計算機電路基礎實驗與課程設計（簡體書）

田麗鴻主編的《21世紀應用型本科計算機專業實驗系列教材：計算機電路基礎實驗與課程設計》從闡述電路基礎實驗基本知識開始，介紹了常用儀器儀錶及實驗系統的應用，將電路仿真軟件(EWB、MULTISIM)引入電路基礎實踐環節，並根據實驗教學的要求，將計算機電路基礎實驗分為指導性實驗、引導性實驗和設計性實驗由淺入深地進行介紹，同時提供了不同類別實驗的報告參考格式，對電路基礎課程設計的任務及方案進行了介紹並提出明確的設計及驗收要求。《21世紀應用型本科計算機專業實驗系列教材：計算機電路基礎實驗與課程設計》適用於計算機科學與技術、電子信息科學與技術、通信技術等專業，也可作為工程技術人員的參考書。

《21世紀應用型本科計算機專業實驗系列教材:計算機電路基礎實驗與課程設計》適用于計算機科學與技術、電子信息科學與技術、通信技術等專業，也可作為工程技術人員的參考書。

第一篇 實驗基本知識概述第1章 電路實驗基本知識1.1 實驗基本知識概述1.1.1 實驗目的1.1.2 實驗課程的要求1.1.3 實驗步驟及實驗報告要求1.1.4 實驗注意事項1.2 電路測量基本知識1.2.1 電工測量方法介紹1.2.2 測量誤差基本知識1.2.3 測量數據的合成處理1.3 安全用電常識1.3.1 觸電原因及其防護1.3.2 觸電急救措施第2章 常用儀器儀錶及實驗系統介紹2.1 電流錶、電壓表與功率表的使用2.2 示波器2.2.1 SR-071B型雙蹤便攜式示波器2.2.2 SG4320A型雙蹤四線示波器2.2.3 VP-5220D／C型雙蹤示波器2.2.4 TDS210型數字存儲示波器2.3 信號發生器2.3.1 SG1631C函數信號發生器2.3.2 SG1641A函數信號發生器2.3.3 EE1641B型函數信號發生器／計數器2.4 萬用表2.4.1 萬用表介紹2.4.2 萬用表測量二極管和三極管極性的方法2.5 交流毫伏表2.5.1 GB-9B真空管毫伏表2.5.2 TC2172A型交流毫伏表2.6 直流穩壓電源2.6.1 DH1718系列直流雙路跟蹤穩壓穩流電源2.6.2 LPS系列直流穩壓電源2.7 DG-3型電工實驗系統(台)介紹2.7.1 DG-3型電工實驗系統(台)概述2.7.2 DG-3型電工實驗系統(台)特點2.7.3 DG-3型電工實驗系統(台)注意事項第3章 電路仿真軟件介紹3.1 電路仿真軟件的發展及意義3.2 EWB仿真軟件介紹3.2.1 EWB特點3.2.2 EWB的界面3.2.3 EWB的操作方法3.3 Multisim 10仿真軟件介紹3.3.1 Multisim 10的基本操作3.3.2 Multisim 10的基本分析方法3.3.3 Multisim 10的典型應用第二篇 電路基礎實驗第4章 直流電路基礎實驗4.1 指導性實驗4.1.1 基爾霍夫定律4.1.2 疊加原理4.1.3 戴維南定理與諾頓定理4.2 引導性實驗4.2.1 疊加定理和戴維南定理4.2.2 最大功率傳輸定理4.3 設計性實驗4.3.1 二端口網絡參數的測量4.3.2 實際電壓源與實際電流源的等效變換4.3.3 電阻Y-△連接等效轉換4.3.4 分壓器設計實驗4.3.5 電流錶、電壓表擴大量程實驗第5章 交流電路基礎實驗5.1 指導性實驗5.1.1 常用電子儀器的使用5.1.2 交流電路參數的測定5.1.3 日光燈電路及功率因數的提高5.2 引導性實驗5.2.1 一階電路的過渡過程5.2.2 二階電路的過渡過程5.3 設計性實驗5.3.1 直流線性二端口網絡參數的測量5.3.2 RLC串聯電路及串聯諧振5.3.3 常用電子儀器儀錶的綜合應用實驗第三篇 電路實驗報告第6章 直流實驗報告6.1 指導性實驗報告(基爾霍夫定理)6.2 引導性實驗報告(疊加定理和戴維南定理)6.3 設計性實驗報告第7章 交流實驗報告7.1 指導性實驗報告(日光燈電路及功率因數的提高)7.2 引導性實驗報告(一階電路的過渡過程)7.3 設計性實驗報告(題目自選)第四篇 電路基礎課程設計第8章 萬用表的設計和仿真8.1 課程設計任務書及時間安排8.1.1 課程設計任務書8.1.2 MF-16型萬用袁的技術指標8.1.3 Multisim軟件仿真、調試8.1.4 課程設計報告要求8.1.5 課程設計考核方法8.1.6 課程設計階段安排8.2 萬用表的設計和計算8.2.1 電工儀錶的基本知識8.2.2 萬用表的結構和原理8.2.3 萬用表單元電路的設計8.2.4 萬用表整體電路的整合8.3 萬用表的Multisim仿真8.3.1 Multisim軟件的學習8.3.2 單元電路的仿真8.3.3 整體電路的仿真8.4 課程設計驗收標準8.4.1 設計部分8.4.2 仿真部分第9章 直流穩壓電源的設計與仿真9.1 課程設計任務書及時間安排9.1.1 課程設計任務9.1.2 直流穩壓電源的技術指標9.1.3 MLlltisim軟件仿真、調試9.1.4 課程設計報告要求9.1.5 課程設計考核方法9.1.6 課程設計階段安排9.2 直流穩壓電源的設計和計算9.2.1 直流穩壓電源的基本知識9.2.2 設計方案的確定9.3 直流穩壓電源的Multisim仿真9.3.1 Multisim軟件的學習9.3.2 單元電路的仿真9.3.3 方法與步驟9.4 課程設計驗收標準9.4.1 設計部分9.4.2 仿真部分參考文獻

集成電路最重要的生產過程包括：開發EDA（電子設計自動化）工具，利用EDA進行集成電路設計，根據設計結果在硅圓片上加工芯片（主要流程為薄膜制造、曝光和刻蝕），對加工完畢09芯片進行測試，為芯片進行封裝，最后經應用開發將其裝備到整機系統上最終與消費者見面。
集成電路的研究與發展主要體現在以下幾個方面：
（1）設計工具與設計方法。隨著集成電路復雜程度的不斷提高，單個芯片容納器件的數量急劇增加，其設計37_具也由最初的手工繪制轉為計算機輔助設計（CAD），相應的設計工具根據市場需求迅速發展，出現了專門的EDA工具供應商。目前，EDA主要市場份額為美國的Cadence、Synopsys和Mentor等少數企業所壟斷。中國華大集成電路設計中心是國內唯一一家EDA開發和產品供應商。
由于整機系統不斷朝著輕、薄、小的方向發展，集成電路結構也由簡單功能轉向具備更多和更為復雜的功能，如彩電由五片機到三片機直到現在的單片機，手機用集成電路也經歷了由多片到單片的變化。目前，SOC作為系統級集成電路，能在單一硅芯片上實現信號采集、轉換、存儲、處理和I／O等功能，將數字電路、存儲器、MPU、MCU、DSP等集成在一塊芯片上實現一個完整系統的功能。它的制造主要涉及深亞微米技術，特殊電路的工藝兼容技術，設計方法的研究，嵌入式IP核設計技術，測試策略和可測性技術，軟硬件協同設計技術和安全保密技術。SOC以IP復用為基礎，把已有優化的子系統甚至系統級模塊納入到新的系統設計之中，實現了集成電路設計能力的第四次飛躍。
（2）制造工藝與相關設備。集成電路加工制造是一項與專用設備密切相關的技術，俗稱“一代設備，一代工藝，一代產品”。在集成電路制造技術中，最關鍵的是薄膜生成技術和光刻技術。光刻技術的主要設備是曝光機和刻蝕機，目前在130m的節點是以193 niTlDUV（Deep Ultraviolet Lithography）或是以光學延展的248 nm DUV為主要技術，而在100 nm的節點上則有多種選擇：157 nm DUV、光學延展的193 nmDLV和NGL。在70 nm的節點則使用光學延展的157 nm DUV技術或者選擇NGL技術。到了35 nm的節點范圍以下，將是NGL所主宰的時代，需要在EUV和EPL之間做出選擇。此外，作為新一代的光刻技術，x射線和離子投影光刻技術也在研究之中。
（3）測試。由于系統芯片（SOC）的測試成本幾乎占芯片成本的一半，因此未來集成電路測試面臨的最大挑戰是如何降低測試成本。結構測試和內置自測試可大大縮短測試開發時間和降低測試費用。另一種降低測試成本的測試方式是采用基于故障的測試。在廣泛采用將不同的IP核集成在一起的情況下，還需解決時鐘異步測試問題。另一個要解決的問題是提高模擬電路的測試速度。