具體描述
編輯推薦
《中國電子學會EDP認證(電子設計工程師認證)指定培訓教材:電子信息技術3000問與答(上冊)》特色
中國電子學會EDP認證(電子設計工程師認證)、中國教育部教育管理信息中心EITP認證(電子信息技術人纔認證)的培訓、考證指導用書
集電子類各專業主要課程、主要實驗環節、電子産品與係統工程設計所涉及的基本理論、基本知識、基本方法和基本技能於一體
以問與答的簡約形式,闡述問題,解決問題
理論與工程實際相結閤
內容簡介
《電子信息技術3000問與答》為中國電子學會EDP認證(電子設計工程師認證)、中國教育部信息中心EITP認證(電子信息技術人纔認證)的培訓、考證指導用書,全書主要內容包括電子元器件、信號及基本電路、半導體器件及放大電路、直流穩壓源及就流信號源、數字電路、高頻電路、繳機原理、單片機和嵌入式簡介、電子測量、綜閤應用等十個方麵,內容不僅重於基本原理的闡述,更強調知識的係統性、工程性及實際應用。��
《電子信息技術3000問與答》除作為上述認證用書外,更可作為電類各專業老師在教學、命題、競賽指導、畢業設計、培訓考核等的參考,也可作為高校電類學生、電子信息類工程技術人員自學、競賽、考評、産品設計、求職應試的參考用書。
內頁插圖
目錄
前言
第一章 電子元件、變壓器及濾波器
第一部分 電路基本元件R、L、C
一、問答題
二、填空題
三、是非題
四、選擇題
五、填空題、是非題、選擇題答案
第二部分 變壓器與濾波器
一、問答題
二、填空題
三、是非題
四、選擇題
五、填空題、是非題、選擇題答案
第二章 信號簡介與RLC基本電路
第一部分 信號簡介
一、問答題
二、填空題
三、是非題
四、選擇題
五、填空題、是非題、選擇題答案
第二部分 RLC基本電路
一、問答題
二、填空題
三、是非題
四、選擇題
五、填空題、是非題、選擇題答案
第三章 半導體器件
第一部分 半導體二極管
一、問答題
二、填空題
三、是非題
四、選擇題
五、填空題、是非題、選擇題答案
第二部分 半導體三極管和場效應管
一、問答題
二、填空題
三、是非題
四、選擇題
五、填空題、是非題、選擇題答案
第四章 放大電路
第一部分 BJT放大器與FET放大器
一、問答題
二、填空題
三、是非題
四、選擇題
五、填空題、是非題、選擇題答案
第二部分 集成運算放大器
一、問答題
二、填空題
三、是非題
四、選擇題
五、填空題、是非題、選擇題答案
第五章 直流穩壓源與交流信號源
第一部分 直流穩壓源與穩流源
一、問答題
二、填空題
三、是非題
四、選擇題
五、填空題、是非題、選擇題答案
第二部分 交流信號源
一、問答題
二、填空題
三、是非題
四、選擇題
五、填空題、是非題、選擇題答案
第六章 數字電路
第一部分 基礎知識
一、問答題
二、填空題
三、是非題
四、選擇題
五、填空題、是非題、選擇題答案
第二部分 數字電路及應用
一、問答題
二、填空題
三、是非題
四、選擇題
五、填空題、是非題、選擇題答案
參考文獻
前言/序言
《精通數字邏輯設計:原理、實踐與前沿》 內容梗概: 本書是一部係統、深入探討數字邏輯設計領域的權威性著作。它旨在為讀者提供紮實的理論基礎、豐富的實踐經驗以及對行業最新動態的深刻洞察,從而幫助讀者在日新月異的電子信息技術領域脫穎而齣,成為一名齣色的數字邏輯設計工程師。本書內容覆蓋瞭數字邏輯設計的全過程,從最基本的邏輯門和組閤邏輯電路,到復雜的時序邏輯電路、狀態機設計,再到集成電路的實現原理、硬件描述語言(HDL)的應用,以及麵嚮特定應用的數字係統設計方法。本書特彆強調瞭理論與實踐的結閤,通過大量的實例分析、設計技巧和調試方法,引導讀者掌握實際工程中的關鍵技能。 第一部分:數字邏輯基礎與組閤邏輯電路 本部分將帶領讀者迴顧並深入理解數字邏輯設計的基石。 數字係統基礎: 從二進製、十進製、十六進製等數字錶示法入手,講解數字信號的特性、邏輯電平的定義,以及數字信號與模擬信號的區彆。深入探討布爾代數的基本公理、定理以及邏輯運算(AND, OR, NOT, XOR, NAND, NOR)的性質和應用。 邏輯門電路: 詳細闡述基本邏輯門(AND, OR, NOT)的工作原理、邏輯符號和真值錶。在此基礎上,介紹通用邏輯門(NAND, NOR)的功能,並解釋為何它們能夠實現所有邏輯功能,以及如何在實際電路設計中利用它們構建復雜邏輯。 組閤邏輯電路分析與設計: 講解如何分析一個已有的組閤邏輯電路,確定其邏輯功能。重點介紹卡諾圖(Karnaugh Map)化簡方法,包括如何利用卡諾圖求解最小項和最大項錶達式,以及如何化簡復雜的布爾錶達式,從而得到最簡邏輯電路,降低器件數量和功耗。 常用組閤邏輯模塊: 深入介紹編碼器(Encoder)、解碼器(Decoder)、多路選擇器(Multiplexer, MUX)、數據選擇器(Demultiplexer, DEMUX)、加法器(Adder, 半加器、全加器、超前進位加法器)、減法器、比較器(Comparator)等核心組閤邏輯模塊的設計原理、結構和應用。書中將提供這些模塊的詳細電路圖和邏輯錶達式,並分析其在實際係統中的典型用途,例如在數據選擇、算術運算、地址譯碼等方麵的應用。 邏輯衝突與競爭現象: 探討在組閤邏輯電路設計中可能齣現的邏輯衝突(Logic Conflict)和競爭(Race Condition)問題,分析其産生原因,並提供有效的避免和解決策略,確保電路的可靠性。 第二部分:時序邏輯電路與狀態機設計 本部分將深入探究存儲功能和序列行為的實現,這是構建復雜數字係統的關鍵。 基本時序元件: 介紹觸發器(Flip-Flop)的概念,包括SR觸發器、D觸發器、JK觸發器和T觸發器。詳細講解它們的結構、工作原理、時鍾信號的作用、建立時間(Setup Time)和保持時間(Hold Time)等關鍵參數。 寄存器(Register)與移位寄存器(Shift Register): 講解如何利用觸發器構成寄存器,實現數據的存儲。深入分析各種類型的移位寄存器,如串入串齣(SISO)、串入並齣(SIPO)、並入串齣(PISO)和並入並齣(PIPO)移位寄存器,以及它們在數據移位、轉換和存儲方麵的應用,例如在串行通信、數據延遲等場景。 計數器(Counter): 介紹同步計數器和異步計數器的設計原理,包括二進製計數器、十進製計數器(BCD計數器)、模N計數器等。分析各種計數器的結構、時序圖和應用,如頻率分頻、定時、狀態序列生成等。 有限狀態機(Finite State Machine, FSM)理論: 詳細講解有限狀態機的概念,包括狀態(State)、輸入(Input)、輸齣(Output)、狀態轉移(State Transition)和時鍾(Clock)。區分摩爾(Moore)型和米利(Mealy)型有限狀態機,闡述它們的區彆、優缺點以及適用場景。 有限狀態機設計與實現: 指導讀者如何根據係統需求,設計和實現有限狀態機。包括狀態圖(State Diagram)的繪製、狀態錶的建立、狀態編碼(State Encoding)的選擇(如獨熱碼、二進製編碼)及其對電路效率的影響,以及將狀態機轉化為實際邏輯電路的過程。書中將提供多個經典狀態機設計實例,如交通燈控製器、串行序列檢測器等,並分析其設計流程和實現細節。 時序邏輯電路的時序分析: 講解如何對復雜的時序邏輯電路進行時序分析,包括最大時鍾頻率的計算、關鍵路徑的識彆、時鍾抖動(Clock Jitter)的影響以及時序違例(Timing Violation)的産生原因和避免方法。 第三部分:硬件描述語言(HDL)在數字邏輯設計中的應用 本部分將重點介紹硬件描述語言(HDL)在現代數字邏輯設計中的核心作用,以及如何利用HDL進行高效的電路建模和仿真。 HDL概述與Verilog/VHDL介紹: 簡要介紹硬件描述語言的概念,以及它們為何成為現代電子設計自動化(EDA)工具鏈中不可或缺的一部分。重點介紹業界主流的HDL語言Verilog和VHDL,講解它們的基本語法、數據類型、運算符、行為描述語句和結構描述語句。 Verilog/VHDL建模與仿真: 詳細演示如何使用Verilog/VHDL進行數字電路的建模,包括組閤邏輯和時序邏輯的描述。講解如何編寫測試平颱(Testbench)來仿真設計的正確性,包括激勵信號的生成、仿真時間的控製、輸齣波形的觀察和結果的驗證。 HDL綜閤(Synthesis): 解釋HDL綜閤的概念,即將HDL代碼轉換為門級網錶(Netlist)的過程。介紹綜閤工具的工作原理,以及如何編寫可綜閤(Synthesizable)的HDL代碼,以確保設計能夠被成功映射到目標硬件。書中將討論影響綜閤結果的常見因素,如代碼風格、邏輯結構等。 FPGA與ASIC設計流程概覽: 結閤HDL的應用,簡要介紹現場可編程門陣列(FPGA)和專用集成電路(ASIC)的設計流程。講解從RTL(Register Transfer Level)代碼編寫、仿真、綜閤、布局布綫(Place and Route)到最終比特流生成或門級網錶輸齣的整個流程。 第四部分:高級數字係統設計與現代電子技術 本部分將進一步拓展讀者的視野,介紹一些更高級的設計概念和與現代電子技術相關的議題。 流水綫(Pipelining)技術: 深入講解流水綫技術在提高處理器吞吐量和數字係統性能方麵的原理和應用。分析流水綫級的劃分、數據通路設計、衝突處理(如結構衝突、數據衝突、控製衝突)和解決方案。 存儲器接口設計: 介紹不同類型的存儲器(如RAM, ROM, Flash)的工作原理和接口時序,以及如何設計與這些存儲器進行有效交互的數字邏輯。 並行與串行數據傳輸: 講解並行數據傳輸和串行數據傳輸的優缺點,以及在實際係統中常見的並行接口(如PCIe)和串行接口(如USB, Ethernet)的基本工作原理和設計考量。 低功耗數字設計: 探討在移動設備和嵌入式係統中日益重要的低功耗設計技術,包括時鍾門控(Clock Gating)、功率門控(Power Gating)、動態電壓頻率調整(DVFS)等。 時鍾管理與同步: 深入探討時鍾樹(Clock Tree)的生成和優化,以及如何處理多時鍾域(Multi-clock Domain)設計中的時鍾同步(Clock Synchronization)問題,避免亞穩態(Metastability)的産生。 可靠性與測試性設計: 介紹在數字係統設計中如何考慮可靠性,如糾錯碼(ECC)、冗餘設計等。同時,講解如何進行可測試性設計(Design for Testability, DFT),例如內置自測試(Built-in Self-Test, BIST)等,以確保生産齣的芯片能夠被有效測試。 嵌入式係統與SoC(System on Chip)基礎: 簡要介紹嵌入式係統和SoC的基本概念,以及數字邏輯設計在這些復雜係統中的角色。 實踐與展望: 本書提供瞭豐富的代碼示例、電路圖和分析過程,鼓勵讀者動手實踐。每一章節都包含大量的練習題和案例分析,幫助讀者鞏固所學知識,培養解決實際工程問題的能力。本書不僅涵蓋瞭數字邏輯設計的經典內容,還對當前電子信息技術領域的最新發展,如人工智能硬件加速、物聯網(IoT)中的數字邏輯應用等進行瞭前瞻性的探討。 目標讀者: 本書適閤於電子工程、計算機科學、自動化等相關專業的本科生、研究生,以及從事數字電路設計、FPGA/ASIC開發、嵌入式係統工程師等專業人士。對於希望係統學習數字邏輯設計、提升工程實踐能力,或對電子信息技術前沿領域感興趣的讀者,本書都是一本不可多得的參考資料。通過本書的學習,讀者將能夠構建和分析復雜的數字係統,設計齣高性能、低功耗、高可靠性的數字集成電路,為未來的職業發展奠定堅實的基礎。