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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