9787030221780 電子創新設計技術 科學齣版社 陳賾,鄒道勝 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

基本信息

書名：電子創新設計技術

定價：26.00元

作者：陳賾,鄒道勝

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2008-12-01

ISBN：9787030221780

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

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內容提要

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本書是“普通高等院校工程訓練係列教材”之一，詳細介紹瞭大學生在現代電子設計工程實訓與創新中所用到的主要創新思維方法與電子創新設計技術，接著介紹瞭現代電子産品的設計方法、電子測試技術、技術報告寫作以及創新設計專題實踐訓練等內容。
本書可作為高等院校與職業技術院校現代電子技術概論、現代電子技術課程設計、大學生電子創新設計培訓的教材，也可以作為現代電子設計工程技術人員的參考書。

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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探索電子世界的新篇章：創新設計技術與未來展望 引言 在信息技術飛速發展的浪潮中，電子産品早已滲透到我們生活的方方麵麵，成為現代社會不可或缺的組成部分。從智能手機、平闆電腦到復雜的工業控製係統、尖端的醫療設備，無不彰顯著電子技術的強大力量。而這一切的背後，是無數工程師和設計師們辛勤的付齣，他們將創新的理念轉化為實際的産品，不斷推動著科技的進步。本書旨在深入探討電子創新設計技術的精髓，揭示驅動現代電子設備不斷迭代升級的關鍵驅動力，並展望其未來的發展趨勢。我們將從基礎原理齣發，逐步深入到先進的設計方法與實踐，力求為讀者呈現一幅全麵而生動的電子創新設計圖景。 第一章：電子創新設計的基石——核心理論與技術迴顧 任何偉大的創新都建立在堅實的基礎之上。本章將係統迴顧電子創新設計所依賴的核心理論與技術。我們將從最基本的半導體物理學原理入手，理解 PN 結、場效應管、雙極型晶體管等核心器件的構造與工作機製。在此基礎上，進一步探討數字電路與模擬電路的設計基礎，包括邏輯門、時序電路、運算放大器、濾波器等關鍵模塊的構建。 半導體器件原理 revisited： 深入剖析不同類型半導體器件的能帶結構、載流子輸運特性，以及它們如何被巧妙地集成到復雜的電路中。我們將關注最新的半導體材料（如氮化鎵、碳化矽）在提升器件性能和拓展應用領域方麵的潛力。 數字電路設計與驗證： 涵蓋從邏輯門電路到復雜微處理器架構的設計流程。重點介紹硬件描述語言（HDL）如 Verilog 和 VHDL 的應用，以及仿真、綜閤、布局布綫等關鍵步驟。我們將探討低功耗設計、時序約束和麵積優化等在現代數字IC設計中的重要性。 模擬電路設計與優化： 深入理解信號放大、濾波、調製、解調等基本模擬電路功能的設計。討論運算放大器的性能指標（如帶寬、增益、噪聲）以及它們在實際電路設計中的權衡。同時，我們將考察模擬電路在高速通信、傳感器接口等領域的創新應用。 嵌入式係統基礎： 闡述微控製器、微處理器與外圍設備如何協同工作，構成功能強大的嵌入式係統。介紹實時操作係統（RTOS）的概念及其在嵌入式開發中的作用，以及常用的通信接口（如 SPI, I2C, UART）及其應用。 第二章：創新設計的驅動力——關鍵技術與新興趨勢 電子創新並非一蹴而就，而是由一係列關鍵技術的發展和融閤驅動的。本章將聚焦那些深刻影響電子産品設計與性能的關鍵技術，並展望未來幾年的發展趨勢。 先進的集成電路（IC）設計與製造： 探討摩爾定律的延續與挑戰，以及 FinFET、GAA FET 等新一代晶體管結構如何應對縮小尺寸帶來的物理限製。我們將深入瞭解先進的封裝技術，如 2.5D 和 3D 封裝，如何實現更高集成度和更佳的性能。 低功耗設計與能源效率： 隨著便攜式設備和物聯網（IoT）的普及，低功耗設計已成為電子創新的核心。本章將剖析各種低功耗設計策略，包括時鍾門控、電源門控、動態電壓頻率調整（DVFS）以及新型低功耗器件的應用。 物聯網（IoT）與邊緣計算： 探討如何設計能夠連接、感知、處理和通信的物聯網設備。重點關注傳感器技術、無綫通信協議（如 Wi-Fi, Bluetooth, LoRa）以及邊緣計算的興起，它將數據處理能力推嚮設備端，減少延遲並提高安全性。 人工智能（AI）與機器學習（ML）在硬件中的應用： 隨著 AI 技術的爆發，將其集成到硬件設計中已成為一個重要方嚮。本章將介紹專門為 AI 計算設計的芯片（如 TPU, NPU）及其架構，以及如何在硬件層麵加速 AI 模型的推理和訓練。 新材料與新工藝的應用： 探索如石墨烯、二維材料等新型半導體材料在提升電子器件性能方麵的潛力。討論柔性電子、可穿戴設備等領域對新材料與新工藝提齣的挑戰與機遇。 第三章：創新設計的流程與方法論 成功的電子創新設計離不開係統化的流程和高效的方法論。本章將詳細闡述從概念提齣到産品實現的完整設計流程，以及在設計過程中常用的創新方法。 需求分析與係統架構設計： 強調深入理解用戶需求和市場趨勢，並將其轉化為清晰的技術規格。討論如何進行係統級的功能劃分和模塊定義，並在此基礎上進行初步的係統架構設計。 原型開發與快速迭代： 介紹使用 FPGA、開發闆等工具進行快速原型開發的重要性。闡述敏捷開發方法論在電子設計中的應用，通過小步快跑、持續驗證來加速産品迭代。 仿真與驗證技術： 重點介紹各種仿真工具（如 SPICE, SystemVerilog）在電路和係統級驗證中的作用。討論形式化驗證、覆蓋率分析等高級驗證技術，以確保設計的正確性和可靠性。 可製造性設計（DFM）與可測試性設計（DFT）： 強調在設計早期就考慮生産製造的可行性和測試的便捷性。討論如何通過 DFM 和 DFT 技術來降低製造成本、提高良品率並縮短産品上市時間。 設計工具鏈的演進： 介紹當前主流的電子設計自動化（EDA）工具，包括原理圖編輯器、PCB 布局布綫軟件、IC 設計工具等。討論雲端 EDA 和 AI 輔助設計工具的齣現，如何進一步提升設計效率。 第四章：創新設計中的挑戰與機遇 電子創新設計並非一帆風順，在前進的道路上充滿瞭挑戰，同時也孕育著巨大的機遇。本章將對這些挑戰與機遇進行深入的分析。 日益增長的復雜性與集成度： 隨著電子係統集成度的不斷提高，管理和驗證復雜設計已成為一項艱巨的任務。我們將探討如何通過模塊化設計、IP 重用和先進的驗證方法來應對這一挑戰。 功耗、性能和成本的權衡： 在實際設計中，常常需要在功耗、性能和成本之間做齣艱難的權衡。本章將分析如何通過精細的設計和優化來找到最佳的平衡點。 安全性與隱私保護： 隨著網絡化和智能化程度的提高，電子産品的安全性和隱私保護問題日益突齣。我們將討論如何在硬件和軟件層麵設計安全可靠的電子係統。 可持續性與環保設計： 綠色環保的理念日益深入人心，電子産品的生命周期管理和能效提升成為重要的設計考量。本章將探討如何設計更加環保和可持續的電子産品。 新興應用領域的拓展： 諸如自動駕駛、智能醫療、虛擬現實/增強現實（VR/AR）、航空航天等新興應用領域，為電子創新設計帶來瞭前所未有的機遇。我們將分析這些領域對電子技術提齣的獨特需求和未來的發展方嚮。 第五章：未來展望——下一代電子創新設計 展望未來，電子創新設計將繼續朝著更智能、更互聯、更可持續的方嚮發展。本章將描繪下一代電子創新設計的藍圖。 AI 驅動的設計自動化： 探討人工智能將如何深刻地改變電子設計流程，從自動化的電路生成、參數優化到智能化的驗證和故障診斷。 生物電子學與仿生設計： 探索將生物學原理融入電子設計，開發具有生物兼容性、自適應性和自修復能力的電子器件和係統。 量子計算的潛在影響： 簡要介紹量子計算的基本原理，並探討其未來可能對電子設計，尤其是在算法優化和新型材料發現方麵帶來的顛覆性影響。 全棧式係統設計： 強調軟硬件協同設計的重要性，從芯片到應用軟件，實現端到端的優化和集成。 開放式創新與生態係統： 討論開源硬件、標準協議和協作平颱在推動電子創新中的作用，以及構建強大的創新生態係統的重要性。 結論 電子創新設計是一門不斷演進的學科，它融閤瞭科學、工程與藝術。本書力求從理論到實踐，從當前到未來，全麵而深入地展現電子創新設計的魅力與挑戰。通過對核心技術的掌握、對創新流程的理解以及對未來趨勢的把握，相信每一位讀者都能在電子創新的道路上，發現屬於自己的光芒，共同塑造一個更加智能、便捷和美好的未來。