高速数字设计

高速数字设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:电子工业
作者:(美)约翰逊//格雷厄姆|译者
出品人:
页数:355
译者:
出版时间:2010-4
价格:39.80元
装帧:
isbn号码:9787121104701
丛书系列:
图书标签:
  • 高速电路
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具体描述

《高速数字设计》是信号完整性领域的一部经典著作,其英文版已重印超过20次。《高速数字设计》结合了数字和模拟电路理论,对高速数字电路系统设计中的信号完整性和EMC方面的问题进行了深入浅出的讨论和研究.其中不仅包括关于高速数字设计中EMC方面的许多实用信息,还包括许多有价值的测试技术。另外,书中详细讨论了涉及信号完整性方面的传输线、时钟偏移和抖动、端接、过孔等问题。《高速数字设计》综合了数字和模拟设计技术,对数字电路设计人员提高设计技能、缩短其产品的开发周期、精通信号完整性技术等都大有裨益。

《高速数字设计》将理论与实践方法相结合,适合从事模拟和数字电路设计的相关人员使用,可作为大专院校相关专业师生的教学参考,同时也适合体系结构设计人员、EMC专家、印刷电路板设计和布线专业人士阅读。

《跨越时空的艺术:古典音乐的深度品鉴》 导言:在旋律的河流中溯源 本书并非一部枯燥的音乐史教科书,而是一份诚挚的邀请函,邀请每一位热爱或渴望深入了解古典音乐的读者,一同踏上一次穿越时空的文化之旅。古典音乐,这个看似遥远而高深的领域,实则蕴含着人类情感、哲学思考与技术革新的最纯粹表达。我们试图剥离那些围绕在古典音乐周围的“精英主义”光环,用平易近人而又不失深度的笔触,揭示巴赫的严谨、莫扎特的灵动、贝多芬的激情以及德彪西的朦胧,是如何共同构建起西方音乐美学的宏伟殿堂。 本书的结构设计,旨在引导读者从“聆听”到“理解”,再到“共鸣”。我们将不再满足于仅仅识别出“这是奏鸣曲”或“这是赋格”,而是深入探讨创作背景、乐器演变对音乐风格的影响,以及作曲家们如何在既定的音乐规范中寻求突破与创新。 第一部分:音乐的“建筑学”——从早期复调到巴洛克盛世 本部分聚焦于西方音乐理论的奠基期,特别是中世纪晚期到巴洛克时期(约1500年至1750年)。我们认为,要真正欣赏古典音乐,必须先理解其“结构骨架”。 1. 织体与和声的黎明:从格里高利圣咏到早期复调的解构 我们将详细分析文艺复兴时期(Renaissance)复调音乐的精妙之处。重点探讨帕莱斯特里那(Palestrina)如何通过精心的对位(Counterpoint)技巧,达到一种近乎完美的、清晰而神圣的音响效果。这一时期的音乐,如同哥特式教堂的穹顶,层层叠叠,但每一层都有其明确的支撑点。我们不会陷入复杂的记谱法细节,而是通过对“模仿”与“交织”手法的分析,让读者体会复调音乐的逻辑美感。 2. 巴洛克的“戏剧性”与情感的张力:JS. 巴赫的宇宙 约翰·塞巴斯蒂安·巴赫(J.S. Bach)是本书浓墨重彩的一章。我们不将他描绘成一个刻板的宗教作曲家,而是将其视为一位伟大的“音乐数学家”和“情感工程师”。我们将以《平均律键盘曲集》为例,阐释“十二平均律”如何解放了音乐的调性,使和声色彩得以极大地丰富。 重点分析赋格(Fugue)的结构——“主题的引入、发展、再现与分离”。赋格的魅力在于其主题的自我复制、变奏和逻辑推演,这与现代的程序化思维有着奇妙的共通之处。此外,我们还将探讨巴洛克协奏曲的“快-慢-快”结构,以及亨德尔(Handel)歌剧中对人性冲突的戏剧化处理。 第二部分:古典主义的“清晰”与“平衡”——从维也纳古典乐派的黄金时代 古典主义时期(Classical Era, 约1750年至1820年)是音乐美学上追求理性、清晰、匀称和清晰的时代。这与启蒙运动的思想背景息息相关。 1. 奏鸣曲式的革命:海顿的幽默与莫扎特的纯粹 奏鸣曲式(Sonata Form)是古典主义音乐的核心“语法”。我们将把奏鸣曲式拆解为呈示部(Exposition)、发展部(Development)和再现部(Recapitulation),并解释“冲突与解决”这一戏剧性弧线是如何在纯粹的器乐形式中实现的。 约瑟夫·海顿(Joseph Haydn)被誉为“交响曲之父”,我们将探讨他如何系统化地确立了四乐章交响曲的范式。而沃尔夫冈·阿玛多伊斯·莫扎特(W.A. Mozart),则被视为将形式的严谨与旋律的自然完美结合的典范。我们将深入分析他歌剧中的“咏叹调与宣叙调”的交替使用,如何精准地推动了人物心理的微妙变化。 2. 贝多芬:从古典到浪漫的桥梁与“意志的表达” 路德维希·范·贝多芬(Ludwig van Beethoven)的出现,标志着音乐家身份的转变——从宫廷仆从到独立艺术家的确立。我们将重点分析其晚期作品,例如他的弦乐四重奏和第九交响曲。 在贝多芬这里,我们看到奏鸣曲式不再仅仅是形式上的排列,而是表达个人“奋斗”、“抗争”和“胜利”的有力工具。例如,第五交响曲的“命运主题”,我们关注的不仅是“短-短-短-长”的节奏型,而是其在不同乐章中是如何被转化为宏大的叙事结构的。 第三部分:浪漫主义的“无限”与“主观性”——情感的解放与想象力的扩张 浪漫主义(Romanticism, 19世纪)是古典音乐史上一次彻底的情感“大爆炸”。作曲家们开始将焦点从外部世界的秩序转向内在的无限世界——爱、死亡、自然、异国情调和超自然力量。 1. 诗意的延伸:器乐的文学化倾向 我们将探讨“标题音乐”(Program Music)的兴起,如柏辽兹(Berlioz)的《幻想交响曲》。这部作品通过详细的“乐评”(Score Notes),将音乐与具体的故事情节、人物形象紧密结合,挑战了古典主义对纯器乐的坚持。 此外,李斯特(Liszt)对钢琴技巧的极致开发,以及他发明的“交响诗”(Symphonic Poem)这一新体裁,如何使得管弦乐队成为叙述复杂故事的最强大的媒介。 2. 民族的色彩与“民间”的声音:肖邦与德彪西的先声 浪漫主义也催生了民族乐派的崛起。弗里德里克·肖邦(Frédéric Chopin)的作品,虽然大多是为钢琴而作,却深深植根于波兰的民间旋律、节奏和情感形态中,如玛祖卡舞曲和波兰舞曲。 在浪漫主义的后期,我们看到对传统调性的松动与色彩的探索。李斯特与瓦格纳(Wagner)的半音化倾向,预示着音乐语言即将迎来一场巨大的变革。 第四部分:走向现代——破碎的和谐与声音的探索 20世纪以来,古典音乐经历了前所未有的分裂与重构。技术进步(录音技术、电子音乐)和两次世界大战带来的社会动荡,彻底改变了作曲家的创作思路。 1. 印象派的“瞬间”与德彪西的色彩 克劳德·德彪西(Claude Debussy)及其追随者,试图捕捉光影、水汽和瞬间的感受,而非叙事。我们将分析他如何使用全音阶(Whole-tone Scale)和五声音阶,模糊调性中心,创造出一种“流动的、不确定的”听觉体验,这与绘画中的印象主义遥相呼应。 2. 结构的反叛:无调性与序列主义的逻辑重建 阿诺德·勋伯格(Arnold Schoenberg)对“调性”的彻底抛弃,开创了无调性音乐(Atonality)的新纪元。我们将审视其后发展出的“十二音序列法”(Twelve-Tone Technique),理解这套复杂的规则是如何在没有传统主音中心的情况下,重新组织音高材料的。这并非随意的噪音,而是一种试图在理性框架内探索“无序”的努力。 结语:让音乐成为你内在的对话者 古典音乐并非博物馆中的陈列品,而是活着的、不断被重新演绎和理解的艺术形式。本书的目的,是提供一把钥匙,帮助读者开启通往这宏伟殿堂的大门。当我们了解了奏鸣曲的结构,我们就能更好地欣赏贝多芬的打破常规;当我们理解了复调的严谨,我们就能更深地体会巴赫的沉思。最终,音乐的价值不在于你记住了多少专业术语,而在于它在你心中激起了何种共鸣。愿你在接下来的聆听中,找到属于自己的时间与空间。

作者简介

Howard Johnson 1982年在美国莱斯大学获得博士学位后专攻高速数字通信和数字信号处理系统的设计,在数字设计领域有近30年的经验。一直从事数字电子设计和咨询业务,服务于全球的数字工程师,并在英国牛津大学授课。

目录信息

第1章 基础知识 1.1 频率与时间 1.2 时间与距离 1.3 集总与分布系统 1.4 关于3 dB和RMS频率的解释 1.5 4种类型的电抗 1.6 普通电容 1.7 普通电感 1.8 估算衰减时间的更好方法 1.9 互容 1.10 互感第2章 逻辑门电路的高速特性 2.1 一种年代久远的数字技术的发展历史 2.2 功耗 2.3 速度 2.4 封装第3章 测量技术 3.1 示波器探头的上升时问和带宽 3.2 探头接地环路的自感 3.3 探头接地环路检测到的假信号 3.4 探头是如何加重电路负载的 3.5 特殊的探头构造 3.6 避免检测到来自探头外壳电流的信号 3.7 观测一个串行数据传输系统 3.8 降低系统时钟 3.9 观测串扰 3.10 测量工作容限 3.11 观察亚稳态第4章 传输线 4.1 普通点对点布线的缺点 4.2 无限均匀传输线 4.3 源端及负载阻抗的影响 4.4 传输线的特殊实例 4.5 线路阻抗和传播延迟第5章 地平面和叠层 5.1 高速电流沿着电感最小路径前进 5.2 完整地平面的串扰 5.3 开槽地平面的串扰 5.4 平行交叉地平面的串扰 5.5 指状电源和地线的串扰 5.6 保护走线 5.7 近端和远端串扰 5.8 印刷电路板如何叠层第6章 端接 6.1 末端端接器 6.2 源端端接器 6.3 中间端接器 6.4 末端端接器的交流偏置 6.5 电阻的选择 6.6 端接器中的串扰第7章 通孔 7.1 通孔的机械特性 7.2 通孔的电容 7.3 通孔的电感 7.4 返回电流及其与通孔的关系第8章 电源系统 8.1 提供稳定的电压参考 8.2 分配统一的电压 8.3 一般情形的电源分配问题 8.4 选择旁路电容第9章 连接器 9.1 互感——连接器如何引起串扰 9.2 串联电感——连接器怎样产生电磁干扰 9.3 寄生电容——用在多支路总线上的连接器 9.4 连接器中耦合的测量 9.5 连接器下地平面的连续性 9.6 采用外部连接解决EMI问题 9.7 高速应用的特殊连接器 9.8 穿过连接器的差分信号 9.9 连接器的电源管理特性第10章 扁平电缆 10.1 扁平电缆的信号传播 10.2 扁平电缆的串扰 10.3 扁平电缆连接器 10.4 扁平电缆的电磁干扰第11章 时钟分配 11.1 定时裕量 11.2 时钟偏移 11.3 使用低阻抗驱动器 11.4 使用低阻抗的时钟分配线 11.5 多路时钟线的源端端接 11.6 控制时钟线上的串扰 11.7 延时的调整 11.8 差分信号分配 11.9 时钟信号的占空比 11.10 消除时钟中继器的寄生电容 11.11 时钟总线上时钟接收器的去耦第12章 时钟振荡器 12.1 使用罐装的时钟振荡器 12.2 时钟抖动附录A 记忆要点附录B 计算上升时间附录C MathCAD公式参考书目索引
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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这本书的语言风格是其引人入胜的另一个关键因素。它没有采用那种冷冰冰的学术腔调,而是充满了对工程挑战的理解与尊重。很多技术书籍的公式推导部分晦涩难懂,但《高速数字设计》的作者似乎总能找到最优雅的方式来呈现复杂的数学关系。比如,在讲解损耗模型时,作者巧妙地运用了类比手法,将介质损耗比作“能量在海绵中被吸收”,将导体损耗比作“沙滩上的摩擦力”,这种生动的描述极大地降低了读者的心理门槛。更让我感到惊喜的是,本书在探讨设计流程优化时,非常注重“工具与方法的平衡”。它没有盲目推崇某一款特定的仿真软件,而是强调无论使用何种工具,设计师必须掌握其背后的物理原理,才能有效解读仿真报告中的警告和绿灯信号。这种强调“设计哲学”而非“工具操作”的理念,使得这本书的生命力非常持久。总而言之,这是一部兼具理论深度、工程实用性和教学艺术性的杰作,强烈推荐给所有致力于在高速数字世界中精进技艺的工程师。

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这本书的结构安排,透露出一种非常成熟的、以应用为导向的思维逻辑。它并没有严格按照传统的“物理层、电气层”的顺序推进,而是巧妙地将设计流程中的关键挑战点作为章节的驱动力。比如,在谈到时钟抖动(Jitter)时,作者不是孤立地介绍抖动的分类和测量方法,而是立即将其与系统误码率(BER)挂钩,并通过建立一个直观的眼图模型,让读者瞬间理解“时序裕度”是如何被这些微小的定时误差侵蚀殆尽的。这种“结果导向”的叙事方式,极大地提高了学习的积极性——你不是在学习知识点,而是在解决一个迫在眉睫的工程难题。尤其值得称赞的是,书中对串扰分析的深度,远超出了简单的“耦合系数”计算。它深入探讨了串扰的“累积效应”,尤其是在总线设计中,多条并行数据线同时切换时产生的噪声叠加问题,并给出了基于时序预算的容忍度计算方法,这对于需要处理十Gbps以上速率接口的工程师来说,简直是救命稻草。整本书读下来,我最大的感受是,作者不仅懂理论,更懂如何将理论转化为可操作的、量化的设计约束。

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我必须得说,这本书在探讨诸如电源完整性(PI)和地弹(SSN)这些“老大难”问题时的那种务实态度,简直是教科书级别的典范。很多同类书籍在涉及PI时,往往将重点放在理论推导上,留给实际滤波器设计和去耦策略的篇幅少得可怜,让人感觉学了也无从下手。然而,《高速数字设计》的作者似乎深谙工程实践的痛点,他们不仅详细分析了开关噪声的产生机理,更重要的是,提供了大量关于如何选择电容值、如何布局去耦电容阵列的“黄金法则”。我特别留意了其中关于“最小回路面积”的论述,作者通过仿真结果对比,明确展示了回路面积对高频去耦效果的决定性影响,这一点对于设计高密度、多层板的用户来说,是极其宝贵的经验之谈。此外,书中对封装引线的等效模型(ESL/ECD)分析也相当到位,指出在某些极端情况下,封装本身对信号质量的影响甚至超过了PCB走线,这种细致入微的考量,体现了作者深厚的行业积淀。阅读这些章节时,我时不时会停下来,对照我正在做的项目板图进行反思和调整,这本书的指导价值远超一般的技术参考书,更像是一位资深架构师在身旁耳提面命。

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这本《高速数字设计》的开篇,简直像是一场技术盛宴的序曲,作者的笔触极其细腻,将复杂的概念如同剥洋葱一般层层展开。我尤其欣赏它在基础理论部分的处理方式,没有那种高高在上的说教感,而是通过一系列精心设计的实例,引导读者自然而然地进入高速信号完整性的殿堂。举例来说,书中对传输线理论的阐述,不再是干巴巴的公式堆砌,而是结合了实际PCB走线中的阻抗匹配问题,让我这个在实际工作中经常被反射问题困扰的设计者茅塞顿开。那种讲解电磁场如何影响信号传输的深度和广度,着实令人印象深刻。它似乎预判了每一个初学者可能产生的疑惑,并提前准备好了清晰的图形和恰当的比喻。读完前几章,我感觉自己像是获得了一套全新的“看图识病”的工具箱,能够更直观地理解那些过去只能靠经验模糊判断的问题。特别是关于串扰分析的那一节,作者用一种近乎于解谜游戏的方式,拆解了相邻信号线之间的耦合机制,让人在理解原理的同时,也对“做好设计”这件事产生了更深层次的敬畏感。整体而言,初期的阅读体验是酣畅淋漓的,技术深度足够,可读性也保持在了非常高的水准,为后续的学习打下了坚实的基础。

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对于那些试图将高速设计思维与前沿技术结合起来的读者,这本书同样展现了其前瞻性。虽然核心内容聚焦于基础的传输线和信号完整性,但它在讨论现代接口(如SerDes)时,并未回避最新的技术挑战。例如,书中对均衡技术(Equalization)的介绍,从预加重(Pre-emphasis)到判决反馈均衡(DFE),阐述得非常透彻,不仅解释了“为什么需要”这些技术来补偿信道损耗,更关键的是,它深入剖析了这些技术在实际应用中可能引入的非线性失真和噪声问题。我尤其欣赏作者在阐述“眼图闭合”时,将传统的ISI(码间串扰)和CJ(共模噪声)的影响进行了耦合分析,这在很多初级教材中是被割裂处理的。这种多维度、相互关联的分析视角,帮助我构建了一个更完整、更立体的系统级信号完整性模型。阅读这部分内容时,我感觉自己正在和一个经验丰富的系统工程师进行深入的技术研讨会,而不是被动地接受单向灌输。它成功地架起了经典电磁理论与现代高速通信芯片设计之间的桥梁。

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虽说被人捧到了天上。。。

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虽说被人捧到了天上。。。

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虽说被人捧到了天上。。。

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好好学习(……)然并卵

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好好学习(……)然并卵

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