微型计算机接口技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:129

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出版时间:2003-8

价格:11.30元

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isbn号码:9787040117967

丛书系列:

图书标签:

• 微型计算机
• 接口技术
• 单片机
• 嵌入式系统
• 硬件设计
• 数据通信
• 并行接口
• 串行接口
• IO接口
• 计算机组成原理

《现代集成电路设计与应用》 内容简介： 本书聚焦于现代集成电路（IC）的设计、仿真、验证与实际应用，旨在为电子工程、微电子学及相关领域的学生、工程师和研究人员提供一份全面而深入的技术参考。全书结构严谨，内容紧密结合当前半导体技术的前沿发展和工业界的主流标准。 第一部分：半导体器件基础与制造工艺 本书首先从基础物理层面回顾了半导体材料的特性，重点讲解了MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）的工作原理，包括其亚阈值导电、短沟道效应以及不同工艺（如SOI、FinFET）对器件性能的影响。随后，深入探讨了集成电路的制造流程，详细描述了光刻、刻蚀、薄膜沉积、离子注入等关键步骤，并分析了CMOS工艺节点的演进对电路密度的提升及功耗的影响。此外，本书对新型器件，如GaN（氮化镓）和SiC（碳化硅）在高功率密度应用中的潜力进行了专门的讨论。 第二部分：模拟集成电路设计 本部分是全书的重点之一，系统阐述了模拟IC设计的基本理论与实用技巧。内容涵盖了基础的放大器设计（共源、共射、共集结构），跨导放大器（OTA）的频率响应分析与补偿技术（如米勒补偿、导纳平面分析）。在关键模块设计方面，详细介绍了高性能运算放大器（Op-Amp）的设计参数优化，包括失调电压抑制、噪声性能（闪烁噪声与热噪声）的降低策略。此外，本书对反馈理论在模拟电路中的应用进行了深入剖析，并提供了开关电容电路、锁相环（PLL）的构建和线性化设计方法。设计实例部分，重点解析了高精度数据转换器（ADC/DAC）的架构选择、线性度（INL/DNL）的校准与测试方法。 第三部分：数字集成电路设计与自动化 本部分侧重于大规模数字系统的实现流程。从晶体管级开始，讲解了标准单元库的建立与表征，以及设计规则检查（DRC）和版图规则检查（LVS）。核心内容围绕着时序分析展开，详细论述了静态时序分析（STA）的原理，包括建立时间（Tsu）、保持时间（Thold）的约束管理，以及如何处理时钟树综合（CTS）带来的偏差。书中探讨了低功耗数字设计的关键技术，如电源门控（Power Gating）、多阈值电压（MTCMOS）的使用，以及动态电压与频率调整（DVFS）。对于现代SoC设计，本书还介绍了异步FIFO的设计、总线仲裁机制（如Round-Robin、Priority-based Arbitration）以及片上网络（NoC）的基本拓扑结构和路由算法。 第四部分：系统级验证与仿真 现代IC设计对验证的依赖性极高。本部分介绍了从系统级到寄存器传输级（RTL）的验证方法学。Verilog HDL和VHDL语言的高级应用（如参数化设计、模块化结构）被详细讲解，并重点介绍了SystemVerilog在验证中的强大能力，包括覆盖率驱动的随机测试（Constrained Random Verification）与断言（Assertions）的应用。在仿真工具方面，本书对电路级仿真器（如SPICE）的收敛性问题处理、混合信号仿真（AMS）的接口技术进行了实战性的指导。此外，系统级的功耗建模（Power Modeling）和热管理（Thermal Management）的仿真技术也被纳入讨论范围。 第五部分：先进封装与可靠性 随着摩尔定律的放缓，先进封装技术成为提升系统性能的关键。本书对2.5D（如Chiplet/Interposer）和3D（TSV）集成技术进行了综述，分析了这些技术对信号完整性（SI）和电源完整性（PI）带来的新挑战。可靠性分析是IC设计不可或缺的一环，本书详细阐述了寄生参数提取（Parasitic Extraction）在高频设计中的重要性，并深入分析了静电放电（ESD）保护电路的设计原理、闩锁（Latch-up）效应的机理与预防措施，以及先进工艺节点下的制造缺陷容忍性（DFM）设计策略。 目标读者： 本科高年级及研究生，致力于集成电路设计、射频电路、数字后端设计、版图设计、验证与测试等方向的工程师与研究人员。 本书特色： 理论与实践并重： 结合深厚的理论基础与业界主流EDA工具（如Cadence Virtuoso, Synopsys Design Compiler）的工作流程，提供可操作的指导。 覆盖全流程： 涵盖了从器件物理到系统级验证的完整IC设计流程，形成一个完整的知识体系。 前沿性： 包含了FinFET、FD-SOI、先进封装等当前半导体行业的热点技术内容。

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这本书的结构安排，体现出一种非常成熟的课程设计思路。它并非简单地罗列各种接口技术，而是构建了一个逻辑清晰的技术演进脉络。从早期的并行I/O到后来的串行总线，再到如今的片上系统（SoC）内部的高速互联，作者将这些技术置于整个计算机体系结构的发展历史中进行考察。这种宏观视角让我受益匪浅，我开始理解为什么某些看似低效的接口在特定场景下仍然被保留（比如I2C在传感器网络中的应用），以及为什么USB会成为目前最主流的外部接口。特别是关于总线仲裁和冲突解决策略的讨论，书中对比了不同时代接口在并发访问控制上的优劣，分析了在多核处理器时代下，传统总线架构面临的瓶颈。这种历史性的回顾和技术对比，极大地拓宽了我的技术视野，让我认识到“接口技术”不仅仅是关于电信号和协议层，更是关于资源共享和系统效率的哲学权衡。如果说有些书只是教你如何使用工具，那么这本书则是在教你如何设计和改进工具本身，这种深度是需要时间沉淀和深刻理解才能达到的境界。

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我必须指出，这本书在内容组织上展现出一种非常面向工程实践的务实态度。它没有陷入对未来技术过度超前的臆测，而是聚焦于目前产业界应用最广泛、最成熟的接口标准。例如，在讲解存储器接口时，它清晰地区分了SRAM、DRAM的工作原理及其在不同系统层级中的应用场景，并着重分析了DDR SDRAM的时序约束和刷新机制，这直接关系到内存控制器设计的成败。更贴心的是，书中提到了大量的行业标准缩写和术语的首次出现背景，这对于我们理解行业术语的演变过程很有帮助。它更像是一部技术辞典和一本深度教程的完美结合体。我特别喜欢它在描述新旧接口兼容性问题时的处理方式——它没有简单地宣布旧技术过时，而是探讨了如何通过桥接芯片或协议转换层来实现平滑过渡，这反映了真实工程环境中系统迭代的复杂性。总而言之，这本书是一部扎实、全面且极具实践指导意义的专著，它为深入理解微型计算机的心脏——数据交换机制——提供了坚实可靠的阶梯。

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老实讲，这本书的难度曲线是比较陡峭的，尤其是在深入到物理层和电气特性分析的部分。对于我这样侧重于应用层编程的读者来说，一开始接触到阻抗匹配、信号完整性这些概念时，确实有些吃力。不过，正是这种“不回避困难”的态度，使得这本书具备了极高的学术价值和参考性。作者在处理这些高阶内容时，依然保持了严谨的学术规范，每一个公式和模型都有明确的物理意义解释，避免了那种堆砌数学公式而缺乏实际支撑的空泛感。我发现自己不得不经常停下来，结合一些示波器和逻辑分析仪的模拟截图，才能真正理解时序图上那些上升沿和下降沿的微妙之处。这本书的价值在于，它不仅仅停留在“能用”的层面，更深入到了“为什么这样设计才是最优的”层面。它迫使读者去思考，在有限的带宽和物理限制下，工程师是如何通过巧妙的电气设计来压榨出更高的性能的。这对于目标是成为系统架构师或者底层驱动开发者的读者来说，是不可或缺的深度武装。

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初次翻开这本书时，我主要被其详尽的实践指导部分所吸引。我一直觉得，计算机技术如果只停留在理论层面，那就如同纸上谈兵。这本书的价值就在于它完美地平衡了理论深度与实际操作的可能性。书中不仅详细介绍了诸如RS-232、USB等经典接口的标准演进过程，更重要的是，它给出了大量的电路图和时序分析示例。我尝试着按照书中的指导，搭建了一个简单的串行通信调试环境，书中的步骤清晰到连线缆的颜色和引脚定义都标注得一清二楚，这对于动手能力较弱的人来说简直是救命稻草。更让我称赞的是，它没有停留在老旧的技术上，而是紧跟时代步伐，对现代高速接口如PCI Express的架构进行了深入浅出的剖析。虽然PCIe的复杂性毋庸置疑，但作者通过分层和通道化的讲解，成功地将一个宏大的系统拆解成了可以理解的模块。读完相关章节后，我感觉自己不再是那个只会插拔硬件的“小白”，而是开始能够理解为什么某些设备需要特定的总线仲裁机制，以及如何从软件层面去优化接口的访问效率。这种“知其所以然”的成就感，是其他教科书难以给予的。

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这本《微型计算机接口技术》的阅读体验，说实话，让我这个非科班出身的爱好者感到非常惊喜。我本来以为这本书会是一堆晦涩难懂的术语和枯燥的硬件规范堆砌而成，毕竟“接口技术”听起来就和“高深莫测”挂钩。然而，作者的叙述方式非常平易近人，像是有一位经验丰富的老工程师在手把手地教你。书中对基础概念的引入处理得相当巧妙，没有急于跳到那些复杂的总线协议上，而是先从最直观的I/O模型讲起，让你明白“数据是如何从一个地方流到另一个地方的”。特别是讲解并行和串行通信的章节，作者用了大量的比喻和生活化的例子，比如将并行数据传输比作多车道高速公路，将串行传输比作单车道隧道，这种形象化的描述极大地降低了理解门槛。对于那些想要了解PC内部工作机制，却又不想被厚厚的规格书劝退的读者来说，这本书简直是一股清流。它构建了一个扎实的理论基础，让人在面对具体芯片手册时，不再感到茫然无措，而是能迅速抓住其设计的核心思想。我尤其欣赏它对实时性要求的讨论，这在很多同类书籍中往往是一笔带过的内容，但在这里，作者深入分析了中断处理和DMA机制对系统性能的影响，这对于进行嵌入式系统开发或者想提升计算机性能的DIY玩家来说，是非常有价值的洞察。

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