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绪论1

0.1 电子科学与技术的发展历史1

0.2 电子科学与技术的应用领域3

0.3 基本内容与学科体系5

0.4 集成电路与应用技术的进展7

练习题9

第1章 电子科学与技术概述10

1.1 物理学基础10

1.1.1 固体物理学10

1.1.2 半导体物理学12

1.1.3 纳米电子学12

1.1.4 量子力学14

1.2 基本电磁理论14

1.3 半导体材料16

1.4 工程中的电子器件17

1.4.1 有源器件18

1.4.2 无源电子器件23

1.5 电子器件与系统25

1.5.1 电子系统的器件概念25

1.5.2 系统与器件的关系26

1.5.3 绿色电子器件与系统的基本概念27

1.6 应用电子系统分析的基本概念28

1.6.1 建模与分析的概念28

1.6.2 电路分析的应用概念29

1.6.3 系统分析34

本章小结35

练习题36

第2章 半导体物理基础37

2.1 半导体物理学的基本内容37

2.1.1 半导体晶体材料的基本结构37

2.1.2 半导体晶体39

2.2 半导体器件的物理概念与分析方法40

2.2.1 基本半导体类型40

2.2.2 半导体物理中的量子分析理论42

2.2.3 半导体器件结构分析方法42

2.3 半导体材料的电学特征43

本章小结44

练习题44

第3章 电子科学与技术中的数学工具45

3.1 数学分析45

3.2 微分方程47

3.3 场论48

3.4 线性代数49

3.5 积分变换50

3.6 复变函数52

3.7 数理统计与概率论53

3.8 数学工具的应用方法53

本章小结55

练习题55

第4章 基本半导体器件57

4.1 二极管57

4.1.1 二极管基本结构与技术特性58

4.1.2 二极管分类59

4.2 双极三极管60

4.3 MOS场效应管与CMOS技术66

4.4 结型场效应管71

4.5 晶闸管73

4.6 半导体电阻74

4.7 半导体电容75

4.8 半导体器件的模型概念76

本章小结77

练习题77

第5章 电子系统工程分析方法与EDA工具79

5.1 概述79

5.1.1 电子系统中的模型概念79

5.1.2 电子科学与技术分析中的宏模型84

5.1.3 电子系统常用EDA工具简介85

5.2 电子系统工程分析的目标与内容89

5.2.1 电子系统分析的目标89

5.2.2 电子系统分析的基本内容92

5.2.3 电子系统分析的基本方法92

5.3 电子系统仿真基本原理93

5.3.1 电路的描述94

5.3.2 电路综合96

5.4 数字逻辑电路设计工具96

5.4.1 数字逻辑电路的基本特征97

5.4.2 VHDL语言102

5.4.3 Verilog HDL语言104

5.5 电子系统测试技术概念107

5.6 绿色电子系统设计基本概念109

本章小结109

练习题110

第6章 应用技术概述111

6.1 系统实现技术111

6.2 电路设计的基本方法112

6.2.1 应用电路结构设计与建模112

6.2.2 电路仿真模型与参数的设计114

6.2.3 分析和设计工具的应用特征115

6.2.4 电子电路测试设计与分析117

6.2.5 电子系统电源电路设计与分析120

6.3 典型模拟信号处理电路121

6.3.1 放大器电路121

6.3.2 信号发生器电路123

6.3.3 模拟信号运算电路125

6.3.4 滤波电路128

6.3.5 模拟信号的变换电路131

6.4 典型数字逻辑信号处理电路133

6.4.1 组合逻辑电路133

6.4.2 同步时序电路135

6.5 绿色电子系统分析基本概念136

本章小结137

练习题137

第7章 集成电路138

7.1 集成电路的基本概念139

7.1.1 集成电路的基本特征139

7.1.2 集成电路分类140

7.2 集成电路的基本结构141

7.2.1 模拟集成电路的基本结构141

7.2.2 数字集成电路的基本结构142

7.3 集成电路中的基本电路模块142

7.3.1 模拟集成电子技术中的基本电路模块143

7.3.2 数字集成电路的基本模块145

7.4 存储器集成电路149

7.4.1 半导体存储器的基本概念149

7.4.2 存储单元的基本结构151

7.5 FPGA与CPLD器件153

7.5.1 可编程逻辑器件的基本概念153

7.5.2 可编程逻辑器件的基本结构154

7.5.3 CPLD器件的基本结构156

7.5.4 FPGA器件的基本结构157

7.6 包含CPU的集成电路158

7.6.1 微处理器159

7.6.2 移动通信设备专用处理器161

7.6.3 单片机162

7.6.4 数字信号处理器件163

7.6.5 微处理器系统164

本章小结165

练习题165

第8章 电路制造工艺166

8.1 电子产品制造的基本概念166

8.1.1 电子制造工艺166

8.1.2 电子元器件的工艺特征168

8.1.3 工艺设计与管理169

8.2 PCB制造170

8.2.1 PCB技术概念170

8.2.2 PCB制造工艺171

8.2.3 PCB电路制造工艺173

8.3 集成电路制造中的工艺技术174

8.3.1 晶圆处理技术176

8.3.2 掩膜技术177

8.3.3 刻蚀技术178

8.3.4 沉积技术179

8.3.5 掺杂技术180

8.3.6 外延技术181

8.3.7 集成电路测试181

8.4 制造工艺对设计的影响182

本章小结182

练习题183

第9章 SoC技术184

9.1 SoC技术的基本概念184

9.1.1 SoC技术的基本定义184

9.1.2 SoC技术的基本内容185

9.1.3 SoC技术的应用188

9.1.4 SoC技术应用要点190

9.2 SoC器件分析191

9.2.1 SoC器件的基本结构191

9.2.2 SoC的CPU内核192

9.2.3 SoC器件分析的基本内容192

9.3 SoC器件设计方法与技术194

9.3.1 自顶向下的设计方法194

9.3.2 交互式设计模式194

9.4 IP核技术195

9.4.1 IP核设计195

9.4.2 EDA技术和相关工具196

9.4.3 可复用IP核的验证技术197

9.5 混合信号SoC 器件197

9.5.1 混合信号SoC器件中的模拟电路特征198

9.5.2 混合信号SoC器件中的数字电路特征199

9.5.3 混合信号SoC器件的设计技术200

9.6 SoC应用设计概念201

9.6.1 通信技术中 的 SoC设计201

9.6.2 控制技术中的SoC设计203

9.6.3 虚拟系统中的SoC设计205

本章小结205

练习题205

第10章 电子信息系统207

10.1 电子信息系统概述207

10.1.1 电子系统与信息处理系统207

10.1.2 信号与信息处理209

10.1.3 电子信息系统的核心技术209

10.2 电子信息处理系统基本结构210

10.2.1 电子信息处理系统的组成211

10.2.2 电子信息处理系统的逻辑结构213

10.2.3 电子信息处理系统的物理结构214

10.3 电子信息处理系统中的软件工程215

10.3.1 软件工程的基本概念215

10.3.2 基本算法及其概念216

10.3.3 电子信息处理系统软件设计218

10.4 绿色电子信息处理系统的设计与应用219

本章小结220

练习题220

参考文献222