数字集成电路教程（第二版）/普通高等教育“十一五”国家级规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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龙忠琪，龙胜春 编

图书标签:

• 数字电路
• 集成电路
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• 高等教育
• 十一五规划
• 电路分析
• 数字逻辑
• 半导体
• 模拟电路

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030184719

版次：2

商品编码：11616296

包装：平装

丛书名： 普通高等教育“十一五”国家级规划教材

开本：16开

出版时间：2007-02-01

用纸：胶版纸

页数：355

字数：436000

正文语种：中文

内容简介

　　《数字集成电路教程（第二版）/普通高等教育“十一五”国宝规划教材》共13章，分为6个部分：数字电路分析设计基础、组合逻辑电路、时序逻辑电路、数—模和模—数转换电路、逻辑电路的机助设计、基础练习题与思考题。重点介绍高速和超高速CMOS、BiCMOS及LSTTL数字集成电路芯片的原理、应用和基本理论方法，包括PLD器件的原理和应用、数字电路CAD设计技术等。《数字集成电路教程（第二版）/普通高等教育“十一五”国宝规划教材》理论和实践并重，内有大量集成芯片应用实例。
　　《数字集成电路教程（第二版）/普通高等教育“十一五”国宝规划教材》适于高等院校电气信息类专业师生作为教材，也可供相关专业的科技人员参考。

作者简介

　　龙忠琪，山东临邑人，1939年5月生。浙江工业大学教授，长期从事电子科学技术与微波集成电路仿真方面的教学与研究。1964年西安电子科技大学自动控制系毕业，曾于1990-1991年在德国亚琛工大高访近两年。先后主持国家自然科学基金资助项目、国家重大军工科研项目等多项，获全国科学大会重大科研成就奖、省部级科研成果奖等多项，发表论文数十篇；在科学出版社、高等教育出版社和、国防工业出版社等出版《微波集成电路仿真》等专著、《数字集成电路教程》等教材、《低噪声电子设计》等译作共16部，约600多万字。曾获“优秀教师”、“教学名师”称号，被全校学生评为“我最喜爱的老师”。

内页插图

目录

第二版前言
第一版前言
第一部分 数字电路分析设计基础
1 绪论
1.1 数字电路、数字信号与数字系统
1.2 数字电子技术的发展与应用
1.3 数字系统中的信息表征
2 逻辑代数基础
2.1 概述
2.2 逻辑代数中的基本运算
2.3 逻辑代数中的基本公式
2.4 逻辑代数中的基本定理
2.5 逻辑函数及其表示方法
2.6 逻辑函数的化简
2.7 本章小结

第二部分 组合逻辑电路
3 逻辑门电路
3.1 概述
3.2 MOS门电路
3.3 双极型门电路
3.4 BiCMOS电路
3.5 本章小结
4 组合逻辑电路的组成及其分析设计方法
4.1 组合逻辑电路的组成
4.2 组合逻辑电路的分析方法
4.3 组合逻辑电路的设计方法
4.4 组合逻辑电路中的险象
5 常用中大规模组合逻辑电路
5.1 编码器
5.2 译码器
5.3 数据选择器
5.4 运算电路
5.5 只读存储器（ROM）
5.6 MSI/LSI组合电路芯片的位扩展技术
5.7 用MSI/LSI标准电路芯片设计组合电路
5.8 本章小结
6 可编程组合逻辑器件
6.1 可编程逻辑器件概述
6.2 PLA（可编程逻辑阵列）
6.3 PAL
6.4 用FPLA设计组合逻辑电路

第三部分 时序逻辑电路
7 触发器
7.1 RS触发器
7.2 D触发器
7.3 JK触发器
7.4 施密特触发器
7.5 单稳态触发器
7.6 555定时器
7.7 本章小结
8 常用MSI/LSI时序逻辑电路
8.1 时序逻辑电路的组成及功能描述方法
8.2 寄存器和移位寄存器
8.3 计数器
8.4 可读/写存储器
9 时序逻辑电路的分析与综合
9.1 时序逻辑电路的分析
9.2 用SSI电路芯片设计时序电路
9.3 用MSl/LSI电路芯片设计时序电路
10 可编程时序逻辑器件
10.1 寄存可编程逻辑阵列（RPLA）
10.2 通用阵列逻辑（GAL）
10.3 FPGA
10.4 用PLD器件设计时序电路及PLD器件的选用
10.5 本章小结

第四部分 数-模和模-数转换电路
11 D/A转换电路
11.1 基本DAC电路
11.2 常用DAC芯片及其应用举例
11.3 DAC的主要性能参数及芯片选用方法
12 A/D转换电路
12.1 A/D转换的基本概念
12.2 基本ADC电路
12.3 常用ADC芯片及其典型应用举例
12.4 ADC的主要性能参数及芯片选用

第五部分 逻辑电路的机助设计
13 数字电路CAD
13.1 数字电路CAD设计流程
13.2 数字电路的建模
13.3 设计综合
13.4 设计仿真
13.5 模块系统CAD
13.6 时序电路CAD
13.7 PLD电路CAD
13.8 本章小结

第六部分 基础练习题与思考题
附录I 常用逻辑单元图形符号
附录I 《电气图用图形符号——二进制逻辑单元》（GB4728.12-85）简介
附录Ⅱ 半导体器件及半导体电路知识入门
参考文献
作者简介

《微电子技术概论：原理与应用》 内容简介： 在当今信息时代，微电子技术已成为推动社会进步和科技发展的核心驱动力。从智能手机的芯片到高性能计算的服务器，从医疗设备到航空航天，微电子技术的触角无处不在，深刻地改变着我们的生活方式和工作模式。本书旨在为读者提供一个全面、系统而又深入浅出的微电子技术概论，带领大家走进这个充满挑战与机遇的领域。 本书内容涵盖了微电子技术的原理、发展历程、关键技术以及广泛的应用领域。我们从微观的半导体材料出发，逐步深入到晶体管的物理特性，再到集成电路的设计与制造流程，力求为读者构建一个完整的技术知识体系。同时，本书也关注微电子技术的最新发展趋势，探讨前沿技术在不同领域中的应用潜力，希望能激发读者对该领域的兴趣，并为其未来的学习与研究提供有益的启示。 第一部分：微电子技术基石——半导体材料与器件 本部分是理解微电子技术的基础。我们将从物质世界的微观层面入手，介绍构成现代电子设备的核心——半导体材料。 半导体材料的奥秘： 本章将深入探讨硅（Si）、锗（Ge）以及一些化合物半导体（如砷化镓 GaAs）的晶体结构、能带理论以及导电特性。我们会解释为什么这些材料具有独特的电学性能，以及如何通过掺杂技术来改变其导电率，从而制造出各种半导体器件。我们将详细介绍P型半导体和N型半导体的形成机制，以及载流子的概念。 晶体管：微电子世界的开关： 晶体管是现代集成电路的基本组成单元，其发明是微电子技术发展史上的里程碑。本章将重点介绍两种最主要的晶体管类型：双极结型晶体管（BJT）和金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET）。我们将详细阐述它们的结构、工作原理、伏安特性曲线以及它们在放大和开关电路中的应用。特别是MOSFET，我们将深入剖析其沟道形成、栅极控制机制以及不同工艺类型（如NMOS和PMOS）的特点，为后续理解CMOS电路打下坚实基础。 其他重要半导体器件： 除了晶体管，还有许多其他重要的半导体器件在微电子系统中扮演着关键角色。本章将介绍二极管（如PN结二极管、齐纳二极管、发光二极管LED、光电二极管PD）、电阻、电容等基本有源和无源器件的原理、特性和典型应用。理解这些基本器件有助于读者更全面地认识集成电路的构成。 第二部分：集成电路的设计与制造——从蓝图到现实 集成电路（IC）是将海量半导体器件集成在一块芯片上的技术，是微电子技术的核心体现。本部分将带领读者了解集成电路的“诞生”过程。 集成电路的构成与分类： 本章将介绍集成电路的基本概念，包括其与分立元件电路的区别和优势。我们将对集成电路进行分类，主要介绍数字集成电路和模拟集成电路两大类，并探讨它们的特点、设计方法和应用领域。同时，也会简要介绍混合信号集成电路。 数字集成电路设计基础： 数字集成电路是实现逻辑运算和数据处理的基础。本章将从逻辑门（AND, OR, NOT, XOR等）开始，介绍组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计原理。我们将讲解如何使用布尔代数和逻辑图来描述和设计数字电路，并介绍常见的逻辑系列（如TTL和CMOS）及其特点。对于更复杂的数字系统，我们将触及寄存器、计数器、状态机等基本模块的设计。 超大规模集成电路（VLSI）设计流程： VLSI是现代集成电路设计的关键。本章将详细介绍VLSI的整个设计流程，从系统级设计（System Design）、寄存器传输级（RTL）设计，到逻辑综合（Logic Synthesis）、物理设计（Physical Design，包括布局布线 Placement and Routing），以及验证（Verification）。我们将阐述每个阶段的目标、常用的EDA（Electronic Design Automation）工具以及设计中的挑战，如功耗、时序和面积优化。 集成电路制造工艺概览： 集成电路的制造是一个极其复杂且精密的工业过程。本章将概述集成电路的主要制造步骤，包括晶圆准备（Wafer Preparation）、氧化（Oxidation）、光刻（Photolithography）、刻蚀（Etching）、薄膜沉积（Thin Film Deposition）、离子注入（Ion Implantation）和金属化（Metallization）等。我们将解释这些工艺如何一步步地在硅片上构建出微观的电路结构，并强调其对芯片性能和良率的关键影响。 第三部分：微电子技术的应用与前沿发展 微电子技术是现代社会不可或缺的一部分，其应用领域不断拓展，技术也在持续革新。 微处理器与存储器： 微处理器（CPU）是数字集成电路的典型代表，它是计算机的大脑。本章将介绍微处理器的基本架构，如指令集、流水线、缓存等。同时，我们也会探讨各种类型的存储器，如SRAM、DRAM、Flash Memory等，以及它们在数据存储和访问中的作用。 通信与信号处理中的微电子技术： 现代通信系统严重依赖于高性能的微电子器件。本章将介绍射频（RF）集成电路、模数/数模转换器（ADC/DAC）在无线通信、基带信号处理中的作用。我们将讨论这些器件如何实现信号的调制、解调、放大和数字转换，为我们提供高速、可靠的通信体验。 嵌入式系统与物联网（IoT）： 嵌入式系统是将微电子器件集成到特定功能设备中的技术，而物联网是其重要的应用方向。本章将介绍嵌入式处理器的特点、嵌入式软件开发以及传感器、执行器等关键组件。我们将探讨微电子技术如何赋能智能家居、智能穿戴、工业自动化等物联网应用，实现万物互联。 人工智能（AI）与高性能计算（HPC）中的微电子需求： AI和HPC对计算能力提出了前所未有的要求，这直接推动了微电子技术的创新。本章将探讨AI芯片（如GPU、TPU）的设计理念，它们如何在并行处理和矩阵运算方面进行优化。同时，我们也会关注HPC领域对低功耗、高性能处理器以及高速互联技术的需求。 微电子技术的未来展望： 随着摩尔定律的挑战以及新材料、新器件的出现，微电子技术正迈向新的高度。本章将探讨当前微电子技术面临的瓶颈，如功耗、散热、量子效应等，并展望未来的发展方向，包括三维集成（3D IC）、先进封装技术、新型半导体材料（如二维材料）、神经形态计算（Neuromorphic Computing）以及量子计算等。我们将分析这些前沿技术可能带来的颠覆性变革。 目标读者： 本书适合高等院校电子信息工程、微电子学、计算机科学与技术、自动化等相关专业本科生、研究生作为教材或参考书。同时，也面向对微电子技术感兴趣的工程师、研究人员以及科技爱好者，帮助他们建立扎实的理论基础，了解行业发展动态，为从事相关领域的工作或深入研究打下坚实基础。 学习目标： 通过学习本书，读者将能够： 1. 理解半导体材料的基本性质和晶体管的工作原理。 2. 掌握数字集成电路和模拟集成电路的基本设计概念。 3. 了解集成电路的典型设计流程和制造工艺。 4. 认识微电子技术在通信、计算、物联网等领域的重要应用。 5. 初步了解微电子技术的前沿发展趋势和未来方向。 本书力求用清晰的语言、丰富的插图和恰当的示例，将复杂的微电子技术原理呈现在读者面前，希望能成为您探索微电子世界的一本实用指南。

评分☆☆☆☆☆

这是一本让我眼前一亮的教材。与我过去接触过的一些技术书籍相比，这本书在理论深度和实践指导性上取得了很好的平衡。作者在阐述每一个电路概念时，都力求用最精炼的语言和最清晰的逻辑，避免了不必要的冗余和过于学术化的表述。尤其让我印象深刻的是，书中对于CMOS工艺下的基本门电路的讲解，不仅给出了逻辑功能，还简要触及了其晶体管级实现，虽然不是深入的微电子制造过程，但这种“知其然，更知其所以然”的介绍，对于理解数字集成电路的物理基础非常有帮助。另外，本书在对复杂数字系统的介绍上也做得相当不错，比如有限状态机（FSM）的设计，作者不仅讲解了如何构建状态转移图和状态表，还给出了如何将其转化为硬件描述语言（HDL）的基本思路，这为我今后学习Verilog或VHDL打下了良好的基础。虽然我还没有机会用这本书来指导实际的硬件设计，但可以预见，书中提供的原理和方法论，对于任何想要从事集成电路设计或相关领域的读者来说，都将是宝贵的财富。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样一名有一定模拟电路基础，但对数字集成电路涉足不深的读者来说，这本《数字集成电路教程》无疑是一扇通往新世界的大门。它最打动我的地方在于，并没有一开始就抛出晦涩难懂的公式和模型，而是从大家都能理解的逻辑层面入手，逐步深入。例如，在讲解触发器时，作者没有直接祭出时序图和状态转移表，而是先用通俗易懂的语言解释了“记忆”的概念，再引出D触发器、JK触发器等不同类型的结构，并细致地分析了它们各自的优缺点和适用场景。这种“由浅入深，化繁为简”的教学方法，极大地降低了学习门槛，让我能够更轻松地掌握那些看起来复杂的核心概念。而且，书中还穿插了大量的实际应用案例，比如计数器在数码显示中的应用，移位寄存器在数据传输中的作用等等，这些生动的例子让我能够将抽象的电路原理与现实世界联系起来，对数字集成电路的功能和价值有了更深刻的认识。虽然我还在初学阶段，但这本书已经让我感受到了数字电路的魅力，并激起了我深入探索的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

我一直觉得，一本好的技术教程，不仅要有扎实的理论基础，更要有清晰的脉络和引人入胜的讲解方式，而这本《数字集成电路教程》在这两方面都做得相当出色。它最吸引我的一点是，在讲解一些复杂概念时，作者总能找到非常贴切的比喻或类比，将抽象的逻辑关系具象化，让我能够轻松理解，比如在解释状态机的同步和异步时，作者用了“乐队指挥”和“各自为政”来形容，一下子就抓住了关键。而且，书中对于一些重要的芯片设计理念，如低功耗设计、时序收敛等，都有初步的介绍，虽然不是深入探讨，但足以让我们对这些前沿领域有一个初步的认识，并激发起进一步学习的兴趣。这本书的排版也相当舒适，图文并茂，重点突出，阅读起来不会感到疲惫。对于我来说，一本好的教材能让我“读得懂、记得住、用得上”，而这本书显然做到了。它就像一位循循善诱的老师，引领我一步步走近数字集成电路的奇妙世界。

评分☆☆☆☆☆

对于我这种动手能力强、喜欢通过实践来学习的人来说，这本书简直就是为我量身定做的。它不仅仅是一本“纸上谈兵”的书，更像是一位经验丰富的工程师在手把手地教我。书中有很多地方都非常注重原理和实践的结合，比如在讲解ADC和DAC时，作者并没有仅仅停留在理论层面，而是详细地分析了不同类型的数模转换和模数转换电路的工作原理、精度以及各自的优缺点，并且还提到了在实际应用中需要考虑的噪声、电源等问题。这让我觉得非常有价值，因为我总是希望了解一个电路在实际工作时会遇到哪些挑战。此外，书中还包含了一些非常有启发性的设计流程和技巧，例如在设计时如何进行模块化划分，如何进行时序约束和时钟域处理等，这些都是在理论学习中很难接触到的宝贵经验。虽然我还没有完全消化书中的所有内容，但已经能感受到这本书在培养我的工程思维和解决实际问题的能力方面，起到了非常关键的作用。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计虽然朴实，但却散发出一种沉甸甸的专业感，仿佛在无声地宣告着它扎实的学术底蕴。翻开第一页，扑面而来的是清晰的逻辑和条理，作者显然花了很多心思来构建一个循序渐进的学习路径。从最基础的数字逻辑门电路原理讲起，到更复杂的时序逻辑、存储器，再到最后关于FPGA和ASIC的初步介绍，每一个环节都衔接得恰到好处，不会让人觉得突然跳跃或者遗漏了关键的概念。特别是书中对于各种逻辑符号和波形图的绘制，都力求准确规范，这对于我们初学者来说至关重要，能够帮助我们建立起对数字电路最直观的理解。而且，每章末尾都配有精心设计的习题，这些习题的难度梯度明显，既有巩固基础的概念题，也有需要综合运用知识解决的小型设计问题，这极大地提升了学习效率，让我在巩固理论知识的同时，也能初步体验到电路设计的乐趣。我尤其喜欢书中对一些经典电路模块的剖析，比如加法器、寄存器等，作者不仅给出了原理图，还深入浅出地讲解了它们的工作流程和关键参数，这让我受益匪浅。