专用集成电路设计与电子设计自动化 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:清华大学出版社

作者:路而红

出品人:

页数:412

译者:

出版时间:2004-7

价格:35.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787302086055

丛书系列:

图书标签:

• 工程丝儿
• EDA
• ASICEDA
• 集成电路设计
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• 电子设计自动化
• 专用集成电路
• 芯片设计
• VLSI
• 数字电路
• 模拟电路
• IC设计
• 半导体

好的，这是一本关于数字信号处理和嵌入式系统设计的图书简介，旨在为读者提供扎实的理论基础和实践技能。 --- 《数字信号处理与嵌入式系统设计：理论、算法与实践》 本书简介 在当今科技飞速发展的时代，数字信号处理（DSP）与嵌入式系统已成为电子工程领域中不可或缺的两大核心支柱。从智能手机的音频处理到汽车的实时控制系统，再到物联网设备的传感器数据分析，DSP技术与嵌入式系统的深度融合正在驱动着新一代智能设备的创新。本书《数字信号处理与嵌入式系统设计：理论、算法与实践》旨在为读者构建一个全面而深入的知识框架，使读者不仅能够理解这些技术的底层原理，更能掌握实际应用中的设计与实现方法。 本书的结构经过精心设计，分为理论基础、核心算法、嵌入式实现与系统集成四大模块，力求在理论深度与工程实践之间找到完美的平衡。 第一部分：数字信号处理基础理论与算法 本书首先从信号与系统的基本概念入手，为读者奠定坚实的理论基础。我们详细探讨了离散时间信号和系统的表示方法，包括差分方程、Z变换及其在系统分析中的应用。重点章节在于对傅里叶分析的深入解析，包括离散时间傅里叶变换（DTFT）、离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法（FFT）。我们将详细推导FFT的原理，并讨论其实际应用中的性能考量。 在滤波器设计方面，本书全面覆盖了IIR（无限冲激响应）和FIR（有限冲激响应）滤波器的设计方法。对于IIR滤波器，我们介绍了双线性变换法和脉冲不变法，并着重分析了滤波器的稳定性和相位特性。对于FIR滤波器，我们详细阐述了窗函数法和频率采样法，并提供了如何根据特定性能指标（如通带纹波、阻带衰减）选择合适窗函数的指导。 此外，本书还涉及现代DSP领域的重要主题，如自适应滤波。我们深入探讨了最小均方（LMS）算法及其变体，这些算法在噪声消除、回声消除和信道均衡等领域具有广泛的应用价值。 第二部分：嵌入式系统架构与微控制器原理 在掌握了DSP理论之后，本书无缝过渡到嵌入式系统的核心部分。我们首先介绍了现代嵌入式系统的基本架构，包括微处理器、微控制器（MCU）和数字信号处理器（DSP）的结构差异与选择标准。重点分析了ARM Cortex-M系列处理器的流水线、存储器管理和中断系统，为后续的软件开发打下基础。 本书详细讲解了嵌入式系统的关键组成部分：存储器系统（SRAM、Flash、EEPROM）、输入/输出（I/O）接口和片上外设。特别是对定时器/计数器、模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）的原理与配置进行了详尽的阐述，这些都是实现实时信号采样的基础。 实时操作系统（RTOS）是构建复杂嵌入式系统的关键。本书选取了FreeRTOS作为主要案例，系统地介绍了任务管理、调度策略、同步与互斥机制（信号量、互斥锁、消息队列）等核心概念。通过实际案例，读者将学会如何构建一个响应及时、资源高效的实时应用。 第三部分：DSP算法的嵌入式实现与优化 这是本书的实践核心部分，连接了理论算法与硬件实现。我们探讨了将DSP算法（如FFT、滤波器）移植到嵌入式平台时所面临的挑战，特别是有限字长效应和计算资源的约束。 本书提供了大量关于定点数运算和浮点数运算在嵌入式平台上的权衡分析。我们详细介绍了如何使用定点数进行高效的DSP运算，包括数值溢出、截断误差和量化噪声的处理策略。 在软件实现方面，我们指导读者如何利用C/C++语言高效地编程实现DSP算法。这包括了循环展开、查找表（Look-up Table, LUT）的使用、以及如何利用目标处理器的特定指令集（如SIMD指令）进行并行加速。对于使用特定DSP内核（如Cortex-M系列的DSP扩展指令）的章节，提供了具体的汇编级优化技巧。 第四部分：系统集成与工程实践 成功的嵌入式设计不仅需要精妙的算法，更需要稳健的系统集成能力。本书的最后一部分侧重于将DSP算法部署到实际硬件平台的过程。 我们讨论了硬件加速的概念，包括使用FPGA或专用硬件加速器来处理计算密集型的DSP任务。对于基于MCU的实现，我们将重点放在如何优化系统级的功耗管理和中断响应时间。 此外，本书包含了多个完整的案例研究，涵盖了音频处理、传感器数据采集与分析等实际应用场景。这些案例将引导读者完成从需求分析、算法选择、软件编码、调试到最终系统验证的完整开发流程。 目标读者 本书适合于电子工程、计算机科学与技术、自动化等相关专业的本科生、研究生，以及希望深入了解DSP与嵌入式系统交叉领域的工程师和技术人员。读者应具备C语言编程基础和基本的电子电路知识。 本书特色 理论与实践并重： 每个核心算法都配有详细的数学推导和可执行的代码示例。 贴近工业界： 关注主流处理器架构（如ARM Cortex-M）和流行RTOS（FreeRTOS）。 强调优化： 深入探讨定点运算和代码优化技术，以应对资源受限的嵌入式环境。 系统化结构： 知识体系层层递进，从底层原理到系统集成，构建完整的工程思维。 通过阅读本书，读者将能够自信地设计、实现和部署高性能的数字信号处理嵌入式系统，为未来的智能硬件创新打下坚实的基础。

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我对这本书的期待值其实挺高的，主要是看中了它能覆盖到“设计”和“自动化”两个方面。阅读过程中，我发现它在描述设计流程时非常详尽，从前端的逻辑设计到后端的物理实现都有涉及。书中对不同设计阶段的权衡取舍分析得很到位，比如功耗、速度和面积这三者之间的关系，作者给出了一些实际的案例和考量点。不过，在电子设计自动化（EDA）工具的使用方面，我感觉有些不够接地气。虽然提到了很多重要的算法和实现原理，但在具体到主流商业软件的操作层面，描述得比较概念化，没有提供太多手把手的教程。对于想通过这本书直接上手操作的读者来说，可能会感到有些不足。很多地方更像是理论的深入探讨，而不是实战指南。如果你是研究人员或者对底层原理有兴趣，这本书的价值会更高一些，但如果是以就业或项目实操为目的的读者，可能还需要补充其他更侧重工具应用的材料。

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这本书的学术深度是毋庸置疑的，对于想深入理解集成电路物理实现原理的读者来说，绝对是一本宝藏。它对半导体器件特性在电路级的影响分析得入木三分，这在很多浅尝辄止的教材中是很难见到的。作者对底层物理效应的理解深度，体现在他对设计约束和可制造性设计（DFM）策略的讲解上，非常具有洞察力。然而，这种深度也带来了一个副作用，那就是可读性略有牺牲。对于非专业背景的读者，尤其是那些更偏向于系统级设计或软件实现的工程师，可能会觉得这本书的篇幅过于聚焦于晶体管和版图层面，对更高层次的系统抽象和架构优化讨论相对较少。我希望它能在系统架构层面的描述上多花点笔墨，这样可以更好地平衡不同层次读者的需求。总体来说，它更像是一本高级参考手册，而非一本轻松的入门读物。

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从内容覆盖的广度来看，这本书展现了作者深厚的积累，它试图将芯片设计从概念到制造的各个关键环节串联起来。特别是对设计验证（Verification）部分的阐述，涵盖了从仿真到形式化验证的多种方法，这部分内容写得相当全面。但有趣的是，在讨论到现代设计流程中的合作与管理问题时，篇幅明显不足。在实际工程环境中，设计团队的协作、版本控制、以及项目管理流程对于最终产品的成功至关重要，而这些“软性”但实际影响巨大的环节，在这本书里几乎没有体现。这让我感觉这本书的视角略显“学院派”，更关注技术本身，而对工程实践中复杂的人机协作和项目控制的考量稍显欠缺。所以，如果你的目标是成为一个能全面掌控项目周期的技术领导者，这本书提供的技术深度很棒，但你可能还需要补充大量关于项目管理和团队协作的知识。

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这本书的封面设计挺有意思的，黑色的主色调配上一些电路图的元素，看起来挺专业。拿到手的时候，感觉纸质还不错，印刷质量也挺清晰的。我本来对这个领域了解不多，主要是想找一本能系统介绍基础概念的书，这本的内容量确实很足，感觉可以当作工具书来查阅。不过，刚翻了几页，感觉对新手来说可能有点门槛。里面的术语和概念介绍得比较深入，没有太多那种“小白友好”的引导。比如，刚开始讲到一些数字电路的基础理论时，感觉信息量有点大，需要花时间去理解和消化。书里面的图表绘制得很规范，逻辑性很强，这对于理解复杂的电路结构是有很大帮助的。但说实话，如果对这方面没有一点背景知识，直接看可能会觉得有点吃力，需要结合其他资料辅助学习。总的来说，这本书给我的第一印象是内容扎实，排版严谨，但不太适合纯粹的入门者。

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这本书的结构安排上，我个人觉得有些地方的衔接处理得不够流畅。比如，有些章节的跳转非常迅速，从一个高度抽象的概念直接跳到具体的实现细节，中间缺少必要的过渡性解释。这使得在阅读一些关键技术点时，我需要反复回溯前面的内容才能理清思路。另外，书中引用的参考资料和最新技术进展的更新速度似乎跟不上行业变化。虽然核心的经典理论是稳定的，但在EDA领域，工具和方法的迭代速度非常快，如果能多加入一些近几年的新颖设计方法或者新兴工艺节点的讨论，这本书的价值会更有时效性。在排版上，公式的密度比较高，有时候一行内塞了太多数学符号，视觉上会造成一定的压力，阅读体验略有下降。希望未来再版时，能考虑增加一些实体的项目解析，让抽象的理论与实际应用结合得更紧密一些。

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