具体描述
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《中国电子学会EDP认证(电子设计工程师认证)指定培训教材:电子信息技术3000问与答(上册)》特色
中国电子学会EDP认证(电子设计工程师认证)、中国教育部教育管理信息中心EITP认证(电子信息技术人才认证)的培训、考证指导用书
集电子类各专业主要课程、主要实验环节、电子产品与系统工程设计所涉及的基本理论、基本知识、基本方法和基本技能于一体
以问与答的简约形式,阐述问题,解决问题
理论与工程实际相结合
内容简介
《电子信息技术3000问与答》为中国电子学会EDP认证(电子设计工程师认证)、中国教育部信息中心EITP认证(电子信息技术人才认证)的培训、考证指导用书,全书主要内容包括电子元器件、信号及基本电路、半导体器件及放大电路、直流稳压源及就流信号源、数字电路、高频电路、缴机原理、单片机和嵌入式简介、电子测量、综合应用等十个方面,内容不仅重于基本原理的阐述,更强调知识的系统性、工程性及实际应用。��
《电子信息技术3000问与答》除作为上述认证用书外,更可作为电类各专业老师在教学、命题、竞赛指导、毕业设计、培训考核等的参考,也可作为高校电类学生、电子信息类工程技术人员自学、竞赛、考评、产品设计、求职应试的参考用书。
内页插图
目录
前言
第一章 电子元件、变压器及滤波器
第一部分 电路基本元件R、L、C
一、问答题
二、填空题
三、是非题
四、选择题
五、填空题、是非题、选择题答案
第二部分 变压器与滤波器
一、问答题
二、填空题
三、是非题
四、选择题
五、填空题、是非题、选择题答案
第二章 信号简介与RLC基本电路
第一部分 信号简介
一、问答题
二、填空题
三、是非题
四、选择题
五、填空题、是非题、选择题答案
第二部分 RLC基本电路
一、问答题
二、填空题
三、是非题
四、选择题
五、填空题、是非题、选择题答案
第三章 半导体器件
第一部分 半导体二极管
一、问答题
二、填空题
三、是非题
四、选择题
五、填空题、是非题、选择题答案
第二部分 半导体三极管和场效应管
一、问答题
二、填空题
三、是非题
四、选择题
五、填空题、是非题、选择题答案
第四章 放大电路
第一部分 BJT放大器与FET放大器
一、问答题
二、填空题
三、是非题
四、选择题
五、填空题、是非题、选择题答案
第二部分 集成运算放大器
一、问答题
二、填空题
三、是非题
四、选择题
五、填空题、是非题、选择题答案
第五章 直流稳压源与交流信号源
第一部分 直流稳压源与稳流源
一、问答题
二、填空题
三、是非题
四、选择题
五、填空题、是非题、选择题答案
第二部分 交流信号源
一、问答题
二、填空题
三、是非题
四、选择题
五、填空题、是非题、选择题答案
第六章 数字电路
第一部分 基础知识
一、问答题
二、填空题
三、是非题
四、选择题
五、填空题、是非题、选择题答案
第二部分 数字电路及应用
一、问答题
二、填空题
三、是非题
四、选择题
五、填空题、是非题、选择题答案
参考文献
前言/序言
《精通数字逻辑设计:原理、实践与前沿》 内容梗概: 本书是一部系统、深入探讨数字逻辑设计领域的权威性著作。它旨在为读者提供扎实的理论基础、丰富的实践经验以及对行业最新动态的深刻洞察,从而帮助读者在日新月异的电子信息技术领域脱颖而出,成为一名出色的数字逻辑设计工程师。本书内容覆盖了数字逻辑设计的全过程,从最基本的逻辑门和组合逻辑电路,到复杂的时序逻辑电路、状态机设计,再到集成电路的实现原理、硬件描述语言(HDL)的应用,以及面向特定应用的数字系统设计方法。本书特别强调了理论与实践的结合,通过大量的实例分析、设计技巧和调试方法,引导读者掌握实际工程中的关键技能。 第一部分:数字逻辑基础与组合逻辑电路 本部分将带领读者回顾并深入理解数字逻辑设计的基石。 数字系统基础: 从二进制、十进制、十六进制等数字表示法入手,讲解数字信号的特性、逻辑电平的定义,以及数字信号与模拟信号的区别。深入探讨布尔代数的基本公理、定理以及逻辑运算(AND, OR, NOT, XOR, NAND, NOR)的性质和应用。 逻辑门电路: 详细阐述基本逻辑门(AND, OR, NOT)的工作原理、逻辑符号和真值表。在此基础上,介绍通用逻辑门(NAND, NOR)的功能,并解释为何它们能够实现所有逻辑功能,以及如何在实际电路设计中利用它们构建复杂逻辑。 组合逻辑电路分析与设计: 讲解如何分析一个已有的组合逻辑电路,确定其逻辑功能。重点介绍卡诺图(Karnaugh Map)化简方法,包括如何利用卡诺图求解最小项和最大项表达式,以及如何化简复杂的布尔表达式,从而得到最简逻辑电路,降低器件数量和功耗。 常用组合逻辑模块: 深入介绍编码器(Encoder)、解码器(Decoder)、多路选择器(Multiplexer, MUX)、数据选择器(Demultiplexer, DEMUX)、加法器(Adder, 半加器、全加器、超前进位加法器)、减法器、比较器(Comparator)等核心组合逻辑模块的设计原理、结构和应用。书中将提供这些模块的详细电路图和逻辑表达式,并分析其在实际系统中的典型用途,例如在数据选择、算术运算、地址译码等方面的应用。 逻辑冲突与竞争现象: 探讨在组合逻辑电路设计中可能出现的逻辑冲突(Logic Conflict)和竞争(Race Condition)问题,分析其产生原因,并提供有效的避免和解决策略,确保电路的可靠性。 第二部分:时序逻辑电路与状态机设计 本部分将深入探究存储功能和序列行为的实现,这是构建复杂数字系统的关键。 基本时序元件: 介绍触发器(Flip-Flop)的概念,包括SR触发器、D触发器、JK触发器和T触发器。详细讲解它们的结构、工作原理、时钟信号的作用、建立时间(Setup Time)和保持时间(Hold Time)等关键参数。 寄存器(Register)与移位寄存器(Shift Register): 讲解如何利用触发器构成寄存器,实现数据的存储。深入分析各种类型的移位寄存器,如串入串出(SISO)、串入并出(SIPO)、并入串出(PISO)和并入并出(PIPO)移位寄存器,以及它们在数据移位、转换和存储方面的应用,例如在串行通信、数据延迟等场景。 计数器(Counter): 介绍同步计数器和异步计数器的设计原理,包括二进制计数器、十进制计数器(BCD计数器)、模N计数器等。分析各种计数器的结构、时序图和应用,如频率分频、定时、状态序列生成等。 有限状态机(Finite State Machine, FSM)理论: 详细讲解有限状态机的概念,包括状态(State)、输入(Input)、输出(Output)、状态转移(State Transition)和时钟(Clock)。区分摩尔(Moore)型和米利(Mealy)型有限状态机,阐述它们的区别、优缺点以及适用场景。 有限状态机设计与实现: 指导读者如何根据系统需求,设计和实现有限状态机。包括状态图(State Diagram)的绘制、状态表的建立、状态编码(State Encoding)的选择(如独热码、二进制编码)及其对电路效率的影响,以及将状态机转化为实际逻辑电路的过程。书中将提供多个经典状态机设计实例,如交通灯控制器、串行序列检测器等,并分析其设计流程和实现细节。 时序逻辑电路的时序分析: 讲解如何对复杂的时序逻辑电路进行时序分析,包括最大时钟频率的计算、关键路径的识别、时钟抖动(Clock Jitter)的影响以及时序违例(Timing Violation)的产生原因和避免方法。 第三部分:硬件描述语言(HDL)在数字逻辑设计中的应用 本部分将重点介绍硬件描述语言(HDL)在现代数字逻辑设计中的核心作用,以及如何利用HDL进行高效的电路建模和仿真。 HDL概述与Verilog/VHDL介绍: 简要介绍硬件描述语言的概念,以及它们为何成为现代电子设计自动化(EDA)工具链中不可或缺的一部分。重点介绍业界主流的HDL语言Verilog和VHDL,讲解它们的基本语法、数据类型、运算符、行为描述语句和结构描述语句。 Verilog/VHDL建模与仿真: 详细演示如何使用Verilog/VHDL进行数字电路的建模,包括组合逻辑和时序逻辑的描述。讲解如何编写测试平台(Testbench)来仿真设计的正确性,包括激励信号的生成、仿真时间的控制、输出波形的观察和结果的验证。 HDL综合(Synthesis): 解释HDL综合的概念,即将HDL代码转换为门级网表(Netlist)的过程。介绍综合工具的工作原理,以及如何编写可综合(Synthesizable)的HDL代码,以确保设计能够被成功映射到目标硬件。书中将讨论影响综合结果的常见因素,如代码风格、逻辑结构等。 FPGA与ASIC设计流程概览: 结合HDL的应用,简要介绍现场可编程门阵列(FPGA)和专用集成电路(ASIC)的设计流程。讲解从RTL(Register Transfer Level)代码编写、仿真、综合、布局布线(Place and Route)到最终比特流生成或门级网表输出的整个流程。 第四部分:高级数字系统设计与现代电子技术 本部分将进一步拓展读者的视野,介绍一些更高级的设计概念和与现代电子技术相关的议题。 流水线(Pipelining)技术: 深入讲解流水线技术在提高处理器吞吐量和数字系统性能方面的原理和应用。分析流水线级的划分、数据通路设计、冲突处理(如结构冲突、数据冲突、控制冲突)和解决方案。 存储器接口设计: 介绍不同类型的存储器(如RAM, ROM, Flash)的工作原理和接口时序,以及如何设计与这些存储器进行有效交互的数字逻辑。 并行与串行数据传输: 讲解并行数据传输和串行数据传输的优缺点,以及在实际系统中常见的并行接口(如PCIe)和串行接口(如USB, Ethernet)的基本工作原理和设计考量。 低功耗数字设计: 探讨在移动设备和嵌入式系统中日益重要的低功耗设计技术,包括时钟门控(Clock Gating)、功率门控(Power Gating)、动态电压频率调整(DVFS)等。 时钟管理与同步: 深入探讨时钟树(Clock Tree)的生成和优化,以及如何处理多时钟域(Multi-clock Domain)设计中的时钟同步(Clock Synchronization)问题,避免亚稳态(Metastability)的产生。 可靠性与测试性设计: 介绍在数字系统设计中如何考虑可靠性,如纠错码(ECC)、冗余设计等。同时,讲解如何进行可测试性设计(Design for Testability, DFT),例如内置自测试(Built-in Self-Test, BIST)等,以确保生产出的芯片能够被有效测试。 嵌入式系统与SoC(System on Chip)基础: 简要介绍嵌入式系统和SoC的基本概念,以及数字逻辑设计在这些复杂系统中的角色。 实践与展望: 本书提供了丰富的代码示例、电路图和分析过程,鼓励读者动手实践。每一章节都包含大量的练习题和案例分析,帮助读者巩固所学知识,培养解决实际工程问题的能力。本书不仅涵盖了数字逻辑设计的经典内容,还对当前电子信息技术领域的最新发展,如人工智能硬件加速、物联网(IoT)中的数字逻辑应用等进行了前瞻性的探讨。 目标读者: 本书适合于电子工程、计算机科学、自动化等相关专业的本科生、研究生,以及从事数字电路设计、FPGA/ASIC开发、嵌入式系统工程师等专业人士。对于希望系统学习数字逻辑设计、提升工程实践能力,或对电子信息技术前沿领域感兴趣的读者,本书都是一本不可多得的参考资料。通过本书的学习,读者将能够构建和分析复杂的数字系统,设计出高性能、低功耗、高可靠性的数字集成电路,为未来的职业发展奠定坚实的基础。