9787030221780 电子创新设计技术 科学出版社 陈赜,邹道胜 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

基本信息

书名：电子创新设计技术

定价：26.00元

作者：陈赜,邹道胜

出版社：科学出版社

出版日期：2008-12-01

ISBN：9787030221780

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.341kg

编辑推荐

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内容提要

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本书是“普通高等院校工程训练系列教材”之一，详细介绍了大学生在现代电子设计工程实训与创新中所用到的主要创新思维方法与电子创新设计技术，接着介绍了现代电子产品的设计方法、电子测试技术、技术报告写作以及创新设计专题实践训练等内容。
本书可作为高等院校与职业技术院校现代电子技术概论、现代电子技术课程设计、大学生电子创新设计培训的教材，也可以作为现代电子设计工程技术人员的参考书。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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探索电子世界的新篇章：创新设计技术与未来展望 引言 在信息技术飞速发展的浪潮中，电子产品早已渗透到我们生活的方方面面，成为现代社会不可或缺的组成部分。从智能手机、平板电脑到复杂的工业控制系统、尖端的医疗设备，无不彰显着电子技术的强大力量。而这一切的背后，是无数工程师和设计师们辛勤的付出，他们将创新的理念转化为实际的产品，不断推动着科技的进步。本书旨在深入探讨电子创新设计技术的精髓，揭示驱动现代电子设备不断迭代升级的关键驱动力，并展望其未来的发展趋势。我们将从基础原理出发，逐步深入到先进的设计方法与实践，力求为读者呈现一幅全面而生动的电子创新设计图景。 第一章：电子创新设计的基石——核心理论与技术回顾 任何伟大的创新都建立在坚实的基础之上。本章将系统回顾电子创新设计所依赖的核心理论与技术。我们将从最基本的半导体物理学原理入手，理解 PN 结、场效应管、双极型晶体管等核心器件的构造与工作机制。在此基础上，进一步探讨数字电路与模拟电路的设计基础，包括逻辑门、时序电路、运算放大器、滤波器等关键模块的构建。 半导体器件原理 revisited： 深入剖析不同类型半导体器件的能带结构、载流子输运特性，以及它们如何被巧妙地集成到复杂的电路中。我们将关注最新的半导体材料（如氮化镓、碳化硅）在提升器件性能和拓展应用领域方面的潜力。 数字电路设计与验证： 涵盖从逻辑门电路到复杂微处理器架构的设计流程。重点介绍硬件描述语言（HDL）如 Verilog 和 VHDL 的应用，以及仿真、综合、布局布线等关键步骤。我们将探讨低功耗设计、时序约束和面积优化等在现代数字IC设计中的重要性。 模拟电路设计与优化： 深入理解信号放大、滤波、调制、解调等基本模拟电路功能的设计。讨论运算放大器的性能指标（如带宽、增益、噪声）以及它们在实际电路设计中的权衡。同时，我们将考察模拟电路在高速通信、传感器接口等领域的创新应用。 嵌入式系统基础： 阐述微控制器、微处理器与外围设备如何协同工作，构成功能强大的嵌入式系统。介绍实时操作系统（RTOS）的概念及其在嵌入式开发中的作用，以及常用的通信接口（如 SPI, I2C, UART）及其应用。 第二章：创新设计的驱动力——关键技术与新兴趋势 电子创新并非一蹴而就，而是由一系列关键技术的发展和融合驱动的。本章将聚焦那些深刻影响电子产品设计与性能的关键技术，并展望未来几年的发展趋势。 先进的集成电路（IC）设计与制造： 探讨摩尔定律的延续与挑战，以及 FinFET、GAA FET 等新一代晶体管结构如何应对缩小尺寸带来的物理限制。我们将深入了解先进的封装技术，如 2.5D 和 3D 封装，如何实现更高集成度和更佳的性能。 低功耗设计与能源效率： 随着便携式设备和物联网（IoT）的普及，低功耗设计已成为电子创新的核心。本章将剖析各种低功耗设计策略，包括时钟门控、电源门控、动态电压频率调整（DVFS）以及新型低功耗器件的应用。 物联网（IoT）与边缘计算： 探讨如何设计能够连接、感知、处理和通信的物联网设备。重点关注传感器技术、无线通信协议（如 Wi-Fi, Bluetooth, LoRa）以及边缘计算的兴起，它将数据处理能力推向设备端，减少延迟并提高安全性。 人工智能（AI）与机器学习（ML）在硬件中的应用： 随着 AI 技术的爆发，将其集成到硬件设计中已成为一个重要方向。本章将介绍专门为 AI 计算设计的芯片（如 TPU, NPU）及其架构，以及如何在硬件层面加速 AI 模型的推理和训练。 新材料与新工艺的应用： 探索如石墨烯、二维材料等新型半导体材料在提升电子器件性能方面的潜力。讨论柔性电子、可穿戴设备等领域对新材料与新工艺提出的挑战与机遇。 第三章：创新设计的流程与方法论 成功的电子创新设计离不开系统化的流程和高效的方法论。本章将详细阐述从概念提出到产品实现的完整设计流程，以及在设计过程中常用的创新方法。 需求分析与系统架构设计： 强调深入理解用户需求和市场趋势，并将其转化为清晰的技术规格。讨论如何进行系统级的功能划分和模块定义，并在此基础上进行初步的系统架构设计。 原型开发与快速迭代： 介绍使用 FPGA、开发板等工具进行快速原型开发的重要性。阐述敏捷开发方法论在电子设计中的应用，通过小步快跑、持续验证来加速产品迭代。 仿真与验证技术： 重点介绍各种仿真工具（如 SPICE, SystemVerilog）在电路和系统级验证中的作用。讨论形式化验证、覆盖率分析等高级验证技术，以确保设计的正确性和可靠性。 可制造性设计（DFM）与可测试性设计（DFT）： 强调在设计早期就考虑生产制造的可行性和测试的便捷性。讨论如何通过 DFM 和 DFT 技术来降低制造成本、提高良品率并缩短产品上市时间。 设计工具链的演进： 介绍当前主流的电子设计自动化（EDA）工具，包括原理图编辑器、PCB 布局布线软件、IC 设计工具等。讨论云端 EDA 和 AI 辅助设计工具的出现，如何进一步提升设计效率。 第四章：创新设计中的挑战与机遇 电子创新设计并非一帆风顺，在前进的道路上充满了挑战，同时也孕育着巨大的机遇。本章将对这些挑战与机遇进行深入的分析。 日益增长的复杂性与集成度： 随着电子系统集成度的不断提高，管理和验证复杂设计已成为一项艰巨的任务。我们将探讨如何通过模块化设计、IP 重用和先进的验证方法来应对这一挑战。 功耗、性能和成本的权衡： 在实际设计中，常常需要在功耗、性能和成本之间做出艰难的权衡。本章将分析如何通过精细的设计和优化来找到最佳的平衡点。 安全性与隐私保护： 随着网络化和智能化程度的提高，电子产品的安全性和隐私保护问题日益突出。我们将讨论如何在硬件和软件层面设计安全可靠的电子系统。 可持续性与环保设计： 绿色环保的理念日益深入人心，电子产品的生命周期管理和能效提升成为重要的设计考量。本章将探讨如何设计更加环保和可持续的电子产品。 新兴应用领域的拓展： 诸如自动驾驶、智能医疗、虚拟现实/增强现实（VR/AR）、航空航天等新兴应用领域，为电子创新设计带来了前所未有的机遇。我们将分析这些领域对电子技术提出的独特需求和未来的发展方向。 第五章：未来展望——下一代电子创新设计 展望未来，电子创新设计将继续朝着更智能、更互联、更可持续的方向发展。本章将描绘下一代电子创新设计的蓝图。 AI 驱动的设计自动化： 探讨人工智能将如何深刻地改变电子设计流程，从自动化的电路生成、参数优化到智能化的验证和故障诊断。 生物电子学与仿生设计： 探索将生物学原理融入电子设计，开发具有生物兼容性、自适应性和自修复能力的电子器件和系统。 量子计算的潜在影响： 简要介绍量子计算的基本原理，并探讨其未来可能对电子设计，尤其是在算法优化和新型材料发现方面带来的颠覆性影响。 全栈式系统设计： 强调软硬件协同设计的重要性，从芯片到应用软件，实现端到端的优化和集成。 开放式创新与生态系统： 讨论开源硬件、标准协议和协作平台在推动电子创新中的作用，以及构建强大的创新生态系统的重要性。 结论 电子创新设计是一门不断演进的学科，它融合了科学、工程与艺术。本书力求从理论到实践，从当前到未来，全面而深入地展现电子创新设计的魅力与挑战。通过对核心技术的掌握、对创新流程的理解以及对未来趋势的把握，相信每一位读者都能在电子创新的道路上，发现属于自己的光芒，共同塑造一个更加智能、便捷和美好的未来。