現代電子設計技術與綜閤應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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成謝鋒，孫科學，張學軍著 著

圖書標籤:

• 電子設計
• 現代電子技術
• 綜閤應用
• 電路設計
• 嵌入式係統
• EDA
• 數字電路
• 模擬電路
• 電子工程
• 實踐應用

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115246622

商品編碼：29693110985

包裝：平裝

齣版時間：2011-03-01

基本信息

書名:現代電子設計技術與綜閤應用

：28.00元

售價：19.0元,便宜9.0元,摺扣67

作者:成謝鋒,孫科學,張學軍著

齣版社：人民郵電齣版社

齣版日期：2011-03-01

ISBN：9787115246622

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.341kg

編輯推薦

本書是配閤江蘇省省級精品課程《電工電子實驗》的教學改革而編寫的。通過本教材展現現代電子設計技術的發展過程，論述南京郵電大學省級電工電子實驗中心EDA教學改革的一些成果，促進學生掌握電子電路計算機輔助分析與自動化設計的基本知識和基本方法，進一步培養學生的綜閤應用能力和實踐能力，為今後從事本專業有關工程技術工作打下基礎。

內容提要

本書從實用的角度齣發，介紹瞭現代電子設計技術的基本理論和方法。全書共7章，內容包括現代電子設計技術概述、計算機輔助電路分析和電路仿真技術、印製電路闆設計及應用、可編輯邏輯器件應用技術、集成電路製造工藝與專用集成電路設計、虛擬儀器係統及設計和現代電子電路設計範例。
本書在內容上深入淺齣，注重實用性，兼顧理論教學和自學的需求，配備瞭大量的應用實例，使讀者能在較短時間內掌握現代電子設計技術的基本理論和方法。本書既可作為高等學校電子設計技術課程的教材，也可作為電子係統開發人員的技術參考書。

目錄

作者介紹

文摘

序言

《數字電路設計與FPGA實現》 引言 在信息技術飛速發展的今天，數字集成電路是現代電子係統的基石，而FPGA（現場可編程門陣列）作為一種高度靈活和可重構的硬件平颱，更是為工程師們提供瞭強大的設計工具。本書旨在為讀者提供一個全麵、深入的數字電路設計理論與FPGA實現方法的學習路徑。從基礎的邏輯門電路原理，到復雜的係統級設計，再到先進的FPGA應用，本書將引導讀者掌握現代數字電路設計的核心技術，並將其應用於實際的工程實踐中。 第一部分：數字電路設計基礎 第一章：數字電路基本概念 本章將從最基礎的概念入手，為讀者打下堅實的理論基礎。我們將深入探討二進製數製及其運算，例如加法、減法、乘法和除法，並介紹邏輯代數的基本定理和規則，如布爾代數、德摩根定律、吸收律等。在此基礎上，我們將詳細講解各種基本邏輯門（AND、OR、NOT、XOR、NAND、NOR）的工作原理、真值錶和邏輯符號。此外，還將介紹組閤邏輯電路和時序邏輯電路的概念，以及它們在數字係統中的作用。 第二章：組閤邏輯電路設計 組閤邏輯電路是數字係統的基本組成單元，其輸齣僅取決於當前的輸入。本章將聚焦於組閤邏輯電路的設計方法。我們將學習如何使用真值錶、卡諾圖（Karnaugh Map）等工具來簡化和優化邏輯函數，從而減少電路的復雜度，提高性能。我們將詳細講解多種重要的組閤邏輯電路模塊，包括編碼器、譯碼器、多路選擇器（MUX）、數據分配器（DEMUX）、加法器（半加器、全加器、並行加法器）、減法器、比較器、譯碼器驅動顯示器等。通過大量實例分析，讀者將掌握如何根據需求設計和實現這些電路。 第三章：時序邏輯電路設計 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輸入，還取決於電路 past states。本章將深入探討時序邏輯電路的設計。我們將詳細介紹觸發器（Flip-Flop）的基本原理，包括SR觸發器、D觸發器、JK觸發器、T觸發器，並分析它們的特性和應用。在此基礎上，我們將介紹各種類型的寄存器（Register）和計數器（Counter），如移位寄存器、同步計數器、異步計數器、約翰遜計數器、環形計數器等，並講解如何根據具體需求設計和實現這些模塊。本章還將討論狀態機的概念，包括有限狀態機（FSM）的設計方法，如米利型（Mealy）狀態機和摩爾型（Moore）狀態機，以及如何利用狀態機來控製和同步數字係統的行為。 第四章：存儲器芯片與接口 存儲器是數字係統的核心組成部分，用於存儲數據和程序。本章將介紹各種常見的存儲器芯片，包括隨機存取存儲器（RAM），如靜態隨機存取存儲器（SRAM）和動態隨機存取存儲器（DRAM），以及隻讀存儲器（ROM），如掩膜ROM（MROM）、可編程ROM（PROM）、可擦除可編程ROM（EPROM）、電可擦可編程ROM（EEPROM）和閃存（Flash Memory）。我們將詳細講解這些存儲器的基本工作原理、組織結構、讀寫操作以及它們之間的區彆和適用場景。此外，還將介紹存儲器接口電路的設計，包括如何將存儲器連接到微處理器或其他邏輯單元，以及存儲器時序和總綫協議。 第二部分：FPGA設計與實現 第五章：FPGA體係結構與基本原理 FPGA作為一種高度靈活的硬件描述語言（HDL）可編程器件，為數字電路的設計提供瞭強大的平颱。本章將詳細介紹FPGA的內部結構和工作原理。我們將深入探討FPGA的核心組成單元，如可配置邏輯塊（CLB）、輸入/輸齣塊（IOB）、可編程互連資源（Interconnect）和嵌入式塊（如DSP Slice、Block RAM）。我們將解釋這些單元如何協同工作，實現用戶自定義的邏輯功能。本章還將介紹FPGA的工作流程，從設計輸入、邏輯綜閤、布局布綫到比特流生成和下載，幫助讀者理解FPGA設計的完整過程。 第六章：硬件描述語言（HDL）入門 硬件描述語言（HDL）是設計和實現數字電路，特彆是FPGA電路的關鍵工具。本章將重點介紹兩種主流的HDL：Verilog HDL和VHDL。我們將從最基礎的語法概念講起，如模塊（module）、端口（port）、信號（signal）、變量（variable）、賦值語句（assignment statement）等。通過大量的代碼示例，讀者將學習如何使用HDL來描述組閤邏輯、時序邏輯，以及如何創建和實例化模塊。我們將介紹HDL中的常用語句，如always塊、if-else語句、case語句、for循環等，並講解如何利用HDL實現各種邏輯功能。 第七章：FPGA設計流程與綜閤 本章將帶領讀者進入實際的FPGA設計流程。我們將詳細介紹使用FPGA開發工具（如Xilinx Vivado、Intel Quartus Prime）進行設計的步驟。首先，我們將講解如何創建項目、添加設計文件和約束文件。接著，我們將深入講解邏輯綜閤（Logic Synthesis）的過程，包括綜閤工具如何將HDL代碼轉化為門級網錶，以及如何通過綜閤優化來提高設計性能和資源利用率。本章還將討論時序約束（Timing Constraints）的重要性，以及如何設置時序約束來滿足設計要求。 第八章：布局布綫與時序分析 在邏輯綜閤之後，FPGA設計工具將進行布局布綫（Place and Route）操作。本章將詳細講解這一過程。我們將解釋布局（Placement）是如何將邏輯單元映射到FPGA器件的物理資源上，以及布綫（Routing）是如何在這些資源之間建立連接。我們將重點介紹時序分析（Timing Analysis）的重要性，以及如何利用靜態時序分析（STA）工具來檢查設計的時序是否滿足要求。本章還將講解如何識彆和解決時序違例，以確保設計的可靠運行。 第九章：FPGA實現與調試 本章將聚焦於FPGA設計的實現和調試。我們將講解如何生成FPGA配置文件（比特流），以及如何將比特流下載到FPGA開發闆上。我們將介紹幾種常用的FPGA調試技術，如邏輯分析儀（Logic Analyzer）的使用，它允許用戶在硬件上觀察信號的變化，從而幫助定位設計中的問題。此外，還將討論仿真（Simulation）的重要性，包括如何編寫測試平颱（Testbench）來驗證HDL設計的正確性。 第三部分：FPGA綜閤應用 第十章：FPGA在數字信號處理（DSP）中的應用 數字信號處理（DSP）是FPGA的重要應用領域之一。本章將介紹FPGA在DSP係統中的設計與實現。我們將討論如何利用FPGA實現各種DSP算法，如濾波器（FIR、IIR）、FFT（快速傅裏葉變換）、DCT（離散餘弦變換）等。本章還將介紹FPGA中專用的DSP Slice模塊，以及如何高效地利用這些硬件資源來加速DSP計算。我們將通過具體的工程實例，展示FPGA如何在通信、音頻、視頻處理等領域實現高性能的DSP功能。 第十一章：FPGA在嵌入式係統中的應用 FPGA與微處理器/微控製器（MCU）相結閤，能夠構建功能強大且高度定製化的嵌入式係統。本章將探討FPGA在嵌入式係統中的應用。我們將講解如何利用FPGA來實現自定義的處理器核（如RISC-V）、加速器，以及如何將FPGA與現有的MCU/SoC（System-on-Chip）集成。本章還將介紹FPGA在實時控製、圖像處理、通信接口等嵌入式應用中的具體案例，例如工業自動化、汽車電子、醫療設備等。 第十二章：FPGA在通信係統中的應用 高速、高帶寬的通信係統是現代社會的重要基礎設施。本章將深入探討FPGA在通信係統中的應用。我們將介紹FPGA如何用於實現各種通信協議，如以太網（Ethernet）、PCIe、USB等，以及如何構建高性能的基帶處理單元。本章還將討論FPGA在軟件定義無綫電（SDR）中的作用，以及如何利用FPGA的靈活性來實現先進的通信調製解調技術。 第十三章：FPGA設計中的高級主題 為瞭進一步提升讀者的FPGA設計能力，本章將介紹一些高級主題。我們將探討IP核（Intellectual Property Core）的概念，以及如何高效地利用現有的IP核來加速設計進程。本章還將介紹片上係統（SoC）的設計方法，以及如何將CPU、DSP、以及各種外設集成到FPGA器件中。此外，我們還將簡要介紹一些先進的FPGA設計技術，如高層次綜閤（HLS）、動態可重構技術等，為讀者未來的深入學習提供方嚮。 結論 本書旨在為讀者提供一個紮實而全麵的數字電路設計與FPGA實現技術學習平颱。通過理論與實踐相結閤的學習，讀者將能夠掌握現代電子設計的核心技能，並將其應用於解決實際的工程問題。我們相信，掌握瞭本書所介紹的知識和技術，讀者將能夠在瞬息萬變的電子設計領域中，不斷創新，迎接挑戰。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和視覺呈現簡直是一流的，這在技術書籍裏非常難得。很多技術書的圖錶都是黑白、密密麻麻的，看久瞭眼睛生疼，思路也容易斷裂。但這本書的色彩運用非常剋製且有效，關鍵的波形、PCB布局和原理圖的關鍵部分都用不同的顔色進行瞭高亮標注，使得信息層級一目瞭然。而且，很多復雜的結構圖和三維示意圖，看得齣是精心繪製的，而不是簡單地截圖拼湊。閱讀體驗的舒適度直接決定瞭學習的效率，我能連續抱著它看好幾個小時而不感到疲憊，這很大程度上歸功於齣版方在細節上的用心。它不僅是一本技術參考書，更像是一本設計美學的展示，讓人在學習硬核知識的同時，也能享受到視覺上的愉悅。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在職的工程師，手頭總是有各種緊急項目需要快速拿齣方案，對那種動輒需要一個月纔能消化完的經典教材實在沒耐心。這本書的優勢就在於它的“綜閤應用”部分做得極其齣色。它不像傳統的教材那樣隻聚焦於某一個微小的知識點，而是將多個技術點串聯起來，形成一個完整的係統級設計思路。舉個例子，它在講解電源管理時，不會隻停留在LDO和DC-DC的性能參數上，而是會結閤實際場景告訴你，在便攜式設備中，如何平衡效率、噪聲和成本，並給齣瞭具體的選型建議。這種貼近工業化流程的講解方式，讓我能很快地把學到的知識點轉化為實際工作中的生産力，極大地提升瞭我的項目迭代速度。可以說，這本書更像是一個經驗豐富的老同事在手把手的指導你如何高效解決實際工程問題，而不是一個冷冰冰的知識庫。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容簡直是為我這種剛剛踏入電子設計領域的新手量身定做的。它沒有那種高高在上的理論說教，而是從最基礎的元器件入手，用一種非常親和的方式講解瞭如何將這些小東西組閤起來實現一個功能。我記得我以前看很多教材，光是看懂圖紙和符號就頭疼，但這本書裏對每一個電路模塊的講解都配有詳盡的步驟和圖示，就連一個簡單的電阻分壓電路，它都能講得深入淺齣，讓你明白“為什麼”要這麼設計，而不僅僅是“怎麼”設計。特彆是它對一些常用芯片的應用講解，簡直是實戰寶典，看完之後，我立刻就能動手搭一個能用的Demo，那種成就感是以前看其他資料完全沒有的。它真的做到瞭理論與實踐的完美結閤，讓枯燥的電子知識變得生動有趣，感覺自己真的在一步步掌握這門技術，而不是被一堆復雜的公式和術語淹沒。

評分☆☆☆☆☆

我關注的一個重點是前沿技術的集成度。市麵上的書要麼太舊，講的是上個世紀的技術，要麼就是隻停留在理論層麵。這本書的獨特之處在於，它非常緊密地跟蹤瞭當前行業內正在使用的最新技術棧。比如，在介紹嵌入式係統時，它不僅談瞭傳統的微控製器，還深入探討瞭FPGA在加速計算中的應用潛力，以及最新的低功耗無綫通信協議棧的架構設計。更重要的是，它沒有把這些技術當作孤立的點來介紹，而是教會我們如何在一個現代産品設計中，根據需求（比如功耗、實時性、成本），來權衡和選擇最閤適的“工具箱”裏的技術組閤。這種麵嚮未來的視野，讓這本書的價值遠超一般的入門或中級教程，它提供的是一套麵嚮未來十年技術演進的思考框架。

評分☆☆☆☆☆

對於我這個偏嚮軟件和算法背景的人來說，硬件設計一直是個巨大的盲區。我一直覺得電路設計是那種需要極高天賦的“手藝活”。然而，這本書徹底顛覆瞭我的看法。它對數字邏輯和底層接口的講解，邏輯嚴密，層次分明。它沒有迴避復雜的概念，比如時序約束或者阻抗匹配，但它采用瞭非常巧妙的比喻和類比，將這些抽象的概念具象化。比如，它描述信號完整性時，用的那個關於“信息傳遞”和“信道乾擾”的比方，讓我瞬間就理解瞭為什麼高頻信號需要特彆處理。這種從底層邏輯齣發，逐步構建復雜係統的教學方法，極大地彌補瞭我在硬件基礎上的不足，讓我對整個電子係統的運作有瞭更宏觀和深刻的理解，不再覺得硬件設計是那麼遙不可及和神秘莫測瞭。