计算机硬件技术基础学习指导与练习 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:肖金立

出品人:

页数:99

译者:

出版时间:2009-5

价格:13.50元

装帧:

isbn号码:9787121080937

丛书系列:

图书标签:

• 计算机硬件
• 硬件技术
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• 计算机基础

《现代电子系统设计与应用》 本书导言： 在信息技术飞速发展的今天，电子系统已渗透到我们生活的方方面面。从智能手机到工业自动化，从医疗设备到航空航天，高性能、高可靠性的电子系统是现代科技进步的基石。本书旨在为电子工程、通信工程、自动化以及相关专业的研究人员、工程师和高年级本科生提供一个全面而深入的现代电子系统设计与应用指南。我们专注于将理论知识与前沿工程实践紧密结合，引导读者掌握构建复杂电子系统的核心方法论和关键技术。 第一部分：基础理论与系统建模 本部分将系统地回顾和深化读者对电子系统设计所必需的基础理论知识，并引入现代系统建模的思维方式。 第一章：信号完整性与电源完整性基础 系统性能的瓶颈往往源于信号传输中的失真和电源噪声。本章深入探讨高频信号传输中的关键问题，包括传输线理论（史密斯圆图的应用）、阻抗匹配、串扰（Crosstalk）分析以及皮肤效应和介质损耗。随后，我们将重点讨论电源完整性（PI）的设计，包括去耦电容的网络规划、电源分配网络（PDN）的建模与仿真，以及如何有效抑制瞬态电压跌落（IR Drop）和电磁干扰（EMI）。本章将侧重于使用SPICE及相关仿真工具对实际电路进行快速、准确的建模与验证。 第二章：模拟电路设计的高级议题 虽然数字电路占据主导地位，但模拟前端（AFE）的性能决定了整个系统的精度和动态范围。本章超越基础运算放大器知识，聚焦于低噪声放大器（LNA）的设计准则，跨导放大器（OTA）的优化，以及高速模数/数模转换器（ADC/DAC）的接口技术。我们将详细解析噪声分析（包括$1/f$噪声和热噪声）、失真分析（如THD和IMD）以及反馈系统的稳定性分析（相位裕度和增益裕度）。 第三章：系统级建模与仿真方法 现代复杂系统不能仅依赖元件级的分析。本章介绍层次化设计与验证的方法。我们将探讨基于Simulink/MATLAB的环境进行系统级行为建模，包括信号处理算法的原型设计。重点讲解如何使用硬件描述语言（HDL，如VHDL/Verilog）结合高层次综合（HLS）工具，实现从算法到RTL代码的平滑过渡，并讨论FPGA在快速系统原型验证中的作用。 第二部分：关键子系统设计与实现 本部分将深入到电子系统中最具挑战性和创新性的几个核心子系统，提供具体的设计流程和案例分析。 第四章：高速数据传输接口设计 随着数据速率的提升，SerDes（串行去化/反串行化）技术成为核心。本章详细解析LVDS、PCIe、SATA等主流高速串行总线的物理层（PHY）架构。重点阐述时钟数据恢复（CDR）技术、均衡器（Pre-emphasis/De-emphasis）的设计，以及如何通过眼图分析来评估系统的传输质量和裕度。读者将学习如何根据眼图模板要求来调整驱动器和接收器的参数。 第五章：嵌入式处理器的系统集成 本章关注现代SoC（系统级芯片）和微处理器（MPU/MCU）在系统中的集成与优化。讨论点包括处理器选型（CISC vs. RISC-V的考量）、存储器层次结构（Cache一致性、DDR/LPDDR的初始化与时序约束）、以及中断管理和实时操作系统的选择与调优。特别会给出多核异构系统中任务调度和片间通信（IPC）的优化策略。 第六章：射频电路设计与无线通信模块 对于涉及无线通信的系统，射频部分的设计至关重要。本章介绍超外差接收机和零IF架构的对比分析。核心内容包括：功率放大器（PA）的线性化技术（如预失真技术）、低噪声放大器（LNA）的阻抗匹配优化以达到最佳噪声系数（NF）、以及频率合成器（PLL/VCO）的设计与抖动控制。本章将结合电磁场仿真工具（如HFSS）进行实际案例演示。 第三部分：可靠性、测试与制造 一个成功的电子产品不仅需要卓越的性能，更需要高可靠性和可制造性。本部分聚焦于产品生命周期中的关键环节。 第七章：电磁兼容性（EMC/EMI）设计与调试 EMC是现代电子产品上市的“通行证”。本章深入讲解电磁兼容性的基本原理，包括辐射发射（RE）、传导发射（CE）、抗扰度（RS、CS、EFT/Surge）。重点在于“源-通路-受体”模型的分析，并提供PCB布局层面的对策，例如包地平面、敷铜策略、滤波器的选型与放置，以及屏蔽壳体的设计指南。 第八章：热管理与长期可靠性分析 高功率密度对电子系统的寿命构成严峻挑战。本章探讨热设计的核心方法：传导、对流与辐射散热。我们将介绍热阻（Thermal Resistance）的计算，并引导读者掌握热仿真流程（如使用FloTHERM），以确定散热器的选型和气流组织。此外，还将引入加速寿命试验（ALT）的概念，评估元器件和系统的长期可靠性（MTBF预测）。 第九章：先进制造与可测试性设计（DFT） 从设计到量产的桥梁在于DFM（面向制造的设计）和DFT（面向测试的设计）。本章讲解PCB制造工艺的限制和对设计的约束（如最小线宽、过孔类型）。在DFT方面，重点介绍边界扫描技术（JTAG）在板级连通性测试中的应用，以及如何通过设计增加可观察性和可控制性，从而降低最终功能测试的复杂度和成本。 结语： 《现代电子系统设计与应用》旨在提供一个贯穿系统概念、关键模块实现到最终产品化验证的完整知识体系。本书强调跨学科的整合能力，鼓励读者在掌握具体技术的同时，形成系统级的优化思维，以应对未来电子系统日益增长的复杂性与性能要求。

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这本书简直是为我这种计算机小白量身定做的，拿到手的第一感觉就是厚实、扎实。我一直对电脑内部的各种元件感到好奇，但又觉得那些专业术语高不可攀。这本书的编写风格非常亲和，它没有一开始就抛出一大堆复杂的电路图和芯片型号，而是循序渐进地讲解，从最基础的CPU、内存、主板讲起，就像一个耐心的老师在手把手地教你。特别是关于存储器的部分，它不仅仅是罗列了固态硬盘和机械硬盘的参数对比，还深入浅出地解释了它们的工作原理和性能差异，让我对“读写速度”有了更直观的理解。书中的插图和图解做得非常到位，复杂的逻辑关系通过图形化展示后，一下子就清晰了。对我来说，这本书最大的价值在于它提供了一种系统性的学习路径，让那些原本零散的知识点串联成了一张完整的网络，极大地增强了我探索计算机世界的热情和信心。

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我是一名电子工程专业的学生，对于硬件技术的基础知识自然有一定了解，但市面上很多教材都偏理论，缺乏实操指导。这本书在理论深度上做得不错，但更让我惊喜的是它对实际操作的关注。它在讲解完某个硬件模块后，总会穿插一些“动手实践”的建议，比如如何安全地拆装内存条，如何识别不同代际的主板接口，这些都是在课堂上老师不会详细提及的宝贵经验。我尤其欣赏它在故障排查方面的章节，书中列举了大量常见的硬件问题，并提供了清晰的排查步骤和可能的解决方案，这些内容对于未来想从事IT维护或硬件测试工作的人来说，简直是教科书级别的参考资料。这本书的结构逻辑严谨，章节之间衔接自然，读起来一点也不觉得枯燥乏味，反倒像是在进行一场结构化的思维训练，让人忍不住想一口气读完，立刻去实践一下学到的知识。

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这本书的排版和装帧质量着实令人称赞。在如今这个追求快速、轻薄的时代，能有一本如此精良的纸质学习资料实在难得。纸张的质感很好，即便是长时间阅读也不会觉得眼睛疲劳，而且内页的布局非常清晰，重点内容用粗体或不同的字体颜色做了区分，查找起来效率极高。我个人对书中的“模块化学习单元”设计印象深刻。每一章都由若干个小模块构成，每个模块都聚焦于一个具体的技术点，这使得我可以在碎片时间里也能进行有效的学习。我不用担心跳过一小段就跟不上整体思路，因为每个模块都是一个相对独立的知识包。这种设计极大地适应了现代人紧张的学习节奏，它允许读者根据自己的掌握程度灵活调整学习进度，真正做到了因材施教的出版理念。

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我是一名从事软件开发工作的资深人士，原本以为硬件知识已经不是我的主要关注点了，但随着工作深入到性能调优和系统架构层面，对底层硬件的理解变得至关重要。这本书的高级内容部分，特别是关于CPU微架构和内存控制器如何影响程序运行效率的讨论，让我受益匪浅。它没有止步于“是什么”，而是深入探讨了“为什么会这样”，并且提供了大量基于实际硬件架构的性能洞察。例如，它详细分析了缓存一致性协议在多核处理器中的作用机制，这直接解答了我之前在并发编程中遇到的一些性能瓶颈的疑惑。这本书的深度足以满足专业人士对基础知识的再次巩固和系统性梳理，同时它的严谨性和对细节的把握，也体现了作者深厚的专业功底。这是一本值得所有技术人员放在案头随时翻阅的参考书。

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坦白说，我购买这本书是抱着试试看的心态，因为我之前尝试过几本号称“通俗易懂”的硬件入门书，结果都是以失败告终，里面充满了晦涩的行话。这本书的语言风格给我带来了久违的轻松感。它不是那种严肃的教科书腔调，更像是一位经验丰富的前辈在跟你分享他的心得体会。比如在讲解总线结构时，它会用日常生活中交通工具的比喻来类比数据传输的效率和瓶颈，这种类比非常贴合生活，让我瞬间抓住了核心概念。更重要的是，它非常注重知识的时效性，对于近年来新兴的技术趋势，比如DDR5内存的特性、PCIe 5.0的优势等，都有专门的篇幅进行介绍和分析，这在很多老旧的教材中是看不到的。这本书的实用性和前瞻性让我觉得物超所值，它有效地弥补了我在快速变化的技术领域信息更新上的不足。

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