數字電子技術基礎（機電係列） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳瑞 著

圖書標籤:

• 數字電子技術
• 電子技術
• 機電工程
• 電路分析
• 數字電路
• 基礎電子學
• 模擬電路
• 半導體
• 電子工程
• 高等教育

齣版社： 清華大學齣版社 ，

ISBN：9787810829182

版次：1

商品編碼：10485396

品牌：清華大學

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2007-01-01

頁數：168

內容簡介

《數字電子技術基礎（機電係列）》是根據教育部頒發的高等學校工程專科電子技術課程教學基本要求編寫的教材。在編寫中注重實踐應用及基本技能的訓練。重視職業素質和創新精神的培養，以應用為目的，以必須夠用為度。
全書共7章，覆蓋瞭 “數字電子技術”的基本內容，包括數字電路基礎、集成邏輯門、組閤邏輯電路、時序邏輯電路、脈衝波形的産生與整形、半導體存儲器和可編程邏輯器件、數模與模數轉換器等。書中有適當的例題和習題，每章都有內容提要和小結，書末有部分習題答案。
《數字電子技術基礎（機電係列）》可作為高等專科學校、高等職業學校，成人高等教育及本科院校舉辦的二級職業技術學院和民辦高校的自動化類、電力技術類、電子信息類和通信類等相關專業的教材，也可供從事電子技術的工程技術人員學習與參考。

目錄

第1章 數字電路基礎
1.1 概述
1.2 邏輯代數的三種基本運算
1.3 復閤邏輯函數
1.4 邏輯函數
1.5 邏輯代數的基本定律和規則
1.6 邏輯函數的代數化簡法
1.7 邏輯函數的卡諾圖化簡法
1.8 具有無關項的邏輯函數及其化簡
本章小結
習題

第2章 集成邏輯門
2.1 概述
2.2 TTL集成邏輯門
2.3 MOS集成邏輯門
2.4 集成邏輯門電路
2.5 集成邏輯門電路應用舉例
本章小結
習題

第3章 組閤邏輯電路
3.1 概述
3.2 組閤邏輯電路的分析方法
3.3 組閤邏輯電路的設計方法
3.4 常用組織邏輯電路及其應用
3.5 組閤邏輯電路中的競爭冒險
本章小結
習題

第4章 時序邏輯
4.1 概述
4.2 觸發器
4.3 觸發器邏輯功能的轉換
4.4 觸發器選擇和應用舉例
4.5 計數器
4.6 寄存器和移位寄存器
4.7 時序邏輯電路分析方法
4.8 同步時序邏輯電路的設計方法
4.9 時序邏輯電路應用舉例
本章小結
習題

第5章 脈衝波形的産生及整形
第6章 半導體存儲器與可編程邏輯器件
第7章 數模與模數轉換器
部分習題答案
附錄A 常用邏輯符號對照錶
附錄B 數字集成電路的型號命名法

前言/序言

《集成電路設計與應用》 內容簡介： 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入的學習平颱，使其掌握現代集成電路（IC）設計與應用的核心知識與技能。本書內容涵蓋瞭從基礎概念到高級應用的各個層麵，注重理論與實踐的結閤，旨在培養具備紮實理論基礎和創新實踐能力的高級工程技術人纔。 第一篇：集成電路設計基礎 第一章：集成電路概述 本章將帶領讀者走進集成電路的奇妙世界。我們將從曆史淵源講起，梳理集成電路從誕生、發展至今的輝煌曆程，理解其在現代科技革命中的關鍵作用。接著，我們將深入剖析集成電路的微觀結構，包括半導體材料（如矽、鍺、砷化鎵）的特性、晶體管（MOSFET、BJT）的工作原理以及各種基本電子元件（電阻、電容、電感）在集成電路中的實現方式。通過本章的學習，讀者將對集成電路的構成要素和基本運作原理建立起清晰的認識。 第二章：數字邏輯電路基礎 數字邏輯是集成電路設計的基石。本章將係統介紹數字邏輯電路的基本概念，包括邏輯門（AND、OR、NOT、XOR、NAND、NOR）的設計與應用，以及它們如何組閤實現復雜的邏輯功能。我們將詳細講解布爾代數及其化簡方法，這是優化邏輯電路設計、降低功耗和提升性能的關鍵技術。此外，本章還將觸及組閤邏輯電路（如編碼器、譯碼器、多路選擇器、加法器）和時序邏輯電路（如觸發器、寄存器、計數器）的設計原理，為後續更復雜的數字係統設計打下堅實基礎。 第三章：超大規模集成電路（VLSI）設計流程 現代集成電路設計是一個高度復雜且係統化的工程。本章將詳細介紹超大規模集成電路（VLSI）的設計流程，從需求分析、係統級設計、邏輯綜閤、電路仿真、版圖設計，到物理驗證、流片生産和封裝測試的每一個環節。我們將重點講解各種設計自動化（EDA）工具在流程中所扮演的角色，以及如何在各個階段進行有效的協同與管理，確保設計的高效性和可靠性。 第四章：硬件描述語言（HDL） 硬件描述語言（HDL）是描述和設計數字集成電路的標準工具。本章將重點介紹兩種最主流的HDL——Verilog和VHDL。我們將從基礎語法入手，講解如何使用HDL來描述組閤邏輯和時序邏輯電路，如何進行行為級建模、數據流建模和結構級建模。通過大量的實例，讀者將學會如何利用HDL進行功能仿真、時序仿真，以及如何將HDL代碼綜閤成實際的門級網錶。 第五章：電路仿真與驗證 在集成電路設計過程中，仿真與驗證是確保電路功能正確、性能達標的關鍵步驟。本章將深入探討電路仿真的不同類型，包括功能仿真、時序仿真、模擬仿真和混閤信號仿真。我們將講解如何構建有效的測試平颱，編寫激勵嚮量，以及如何分析仿真結果，發現並修正設計中的錯誤。此外，本章還將介紹形式驗證等高級驗證技術，它們能夠提供比傳統仿真更嚴格的正確性保證。 第六章：物理設計與版圖 物理設計是將邏輯設計轉化為可在晶圓上製造的物理布局和布綫的過程。本章將詳細講解物理設計的各個方麵，包括邏輯綜閤、布局、布綫、時鍾樹綜閤（CTS）以及功耗優化。我們將探討影響版圖性能的關鍵因素，如互連延遲、串擾、功耗和信號完整性。讀者還將瞭解晶體管級設計、單元庫的使用以及版圖的幾何規則約束（DRC）和設計規則檢查（LVS）。 第二篇：集成電路設計進階 第七章：低功耗集成電路設計 隨著移動設備和物聯網的普及，低功耗設計已成為集成電路設計的核心關注點。本章將係統介紹各種低功耗設計技術，包括架構級、算法級、門級和晶體管級的低功耗策略。我們將深入探討動態功耗（與開關活動有關）和靜態功耗（與漏電流有關）的來源，並介紹多種降低功耗的方法，如時鍾門控、電源門控、動態電壓頻率調整（DVFS）、多閾值電壓（Multi-Vt）技術以及亞閾值電路設計。 第八章：高性能集成電路設計 追求更高的計算速度和數據吞吐量是高性能集成電路設計的永恒主題。本章將聚焦於提升集成電路性能的各種技術。我們將分析影響電路性能的關鍵因素，如延遲、麵積和功耗之間的權衡。讀者將學習到如何通過流水綫技術、並行處理、緩存優化、分支預測、指令級並行（ILP）和數據級並行（DLP）等方法來提高電路的執行效率。此外，本章還將介紹超標量架構、多核處理器等高性能計算架構的基本原理。 第九章：信號完整性與電源完整性 在高速數字電路中，信號完整性（SI）和電源完整性（PI）問題對電路的可靠運行至關重要。本章將詳細分析信號完整性問題，如反射、串擾、損耗和瞬態響應，以及電源完整性問題，如電壓跌落（IR Drop）、電源噪聲和瞬態電流。我們將介紹各種分析和仿真工具，以及如何通過閤理的PCB布局、過孔設計、端接技術、去耦電容放置和穩健的電源分配網絡（PDN）設計來解決這些問題。 第十章：數模混閤集成電路設計 現代集成電路常常需要集成數字和模擬電路，實現更豐富的功能。本章將介紹數模混閤集成電路（Mixed-Signal IC）的設計挑戰與技術。我們將講解模擬電路和數字電路在同一芯片上集成時可能遇到的問題，如電源耦閤、地彈和時鍾饋通。讀者將學習到數模混閤信號接口的設計，如模數轉換器（ADC）和數模轉換器（DAC），以及數據采集係統和鎖相環（PLL）等常用模塊的設計原理。 第三篇：集成電路應用與前沿 第十一章：片上係統（SoC）設計 片上係統（System-on-Chip, SoC）是將一個完整的係統集成到單個芯片上的技術，是現代電子設備的核心。本章將深入探討SoC的設計理念和關鍵技術。我們將講解SoC的架構，包括中央處理器（CPU）、數字信號處理器（DSP）、圖形處理器（GPU）、各種專用加速器（如AI加速器）、存儲器、接口控製器和通信模塊。讀者將學習到如何進行SoC的係統級建模、總綫接口設計（如AMBA協議）和片上互連網絡（NoC）的設計。 第十二章：FPGA設計與應用 現場可編程門陣列（FPGA）作為一種高度靈活的硬件平颱，在原型驗證、小批量生産和特殊應用領域發揮著重要作用。本章將介紹FPGA的體係結構，包括查找錶（LUT）、觸發器、布綫資源和I/O接口。讀者將學習如何使用HDL語言為FPGA編寫設計，以及如何利用FPGA開發工具進行綜閤、布局布綫和下載。本章還將展示FPGA在通信、圖像處理、人工智能等領域的實際應用案例。 第十三章：半定製與全定製設計 本章將對比分析半定製設計和全定製設計兩種不同的集成電路設計方法。半定製設計利用預先設計好的標準單元庫，能夠加快設計速度並降低成本。全定製設計則通過手工設計晶體管級電路，可以實現最佳的性能、最低的功耗和最小的麵積，但設計周期較長且復雜度高。我們將探討在不同應用場景下選擇哪種設計方法的考量因素。 第十四章：集成電路封裝與測試 集成電路的設計完成後，還需要經過封裝和測試纔能最終成為可用的器件。本章將介紹各種集成電路封裝類型，如DIP、SOP、QFP、BGA等，以及它們各自的特點和適用範圍。我們將講解集成電路測試的流程和方法，包括功能測試、直流測試、交流測試、參數測試和可靠性測試。本章還將探討測試覆蓋率和測試成本之間的關係。 第十五章：集成電路設計的前沿技術 本章將展望集成電路設計領域的最新發展趨勢和前沿技術。我們將探討三維集成電路（3D IC）、矽光子集成、憶阻器和神經形態計算等顛覆性技術。此外，本章還將關注人工智能（AI）在集成電路設計中的應用，如AI輔助設計、AI驅動的芯片架構優化等，以及未來集成電路在5G、物聯網、自動駕駛、生物醫學等領域的應用前景。 本書特色： 內容係統全麵： 涵蓋瞭集成電路設計從基礎到進階的各個方麵，為讀者構建完整的知識體係。 理論與實踐結閤： 強調實際應用，通過豐富的實例和設計流程的講解，幫助讀者理解理論知識在實際工程中的運用。 麵嚮工程實踐： 聚焦於當前集成電路設計領域的核心技術和熱門話題，為讀者未來的職業發展打下堅實基礎。 語言清晰易懂： 采用嚴謹而又不失生動的語言，力求讓不同背景的讀者都能輕鬆掌握。 通過對本書的學習，讀者將能夠深刻理解集成電路的設計原理、流程和各種關鍵技術，並具備獨立進行集成電路設計和應用的能力，為在集成電路産業及相關領域的發展奠定堅實的專業基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計倒是挺用心的，封麵的字體清晰，顔色搭配也比較穩重，一看就是那種適閤長期放在書架上的類型。拿到手裏感覺分量不輕，紙張的厚度也適中，翻閱起來不會有那種輕飄飄的感覺，觸摸起來也比較順滑，應該能經受住多次的查閱。我比較喜歡這種紮實的物理感受，畢竟現在很多書都做得太“輕”瞭，讓人感覺不夠有價值。我當時選擇它，其實也是被它“機電係列”這個定位吸引瞭。我一直覺得，在實際應用中，光有理論是遠遠不夠的，能夠和機械、電子等學科結閤，纔是真正的“硬核”技術。所以，我期待這本書能在這方麵有所突破，不僅僅是講解基礎概念，更能觸及到一些工程實踐中的集成和聯動。雖然我還沒有深入閱讀，但僅從外觀和初步的觸感來看，它已經給我留下瞭一個不錯的“第一印象”，讓我對即將展開的閱讀之旅充滿期待，希望能從中獲得一些實際的啓發。

評分☆☆☆☆☆

我當時選擇這本書，很大程度上是因為它被放在“機電係列”的區域，而且封麵上也寫著“數字電子技術基礎”，我以為它會側重於介紹數字電路在機械和電子係統中的集成應用，比如一些傳感器接口、驅動電路的設計，或者微控製器與外圍設備的通信原理。我目前的工作涉及到的一個環節，就需要將數字信號轉化為模擬控製信號，去驅動一些精密機械部件，所以我特彆想找到這方麵的實戰指導。然而，翻閱之後發現，它對數字電路基礎的講解非常詳盡，幾乎是從最原始的門電路開始講起，然後逐步過渡到邏輯功能單元、時序電路等。這固然是紮實，但對於我來說，這部分內容在我多年的學習和工作中已經比較熟悉瞭，我更感興趣的是如何將這些數字電路的知識，巧妙地應用到復雜的機電一體化係統中，解決實際的工程問題。

評分☆☆☆☆☆

我本來是想找一本能快速上手，解決我當前項目遇到的一個具體技術難題的書，所以一開始是衝著“實用性”去的。在書店裏翻瞭幾頁，發現它似乎更側重於從非常基礎的原理講起，比如各種邏輯門的作用、時序電路的構成等等。這對我來說，可能有點太“慢熱”瞭。我更希望看到的是一些結閤瞭實際應用案例，甚至是針對某個具體行業（比如我做的那個自動化生産綫控製係統）的解決方案。這本書的講解風格比較學院派，每一步都講得很透徹，但有時候會覺得少瞭點“火花”。我更喜歡那種能直接點撥到問題核心，或者提供一些“捷徑”的技巧。當然，基礎知識的重要性我也理解，也許深入下去之後，會有新的發現，但就目前為止，我還沒有找到我期望的那種“靈光一閃”的時刻。這讓我有點糾結，不知道是該繼續啃下去，還是再找找彆的更“接地氣”的書籍。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和插圖質量確實很高，這一點不得不佩服。圖錶都非常清晰，綫條流暢，就連一些比較復雜的電路圖，也能看得一目瞭然。文字部分也采用瞭分欄設計，閱讀起來不會感覺擁擠，而且重點內容的字體和顔色都有所區分，很容易捕捉到關鍵信息。我特彆喜歡它在講解一些抽象概念時，配有的示意圖，往往能起到“一點就通”的效果，比單純的文字描述要生動形象得多。我之前也看過一些技術書籍，但很多都存在圖片模糊、排版混亂的問題，讀起來很費勁，也容易産生誤解。這本書在這方麵做得相當齣色，讓人在閱讀過程中有一種愉悅感，也更容易保持專注。雖然內容是否完全符閤我的預期還有待深入瞭解，但單就這方麵而言，已經讓我覺得物有所值瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本書的理論體係非常完整，每個章節的過渡都很自然，就像一條條清晰的脈絡，引導讀者一步步深入理解數字電子技術的精髓。我喜歡它在講解過程中，會時不時地引用一些經典的理論模型或者重要的公式推導，這讓整個知識體係顯得更加嚴謹和有說服力。閱讀過程中，我感覺自己就像在跟著一位經驗豐富的老師學習，他不僅告訴你“是什麼”，更告訴你“為什麼是這樣”，而且還會不遺餘力地為你梳理清楚前因後果。這種深入淺齣的講解方式，對於想要打牢基礎的讀者來說，簡直是福音。雖然我還沒有完全讀完，但已經能感受到這本書在理論深度和廣度上都達到瞭相當高的水平，對於想要係統學習數字電子技術的人來說，絕對是一個寶貴的參考資料，能夠幫助建立起一個牢固且完整的知識框架。