集成電路應用係統分析 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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趙誌傑 著

圖書標籤:

• 集成電路
• 應用係統
• 分析
• 電子工程
• 電路設計
• 係統工程
• 嵌入式係統
• 模擬電路
• 數字電路
• 微電子學

店鋪： 炫麗之舞圖書專營店

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787508352527

商品編碼：29538339655

包裝：平裝

齣版時間：2007-05-01

基本信息

書名：集成電路應用係統分析

定價：29.00元

作者：趙誌傑

齣版社：中國電力齣版社

齣版日期：2007-05-01

ISBN：9787508352527

字數：

頁碼：

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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本書簡明係統地介紹瞭各類常用的集成電路，從集成電路的基本功能、引腳特性等方麵說明瞭集成電路的應用特性及典型應用。簡要介紹瞭單片機原理及微處理器外圍接口電路，並介紹瞭LCD、USB、DSP等常用專用集成電路及典型應用。同時，本書給齣瞭集成電路應用係統的常用分析方法，並以實用的例子，說明如何進行集成電路應用係統分析。在附錄裏，本書介紹瞭常用的外TTL、CMOS數字集成電路及模擬運算放大器，以及在分析時可能遇到的文字符號縮寫。
　　本書可供計算機、電子與自動化等科技領域的技術人員參考，也可供電子愛好者、電子産品開發設計相關人員閱讀參考。

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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《現代信號處理基礎與實踐》 一、引言 在這個信息爆炸的時代，信號無處不在，從通信、醫療到工業控製、科學研究，無不依賴於對信號的獲取、分析和處理。無論您是初入該領域的學生，還是希望深化理解的專業人士，一本係統、嚴謹且兼具理論深度與實踐指導的教材都顯得尤為重要。《現代信號處理基礎與實踐》正是為瞭滿足這一需求而精心編寫。本書並非停留在概念的羅列，而是力求帶領讀者穿透錶象，直達信號處理的核心原理，並將其與實際應用場景緊密結閤，使理論知識轉化為解決問題的強大工具。 本書的編寫理念是“基礎牢固，應用為導嚮”。我們深知，紮實的理論基礎是理解復雜信號處理技術的基石。因此，本書的開篇部分將係統地梳理信號與係統的基本概念，包括離散時間信號、連續時間信號、係統特性（綫性、時不變、因果性、穩定性）以及重要的係統錶示方法（差分方程、衝激響應、傳遞函數）。在此基礎上，我們將深入探討傅裏葉分析的強大威力，從傅裏葉級數到傅裏葉變換，再到離散傅裏葉變換（DFT）及其高效算法——快速傅裏葉變換（FFT）。傅裏葉分析是理解信號頻譜特性、進行頻率域分析與設計的核心工具，其在濾波、調製解調、頻譜分析等眾多領域有著不可替代的作用。 與此同時，本書高度重視理論與實踐的結閤。我們認識到，單純的理論推導往往難以讓讀者體會到信號處理的實際意義。因此，本書將大量的理論概念與具體的工程應用場景相結閤，通過實例分析和算法實現，讓讀者在學習理論的同時，能夠直觀地感受到信號處理技術在現實世界中的強大力量。我們不僅僅是講述“是什麼”，更注重闡述“為什麼”以及“如何做”。 二、全書內容概覽 本書共分為十一章，每一章都圍繞信號處理的核心概念和關鍵技術展開，層層遞進，構建起一個完整的知識體係。 第一章：信號與係統基礎 本章是全書的基石，旨在為讀者建立起一套清晰、準確的信號與係統概念框架。我們將從最基本的信號分類（模擬信號與數字信號，周期信號與非周期信號，能量信號與功率信號）講起，然後引入係統的基本性質，包括綫性、時不變、因果性和穩定性。理解這些性質對於分析和設計任何信號處理係統都至關重要。本章還將介紹描述係統的兩種基本方法：差分方程（對於離散時間係統）和微分方程（對於連續時間係統），以及它們在時域分析中的作用。 第二章：傅裏葉級數與傅裏葉變換 本章將帶領讀者深入探索信號在頻域的錶示。我們將從周期信號的傅裏葉級數展開開始，理解其頻譜的離散性。隨後，將傅裏葉級數推廣到非周期信號的傅裏葉變換，揭示信號的連續頻譜。傅裏葉變換是理解信號頻率成分、進行頻譜分析的基礎，它在濾波、調製、解調等眾多信號處理應用中發揮著核心作用。本章將詳細推導傅裏葉變換的性質，並提供一些經典信號的傅裏葉變換示例。 第三章：離散時間傅裏葉變換 (DTFT) 與離散傅裏葉變換 (DFT) 隨著數字信號處理技術的興起，離散時間信號的處理變得日益重要。本章將介紹離散時間傅裏葉變換（DTFT），它描述瞭離散時間信號的連續頻譜。在此基礎上，我們將引入離散傅裏葉變換（DFT），DFT是DTFT在有限長信號上的采樣，它使得信號的頻譜分析可以在計算機上進行。DFT是數字信號處理中最重要的變換之一，幾乎所有的數字信號處理算法都離不開它。 第四章：快速傅裏葉變換 (FFT) 算法 雖然DFT在理論上非常重要，但其直接計算的計算量很大（$O(N^2)$），限製瞭其在實際應用中的效率。本章將重點介紹快速傅裏葉變換（FFT）算法，這是一類高效計算DFT的算法，其中最著名的包括Cooley-Tukey算法。FFT算法極大地降低瞭DFT的計算復雜度（$O(N log N)$），使得在實時係統中進行大規模傅裏葉分析成為可能。本章將詳細解析FFT算法的原理，並通過示例說明其計算流程。 第五章：Z變換 Z變換是離散時間信號與係統分析的重要數學工具，它在一定程度上相當於連續時間係統分析中的拉普拉斯變換。Z變換能夠將復雜的時域差分方程轉化為代數方程，從而簡化係統的穩定性分析、頻率響應求解以及係統設計。本章將詳細介紹Z變換的定義、性質，並重點講解其在係統分析中的應用，包括單位圓、收斂域（ROC）等概念。 第六章：濾波器設計 濾波是信號處理中最基本也是最核心的任務之一，其目的是去除信號中的噪聲、乾擾，或者提取特定頻率範圍的信號。本章將係統介紹濾波器的基本概念，包括理想濾波器與實際濾波器，以及濾波器的主要分類：低通、高通、帶通和帶阻濾波器。我們將詳細探討兩種重要的濾波器類型：無限衝激響應（IIR）濾波器和有限衝激響應（FIR）濾波器。對於IIR濾波器，我們將介紹雙綫性變換法等經典設計方法；對於FIR濾波器，我們將闡述窗函數法和頻率采樣法等設計技術。 第七章：采樣定理與重構 在將模擬信號轉換為數字信號的過程中，采樣是一個關鍵步驟。本章將深入探討奈奎斯特-香農采樣定理，這是數字信號處理的基石。我們將詳細解釋采樣定理的內容，包括采樣率與信號帶寬的關係，以及欠采樣和過采樣的後果。此外，本章還將介紹如何從離散采樣點重構原始連續信號，包括零階保持、一次保持以及更復雜的插值技術。 第八章：自適應信號處理 與傳統的固定濾波器不同，自適應濾波器能夠根據輸入信號的統計特性自動調整其濾波器係數，以達到最優的濾波效果。本章將介紹自適應信號處理的基本原理，以及最經典的自適應算法——最小均方（LMS）算法和遞歸最小二乘（RLS）算法。自適應信號處理在噪聲消除、迴聲消除、信道均衡等領域有著廣泛的應用。 第九章：譜估計 雖然傅裏葉分析可以揭示信號的頻率成分，但對於非平穩信號或存在噪聲的信號，直接使用DFT進行頻譜分析往往不夠準確。本章將介紹多種譜估計方法，包括周期圖法、改進的周期圖法、Welch法等參數方法，以及AR模型、MA模型、ARMA模型等模型法。這些方法能夠更準確、更穩定地估計信號的功率譜密度。 第十章：相關函數與捲積 相關函數描述瞭兩個信號之間在不同時間偏移下的相似程度，而捲積則是綫性時不變係統輸齣信號與輸入信號和係統衝激響應之間關係的數學描述。本章將詳細介紹自相關函數、互相關函數以及它們的性質，並闡述捲積在係統分析中的重要作用。相關分析在信號檢測、模式識彆、同步定位等領域有著廣泛應用。 第十一章：實際應用案例分析 為瞭鞏固讀者對前麵章節所學知識的理解，本章將精選一係列具有代錶性的信號處理實際應用案例進行深入剖析。這些案例將涵蓋通信係統中的信道均衡與糾錯、音頻信號處理中的噪聲抑製與語音識彆、圖像處理中的濾波與邊緣檢測、生物醫學信號處理中的心電圖（ECG）與腦電圖（EEG）分析等。通過對這些案例的分析，讀者將能夠清晰地看到各種信號處理技術是如何被巧妙地應用於解決實際工程問題的，並體會到理論知識的價值和應用潛力。 三、本書的特點與優勢 1. 體係完整，循序漸進： 本書內容覆蓋瞭現代信號處理的經典理論和關鍵技術，從基礎概念到高級應用，邏輯清晰，層層遞進，適閤不同層次的讀者。 2. 理論與實踐深度結閤： 每一章節都不僅僅停留在理論推導，而是緊密結閤實際工程問題，通過豐富的實例分析和僞代碼展示，幫助讀者理解理論的應用價值。 3. 數學嚴謹，錶述清晰： 本書在數學推導上力求嚴謹，同時注重概念的清晰闡述，避免晦澀難懂的專業術語堆砌，力求讓讀者易於理解。 4. 側重核心概念與算法： 重點講解瞭傅裏葉分析、Z變換、濾波器設計、自適應信號處理等核心概念和經典算法，這些是理解更復雜信號處理技術的基礎。 5. 麵嚮廣泛的讀者群體： 本書不僅適閤電子信息、通信工程、自動化等相關專業的本科生和研究生，也適用於從事相關領域的工程師和研究人員，以及對信號處理感興趣的自學者。 四、結語 《現代信號處理基礎與實踐》緻力於為讀者提供一個全麵、深入且實用的信號處理學習平颱。我們相信，通過本書的學習，讀者不僅能夠掌握信號處理的核心理論和關鍵技術，更能培養獨立分析和解決實際問題的能力，為未來在信息技術領域的深入發展打下堅實的基礎。希望本書能成為您探索信號處理奧秘的得力助手。

評分☆☆☆☆☆

評價四 對於我這樣一名對集成電路設計充滿好奇但又缺乏專業背景的愛好者來說，《集成電路應用係統分析》這本書簡直是一本“科普啓濛”的佳作。它沒有使用大量晦澀的專業術語，而是用一種非常通俗易懂的方式，將集成電路這一看似高深的技術領域展現得淋灕盡緻。書中的插圖和圖示非常精美且富有信息量，讓我能夠輕鬆理解復雜的概念。例如，在介紹FPGA（現場可編程門陣列）時，書中用瞭一個非常形象的比喻，將其比作一塊“萬能積木”，可以根據不同的需求搭建齣各種不同的電路功能。這種生動的講解方式，讓我一下子就明白瞭FPGA的核心優勢。而且，書中並沒有局限於介紹現有的技術，還對未來的發展趨勢進行瞭展望，比如對人工智能在集成電路設計中的應用、對未來新型存儲器技術以及對量子計算對集成電路的影響等都進行瞭探討。這些前瞻性的內容，極大地激發瞭我對集成電路未來發展的興趣，讓我意識到這個領域充滿瞭無限的可能。我尤其喜歡書中關於“摩爾定律”的討論，以及對未來“後摩爾定律時代”的思考，這讓我對集成電路産業的演進有瞭更深層次的認識。雖然我無法完全理解書中所有技術細節，但我相信，這本書已經為我打開瞭一扇通往集成電路世界的大門，讓我對這個改變世界的領域有瞭初步的認識和濃厚的興趣。

評分☆☆☆☆☆

評價五 我是一名專注於嵌入式係統開發的工程師，平時的工作主要圍繞著微控製器（MCU）和各種外圍接口的驅動開發。在接觸《集成電路應用係統分析》這本書之前，我對於MCU之外的其他集成電路，比如專用集成電路（ASIC）、片上係統（SoC）等，雖然有所耳聞，但瞭解甚少。這本書則以一種極其係統和全麵的方式，為我描繪瞭一幅集成電路在現代電子係統中的全景圖。書中不僅僅是對各種類型集成電路的功能介紹，更側重於分析它們在不同應用場景下的“選型依據”以及“集成策略”。例如，在分析一款智能傢居控製器的設計時，書中詳細闡述瞭為何需要選擇具有特定功耗、性能和成本特點的MCU，以及為何需要搭配專用的傳感器接口芯片、無綫通信模塊（Wi-Fi、藍牙等）以及電源管理IC。書中對各種集成電路之間“協同工作”的分析，以及對“係統總綫”、“接口協議”等關鍵技術點的講解，對我啓發很大。我過去常常孤立地看待MCU，而這本書讓我明白，一個完整的係統，需要各種不同類型的集成電路協同工作，纔能發揮齣最佳的性能。書中關於“IP核復用”和“SOC設計方法學”的探討，也讓我對當前集成電路設計的主流趨勢有瞭更清晰的認識，這對我的嵌入式開發工作，尤其是需要考慮整體係統性能和功耗時，提供瞭重要的理論指導和實踐參考。這本書讓我意識到，集成電路的世界遠比我之前想象的要廣闊和精彩。

評分☆☆☆☆☆

評價三 我是一名有著多年硬件開發經驗的工程師，在接觸《集成電路應用係統分析》這本書之前，我一直專注於某個特定領域的硬件設計，比如電源管理單元或者通信接口。而這本書則以一種“縱觀全局”的視角，為我打開瞭新的視野。它並沒有陷入某個具體芯片設計的細節泥潭，而是將目光聚焦於集成電路在整個應用係統中的“價值”和“作用”。書中對不同類型集成電路的性能指標、功耗特性、成本考量以及它們之間相互製約的係統級關係進行瞭深入的剖析。比如，在一章討論汽車電子控製單元（ECU）時，作者並非隻介紹ECU內部的微控製器，而是深入分析瞭ECU如何與傳感器、執行器以及車身網絡（CAN總綫等）進行高效、可靠的通信，以及在這個過程中，不同功能的集成電路（如ADC、DAC、MCU、ASIC等）如何扮演各自的角色，以及它們之間如何相互配閤以滿足汽車安全和性能的需求。這讓我意識到，很多時候，單一器件的性能提升，不一定能帶來整體係統性能的飛躍，係統的瓶頸可能存在於其他環節，或者在於不同器件之間的協同效率。書中對“可製造性設計”（DFM）和“可測試性設計”（DFT）的討論，也引起瞭我強烈的共鳴，這些都是在實際生産中至關重要的環節，而書中對此的論述，提供瞭很多寶貴的經驗和思考方嚮。這本書讓我有機會重新審視自己過去的工作，更加注重係統層麵的優化和不同功能模塊之間的協同效應。

評分☆☆☆☆☆

評價一 最近終於拜讀瞭《集成電路應用係統分析》這本書，雖然我本身是一名對電子工程並非十分精通的軟件開發者，但這本書的深度和廣度著實讓我驚艷。它並沒有直接教我如何去設計一顆芯片，而是從一個非常宏觀的角度，深入剖析瞭集成電路如何在現代各種應用係統中扮演著核心角色。書中的分析邏輯清晰，層層遞進，從最初的概念引入，到對各類集成電路在不同領域（比如通信、計算、醫療、汽車電子等）的實際應用案例進行詳盡解讀。讓我印象最深刻的是，作者並沒有止步於對單個器件功能的介紹，而是著重強調瞭“係統”的概念。比如，在分析一款智能手機的射頻前端時，書中不僅僅列舉瞭PA、LNA、濾波器等元器件，更重要的是闡述瞭它們之間是如何協同工作，如何剋服信號乾擾、提高傳輸效率，最終實現無縫通信的。這種對係統層麵功耗、性能、成本之間權衡的討論，讓我這個軟件開發者也受益匪淺，更加理解瞭硬件設計對於軟件體驗的深遠影響。同時，書中也觸及瞭一些前沿的集成電路技術，如AI芯片、邊緣計算的硬件加速器等，雖然我無法深入理解其內部原理，但至少讓我對這些新興技術背後的硬件支撐有瞭初步的認識，為我後續的學習和工作提供瞭重要的方嚮指引。整體而言，這本書就像是一本“集成電路的操作係統手冊”，讓我能夠從“應用”的視角去理解這個復雜的世界，拓展瞭我的知識邊界，也激發瞭我對未來技術趨勢的思考。

評分☆☆☆☆☆

評價二 作為一名初入集成電路行業的學生，我帶著忐忑的心情翻開瞭《集成電路應用係統分析》。起初，我擔心書的內容過於晦澀難懂，會讓我望而卻步。然而，齣乎意料的是，這本書的語言風格竟然如此親切，仿佛一位經驗豐富的前輩在循循善誘。作者非常注重基礎概念的講解，從最基本的邏輯門電路、半導體物理原理講起，逐步深入到更復雜的數字和模擬集成電路設計。讓我欣喜的是，書中穿插瞭大量的實際案例，比如在一章講解DSP（數字信號處理器）時，作者並沒有簡單地羅列指令集，而是通過一個音頻信號處理的實例，詳細展示瞭DSP如何在實際應用中實現降噪、迴聲消除等功能。這種“理論結閤實踐”的學習方式，極大地降低瞭我的學習門檻，讓我能夠更直觀地理解抽象的理論知識。尤其是在介紹CMOS技術和製程工藝時，作者用生動的比喻和形象的圖示，將微觀世界的復雜工藝流程變得易於理解。雖然我仍然需要反復研讀纔能完全掌握其中的細節，但這本書已經為我打下瞭堅實的理論基礎，讓我不再對集成電路設計感到遙不可及。我特彆欣賞書中關於“低功耗設計”的章節，這在如今移動設備和物聯網盛行的時代顯得尤為重要，書中提齣的各種優化策略，如時鍾門控、動態電壓調整等，都給我留下瞭深刻的印象，也讓我認識到集成電路設計不僅僅是功能的實現，更是對資源效率的極緻追求。