9787561814147 數字電子技術 天津大學齣版社 劉常澍 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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劉常澍 著

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齣版社： 天津大學齣版社

ISBN：9787561814147

商品編碼：29584402735

包裝：平裝

齣版時間：2001-03-01

基本信息

書名：數字電子技術

定價：21.00元

作者：劉常澍

齣版社：天津大學齣版社

齣版日期：2001-03-01

ISBN：9787561814147

字數：385000

頁碼：237

版次：1

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本書按照天津市考試中心擬訂的大綱編寫的。主要內容有數字邏輯基礎、邏輯門電路、組閤邏輯電路集成觸發器、時序邏輯電路、脈衝波形的産生與整形、存儲器和可編程邏輯器件。
本書適閤電子信息、通信、自動化等專業高等職業教育、自學考試、成人教育以及大專學生作為教材使用，也可供其他相關專業學生和教師選用。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《集成電路設計基礎》 作者： 某某教授，某某研究所資深研究員 齣版社： XXX大學齣版社 內容簡介： 本書旨在為讀者構建一個全麵而深入的集成電路設計知識體係，涵蓋從基礎理論到實際應用的全過程。全書共分十二章，內容循序漸進，邏輯清晰，理論與實踐相結閤，力求幫助讀者掌握現代集成電路設計的核心技能與前沿理念。 第一章 緒論：集成電路的時代脈搏 本章首先追溯集成電路（IC）的發展曆程，從最初的晶體管到復雜的超大規模集成電路（VLSI），闡述其在信息時代的革命性地位和不可替代的作用。我們將探討集成電路産業的宏觀格局，包括技術發展趨勢、市場需求以及不同應用領域（如消費電子、通信、計算、汽車電子、醫療健康等）對集成電路設計的獨特挑戰和機遇。通過對集成電路發展史的迴顧，讀者將能深刻理解當前集成電路設計領域所麵臨的機遇與挑戰，並為後續的學習打下堅實的基礎。本章還將簡要介紹集成電路設計的關鍵流程，為後續章節的具體內容鋪設脈絡。 第二章 半導體器件基礎：構築數字世界的基石 集成電路的設計離不開對其底層器件的深刻理解。本章將詳細介紹構成集成電路最基本單元——半導體器件的物理原理和電氣特性。我們將從PN結的形成與特性入手，深入講解二極管的整流、穩壓等功能。隨後，重點闡述三極管（BJT）和場效應管（MOSFET）的結構、工作原理、電學模型以及它們在放大和開關電路中的應用。特彆地，MOSFET作為現代集成電路中最主要的器件，我們將對其溝道形成、閾值電壓、載流子輸運等關鍵概念進行詳盡的分析。此外，本章還會涉及MOS器件的結電容、溝道電容等寄生效應，以及它們對電路性能的影響。掌握這部分內容，是理解後續數字邏輯電路設計和模擬電路設計的基礎。 第三章 數字邏輯電路基礎：二進製的邏輯之舞 本章將帶領讀者進入數字邏輯的世界，這是所有現代數字係統設計的起點。我們將從布爾代數的基本公理和定理開始，學習如何進行邏輯化簡。隨後，詳細介紹基本邏輯門電路（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR）的設計原理和實現方式。在此基礎上，我們將講解組閤邏輯電路的設計方法，包括常用組閤邏輯模塊如編碼器、譯碼器、多路選擇器、加法器、比較器等的設計與分析。讀者將學習如何根據邏輯功能需求，使用卡諾圖、真值錶等方法設計齣高效、可靠的組閤邏輯電路。本章還將觸及一些進階的組閤邏輯設計技巧，例如狀態機的基本概念和簡單的狀態機設計。 第四章 時序邏輯電路：捕捉時間的軌跡 與組閤邏輯電路不同，時序邏輯電路的輸齣不僅取決於當前的輸入，還取決於其過去的狀態。本章將深入講解時序邏輯電路的設計。我們將從最基本的觸發器（Flip-Flop）講起，包括SR觸發器、D觸發器、JK觸發器、T觸發器的工作原理、特性以及它們在存儲和移位操作中的作用。在此基礎上，我們將學習如何設計和分析各類同步時序邏輯電路，如寄存器、移位寄存器、計數器（行波計數器、同步計數器）等。重點將放在狀態機（Finite State Machine, FSM）的設計，包括狀態轉移圖、狀態轉移錶的設計，以及如何將其轉化為實際的硬件電路。我們還將討論異步時序邏輯電路可能遇到的競爭冒險（Race Condition）和亞穩態（Metastability）問題，並介紹避免這些問題的設計方法。 第五章 半導體存儲器與可編程邏輯器件：靈活的數字構建塊 本章將聚焦於集成電路設計中常用的存儲器和可編程邏輯器件。我們將詳細介紹各種半導體存儲器的原理和結構，包括靜態隨機存取存儲器（SRAM）和動態隨機存取存儲器（DRAM）的工作原理、讀寫操作、組織結構以及它們在係統中的應用。讀者將瞭解不同存儲器類型的優缺點，以及如何根據應用需求進行選擇。此外，本章還將深入探討可編程邏輯器件（PLD），包括隻讀存儲器（ROM）、可編程隻讀存儲器（PROM）、可擦寫可編程隻讀存儲器（EPROM）、電可擦可編程隻讀存儲器（EEPROM）、電可擦可編程隻讀存儲器（Flash Memory）等。重點將放在現場可編程門陣列（FPGA）和復雜可編程邏輯器件（CPLD）的設計理念、內部結構、編程方式及其在原型開發和産品實現中的廣泛應用。 第六章 模擬電路基礎：信號的連續世界 盡管現代集成電路以數字為主導，但模擬電路作為連接現實世界與數字世界的橋梁，其重要性不容忽視。本章將介紹模擬電路設計的基本概念和常用電路。我們將從放大器入手，講解單級放大電路（如共射放大器、共集放大器、共基放大器）的靜態和動態分析，以及它們的增益、輸入輸齣阻抗、帶寬等關鍵參數。隨後，將介紹多級放大電路的設計，以及差分放大電路和運算放大器（Op-Amp）的工作原理、特性和應用，如作為電壓跟隨器、加法器、減法器、積分器、微分器等。本章還會簡要介紹濾波器（低通、高通、帶通、帶阻）、振蕩器等基本模擬電路模塊，為後續深入學習模擬集成電路設計打下基礎。 第七章 數模混閤信號電路基礎：融閤數字與模擬的智慧 集成電路設計中，數模混閤信號處理（Mixed-Signal IC Design）是越來越普遍的領域。本章將介紹數模混閤信號電路設計的基本原理和常見模塊。我們將重點講解模數轉換器（ADC）和數模轉換器（DAC）的設計，包括它們的不同類型（如逐次逼近型、雙積分型、流水綫型ADC；R-2R型、權電流型DAC）、工作原理、關鍵性能指標（如分辨率、采樣率、綫性度、信道隔離度）以及它們在數據采集、信號處理等係統中的應用。本章還會討論數模混閤信號電路設計中麵臨的挑戰，如電源噪聲、地彈、串擾等，以及相應的抑製技術。 第八章 集成電路設計流程與工具：從構想到芯片 本章將詳細闡述一個完整的集成電路從概念到最終成品的設計流程，以及在這個過程中所使用的關鍵設計工具（EDA - Electronic Design Automation）。我們將從需求分析、係統架構設計開始，逐步深入到邏輯設計、電路設計（RTL級、門級）、仿真驗證、綜閤、布局布綫（Placement & Routing）、物理驗證（DRC/LVS）、時序分析、以及流片（Tape-out）和封裝測試等各個環節。本章將重點介紹常用的EDA工具，如Verilog/VHDL等硬件描述語言（HDL）的編寫工具、仿真器（如VCS, NC-Verilog）、綜閤工具（如Synopsys Design Compiler, Cadence Genus）、布局布綫工具（如Cadence Innovus, Synopsys IC Compiler）、物理驗證工具（如Calibre, Virtuoso Layout Editor）等。通過本章的學習，讀者將對集成電路設計的實際工作流程有一個清晰的認識。 第九章 CMOS電路設計與優化：效率與性能的平衡 CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）技術是當前絕大多數數字集成電路製造工藝的基礎。本章將專注於CMOS電路的設計與優化。我們將深入分析CMOS反相器、NAND門、NOR門等基本邏輯門電路的結構、工作原理、功耗特性、噪聲容限以及傳播延遲。重點將放在CMOS工藝模型和電學行為的理解，包括遷移率、閾值電壓、亞閾值導電等。本章還將介紹CMOS電路設計的關鍵優化技術，如動態功耗優化、靜態功耗優化、時序優化、麵積優化等，以及如何在設計中權衡效率與性能。讀者將學習如何通過閤理的電路結構選擇和工藝參數調整來提升集成電路的整體性能。 第十章 VLSI設計自動化與驗證：規模化設計的挑戰 隨著集成電路規模的不斷擴大（VLSI - Very Large Scale Integration），手動設計已變得不可行，設計自動化（EDA）工具的作用愈發重要。本章將深入探討VLSI設計自動化麵臨的挑戰以及相關的解決方案。我們將討論高層次綜閤（High-Level Synthesis）的概念，如何從算法級描述快速生成RTL代碼。重點將放在設計驗證（Design Verification）的重要性，包括功能驗證、性能驗證、功耗驗證等，以及驗證方法學（如UVM - Universal Verification Methodology）。本章還將介紹物理設計流程，包括布局布綫（Placement and Routing）的算法、時鍾樹綜閤（Clock Tree Synthesis）、功耗網格（Power Grid）設計、以及物理驗證（DRC/LVS）的重要性，確保芯片能夠滿足製造工藝的要求。 第十一章 低功耗集成電路設計：綠色計算的未來 在移動設備和物聯網日益普及的今天，低功耗設計已成為集成電路設計領域最重要的挑戰之一。本章將集中討論低功耗集成電路的設計技術。我們將分析數字電路和模擬電路中的主要功耗來源（動態功耗和靜態功耗），並介紹各種降低功耗的方法，包括但不限於：時鍾門控（Clock Gating）、電源門控（Power Gating）、動態電壓和頻率調整（DVFS）、多閾值電壓CMOS（Multi-Vt CMOS）技術、低功耗內存設計、以及低功耗模擬電路設計技術。本章還將討論功耗分析工具的使用，以及如何在設計早期就考慮功耗因素。 第十二章 高級主題與前沿展望：探索集成電路設計的未來 本章將對集成電路設計領域的一些高級主題進行介紹，並展望未來的發展趨勢。我們將討論片上係統（System-on-Chip, SoC）的設計理念和挑戰，如何將多種功能單元集成到單一芯片上。還將簡要介紹新興的集成電路技術，如三維集成（3D IC）、矽光子（Silicon Photonics）、憶阻器（Memristor）等，以及它們可能帶來的設計變革。此外，本章還將探討人工智能（AI）在集成電路設計中的應用，例如AI驅動的邏輯綜閤、布局布綫以及驗證。最後，我們將對集成電路設計行業未來的發展方嚮、麵臨的挑戰和機遇進行總結和展望，激發讀者的創新思維。 本書的編寫風格力求嚴謹且易於理解，通過豐富的實例和圖示，幫助讀者將理論知識轉化為實際的設計能力。無論您是相關專業的學生，還是希望深入瞭解集成電路設計的工程師，本書都將是您不可或缺的學習夥伴。

評分☆☆☆☆☆

翻開這本書，一股濃厚的學術氛圍撲麵而來。作者在內容編排上，非常注重知識體係的完整性和邏輯性。從最基礎的邏輯代數到復雜的微處理器結構，各個章節之間的銜接自然流暢，層層遞進，仿佛在為讀者構建一個數字電子技術的知識殿堂。我特彆欣賞書中對一些抽象概念的形象化處理。例如，在講解狀態機時，作者不僅給齣瞭數學模型，還運用瞭生動的類比，讓我能夠從更直觀的角度去理解狀態轉移的過程。對於一些重要的定理和公式，書中都給齣瞭嚴格的數學推導，並且解釋瞭其物理意義，這讓我不僅知其然，更知其所以然。書中也包含瞭一些較為深入的內容，例如關於時序邏輯電路的分析和設計，涉及到各種觸發器、寄存器、計數器等。作者在講解這些內容時，並沒有迴避其復雜性，而是通過精心的設計，讓讀者能夠逐步攻剋難關。我還注意到書中對一些前沿技術的介紹，雖然篇幅不多，但足以引起我對這些新興領域的好奇心，並促使我主動去搜尋更多相關的資料。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計非常經典，沉靜的藍色調搭配簡潔的字體，透露齣一種嚴謹而專業的學術氣息。初次翻閱，就被書中嚴謹的邏輯和清晰的條理所吸引。作者在介紹數字電子技術的基礎概念時，循序漸進，從最基本的二進製數係統到邏輯門電路，再到組閤邏輯和時序邏輯，每一個知識點都講解得透徹而細緻。尤其對各種邏輯函數的化簡和實現方式，書中提供瞭多種方法，並輔以大量的例題和圖示，這對於我這樣初次接觸數字電子技術的讀者來說，無疑是極大的幫助。書中的插圖質量很高，綫條清晰，標注明確，能夠直觀地展示電路的結構和工作原理，大大降低瞭理解的難度。我特彆喜歡書中在講解復雜邏輯電路時，先將整體分解成若乾個基本單元，然後逐一分析每個單元的功能，最後再將它們有機地組閤起來，這種化繁為簡的教學方法讓我能夠逐步掌握復雜的概念。此外，書中還穿插瞭一些曆史背景和實際應用案例，這不僅豐富瞭書本的內容，也讓我在學習理論知識的同時，對數字電子技術的廣闊應用領域有瞭初步的認識，激發瞭我進一步深入學習的興趣。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版社和作者都給我留下瞭深刻的印象。天津大學齣版社在教材齣版方麵一直有著良好的口碑，而劉常澍教授作為該領域的專傢，其著作自然有其獨到之處。我尤其贊賞書中對理論與實踐結閤的重視。書中不僅僅停留在概念的講解，更重要的是如何將這些理論知識應用到實際電路的設計和分析中。作者提供瞭大量貼近實際的工程實例，例如計數器、譯碼器、寄存器等常見數字集成電路的設計過程，詳細闡述瞭從需求分析到電路實現的全過程。這些實例的講解不僅讓我看到瞭理論的價值，更重要的是培養瞭我的工程思維和解決問題的能力。書中對電路圖的繪製和分析也遵循瞭行業標準，讓我能夠更好地理解和繪製電路圖，為日後的實際操作打下瞭堅實的基礎。我嘗試著按照書中的方法，動手搭建瞭一些簡單的數字電路，雖然過程中遇到瞭一些睏難，但書中提供的調試技巧和注意事項，以及對常見故障的分析，都給瞭我很大的啓發，讓我能夠逐步剋服睏難，最終成功實現預期的功能。這種理論與實踐並重的教學方式，是我在其他同類書籍中很少見到的。

評分☆☆☆☆☆

從這本書的排版和印刷質量來看，齣版社確實投入瞭很大的精力。紙張的質感很好，印刷清晰，圖文並茂，閱讀起來非常舒適。我非常喜歡書中對練習題的設置。每章結束後都會有一係列不同難度和類型的練習題，這些題目覆蓋瞭本章的重點和難點，能夠有效地檢驗我的學習成果。而且，書中還提供瞭部分習題的答案和解析，這對於我自我檢測和鞏固知識非常有價值。遇到錯題時，我能夠通過解析找到自己的知識盲點，並及時進行彌補。書中還介紹瞭一些常用的數字電路設計和仿真軟件，並提供瞭簡單的使用指南，這對於我即將進行的實踐操作無疑是一筆寶貴的財富。通過這些工具，我能夠將在書中學習到的理論知識，在計算機上進行模擬和驗證，從而大大提高學習效率。總而言之，這本書的整體質量都非常高，無論是內容深度、講解方式，還是配套的學習資源，都讓我覺得物超所值，是一本值得反復研讀的經典之作。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常樸實嚴謹，沒有過多的華麗辭藻，但字字句句都充滿瞭信息量。作者在講解每一個概念時，都會追溯其本源，並與其他相關概念進行對比分析，這使得我對知識的理解更加深刻和全麵。例如，在講解不同類型邏輯門電路的特性時，作者不僅詳細列舉瞭它們的真值錶和邏輯錶達式，還深入分析瞭它們在實際應用中的優缺點，這對於我選擇閤適的電路單元進行設計非常有幫助。書中還包含瞭一些關於電子元件特性的討論，以及它們在數字電路中的應用，這讓我對電路的實際構成有瞭更直觀的認識。我尤其喜歡書中對一些關鍵概念的反復強調和不同角度的闡釋，這有助於鞏固我的記憶，並加深我對知識的理解。即使是對於一些我之前接觸過的概念，在讀到這本書時，也仿佛有瞭全新的認識，發掘齣瞭其中更深層次的含義。這種紮實的講解方式，讓我感覺這本書不僅僅是一本教科書，更像是一位經驗豐富的老師在循循善誘。