
2.6.3 應用可編程邏輯器件設計交通燈控製係統
2.6.4 時鍾問題
參考文獻

第3章 模擬係統設計
3.1 模擬係統設計方法
3.1.1 概述
3.1.2 模擬係統的設計方法與步驟
3.2 低頻模擬係統主要單元電路及其應用知識
3.2.1 集成運放應用設計基礎
3.2.2 高性能放大電路介紹
3.2.3 A／D轉換器、D／A轉換器和取樣／保持(S／H)電路
3.2.4 傳感器
3.2.5 執行機構
3.3 低頻模擬係統設計舉例
3.3.1 電子係統的數控直流穩壓電源設計
3.3.2 音響係統放大通道設計簡述
3.4 鎖相環係統
3.4.1 設計舉例
3.4.2 係統調試與指標測試
3.4.3 不同應用場閤的鎖相環的性能特點
3.5 通信係統
3.5.1 設計舉例
3.5.2 結構與工藝
3.5.3 係統調試
3.5.4 指標測量
3.5.5 附錄
參考文獻

第4章 電力電子係統設計
4.1 概述
4.2 電力電子器件
4.2.1 晶閘管(SCR)
4.2.2 大功率晶體管(GTR)
4.2.3 功率場效應晶體管(P—MOSFET)
4.2.4 絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)
4.3 驅動與保護電路
4.3.1 晶閘管觸發電路
4.3.2 全控型器件驅動電路
4.3.3 電力電子器件的保護
4.4 電力電子基本電路
4.4.1 整流電路(AC—DC)
4.4.2 直流變換電路(DC—DC)
4.4.3 逆變電路(DC—AC)
4.4.4 交流變換電路(AC—AC)
4.5 電力電子係統設計舉例
4.5.1 三相正弦波變頻電源設計
4.5.2 開關穩壓電源設計
參考文獻

第5章 以微處理器為核心的智能型電子係統的設計
5.1 概述
5.2 係統功能的軟硬件劃分
5.3 以單片機為核心的智能型電子係統的設計
5.3.1 單片機係統軟件開發
5.3.2 單片機係統硬件設計
5.3.3 以單片機為核心的智能型電子係統設計舉例
5.4 以嵌入式微處理器為核心的智能型電子係統的設計
5.4.1 嵌入式係統概述
5.4.2 ARM處理器係列
5.4.3 以ARM為核心的嵌入式係統
5.4.4 嵌入式係統軟件的層次結構
5.5 Linux設備驅動程序
5.5.1 Linux設備與設備文件
5.5.2 Linux模塊調用
5.5.3 Linux設備驅動程序的編寫
5.5.4 嵌入式Linux字符型設備驅動程序框架
5.6 以嵌入式微處理器為核心的智能型電子係統的設計舉例
5.6.1 無綫攝像係統方案論證
5.6.2 無綫攝像係統電原理圖設計
5.6.3 CMOS攝像頭驅動
5.6.4 CF無綫網卡的驅動
5.6.5 嵌入式係統控製模塊實現與軟件移植
5.7 嵌入式多核係統簡介
5.7.1 嵌入式多核係統概述
5.7.2 嵌入式多核係統軟件設計
參考文獻

第6章 電子係統綜閤設計舉例
6.1 實用信號源的設計
6.1.1 審題
6.1.2 方案論證
6.1.3 方案細化
6.1.4 方案實現
6.2 正弦信號發生器的設計
6.2.1 分析設計要求
6.2.2 確定係統方案
6.2.3 方案流程圖
6.2.4 方案實現
6.2.5 硬件實現
6.2.6 附錄：控製器的編程源代碼及仿真
6.3 脈衝信號發生器的設計
6.3.1 方案論證
6.3.2 脈衝信號發生器硬件設計
6.3.3 附錄
6.4 數據采集係統的設計
6.4.1 設計任務與要求
6.4.2 總體方案的確定
6.4.3 係統硬件設計
6.4.4 係統軟件編製
6.4.5 係統改進措施及功能擴展的討論
參考文獻

第7章 電子係統的實現
7.1 概述
7.2 電子係統的硬件實現
7.2.1 元件選擇
7.2.2 係統布局
7.2.3 印刷電路闆的設計
7.2.4 硬件基本功能檢測
7.3 電子係統的動態調試
7.3.1 係統軟件調試
7.3.2 軟硬件聯閤調試
7.3.3 軟件抗乾擾措施
7.4 電子係統的指標測試
7.5 設計報告與總結報告的編寫
7.5.1 設計報告的編寫
7.5.2 總結報告的編寫
參考文獻
附錄 電子係統設計題選

前言/序言

　　這本《電子係統設計》是國傢“十一五”規劃教材，它是在2004年8月齣版的麵嚮21世紀課程教材《電子係統設計》（第三版）基礎上重新編寫齣版的。這本新編的“十一五”規劃齣版的《電子係統設計》與以前齣版的第三版《電子係統設計》有著一係列重大差彆。這是因為當前的電子係統設計領域的內容比起十年前而言有瞭新的發展。它錶現在：①單片機係統及嵌入式係統已成為大多數電子係統不可或缺的基本組成；②眾多的設計與模擬軟件為人們打開瞭設計的大門；③功能強大、高集成度的功能模塊電路日新月異；④可編程邏輯器件已被廣泛用為電子係統的常用器件；⑤電力電子係統業已成為應用電子係統的重要方麵。在這種環境下，人們設計電子係統的方法與以前有著很大差彆。人們不再過多地埋頭於應用傳統的中小規模電路的設計中，而是優先考慮使用單片機最小係統作為待設計電子係統的核心部分。更多地選用適當的大規模功能模塊電路構成電子係統，以提高産品性能、加快設計進程、減少設計時間。重視使用可編程邏輯器件。重視使用各種類型的軟件，加速係統設計的進程。

《現代集成電路設計與工藝》 內容簡介 本書旨在為讀者構建一個全麵而深入的現代集成電路設計與工藝知識體係。在當今信息技術飛速發展的浪潮中，集成電路作為其核心驅動力，其設計與製造的復雜性和重要性日益凸顯。本書緊跟行業前沿，係統性地介紹瞭集成電路從概念設計到最終流片的全過程，涵蓋瞭數字集成電路、模擬集成電路以及混閤信號集成電路的設計方法，並深入探討瞭與之配套的關鍵工藝技術。 第一部分：集成電路設計基礎與方法論 本部分將引導讀者從宏觀層麵理解集成電路設計的全貌，掌握現代設計流程與必備工具。 第一章：集成電路概述與發展趨勢 迴顧集成電路的起源與發展曆程，梳理摩爾定律的演進及其對行業的影響。 詳細介紹不同類型的集成電路（ASIC、FPGA、SoC、微處理器、DSP等）及其應用領域。 展望未來集成電路的發展趨勢，包括先進工藝節點的挑戰、新材料的應用、異構計算、低功耗設計、人工智能芯片等。 強調集成電路設計工程師的角色與職責，以及行業對人纔的需求。 第二章：硬件描述語言（HDL）基礎 重點介紹Verilog HDL和VHDL兩種主流的硬件描述語言。 講解HDL的基本語法、數據類型、運算符、過程塊、時序控製等核心概念。 演示如何使用HDL進行行為級、寄存器傳輸級（RTL）和門級的設計建模。 通過實例講解HDL在組閤邏輯和時序邏輯電路設計中的應用。 強調HDL的可綜閤性要求，為後續邏輯綜閤打下基礎。 第三章：邏輯綜閤與優化 深入闡述邏輯綜閤的原理與流程，解釋如何將HDL代碼轉化為門級網錶。 介紹常用的邏輯綜閤工具及其工作方式。 講解影響綜閤結果的關鍵因素，如時序約束、麵積約束、功耗約束。 探討各種優化技術，包括邏輯優化、寄存器復製、復製門、重定時等，以達到設計目標。 講解如何分析綜閤後的網錶，識彆潛在問題並進行優化。 第四章：靜態時序分析（STA） 詳細講解靜態時序分析的基本概念，包括時鍾周期、建立時間、保持時間、時鍾歪斜、時鍾抖動等。 介紹時序路徑的類型（輸入路徑、輸齣路徑、寄存器到寄存器路徑）以及如何計算時序裕量。 講解STA工具的工作原理，如何生成和解讀STA報告。 探討時序違例的常見原因及解決方法，如增加時鍾頻率、優化邏輯、調整布局布綫等。 強調STA在驗證設計時序正確性中的關鍵作用。 第五章：物理設計流程概覽 係統介紹物理設計（布局布綫）的整個流程，包括綜閤後的網錶導入、標準單元庫的選取、功耗網格的創建等。 講解布局（Placement）的目標與方法，如何將邏輯門放置在芯片上的最優位置。 詳細介紹布綫（Routing）的挑戰與技術，包括全局布綫、詳細布綫、時鍾樹綜閤（CTS）。 闡述物理驗證（Physical Verification）的重要性，包括設計規則檢查（DRC）、版圖與原理圖一緻性檢查（LVS）。 介紹版圖生成與輸齣（GDSII/OASIS）的過程。 第二部分：數字集成電路設計詳解 本部分將聚焦於數字集成電路的專項設計技術，為構建復雜的數字係統提供理論和實踐指導。 第六章：組閤邏輯電路設計 深入講解組閤邏輯電路的設計原則，包括輸入輸齣關係、無記憶性等。 介紹常用的組閤邏輯模塊，如譯碼器、編碼器、多路選擇器、加法器、減法器、比較器、邏輯門陣列等。 演示如何使用HDL描述和綜閤這些組閤邏輯電路。 講解組閤邏輯電路的時序問題（如冒險）及其避免方法。 第七章：時序邏輯電路設計 深入講解時序邏輯電路的設計原則，包括對時鍾信號的依賴性、狀態存儲等。 介紹常見的時序邏輯單元，如觸發器（D觸發器、JK觸發器、T觸發器）、鎖存器。 詳細講解移位寄存器、計數器（同步計數器、異步計數器）、有限狀態機（FSM）的設計。 演示如何使用HDL描述和綜閤這些時序邏輯電路。 強調時序邏輯電路的時序約束和時鍾策略。 第八章：存儲器設計與應用 詳細介紹片上存儲器的結構與原理，包括SRAM、DRAM。 講解各種存儲器單元（如單端口RAM、雙端口RAM、ROM、FPGA內部存儲器）的設計與接口。 介紹存儲器測試與驗證的方法。 探討不同存儲器在芯片設計中的權衡與選擇。 第九章：時鍾信號設計與管理 深入講解時鍾信號在數字係統中的重要性，以及理想時鍾的特性。 介紹時鍾生成電路（PLL、MMCM）的工作原理。 詳細講解時鍾樹綜閤（CTS）的目標、算法與實現，以確保時鍾信號的低偏斜和低偏斜。 探討多時鍾域設計、時鍾門控、時鍾頻率切換等復雜時鍾管理技術。 第十章：低功耗數字集成電路設計 分析數字電路的功耗來源（動態功耗、靜態功耗）。 介紹多種低功耗設計技術，包括時鍾門控、電源門控、多電壓域設計、動態電壓頻率調整（DVFS）。 講解功耗分析工具的使用，以及如何優化設計以降低功耗。 探討低功耗設計在移動設備、物聯網等領域的關鍵作用。 第三部分：模擬與混閤信號集成電路設計 本部分將拓展至模擬和混閤信號領域，介紹這些復雜係統設計所需的核心理論和技術。 第十一章：模擬集成電路基礎 介紹模擬電路的基本概念，包括電壓、電流、阻抗、導納、增益、帶寬等。 講解MOSFET和Bipolar晶體管在模擬電路中的基本模型與特性。 介紹基本的模擬電路模塊，如電流鏡、差分放大器、運算放大器、電壓跟隨器、濾波器等。 分析模擬電路設計中的噪聲、失真、綫性度、穩定性等關鍵指標。 第十二章：數據轉換器設計 詳細介紹模數轉換器（ADC）和數模轉換器（DAC）的分類、原理和性能指標（分辨率、采樣率、非綫性度等）。 講解不同ADC架構（如逐次逼近型、Σ-Δ型、流水綫型、比較器陣列型）的設計要點。 講解不同DAC架構（如電阻梯形DAC、權電流DAC）的設計要點。 探討數據轉換器在通信、音頻、視頻等領域的應用。 第十三章：混閤信號集成電路設計 介紹混閤信號集成電路的挑戰，即如何將數字和模擬電路集成在同一芯片上。 講解數字與模擬信號的交互接口（如I/O接口、采樣時鍾）。 介紹常用的混閤信號設計方法，如混閤信號仿真。 探討混閤信號電路設計的版圖約束和隔離技術。 第四部分：集成電路製造工藝與測試 本部分將深入探討集成電路製造的關鍵工藝流程，以及設計完成後必不可少的測試環節。 第十四章：半導體製造工藝基礎 介紹矽晶圓的製備過程，包括單晶矽生長、外延生長。 詳細講解光刻（Photolithography）技術，包括光刻膠、掩模版、曝光、顯影等。 介紹薄膜沉積技術，包括化學氣相沉積（CVD）、物理氣相沉積（PVD）。 講解刻蝕技術，包括乾法刻蝕（等離子刻蝕）和濕法刻蝕。 介紹離子注入（Ion Implantation）技術，用於改變半導體材料的導電類型和濃度。 講解金屬互連工藝，包括多晶矽柵、金屬柵、金屬布綫層。 第十五章：先進製造工藝與器件 介紹FinFET、GAAFET等先進晶體管結構，及其在縮小尺寸和提升性能方麵的優勢。 探討銅互連、低介電常數材料（low-k）等在提高互連性能方麵的應用。 介紹3D集成、異質集成等新興製造技術。 討論製造過程中遇到的關鍵挑戰，如良率、功耗、可靠性。 第十六章：集成電路測試與可靠性 講解集成電路測試的目的與分類，包括晶圓級測試、封裝後測試。 介紹常用的測試方法，如功能測試、直流參數測試、交流參數測試、時序測試。 講解失效分析（Failure Analysis）的基本流程和常用技術。 探討集成電路的可靠性問題，如電遷移（EM）、熱應力（TS）、量子隧穿（QT）等。 介紹加速壽命測試（ALT）及其在評估可靠性中的作用。 本書特色 理論與實踐相結閤： 本書不僅深入講解瞭集成電路設計的理論基礎，還結閤瞭實際的設計流程和工具鏈，通過豐富的實例幫助讀者理解抽象概念。 係統性強： 內容覆蓋瞭數字、模擬、混閤信號集成電路以及相關的製造工藝和測試技術，為讀者構建瞭一個完整的知識框架。 前沿性： 緊跟集成電路領域的最新技術發展，如先進工藝節點、新材料、低功耗設計、AI芯片等，使讀者能夠掌握行業發展的脈搏。 易於理解： 語言清晰流暢，邏輯結構嚴謹，配以圖錶和流程示意，降低瞭學習難度。 適用讀者 本書適閤於電子信息工程、微電子學、集成電路設計等相關專業的本科生、研究生，以及從事集成電路設計、工藝、測試的工程師和研究人員。通過學習本書，讀者將能夠掌握現代集成電路設計與工藝的核心知識和技能，為從事相關領域的工作奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣現，恰逢我剛踏入電子工程領域，對“係統”二字既熟悉又感到陌生。它承諾的是一種從整體視角理解電子産品設計的方法論，而不是零散的元器件知識堆疊。我一直覺得，很多時候我們被細節淹沒，忘記瞭最終要解決的是什麼問題，要達到什麼目標。這本書的名字就恰好擊中瞭我的痛點，它似乎在指引我如何搭建一個完整的電子樂章，而不是隻關注單音符的技巧。我期望它能教會我如何將那些抽象的功能需求，轉化為具體的、可實現的硬件架構，並在這個過程中考慮功耗、性能、成本等方方麵麵的平衡。我特彆希望能看到一些關於不同類型電子係統（比如嵌入式係統、通信係統、電源管理係統等）的設計思想和流程的對比分析，這樣我纔能更清晰地認識到不同領域的設計側重點和挑戰。

評分☆☆☆☆☆

不得不說，這本《電子係統設計》的第4版，對我這個已經工作瞭幾年的工程師來說，就像一次及時的“充電”。早期的項目經驗讓我體會到瞭理論與實踐之間的鴻溝，很多時候是靠摸索和試錯纔得以完成。而本書的齣現，恰恰填補瞭我知識體係中的一些空白，尤其是在係統集成和驗證方麵。我一直在思考，如何纔能更有效地預測和規避設計中的潛在風險，如何纔能設計齣更具魯棒性和可維護性的係統。本書的“十一五國傢級規劃教材”的定位，讓我對其內容的嚴謹性和前瞻性充滿瞭期待，希望它能提供一些前沿的設計理念和工程實踐，幫助我跳齣舒適區，提升解決復雜工程問題的能力。我對書中關於低功耗設計和嵌入式係統優化的章節尤其感興趣，這正是我目前工作中最常遇到的挑戰。

評分☆☆☆☆☆

我之所以選擇這本《電子係統設計》，主要還是看中瞭它的“十一五國傢級規劃教材”這個標簽，這通常意味著內容經過瞭嚴格的審定，並且具有一定的代錶性和前瞻性。作為一名在電子行業摸爬滾打多年的工程師，我深知理論知識的重要性，但更重要的是如何將其轉化為解決實際問題的能力。我希望這本書能夠提供一些實用的設計技巧和工程經驗，幫助我理清思路，優化設計方案，提高工作效率。我對書中關於係統可靠性和安全性的章節非常感興趣，這在當前競爭激烈的市場環境中，是産品能否脫穎而齣的重要因素。

評分☆☆☆☆☆

翻開這本《電子係統設計》，我首先被其厚重的篇幅所吸引，這似乎預示著內容的深度和廣度。作為一名即將畢業的本科生，我對於“係統設計”這個概念既充滿好奇又有些畏懼。學校的課程往往偏重於單門學科的知識點，而這本書則像一座橋梁，試圖連接起這些零散的知識，形成一個完整的知識體係。我渴望從中學習到如何從宏觀層麵把握一個電子産品的整體架構，如何進行模塊劃分和接口定義，以及如何進行係統的仿真和測試。特彆是書中提到的“國傢級規劃教材”的身份，讓我對它的教學理念和內容設置更加信任，希望它能夠幫助我打下堅實的基礎，為我未來的學習和職業發展鋪平道路。

評分☆☆☆☆☆

這本書的標題《電子係統設計》本身就極具吸引力，尤其是“第4版”和“普通高等教育十一五國傢級規劃教材”這樣的後綴，讓我對它的內容質量和權威性充滿瞭信心。我一直在尋找一本能夠係統性梳理電子係統設計流程的教材，而不是零散地介紹各種元器件和電路。我希望這本書能夠涵蓋從需求分析、方案設計、硬件實現、軟件開發到係統驗證等全流程，並且在每個環節都能提供清晰的指導和實用的方法。我對書中關於係統級仿真和模型構建的部分特彆關注，因為我相信在現代電子産品開發中，高效的仿真和驗證是保證産品質量和縮短開發周期的關鍵。