数字电子技术应用/职业教育电子类专业“新课标”规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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肖义军 编

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• 电路分析
• 数字电路
• 模拟电路
• 电子工艺

出版社： 中南大学出版社

ISBN：9787548727194

版次：1

商品编码：12048169

包装：平装

丛书名： 职业教育电子类专业“新课标”规划教材

开本：6开

出版时间：2017-02-01

用纸：胶版纸

页数：146

字数：2501000

正文语种：中文

内容简介

　　《数字电子技术应用/职业教育电子类专业“新课标”规划教材》紧紧围绕课程目标重构知识体系结构，项目内容按照项目描述、学习目标、知识准备、任务实现、考核评价、拓展提高这六个环节来组织编写。编写中坚持以工作为本位、以职业实践能力培养为主线、以项目为载体的总体要求。每个项目的学习都以典型电子产品为载体设计的活动来进行，打破传统的学科体系，紧紧围绕工作任务来选择和组织课程内容，在任务的引领下学习理论知识，让学生在实践活动中掌握理论知识，实现理论与实践的一体化，提高岗位的职业能力。

目录

项目1 三人表决器的制作
1．1 项目描述
1．2 知识准备
1．2．1 基本逻辑门
1．2．2 简单组合逻辑门
1．2．3 集成逻辑门
1．2．4 做中学
1．2．5 数制与编码
1．2．6 逻辑代数的化简
1．2．7 逻辑电路图、真值表与逻辑函数的关系
1．3 任务实现
1．3．1 认识电路组成
1．3．2 认识工作过程
1．3．3 元器件的选用与检测
1．3．4 电路安装
1．3．5 电路调试与检测
1．4 考核评价
1．5 拓展提高
1．6 同步练习
1．6．1 填空题
1．6．2 选择题
1．6．3 综合题

项目2 数显逻辑笔的制作
2．1 项目描述
2．2 知识准备
2．2．1 组合逻辑电路分析与设计
2．2．2 编码器
2．2．3 做中学（一）
2．2．4 译码器
2．2．5 做中学（二）
2．3 任务实现
2．3．1 认识电路组成
2．3．2 认识工作过程
2．3．3 元器件的选用与检测
2．3．4 电路安装
2．3．5 电路调试与检测
2．4 考核评价
2．5 拓展提高
2．6 同步练习
2．6．1 填空题
2．6．2 选择题
2．6．3 综合题

项目3 四路抢答器的制作
3．1 项目描述
3．2 知识准备
3．2．1 RS触发器
3．2．2 做中学（一）
3．2．3 JK触发器
3． 2．4．做中学（二）
3．2．5 D触发器、T触发器、T'触发器
3．2．6 做中学
3．3 任务实现
3．3．1 认识电路组成
3．3．2 认识工作过程
3．3．3 元器件的选用与检测
3．3．4 电路安装
3．3．5 电路调试与检测
3．4 考核评价
3．5 拓展提高
3．6 同步练习
3．6．1 填空题
3．6．2 选择题
3．6．3 综合题

项目4 触摸门铃的制作
4．1 项目描述
4．2 知识准备
4．2．1 多谐振荡器
4．2．2 做中学（一）
4．2．3 单稳态触发器
4．2．4 做中学（二）
4．2．5 施密特触发器
4．2．6 555定时器及应用
4．3 任务实现
4．3．1 认识电路组成
4．3．2 认识工作过程
4．3．3 元器件的选用与检测
4．3．4 电路安装
4．3．5 电路调试与检测
4．4 考核评价
4．5 拓展提高
4．6 同步练习
4．6．1 填空题
4．6．2 选择题
4．6．3 综合题

项目5 电子幸运转盘的制作
5．1 项目描述
5．2 知识准备
5．2．1 时序逻辑电路的基本知识
5．2．2 寄存器
5．2．3 做中学（一）
5．2．4 计数器
5．2．5 做中学（二）
5．3 任务实现
5．3．1 认识电路组成
5．3．2 认识工作过程
5．3．3 元器件的选用与检测
5．3．4 电路安装
5．3．5 电路调试与检测
5．4 考核评价
5．5 拓展提高
5．6 同步练习
5．6．1 填空题
5．6．2 选择题
5．6．3 综合题

附录
附录1 部分常用数字集成电路的外引线排列图
附录2 D/A转换器简介
附录3 A/D转换器简介
附录4 存储器简介
参考文献

《集成电路设计与制造》 一、教材概述 《集成电路设计与制造》是一本面向高等职业院校电子信息类专业的规划教材。本书旨在系统介绍集成电路（IC）的基本概念、设计流程、制造工艺以及相关的测试与封装技术。教材紧密结合当前集成电路产业发展趋势与职业技能需求，注重理论与实践相结合，旨在培养学生掌握集成电路领域必需的基础知识、核心技能和创新能力，为从事集成电路设计、制造、测试、封装等相关岗位打下坚实基础。 二、编写思路与特色 1. 紧扣产业需求，突出就业导向： 本书在内容选取上，充分考虑了当前集成电路产业对人才的实际需求，特别是面向职业教育的特点，强调实际操作技能和解决工程实际问题的能力。教材内容涵盖了从器件基础到芯片设计的完整产业链条，力求让学生在毕业后能够快速适应行业工作。 2. 理论与实践并重，强化动手能力： 教材不仅阐述了集成电路相关的理论知识，更提供了丰富的实验和实训环节。通过模拟仿真软件的应用、EDA工具的实践操作以及简单器件的制作流程介绍，帮助学生将理论知识转化为实际操作技能。 3. 循序渐进，由浅入深： 教材内容组织结构清晰，从集成电路的基本原理入手，逐步深入到复杂的设计方法和制造工艺。语言力求通俗易懂，避免过于抽象的理论推导，注重概念的清晰阐释和实例的引入，便于学生理解和掌握。 4. 前沿技术融入，提升时代感： 教材在介绍经典理论的同时，也适时融入了当前集成电路领域的一些前沿技术和发展动态，如先进制造工艺、高性能计算芯片设计、人工智能芯片等，帮助学生了解行业最新发展方向，激发学习兴趣。 5. 配套资源丰富，支持教学应用： 本教材将配套提供丰富的教学资源，包括PPT课件、实验指导书、例题解析、习题库、仿真软件等，为教师的教学和学生的学习提供全方位的支持。 三、内容体系与章节设置 本书共分为十一章，详细内容如下： 第一章 集成电路概论 1.1 集成电路的发展历程与地位： 简述集成电路从萌芽到蓬勃发展的历史，阐述其在现代电子信息产业中的核心地位和不可替代性。 1.2 集成电路的分类与特点： 介绍不同类型的集成电路，如模拟集成电路、数字集成电路、混合信号集成电路，以及它们的各自特点和应用领域。 1.3 集成电路产业概览： 介绍集成电路产业链的构成，包括设计、制造、封装、测试等环节，以及主要的产业参与者和发展趋势。 1.4 集成电路的性能指标： 阐述衡量集成电路性能的关键指标，如功耗、速度、集成度、可靠性等，并说明这些指标的重要性。 1.5 集成电路的应用领域： 详细列举集成电路在通信、计算、消费电子、汽车电子、工业控制、医疗健康等各个领域的广泛应用，展示其强大的驱动力。 第二章 半导体材料与器件基础 2.1 导体、半导体与绝缘体： 讲解材料的电学特性，区分三者的基本性质和应用场景。 2.2 硅与化合物半导体材料： 介绍集成电路制造中常用的半导体材料，重点介绍硅的特性，以及GaAs、GaN等化合物半导体的特点和应用。 2.3 PN结的形成与特性： 深入讲解PN结的形成机理、载流子注入与扩散、势垒电容等，为理解半导体器件奠定基础。 2.4 场效应晶体管（FET）： 介绍MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）的工作原理、结构特性、电学参数以及其在数字电路中的核心地位。 2.5 双极型晶体管（BJT）： 讲解BJT的结构、工作原理、放大特性，以及在某些特定模拟电路中的应用。 2.6 其他半导体器件简介： 简要介绍二极管、电阻、电容等基本无源器件在集成电路中的实现方式。 第三章 集成电路制造工艺概述 3.1 集成电路制造流程图： 展示从晶圆制备到最终芯片封装的完整制造流程，让学生对整体过程有一个宏观认识。 3.2 晶圆制备： 介绍硅提纯、单晶生长（直拉法、区熔法）、晶棒切割、研磨、抛光等工艺，获得高质量的硅晶圆。 3.3 薄膜生长技术： 讲解化学气相沉积（CVD）、物理气相沉积（PVD）、热氧化等方法，用于在硅片表面形成各种功能薄膜（如SiO2、SiN、金属膜）。 3.4 光刻技术： 详细介绍光刻在集成电路制造中的核心作用，包括光刻胶、光罩、曝光、显影等关键步骤，以及光刻分辨率的影响因素。 3.5 刻蚀技术： 讲解干法刻蚀（等离子刻蚀）和湿法刻蚀（化学刻蚀）的原理、优缺点及应用，用于将薄膜上的图形转移到晶圆上。 3.6 离子注入与扩散： 介绍通过离子注入或高温扩散在半导体材料中引入杂质，形成PN结或改变半导体导电类型。 3.7 金属化技术： 讲解互连线（金属导线）的形成工艺，包括金属溅射、退火、电镀等，以及多层金属布线技术。 3.8 晶圆测试（CP）： 介绍在晶圆状态下对芯片进行的电学性能测试，筛选出不合格芯片。 第四章 集成电路设计流程与EDA工具 4.1 集成电路设计的层级： 介绍从系统级设计到门级网表，再到版图设计的不同抽象层次。 4.2 IC设计流程： 详细阐述数字IC设计的步骤：需求分析、架构设计、RTL编码（Verilog/VHDL）、逻辑综合、布局布线（Place & Route）、时序分析、功耗分析、物理验证（DRC/LVS）等。 4.3 模拟IC设计流程： 介绍模拟IC设计流程，包括电路原理图设计、器件模型选择、仿真分析、版图设计、版图后仿真等。 4.4 EDA（电子设计自动化）工具介绍： 4.4.1 RTL编码与仿真工具： 介绍如VCS、QuestaSim等仿真器，以及Verilog/VHDL语言的基本语法和设计风格。 4.4.2 逻辑综合工具： 讲解Synopsys Design Compiler、Cadence Genus等工具的作用，如何将RTL代码转换为门级网表。 4.4.3 布局布线工具： 介绍Synopsys IC Compiler/Fusion Compiler、Cadence Innovus等工具，实现标准单元的放置和连接。 4.4.4 版图设计工具： 介绍Cadence Virtuoso、Synopsys L-Edit等工具，进行电路的物理版图绘制。 4.4.5 验证与物理设计工具： 介绍Calibre、Assura等物理验证工具，检查设计规则（DRC）和版图与原理图一致性（LVS）。 4.5 常用EDA工具操作实例： 提供一个简单的数字电路（如加法器、D触发器）设计流程，演示如何使用EDA工具完成从RTL到版图的设计过程。 第五章 数字集成电路设计基础 5.1 数字逻辑门电路： 介绍CMOS工艺下实现基本逻辑门（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR）的结构和工作原理。 5.2 组合逻辑电路设计： 讲解如何使用逻辑门构建组合逻辑电路，如译码器、多路选择器、加法器、减法器等，并进行RTL描述。 5.3 时序逻辑电路设计： 介绍触发器（D触发器、JK触发器、SR触发器）的工作原理，以及如何构建寄存器、计数器、有限状态机（FSM）等时序逻辑电路。 5.4 存储单元设计： 讲解SRAM（静态随机访问存储器）和DRAM（动态随机访问存储器）的基本结构和读写原理，以及在IC中的实现。 5.5 常用数字模块设计： 介绍一些常见的数字模块，如分频器、移位寄存器、ADC（模数转换器）和DAC（数模转换器）的简化模型和应用。 第六章 模拟集成电路设计基础 6.1 模拟集成电路的特点与挑战： 探讨模拟电路的精度、噪声、失真、功耗等关键指标，以及在微小尺寸下的设计困难。 6.2 基本模拟电路单元： 6.2.1 差分放大器： 介绍差分放大器的结构、共模抑制比（CMRR）、差模增益，以及其在运算放大器等电路中的作用。 6.2.2 运算放大器（Op-Amp）： 讲解理想运放的模型，以及实际运放的关键参数（开环增益、带宽、输入失调电压、输入偏置电流等），并介绍其基本应用（如放大、滤波、积分）。 6.2.3 电流源与电流镜： 介绍恒流源的设计原理，以及电流镜电路的结构和应用。 6.2.4 偏置电路： 讲解如何设计稳定的偏置电路，为模拟电路提供合适的直流工作点。 6.3 信号调理电路： 介绍滤波电路（低通、高通、带通）、放大电路、衰减电路等。 6.4 模数混合信号电路简介： 简要介绍ADC和DAC的分类（如逐次逼近型、Σ-Δ型）和基本框图。 第七章 集成电路的性能分析与优化 7.1 时序分析（Timing Analysis）： 7.1.1 时钟与时序约束： 讲解时钟周期、建立时间（Setup Time）、保持时间（Hold Time）、时钟偏移（Clock Skew）等概念。 7.1.2 路径延迟计算： 介绍组合逻辑延迟和时钟树延迟的计算方法。 7.1.3 静态时序分析（STA）： 讲解STA工具（如PrimeTime）在验证时序收敛中的作用。 7.2 功耗分析（Power Analysis）： 7.2.1 动态功耗与静态功耗： 分析CMOS电路的动态功耗（开关功耗）和静态功耗（漏电流）。 7.2.2 功耗优化技术： 介绍时钟门控（Clock Gating）、电源门控（Power Gating）、动态电压频率调整（DVFS）等低功耗设计方法。 7.3 面积优化： 探讨如何通过设计方法和工具优化芯片面积，降低制造成本。 7.4 可靠性分析： 简要介绍集成电路在设计和制造过程中面临的可靠性问题，如电迁移（Electromigration）、热效应、闩锁效应（Latch-up）等。 第八章 集成电路的封装与测试 8.1 集成电路封装概述： 讲解封装在保护芯片、提供电连接、散热等方面的作用。 8.2 常见封装类型： 介绍DIP、SOP、QFP、BGA、CSP等不同封装形式的特点、结构和应用。 8.3 封装工艺流程： 简述引线键合、倒装芯片、塑封、陶瓷封装等工艺。 8.4 集成电路测试： 8.4.1 测试的目的与分类： 介绍设计验证测试（DVT）、生产测试（Production Test）、可靠性测试（Reliability Test）。 8.4.2 测试设备与方法： 介绍ATE（自动测试设备）的工作原理，以及功能测试、参数测试、故障诊断等。 8.4.3 可测试设计（DFT）： 讲解扫描链（Scan Chain）、内建自测试（BIST）等技术，提高芯片的可测试性。 8.5 封装与测试的协同： 强调封装和测试在整个IC生命周期中的重要性，以及它们对最终产品质量和成本的影响。 第九章 新型集成电路技术与应用 9.1 先进制造工艺： 介绍FinFET、GAA（Gate-All-Around）等新一代晶体管结构，以及EUV（极紫外光）光刻等先进制造技术。 9.2 高性能计算芯片： 介绍CPU、GPU、FPGA等高性能处理器的设计特点和发展趋势。 9.3 人工智能（AI）芯片： 讲解ASIC、NPU、TPU等AI专用芯片的设计理念和应用场景。 9.4 物联网（IoT）与嵌入式系统芯片： 介绍低功耗、高集成度的IoT芯片设计考量。 9.5 芯片异构集成技术： 探讨3D IC、Chiplet等技术，实现不同功能芯片的集成。 第十章 集成电路设计实践案例（可选/根据实际情况编写） 10.1 简单数字逻辑IP（如UART、SPI控制器）设计流程演示： 需求分析与规格定义。 RTL编码实现。 功能仿真与验证。 综合与布局布线。 时序与功耗分析。 10.2 简单模拟电路（如低噪声放大器LNA）设计流程演示： 电路拓扑选择。 器件模型选择与参数化设计。 原理图仿真与优化。 版图设计与规则检查。 版图后仿真。 第十一章 集成电路产业发展与职业规划 11.1 中国集成电路产业现状与未来展望： 分析国内IC产业的优势、挑战与发展机遇。 11.2 集成电路职业岗位介绍： 详细介绍IC设计工程师（前端/后端）、验证工程师、模拟/射频工程师、数字信号处理工程师、制造工艺工程师、测试工程师、封测工程师等岗位职责和任职要求。 11.3 职业技能提升与发展路径： 为学生提供如何在校期间及毕业后提升专业技能、进行职业规划的建议。 11.4 行业发展趋势对职业技能的要求： 结合前沿技术，分析未来IC行业对人才技能的新需求。 四、学习目标 通过本教材的学习，学生将能够： 理解集成电路的基本原理、发展历程和产业现状。 掌握半导体材料和基本半导体器件的工作原理。 熟悉集成电路制造的主要工艺步骤和关键技术。 掌握EDA工具的基本使用方法，并能完成简单的数字和模拟集成电路设计。 理解集成电路设计中的时序、功耗和面积等关键性能指标。 了解集成电路的封装类型和测试方法。 认识当前集成电路领域的新技术和发展趋势。 明确集成电路相关的职业岗位和发展方向。 五、适用对象 本教材适用于高等职业院校电子信息工程技术、通信技术、微电子技术、集成电路设计与集成等专业的学生，也可作为相关行业从业人员的参考书。 ---

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面上那几个字“数字电子技术应用”看起来就让人觉得有点望而却步，我本来对这方面的东西知之甚少，感觉会很枯燥，但又想了解一下，毕竟现在电子产品这么普及，不懂点原理好像有点说不过去。翻开书，映入眼帘的是一堆密密麻麻的公式和图表，一开始确实头大了，感觉像是在看一本天书，脑子里一片空白，什么逻辑门、什么组合逻辑、时序逻辑，这些名词听起来就像是从外星语辞典里蹦出来的。我尝试着去理解那些基础概念，比如最简单的“与门”、“或门”，但是光看文字描述，脑子里还是无法形成清晰的画面，总觉得缺少一些直观的演示。我试着去对照那些电路图，但对我来说，那些横七竖八的线条和符号就像是迷宫，完全不知道它们是如何连接，又是如何实现功能的。尤其是一些更复杂的电路，比如计数器、寄存器之类的，看到它们复杂的结构，我感觉自己大脑的CPU都要过载了，有点想放弃的冲动。我甚至怀疑自己是不是真的适合看这种技术类的书籍，是不是我天生就对这些数字信号、二进制世界不敏感。不过，强烈的求知欲还是让我继续往下翻，希望能找到一些能点亮我认知的“火花”，哪怕只是微弱的一点光亮，也能驱散眼前的迷雾。

评分☆☆☆☆☆

我之前对电子这块儿一直是个小白，连最基础的二极管、三极管都分不太清楚，更别提什么集成电路了。所以，这次抱着学习的心态，想给自己充充电，了解一下现在流行的一些电子产品是怎么工作的。这本书虽然名字听起来挺专业的，但翻开后，我觉得它的讲解方式比我想象的要容易接受一些。它从最基本的概念讲起，比如什么是数字信号，什么是模拟信号，这个区分对我来说就很有帮助，让我理解了为什么手机、电脑里都是用数字信号。然后，它又讲到了一些最基础的逻辑门，比如AND、OR、NOT，通过一些生活中的例子来类比，比如“如果外面下雨，并且我要出门，那么我就需要带伞”，这就很好地解释了AND门的逻辑。虽然一开始还是会有些生涩，但多读几遍，慢慢就能抓住其中的规律。它还给了很多电路图，虽然一开始看不太懂，但随着讲解的深入，我能逐渐地把图和概念联系起来，发现那些符号代表的含义。尤其是一些实际的应用案例，比如一个简单的开关电路，或者一个简单的报警电路，这些都让我觉得很有趣，觉得原来这些抽象的理论是可以应用到生活中的。我还在尝试着去理解书中关于时序逻辑的部分，虽然感觉有点挑战，但总体来说，这本书给我打开了一个新的世界。

评分☆☆☆☆☆

这本书的编写风格，说实话，有点过于学院派了。它里面充斥着大量的理论公式和抽象的概念，对于我这种非科班出身、希望快速了解实际应用的人来说，简直是一场噩梦。每当我想弄清楚一个具体的技术点，比如某个芯片的工作原理，或者某个电路的实现方式，书中往往会给出冗长而复杂的推导过程，各种符号、变量看得我眼花缭乱，完全抓不住重点。我感觉作者在写这本书的时候，可能更侧重于理论的严谨性和完整性，但却忽略了读者的接受习惯和学习难度。很多时候，我宁愿花时间去搜索一些更直观的视频教程，或者是一些更通俗易懂的科普文章，来辅助理解书中的内容。这本书给我最大的感受就是，它像是一个高高在上的学者，在向你传授他积累了几十年的知识，但却没有真正站在学生的角度，去思考如何让知识更容易被消化和吸收。例如，书中关于“门电路”的讲解，虽然详尽，但却缺乏一些生动形象的比喻，让我很难将那些抽象的逻辑关系牢牢记住。我希望这本书在后续的修订中，能够加入更多的案例分析、图文并茂的解释，以及一些互动式的学习环节，这样才能真正地让更多人喜欢上数字电子技术。

评分☆☆☆☆☆

这本书在章节的组织上，给我的感受是循序渐进的，但某些部分的深度和广度，又让我觉得有点超出我最初的预期。起初，我对数字电子技术几乎是一无所知，抱着一种“姑且看看”的心态。但当我翻阅前几章时，发现书中对于一些最基础的逻辑门、编码器、译码器等概念的讲解，还是比较到位，通过图示和文字结合的方式，让我这个门外汉也能勉强理解。然而，当我进入到后面关于时序逻辑、微处理器结构等章节时，就感觉难度陡然上升。书中涉及到的各种时序图、状态转移图，以及一些底层的硬件描述语言，虽然我知道它们很重要，但对我来说，理解起来非常吃力。感觉书中并没有为这些高级内容设置足够的“缓冲带”，直接就抛出了大量的专业术语和复杂的模型，让我一度感到非常沮丧。我尝试着去反复阅读，甚至结合网上的资料来看，但仍然觉得有些地方的逻辑跳跃性很大，没有找到一个清晰的学习路径。虽然我认可其在基础部分的扎实程度，但对于中后期内容的深入讲解，我觉得还可以更加细致和易懂，或者提供更多的配套资源，来帮助读者逐步掌握。

评分☆☆☆☆☆

我拿到这本书的时候，其实是抱着一种“碰运气”的心态。我一直对各种电子产品的内部构造感到好奇，也想了解一下，但又苦于没有专业的背景，不知道从何学起。这本书的封面设计比较朴实，没有花哨的图片，让我觉得内容会比较实在。打开来看，书的排版还是比较清晰的，文字大小适中，间距也比较舒服。最开始的几章，确实在讲一些很基础的东西，比如二进制数的表示方法，还有各种逻辑门的功能。我以前对这些概念只有模糊的印象，这本书通过一些简单的例子，比如开关的组合来比喻逻辑门，让我一下子就理解了。我尤其喜欢书中那些电路图，虽然一开始看不懂，但作者给出了详细的解释，说明每个元器件的作用，以及它们是如何连接的。看着看着，我甚至能自己脑补出一些简单的信号流动的过程，感觉很有成就感。当然，后面的一些内容，比如关于微处理器的工作原理，我就觉得有点吃力了，那些指令集、寄存器之类的，听起来就很高深。不过，这本书整体给我一种“由浅入深”的感觉，让我觉得即使没有基础，也能跟着学下去，不会完全被知识的洪流淹没。我还在慢慢消化后面的内容，希望能从中获得更多的知识。