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物联网之芯:传感器件与通信芯片设计电子书

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作       者:曾凡太,边栋,徐胜朋

出  版  社:机械工业出版社

出版时间:2018-11-30

字       数:32.8万

所属分类: 科技 > 计算机/网络 > 多媒体/数据通信

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《物联网之芯:传感器件与通信芯片设计》为“物联网工程实战丛书”第2卷。书中从物联网工程的实际需求出发,阐述了传感器件与通信芯片的设计理念,从设计源头告诉读者要设计什么样的芯片。集成电路设计是一门专业技术,其设计方法和流程有专门的著作介绍,不在《物联网之芯:传感器件与通信芯片设计》讲述范围之内。 《物联网之芯:传感器件与通信芯片设计》共10章。第1章阐述了物联网芯片的功能需求、性能需求、成本需求和安全需求;第2章介绍了集成电路产业的发展历史和芯片制造流程,以及常规芯片封装及其命名规则;第3章从材料性能和器件结构出发,描述了传感器件设计的两条主线:材料敏感设计和结构敏感设计;第4章结合物联网数据传输的特,给出了有线通信模块和无线通信模块设计的方法和案例;第5章介绍了窄带物联网(NB-IoT)的发展轨迹和技术特色;第6章展望了5G通信技术的发展趋势和技术特色,介绍了5G通信技术对物联网工程的推动作用;第7章列举了物联网工程中常用的嵌式处理器,这些芯片涵盖A/D转换、网络口、射频模块和存储单元,已演变为SoC系统芯片而运行操作系统;第8章给出了SoC芯片的设计流程和案例;第9章介绍了简化电路结构和降低工作频率是低功耗设计的主题,休眠和待机模式则是低功耗运行的主旋律;第10章阐述了无源感知和无源网络是物联网芯片设计工程师努力的方向。 《物联网之芯:传感器件与通信芯片设计》适合作为高等院校物联网工程、通信工程、网络工程、电子信息工程、微电子和集成电路等相关专业的教材,也适合传感器和芯片研发人员阅读,还可作为智慧城市建设等政府管理部门相关人员的参考读物。<br/>【推荐语】<br/>《物联网之芯:传感器件与通信芯片设计》 物联网领域的多位专家力荐; 国内物联网工程学科的奠基性作品; 一线物联网工程师和高校教学人员参与创作,阵容强大; 系统阐述物联网传感器件与通信芯片设计理念与方法。 实用性强,注重教学的同时,非常注重物联网工程实践;  “物联网工程实战丛书”是由山东大学信息科学与工程学院高级工程师曾凡太教授组织国内物联网领域的一线研发工程师和高校教研人员编写的系列作品。丛书系统地介绍了物联网的各种发工具、设计语言、研发平台和工程案例等内容,勾勒出了物联网工程的学科结构及其专业必修课的范畴,充分体现了工程专业“理论扎实,操作见长”的学科特色,可为相关院校的物联网工程课程设置提供参考,并对工业、农业、商贸、物流、交通和医疗等行业的物联网工程应用指明方向。 丛书全面、系统地阐述了物联网理论基础、电路设计、专用芯片设计、物联网协议、物联网操作系统、云服务平台构建、智能硬件设计、物联网工程实践和智慧城市建设等内容,勾勒出了物联网工程的学科结构及其专业必修课的范畴,可以为相关院校的物联网工程课程设置提供参考。 丛书从硬件电路、芯片设计、软件发、协议转换,到智能硬件研发(小项目)和智慧城市建设(大工程)等内容,都用了大量篇幅行阐述。丛书系统地介绍了各种发工具、设计语言、研发平台和工程案列等内容。充分体现了工程专业“理论扎实,操作见长”的学科特色,并对工业、农业、商贸、物流、交通和医疗等行业的物联网工程应用指明了方向。 丛书推出以下6卷: 《物联网之源:信息物理与信息感知基础》 《物联网之芯:传感器件与通信芯片设计》 《物联网之魂:物联网协议与物联网操作系统》 《物联网之云:云平台搭建与大数据处理》 《物联网之雾:基于雾计算的智能硬件快速反应与安全控制》 《物联网之智:智能硬件发与智慧城市建设》<br/>【作者】<br/>曾凡太,山东大学信息科学与工程学院高级工程师。已经出版“EDA工程丛书”(共5卷,清华大学出版社出版)、《现代电子设计教程》(高等教育出版社出版)、《PCI总线与多媒体计算机》(电子工业出版社出版)等书,发表论文数十篇,申请发明专利4项。 赵帅,毕业于沈阳航空航天大学。资深网络设备研发工程师,从事Android平板电脑系统嵌式驱动层和应用层的发工作。曾经在语音网关研发中改了DSP中的语音编解码及回声抵消算法。现就职于浪潮电子信息产业股份有限公司。 边栋,毕业于大连理工大学,获硕士学位。曾经执教于山东大学微电子学院,指导过本科生参加全国电子设计大赛,屡创佳绩。在物联网设计、FPGA设计和IC设计实验教学方面颇有建树。目前在山东大学微电子学院攻读博士学位,研究方向为电路与系统。 徐胜朋,毕业于山东工业大学电力系统及其自动化专业。电力通信资深专家、高级工程师。现就职于国网山东省电力公司淄博供电公司,从事信息通信管理工作。曾经在中文核心期刊发表了多篇论文。荣获国家优秀质量管理成果奖和技术创新奖。申请发明专利和实用新型专利授权多项。<br/>
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丛书序 信息物理学是物联网工程的理论基础

序言 “芯”随“物”动,“物”依“芯”联

第1章 物联网集成电路(oT IC)芯片设计概述

1.1 集成传感器件技术演进

1.2 物联网集成电路芯片分类

1.3 物联网集成电路芯片设计要求

1.4 物联网集成电路芯片生态圈构建

1.5 物联网集成电路芯片定制化之变

1.6 物联网集成电路芯片产业化发展

1.7 本章小结

1.8 习题

第2章 集成电路制造与设计基础

2.1 集成电路发展简史

2.2 集成电路产业变迁

2.3 集成电路分类与命名规则

2.4 集成电路制造

2.5 集成电路封装

2.6 集成电路微组装工艺

2.7 数字集成电路设计概要

2.8 本章小结

2.9 习题

第3章 物联网传感器件设计

3.1 传感器件概述

3.2 材料型传感器

3.3 结构型传感器

3.4 半导体敏感器件

3.5 生物敏感元件结构

3.6 图像敏感元件结构

3.7 传感器接口技术

3.8 几种传感器设计实例

3.9 本章小结

3.10 习题

第4章 物联网通信集成电路设计

4.1 通信电路概述

4.2 物联网有线通信电路设计

4.3 物联网无线通信技术

4.4 RFIC芯片设计

4.5 WiFi芯片设计

4.6 蓝牙芯片设计

4.7 本章小结

4.8 习题

第5章 窄带物联网(NB-IoT)

5.1 NB-IoT概念

5.2 NB-IoT商业模式

5.3 NB-IoT技术标准

5.4 NB-IoT实现高覆盖、大连接、微功耗、低成本的技术路线

5.5 NB-IoT芯片设计

5.6 NB-IoT业务范围、应用场景及竞争挑战

5.7 本章小结

5.8 习题

第6章 物联网5G通信技术

6.1 物联网5G通信基本概念

6.2 5G通信关键技术

6.3 5G网络建设

6.4 5G小基站建设

6.5 5G芯片设计与实现

6.6 5G芯片设计案例——智能手机芯片

6.7 本章小结

6.8 习题

第7章 物联网嵌入式处理器应用

7.1 4种常见的物联网嵌入式处理器

7.2 嵌入式Cortex-M0微处理器

7.3 微处理器应用于温度检测设计实例

7.4 乐鑫ESP8266移动互联网SoC芯片应用

7.5 君正物联网处理器

7.6 本章小结

7.7 习题

第8章 SoC应用设计

8.1 FPAG应用是大数据和物联网的发展趋势

8.2 FPGA性能特色

8.3 SoC设计导论

8.4 SoC系统的实现

8.5 本章小结

8.6 习题

第9章 微功耗无源物联网电源模块设计

9.1 电源管理

9.2 微处理器功耗分析

9.3 STM32微处理器节能工作模式

9.4 低功耗集成电路设计

9.5 亚阈值设计

9.6 本章小结

9.7 习题

第10章 物联网无源IC设计前沿技术展望

10.1 物联网能源众包

10.2 无线输电技术

10.3 无线传感器实例

10.4 具有微功耗、低成本、高可靠性、长寿命性能的SoC芯片

10.5 具有信息传感、数据传输、实时控制、无源供电功能的SoC芯片

10.6 集成电路产业发展趋势

10.7 本章小结

10.8 习题

参考文献

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