集成电路应用系统分析 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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赵志杰 著

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出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787508352527

商品编码：29538339655

包装：平装

出版时间：2007-05-01

基本信息

书名：集成电路应用系统分析

定价：29.00元

作者：赵志杰

出版社：中国电力出版社

出版日期：2007-05-01

ISBN：9787508352527

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本书简明系统地介绍了各类常用的集成电路，从集成电路的基本功能、引脚特性等方面说明了集成电路的应用特性及典型应用。简要介绍了单片机原理及微处理器外围接口电路，并介绍了LCD、USB、DSP等常用专用集成电路及典型应用。同时，本书给出了集成电路应用系统的常用分析方法，并以实用的例子，说明如何进行集成电路应用系统分析。在附录里，本书介绍了常用的外TTL、CMOS数字集成电路及模拟运算放大器，以及在分析时可能遇到的文字符号缩写。
　　本书可供计算机、电子与自动化等科技领域的技术人员参考，也可供电子爱好者、电子产品开发设计相关人员阅读参考。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《现代信号处理基础与实践》 一、引言 在这个信息爆炸的时代，信号无处不在，从通信、医疗到工业控制、科学研究，无不依赖于对信号的获取、分析和处理。无论您是初入该领域的学生，还是希望深化理解的专业人士，一本系统、严谨且兼具理论深度与实践指导的教材都显得尤为重要。《现代信号处理基础与实践》正是为了满足这一需求而精心编写。本书并非停留在概念的罗列，而是力求带领读者穿透表象，直达信号处理的核心原理，并将其与实际应用场景紧密结合，使理论知识转化为解决问题的强大工具。 本书的编写理念是“基础牢固，应用为导向”。我们深知，扎实的理论基础是理解复杂信号处理技术的基石。因此，本书的开篇部分将系统地梳理信号与系统的基本概念，包括离散时间信号、连续时间信号、系统特性（线性、时不变、因果性、稳定性）以及重要的系统表示方法（差分方程、冲激响应、传递函数）。在此基础上，我们将深入探讨傅里叶分析的强大威力，从傅里叶级数到傅里叶变换，再到离散傅里叶变换（DFT）及其高效算法——快速傅里叶变换（FFT）。傅里叶分析是理解信号频谱特性、进行频率域分析与设计的核心工具，其在滤波、调制解调、频谱分析等众多领域有着不可替代的作用。 与此同时，本书高度重视理论与实践的结合。我们认识到，单纯的理论推导往往难以让读者体会到信号处理的实际意义。因此，本书将大量的理论概念与具体的工程应用场景相结合，通过实例分析和算法实现，让读者在学习理论的同时，能够直观地感受到信号处理技术在现实世界中的强大力量。我们不仅仅是讲述“是什么”，更注重阐述“为什么”以及“如何做”。 二、全书内容概览 本书共分为十一章，每一章都围绕信号处理的核心概念和关键技术展开，层层递进，构建起一个完整的知识体系。 第一章：信号与系统基础 本章是全书的基石，旨在为读者建立起一套清晰、准确的信号与系统概念框架。我们将从最基本的信号分类（模拟信号与数字信号，周期信号与非周期信号，能量信号与功率信号）讲起，然后引入系统的基本性质，包括线性、时不变、因果性和稳定性。理解这些性质对于分析和设计任何信号处理系统都至关重要。本章还将介绍描述系统的两种基本方法：差分方程（对于离散时间系统）和微分方程（对于连续时间系统），以及它们在时域分析中的作用。 第二章：傅里叶级数与傅里叶变换 本章将带领读者深入探索信号在频域的表示。我们将从周期信号的傅里叶级数展开开始，理解其频谱的离散性。随后，将傅里叶级数推广到非周期信号的傅里叶变换，揭示信号的连续频谱。傅里叶变换是理解信号频率成分、进行频谱分析的基础，它在滤波、调制、解调等众多信号处理应用中发挥着核心作用。本章将详细推导傅里叶变换的性质，并提供一些经典信号的傅里叶变换示例。 第三章：离散时间傅里叶变换 (DTFT) 与离散傅里叶变换 (DFT) 随着数字信号处理技术的兴起，离散时间信号的处理变得日益重要。本章将介绍离散时间傅里叶变换（DTFT），它描述了离散时间信号的连续频谱。在此基础上，我们将引入离散傅里叶变换（DFT），DFT是DTFT在有限长信号上的采样，它使得信号的频谱分析可以在计算机上进行。DFT是数字信号处理中最重要的变换之一，几乎所有的数字信号处理算法都离不开它。 第四章：快速傅里叶变换 (FFT) 算法 虽然DFT在理论上非常重要，但其直接计算的计算量很大（$O(N^2)$），限制了其在实际应用中的效率。本章将重点介绍快速傅里叶变换（FFT）算法，这是一类高效计算DFT的算法，其中最著名的包括Cooley-Tukey算法。FFT算法极大地降低了DFT的计算复杂度（$O(N log N)$），使得在实时系统中进行大规模傅里叶分析成为可能。本章将详细解析FFT算法的原理，并通过示例说明其计算流程。 第五章：Z变换 Z变换是离散时间信号与系统分析的重要数学工具，它在一定程度上相当于连续时间系统分析中的拉普拉斯变换。Z变换能够将复杂的时域差分方程转化为代数方程，从而简化系统的稳定性分析、频率响应求解以及系统设计。本章将详细介绍Z变换的定义、性质，并重点讲解其在系统分析中的应用，包括单位圆、收敛域（ROC）等概念。 第六章：滤波器设计 滤波是信号处理中最基本也是最核心的任务之一，其目的是去除信号中的噪声、干扰，或者提取特定频率范围的信号。本章将系统介绍滤波器的基本概念，包括理想滤波器与实际滤波器，以及滤波器的主要分类：低通、高通、带通和带阻滤波器。我们将详细探讨两种重要的滤波器类型：无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。对于IIR滤波器，我们将介绍双线性变换法等经典设计方法；对于FIR滤波器，我们将阐述窗函数法和频率采样法等设计技术。 第七章：采样定理与重构 在将模拟信号转换为数字信号的过程中，采样是一个关键步骤。本章将深入探讨奈奎斯特-香农采样定理，这是数字信号处理的基石。我们将详细解释采样定理的内容，包括采样率与信号带宽的关系，以及欠采样和过采样的后果。此外，本章还将介绍如何从离散采样点重构原始连续信号，包括零阶保持、一次保持以及更复杂的插值技术。 第八章：自适应信号处理 与传统的固定滤波器不同，自适应滤波器能够根据输入信号的统计特性自动调整其滤波器系数，以达到最优的滤波效果。本章将介绍自适应信号处理的基本原理，以及最经典的自适应算法——最小均方（LMS）算法和递归最小二乘（RLS）算法。自适应信号处理在噪声消除、回声消除、信道均衡等领域有着广泛的应用。 第九章：谱估计 虽然傅里叶分析可以揭示信号的频率成分，但对于非平稳信号或存在噪声的信号，直接使用DFT进行频谱分析往往不够准确。本章将介绍多种谱估计方法，包括周期图法、改进的周期图法、Welch法等参数方法，以及AR模型、MA模型、ARMA模型等模型法。这些方法能够更准确、更稳定地估计信号的功率谱密度。 第十章：相关函数与卷积 相关函数描述了两个信号之间在不同时间偏移下的相似程度，而卷积则是线性时不变系统输出信号与输入信号和系统冲激响应之间关系的数学描述。本章将详细介绍自相关函数、互相关函数以及它们的性质，并阐述卷积在系统分析中的重要作用。相关分析在信号检测、模式识别、同步定位等领域有着广泛应用。 第十一章：实际应用案例分析 为了巩固读者对前面章节所学知识的理解，本章将精选一系列具有代表性的信号处理实际应用案例进行深入剖析。这些案例将涵盖通信系统中的信道均衡与纠错、音频信号处理中的噪声抑制与语音识别、图像处理中的滤波与边缘检测、生物医学信号处理中的心电图（ECG）与脑电图（EEG）分析等。通过对这些案例的分析，读者将能够清晰地看到各种信号处理技术是如何被巧妙地应用于解决实际工程问题的，并体会到理论知识的价值和应用潜力。 三、本书的特点与优势 1. 体系完整，循序渐进： 本书内容覆盖了现代信号处理的经典理论和关键技术，从基础概念到高级应用，逻辑清晰，层层递进，适合不同层次的读者。 2. 理论与实践深度结合： 每一章节都不仅仅停留在理论推导，而是紧密结合实际工程问题，通过丰富的实例分析和伪代码展示，帮助读者理解理论的应用价值。 3. 数学严谨，表述清晰： 本书在数学推导上力求严谨，同时注重概念的清晰阐述，避免晦涩难懂的专业术语堆砌，力求让读者易于理解。 4. 侧重核心概念与算法： 重点讲解了傅里叶分析、Z变换、滤波器设计、自适应信号处理等核心概念和经典算法，这些是理解更复杂信号处理技术的基础。 5. 面向广泛的读者群体： 本书不仅适合电子信息、通信工程、自动化等相关专业的本科生和研究生，也适用于从事相关领域的工程师和研究人员，以及对信号处理感兴趣的自学者。 四、结语 《现代信号处理基础与实践》致力于为读者提供一个全面、深入且实用的信号处理学习平台。我们相信，通过本书的学习，读者不仅能够掌握信号处理的核心理论和关键技术，更能培养独立分析和解决实际问题的能力，为未来在信息技术领域的深入发展打下坚实的基础。希望本书能成为您探索信号处理奥秘的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

评价五 我是一名专注于嵌入式系统开发的工程师，平时的工作主要围绕着微控制器（MCU）和各种外围接口的驱动开发。在接触《集成电路应用系统分析》这本书之前，我对于MCU之外的其他集成电路，比如专用集成电路（ASIC）、片上系统（SoC）等，虽然有所耳闻，但了解甚少。这本书则以一种极其系统和全面的方式，为我描绘了一幅集成电路在现代电子系统中的全景图。书中不仅仅是对各种类型集成电路的功能介绍，更侧重于分析它们在不同应用场景下的“选型依据”以及“集成策略”。例如，在分析一款智能家居控制器的设计时，书中详细阐述了为何需要选择具有特定功耗、性能和成本特点的MCU，以及为何需要搭配专用的传感器接口芯片、无线通信模块（Wi-Fi、蓝牙等）以及电源管理IC。书中对各种集成电路之间“协同工作”的分析，以及对“系统总线”、“接口协议”等关键技术点的讲解，对我启发很大。我过去常常孤立地看待MCU，而这本书让我明白，一个完整的系统，需要各种不同类型的集成电路协同工作，才能发挥出最佳的性能。书中关于“IP核复用”和“SOC设计方法学”的探讨，也让我对当前集成电路设计的主流趋势有了更清晰的认识，这对我的嵌入式开发工作，尤其是需要考虑整体系统性能和功耗时，提供了重要的理论指导和实践参考。这本书让我意识到，集成电路的世界远比我之前想象的要广阔和精彩。

评分☆☆☆☆☆

评价一 最近终于拜读了《集成电路应用系统分析》这本书，虽然我本身是一名对电子工程并非十分精通的软件开发者，但这本书的深度和广度着实让我惊艳。它并没有直接教我如何去设计一颗芯片，而是从一个非常宏观的角度，深入剖析了集成电路如何在现代各种应用系统中扮演着核心角色。书中的分析逻辑清晰，层层递进，从最初的概念引入，到对各类集成电路在不同领域（比如通信、计算、医疗、汽车电子等）的实际应用案例进行详尽解读。让我印象最深刻的是，作者并没有止步于对单个器件功能的介绍，而是着重强调了“系统”的概念。比如，在分析一款智能手机的射频前端时，书中不仅仅列举了PA、LNA、滤波器等元器件，更重要的是阐述了它们之间是如何协同工作，如何克服信号干扰、提高传输效率，最终实现无缝通信的。这种对系统层面功耗、性能、成本之间权衡的讨论，让我这个软件开发者也受益匪浅，更加理解了硬件设计对于软件体验的深远影响。同时，书中也触及了一些前沿的集成电路技术，如AI芯片、边缘计算的硬件加速器等，虽然我无法深入理解其内部原理，但至少让我对这些新兴技术背后的硬件支撑有了初步的认识，为我后续的学习和工作提供了重要的方向指引。整体而言，这本书就像是一本“集成电路的操作系统手册”，让我能够从“应用”的视角去理解这个复杂的世界，拓展了我的知识边界，也激发了我对未来技术趋势的思考。

评分☆☆☆☆☆

评价三 我是一名有着多年硬件开发经验的工程师，在接触《集成电路应用系统分析》这本书之前，我一直专注于某个特定领域的硬件设计，比如电源管理单元或者通信接口。而这本书则以一种“纵观全局”的视角，为我打开了新的视野。它并没有陷入某个具体芯片设计的细节泥潭，而是将目光聚焦于集成电路在整个应用系统中的“价值”和“作用”。书中对不同类型集成电路的性能指标、功耗特性、成本考量以及它们之间相互制约的系统级关系进行了深入的剖析。比如，在一章讨论汽车电子控制单元（ECU）时，作者并非只介绍ECU内部的微控制器，而是深入分析了ECU如何与传感器、执行器以及车身网络（CAN总线等）进行高效、可靠的通信，以及在这个过程中，不同功能的集成电路（如ADC、DAC、MCU、ASIC等）如何扮演各自的角色，以及它们之间如何相互配合以满足汽车安全和性能的需求。这让我意识到，很多时候，单一器件的性能提升，不一定能带来整体系统性能的飞跃，系统的瓶颈可能存在于其他环节，或者在于不同器件之间的协同效率。书中对“可制造性设计”（DFM）和“可测试性设计”（DFT）的讨论，也引起了我强烈的共鸣，这些都是在实际生产中至关重要的环节，而书中对此的论述，提供了很多宝贵的经验和思考方向。这本书让我有机会重新审视自己过去的工作，更加注重系统层面的优化和不同功能模块之间的协同效应。

评分☆☆☆☆☆

评价四 对于我这样一名对集成电路设计充满好奇但又缺乏专业背景的爱好者来说，《集成电路应用系统分析》这本书简直是一本“科普启蒙”的佳作。它没有使用大量晦涩的专业术语，而是用一种非常通俗易懂的方式，将集成电路这一看似高深的技术领域展现得淋漓尽致。书中的插图和图示非常精美且富有信息量，让我能够轻松理解复杂的概念。例如，在介绍FPGA（现场可编程门阵列）时，书中用了一个非常形象的比喻，将其比作一块“万能积木”，可以根据不同的需求搭建出各种不同的电路功能。这种生动的讲解方式，让我一下子就明白了FPGA的核心优势。而且，书中并没有局限于介绍现有的技术，还对未来的发展趋势进行了展望，比如对人工智能在集成电路设计中的应用、对未来新型存储器技术以及对量子计算对集成电路的影响等都进行了探讨。这些前瞻性的内容，极大地激发了我对集成电路未来发展的兴趣，让我意识到这个领域充满了无限的可能。我尤其喜欢书中关于“摩尔定律”的讨论，以及对未来“后摩尔定律时代”的思考，这让我对集成电路产业的演进有了更深层次的认识。虽然我无法完全理解书中所有技术细节，但我相信，这本书已经为我打开了一扇通往集成电路世界的大门，让我对这个改变世界的领域有了初步的认识和浓厚的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

评价二 作为一名初入集成电路行业的学生，我带着忐忑的心情翻开了《集成电路应用系统分析》。起初，我担心书的内容过于晦涩难懂，会让我望而却步。然而，出乎意料的是，这本书的语言风格竟然如此亲切，仿佛一位经验丰富的前辈在循循善诱。作者非常注重基础概念的讲解，从最基本的逻辑门电路、半导体物理原理讲起，逐步深入到更复杂的数字和模拟集成电路设计。让我欣喜的是，书中穿插了大量的实际案例，比如在一章讲解DSP（数字信号处理器）时，作者并没有简单地罗列指令集，而是通过一个音频信号处理的实例，详细展示了DSP如何在实际应用中实现降噪、回声消除等功能。这种“理论结合实践”的学习方式，极大地降低了我的学习门槛，让我能够更直观地理解抽象的理论知识。尤其是在介绍CMOS技术和制程工艺时，作者用生动的比喻和形象的图示，将微观世界的复杂工艺流程变得易于理解。虽然我仍然需要反复研读才能完全掌握其中的细节，但这本书已经为我打下了坚实的理论基础，让我不再对集成电路设计感到遥不可及。我特别欣赏书中关于“低功耗设计”的章节，这在如今移动设备和物联网盛行的时代显得尤为重要，书中提出的各种优化策略，如时钟门控、动态电压调整等，都给我留下了深刻的印象，也让我认识到集成电路设计不仅仅是功能的实现，更是对资源效率的极致追求。