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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16

1.4.1有源器件18

1.4.2无源电子器件22

1.5电子器件与系统25

1.5.1电子系统的器件的概念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33

本章小结34

练习题34

第2章 半导体物理基础36

2.1半导体物理学的基本内容36

2.1.1半导体晶体材料的基本结构36

2.1.2半导体晶体38

2.2半导体器件的物理概念与分析方法39

2.2.1基本半导体类型39

2.2.2半导体物理中的量子分析理论41

2.2.3半导体器件结构分析方法41

2.3半导体材料的电学特征42

本章小结43

练习题43

第3章 电子科学与技术中的数学工具44

3.1数学分析44

3.2微分方程46

3.3场论47

3.4线性代数48

3.5积分变换49

3.6复变函数51

3.7数理统计与概率论52

3.8数学工具的应用方法52

本章小结54

练习题54

第4章 基本半导体器件55

4.1二极管55

4.1.1二极管基本结构与技术特性56

4.1.2二极管分类57

4.2双极三极管58

4.3 MOS场效应管与CMOS技术64

4.4结型场效应管69

4.5晶闸管71

4.6半导体电阻72

4.7半导体电容73

4.8半导体器件的模型概念74

本章小结75

练习题75

第5章 电子系统工程分析方法与EDA工具77

5.1概述77

5.1.1电子系统中的模型概念77

5.1.2电子科学与技术分析中的宏模型82

5.1.3电子系统常用EDA工具简介83

5.2电子系统工程分析的目标与内容87

5.2.1电子系统分析的目标87

5.2.2电子系统分析的基本内容90

5.2.3电子系统分析的基本方法90

5.3电子系统仿真基本原理91

5.3.1电路的描述92

5.3.2电路综合94

5.4数字逻辑电路设计工具94

5.4.1数字逻辑电路的基本特征95

5.4.2VHDL语言100

5.4.3VerilogHDL语言102

5.5电子系统测试技术概念105

5.6绿色电子系统设计基本概念107

本章小结107

练习题108

第6章应用技术概述109

6.1系统实现技术109

6.2电路设计的基本方法110

6.2.1应用电路结构设计与建模110

6.2.2电路仿真模型与参数的设计112

6.2.3分析和设计工具的应用特征113

6.2.4电子电路测试设计与分析115

6.2.5电子系统电源电路设计与分析118

6.3典型模拟信号处理电路119

6.3.1放大器电路119

6.3.2信号发生器电路120

6.3.3模拟信号运算电路123

6.3.4滤波电路125

6.3.5模拟信号的变换电路128

6.4典型数字逻辑信号处理电路130

6.4.1组合逻辑电路131

6.4.2同步时序电路132

6.5绿色电子系统分析基本概念133

本章小结134

练习题134

第7章集成电路135

7.1集成电路的基本概念136

7.1.1集成电路的基本特征136

7.1.2集成电路分类137

7.2集成电路的基本结构138

7.2.1模拟集成电路的基本结构138

7.2.2数字集成电路的基本结构139

7.3集成电路中的基本电路模块139

7.3.1模拟集成电子技术中的基本电路模块140

7.3.2数字集成电路的基本模块142

7.4存储器集成电路146

7.4.1半导体存储器的基本概念146

7.4.2存储单元的基本结构148

7.5FPGA与CPLD器件150

7.5.1可编程逻辑器件的基本概念150

7.5.2可编程逻辑器件的基本结构151

7.5.3CPLD器件的基本结构153

7.5.4FPGA器件的基本结构154

7.6包含CPU的集成电路155

7.6.1微处理器156

7.6.2单片机158

7.6.3数字信号处理器件159

本章小结160

练习题160

第8章电路制造工艺162

8.1电子产品制造的基本概念162

8.1.1电子制造工艺162

8.1.2电子元器件的工艺特征164

8.1.3工艺设计与管理165

8.2PCB制造166

8.2.1PCB技术概念166

8.2.2PCB制造工艺167

8.2.3PCB电路制造工艺169

8.3集成电路制造中的工艺技术170

8.3.1晶圆处理技术172

8.3.2掩膜技术173

8.3.3刻蚀技术174

8.3.4沉积技术175

8.3.5掺杂技术176

8.3.6外延技术177

8.3.7集成电路测试177

8.4制造工艺对设计的影响178

本章小结178

练习题179

第9章SoC技术180

9.1SoC技术的基本概念180

9.1.1SoC技术的基本定义180

9.1.2SoC技术的基本内容181

9.1.3SoC技术的应用184

9.1.4SoC技术应用要点186

9.2SoC器件分析187

9.2.1SoC器件的基本结构187

9.2.2SoC的CPU内核188

9.2.3SoC器件分析的基本内容188

9.3SoC器件设计方法与技术190

9.3.1自顶向下的设计方法190

9.3.2螺旋式设计模式190

9.4IP核技术191

9.4.1IP核设计191

9.4.2EDA技术和相关工具192

9.4.3可复用IP核的验证技术193

9.5混合信号SoC器件193

9.5.1混合信号SoC器件中的模拟电路特征194

9.5.2混合信号SoC器件中的数字电路特征195

9.5.3混合信号SoC器件的设计技术196

9.6SoC应用设计概念197

9.6.1通信技术中的SoC设计197

9.6.2控制技术中的SoC设计199

9.6.3虚拟系统中的SoC设计201

本章小结201

练习题201

第10章电子信息系统203

10.1电子信息系统概述203

10.1.1电子系统与信息处理系统203

10.1.2信号与信息处理205

10.1.3电子信息系统的核心技术205

10.2电子信息处理系统基本结构206

10.2.1电子信息处理系统的组成207

10.2.2电子信息处理系统的逻辑结构209

10.2.3电子信息处理系统的物理结构210

10.3电子信息处理系统中的软件工程211

10.3.1软件工程的基本概念211

10.3.2电子信息处理系统软件设计212

10.4绿色电子信息处理系统的设计与应用213

本章小结214

练习题215

参考文献216