数字逻辑基础习题集 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:122

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出版时间:2004-4

价格:15.00元

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isbn号码:9787113058135

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好的，这是一本关于高级电路设计与系统集成的图书简介。 --- 书名：高级电路设计与系统集成 内容简介 本书旨在为电子工程、微电子技术及相关领域的专业人士和高年级学生提供一个全面而深入的视角，聚焦于现代集成电路（IC）设计流程中的前沿技术、复杂系统构建的实践经验，以及面向特定应用场景的优化策略。本书的内容深度远超基础概念的阐述，直接切入现代电子系统设计的核心挑战与解决方案。 第一部分：深亚微米工艺下的CMOS器件与模型 本部分详细探讨了在当前先进半导体制造工艺节点（如7nm及以下）下，CMOS晶体管行为的非理想化现象及其对电路性能的影响。我们不仅回顾了理想MOSFET模型的基础，更着重分析了短沟道效应（如DIBL、漏致势垒降低）、载流子饱和效应、热载流子注入（HCI）以及栅极氧化层隧穿电流等对电路可靠性和功耗的长期影响。 书中引入了精确的半经验模型（如BSIM系列模型），并指导读者如何利用这些模型进行参数提取和仿真验证。特别关注了亚阈值漏电（Subthreshold Leakage）在低功耗设计中的关键性，探讨了高K介电材料（High-k/Metal Gate）结构如何重塑晶体管的电学特性，以及 FinFET 架构在静电控制方面的革命性优势。 第二部分：模拟与混合信号集成电路设计 本部分深入解析了高性能模拟电路模块的设计方法论。内容涵盖了低噪声放大器（LNA）、高精度运算放大器（OTA）的设计，重点在于噪声分析（包括热噪声、闪烁噪声的建模与抑制）、带宽扩展技术（如米勒补偿、前馈补偿）以及失配（Mismatch）对线性度和共模抑制比（CMRR）的影响。 针对数据转换器，本书提供了关于$Sigma-Delta$调制器、流水线ADC和逐次逼近寄存器（SAR）ADC的架构选择、关键参数（如有效位数ENOB、积分非线性INL/微分非线性DNL）的理论推导与优化实践。在时钟与频率合成方面，详细介绍了锁相环（PLL）的设计，包括VCO（压控振荡器）的设计技巧、鉴相器（PD）的选择及其对抖动（Jitter）性能的影响，以及环路滤波器的设计以确保环路的稳定性和相位噪声性能。 第三部分：高级数字电路与低功耗技术 本部分聚焦于超深亚微米技术下的数字电路设计挑战，特别是时序收敛和功耗管理。内容覆盖了各种时序分析技术，包括静态时序分析（STA）中对时钟偏移（Skew）和时钟传播延迟的精确处理。我们探讨了先进的时钟分配网络（Clock Tree Synthesis, CTS）设计，强调如何通过缓冲器（Buffer）的合理布局和驱动能力匹配来最小化时钟抖动对同步电路性能的负面影响。 在低功耗设计领域，本书系统地介绍了多种技术： 1. 动态功耗管理： 介绍频率/电压调节（DVFS）策略，以及在系统级别如何通过动态时钟门控（Clock Gating）和电源门控（Power Gating）来削减空闲模块的能耗。 2. 静态功耗优化： 深入讲解了多阈值电压技术（Multi-Vt Assignment），如何平衡快速路径和低漏电路径的选择，以及使用睡眠晶体管（Sleep Transistors）来切断电路的次阈值漏电路径。 第四部分：集成电路布局、物理实现与验证 物理实现是连接电路原理图与最终芯片制造的关键环节。本部分详尽阐述了从逻辑综合（Logic Synthesis）到版图布局（Layout）的全流程。内容包括： 布局规划与布线： 强调了设计规则检查（DRC）、版图匹配（Matching）的重要性，以及如何通过电感建模（Inductance Modeling）来处理高速信号的串扰（Crosstalk）和电迁移（Electromigration）问题。 寄生参数提取： 讲解了如何精确提取互连线的电阻、电容和电感，及其对电路性能的二次效应建模。 设计验证： 重点介绍了后仿真（Post-Layout Simulation）的方法，包括使用寄生参数文件（如SPEF/RC格式）进行精确验证，确保芯片在实际工艺条件下的功能和性能指标得以满足。 第五部分：系统级集成与新兴技术 最后，本书将视野扩展到芯片系统集成层面。探讨了片上系统（SoC）的设计方法，包括IP核的集成、总线架构的选择（如AXI、APB）以及片上网络（Network-on-Chip, NoC）的基本概念。 此外，还对未来或新兴的集成技术进行了前瞻性分析，例如3D集成（3D IC）中的中介层（Interposer）设计、TSV（硅通孔）技术对系统带宽和功耗的影响，以及在特定应用领域（如RF、光通信接口）中对定制化硅片的需求与挑战。 目标读者 本书内容专业性强，适合具备扎实的半导体器件物理和基础数字/模拟电路知识的研究生、博士生，以及在集成电路设计、验证、物理实现等领域有志于深入研究的工程师和技术人员。阅读本书需要熟练掌握EDA工具的使用经验，并对现代CMOS技术原理有清晰的认识。本书旨在培养读者独立分析和解决复杂IC设计问题的能力。

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我拿到这本《数字逻辑基础习题集》的时候，其实已经是大二下学期，我的数字电路理论课已经结束了，但总感觉自己对系统性的设计还是一知半解。这本书最让我惊艳的地方在于它对系统级思维的培养。它不是孤立地考察单个模块，而是将大量的习题设计成了一个个小型系统工程。比如，有一个章节专门是关于数据通路和控制单元的设计，它要求你从一个高级需求出发（比如实现一个简单的四位加法器/减法器），然后让你分别设计运算器部分（ALU），再设计控制逻辑来指挥数据流向。这种从宏观到微观，再从微观反馈到宏观的解题思路，彻底颠覆了我以往那种“头痛医头，脚痛医脚”的学习模式。作者似乎深谙数字系统设计中最核心的原则：结构化和模块化。通过大量的练习，我学会了如何将一个复杂的运算过程，拆解成若干个可以独立验证的小模块，最后再高效地将它们粘合起来。这种能力，远比死记硬背几个公式要宝贵得多。

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坦白讲，这本书的装帧设计和排版风格，乍一看并不算多么“高大上”，甚至有点朴实得过分，但正是这种务实的气质，让我对它倍感亲切。它不像某些动辄彩印、配图精美但内容空洞的教材，它几乎把所有的精力都放在了题目的深度和广度上。我注意到，它不仅仅涵盖了TTL和CMOS等主流逻辑家族的基本特性和参数比较，还非常细致地引入了对电路噪声容限、扇入扇出等实际工程问题的考量。这对于一个想深入了解底层硬件运作的理工科学生来说，简直是福音。我记得有几道题，要求分析不同逻辑门在驱动能力不足时产生的毛刺现象，这种贴近实际工作环境的挑战，是教科书里绝对不会涉及的。而且，这本书的习题难度梯度把握得非常精准，对于那些想考研的同学来说，后面的高难度题目，比如复杂同步序列检测器的设计，或者状态机优化，已经达到了研究生入学考试的难度级别，绝对是检验功底的试金石。每次做完这些大题，成就感满满，感觉自己对数字系统的理解又上升了一个台阶。

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这本书的价值，对于那些自学数字逻辑的同学来说，简直是无可替代的。我所在的学校资源相对有限，很多前沿或者深入的数字系统知识点，课堂上涉及不多。但这本书，就像一位耐心的、知识渊博的导师陪伴在侧。它在最后几章对存储器（如RAM和ROM的结构分析）以及简单的微处理器结构单元（如指令译码和数据缓存的基本概念）进行了深入浅出的讲解，这些内容在很多基础教材中常常被一笔带过。更关键的是，它提供的习题往往会引导你思考“为什么是这样设计”，而不是“这个电路如何工作”。比如，它会让你设计一个奇偶校验发生器，并对比发送端和接收端的设计复杂度，让你深刻理解信息冗余在通信中的作用。这种引导式的学习，将我从一个被动的知识接收者，转变成了主动的知识构建者。这本书的厚度，与其说是内容的堆砌，不如说是对数字逻辑这门学科理解深度的体现。它不是让你做完题就扔掉的“一次性用品”，而是值得反复翻阅、常备案头的良师益友。

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说实话，我一开始对“习题集”这种类型的书籍总是抱持着一种工具书的心态，期望值并不高，觉得无非就是一些课后习题的变体或者难度升级版。然而，《数字逻辑基础习题集》彻底刷新了我的认知。这本书的解析部分堪称一绝，它不像有的答案只是简单给出一个结果，而是提供了多种可能的解法和每种解法的优缺点对比。例如，在化简一个复杂的SOP（Sum of Products）表达式时，它会对比使用Karnaugh Map（K图）和使用逻辑门网络实现后的资源消耗和延迟差异。这种多角度的剖析，极大地拓宽了我的思路。我尤其欣赏它在时序电路部分对不同反馈类型的讨论，比如如何避免毛刺对触发器输入的影响，以及同步复位和异步复位的实际应用场景区别。这些细节的捕捉，体现了编著者深厚的教学经验和对工程实践的深刻理解。读完这本书，我不再害怕面对复杂的数字电路设计挑战，因为我已经拥有了一套行之有效的问题解决框架。

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这本《数字逻辑基础习题集》真是我学习数字电路过程中不可或缺的宝典。我记得刚开始接触组合逻辑电路和时序逻辑电路的概念时，脑袋里一团乱麻，什么译码器、多路复用器、触发器，听起来都像是天书。我买了市面上很多参考书，理论讲得头头是道，但一到实操或者需要自己推导电路时就完全卡壳了。这本书的妙处就在于它精准地把握了从理论到实践的那个鸿沟。它不是简单地罗列那些教科书上的标准例题，而是巧妙地设计了一系列循序渐进的练习。比如，刚开始关于布尔代数化简的题目，就从最基础的分配律、德摩根定律开始，逐步过渡到卡诺图的复杂应用，最后甚至涉及到了超出门槛的Quine-McCluskey方法。更绝的是，它对于每一个复杂题目的解析，都不是那种干巴巴的数学推导，而是结合了实际逻辑门的使用场景来解释，让你清晰地看到一个逻辑表达式是如何被映射到具体的硬件结构上的。我特别喜欢它在时序逻辑部分的设计，那种将状态图转化为实际J-K触发器或D触发器电路的步骤，讲解得极其细致，让我这个曾经被时序逻辑折磨到想放弃的人，找到了豁然开朗的感觉。可以说，这本书是真正把“练中学，学中学”的理念贯彻到底的典范。

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