電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)教程

內(nèi)容概要

本教材從電子系統(tǒng)的基本概念開(kāi)始，由淺入深，介紹了模擬電路子系統(tǒng)、數(shù)字電路子系統(tǒng)和單片機(jī)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法；介紹了電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的抗干擾、電子設(shè)備熱設(shè)計(jì)和可靠性設(shè)計(jì)等工程問(wèn)題的處理；對(duì)美國(guó)Silicon Labs公司出品的當(dāng)前流行使用的C8051F系列中的C8051mF020單片機(jī)做了較詳盡的介紹，為使用者進(jìn)一步應(yīng)用C8051F系列器件奠定一定的基礎(chǔ)。    本教材注重實(shí)用性，給出了較多的例子，通過(guò)例子盡可能反映出設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)特點(diǎn)和方法。同時(shí)，盡量給出設(shè)計(jì)流程，以便讀者從整體上把握設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)，盡量將設(shè)計(jì)規(guī)則方法條理化，以便讀者在電路設(shè)計(jì)時(shí)有所依據(jù)。    學(xué)習(xí)這本教材時(shí)，要求讀者已學(xué)過(guò)模擬電子電路、數(shù)字電路、電子電路實(shí)驗(yàn)技術(shù)基礎(chǔ)等前期課程。本教材適用于本科電類專業(yè)，也可供相關(guān)專業(yè)的技術(shù)人員參考。

書(shū)籍目錄

第1章　電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)導(dǎo)論  1.1　電子系統(tǒng)概述  1.2　電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)    1.2.1  電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般方法    1.2.2　電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟    1.2.3  設(shè)計(jì)文檔的作用    1.2.4　傳統(tǒng)手工設(shè)計(jì)步驟    1.2.5  電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的EDA方法    1.2.6  電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的三要素——人才、工具、庫(kù)  1.3　各種電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟綜述    1.3.1  數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟    1.3.2　模擬系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟    1.3.3  以微機(jī)（單片機(jī)）為核心的電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟  1.4　電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)選題舉例    1.4.1  簡(jiǎn)易數(shù)控直流電源    1.4.2　頻率特性測(cè)試儀  習(xí)題與思考題第2章　模擬電路子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)  2.1　模擬電路設(shè)計(jì)的特點(diǎn)  2.2　模擬系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介  2.3　模擬電路設(shè)計(jì)的一般原則和步驟  2.4　常用單元電路    2.4.1  運(yùn)算放大器及其應(yīng)用    2.4.2　D／A轉(zhuǎn)換器及其應(yīng)用    2.4.3　A／D轉(zhuǎn)換器及其應(yīng)用  2.5　模擬電路設(shè)計(jì)舉例  習(xí)題與思考題第3章　數(shù)字電路子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)  3.1　數(shù)字系統(tǒng)概述    3.1.1  數(shù)字系統(tǒng)的定義    3.1.2　數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)    3.1.3　數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟    3.1.4　數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法    3.1.5　抗干擾措施　3.2　采用可編程邏輯器件的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)    3.2.1  采用可編程邏輯器件的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法    3.2.2　組合邏輯電路的設(shè)計(jì)    3.2.3  時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)    3.2.4　測(cè)試向量的編寫(xiě)    3.2.5  數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)  習(xí)題與思考題第4章　單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)  4.1　單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)概述    4.1.1  單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的組成    4.1.2  單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)基本設(shè)計(jì)思想    4.1.3  單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程  4.2　C8051F020單片機(jī)簡(jiǎn)介    4.2.1　C8051F020結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介    4.2.2　片內(nèi)存儲(chǔ)器    4.2.3　JTAG調(diào)試和邊界掃描    4.2.4  可編程數(shù)字I／0和交叉開(kāi)關(guān)    4.2.5  可編程計(jì)數(shù)器陣列    4.2.6　串行端口      4.2.7　12位模／數(shù)轉(zhuǎn)換器    4.2.8　8位模／數(shù)轉(zhuǎn)換器    4.2.9　12位電壓輸出DAC    4.2.10　比較器    4.2.11　Silicon Iabs C8051F單片機(jī)開(kāi)發(fā)工具簡(jiǎn)介    4.2.12　C8051F單片機(jī)開(kāi)發(fā)工具集成開(kāi)發(fā)環(huán)境IDE使用說(shuō)明    4.2.13　Silicon Labs IDE的基本操作  4.3　實(shí)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法    4.3.1  熟悉對(duì)象    4.3.2　確定系統(tǒng)的I／0點(diǎn)數(shù)和通道    4.3.3　選擇單片機(jī)    4.3.4　確定存儲(chǔ)器    4.3.5　選擇I／0接口電路    4.3.6　進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)    4.3.7　設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)板并進(jìn)行原理驗(yàn)證    4.3.8  利用開(kāi)發(fā)系統(tǒng)檢測(cè)調(diào)試實(shí)驗(yàn)電路……第5章　電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的工程問(wèn)題第6章　電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例第7章　電子設(shè)計(jì)選題附錄參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)導(dǎo)論　　1.1　電子系統(tǒng)概述　　1.定義　　1）系統(tǒng)的定義　　關(guān)于系統(tǒng)的一般化定義有各種不同的表達(dá)方式，下面是一個(gè)比較準(zhǔn)確且易于理解的定義：系統(tǒng)是由兩個(gè)以上各不相同且互相聯(lián)系、互相制約的單元組成的、在給定環(huán)境下能夠完成一定功能的綜合體。這里所說(shuō)的單元，可以是元件、部件或子系統(tǒng)。一個(gè)系統(tǒng)又可能是另一個(gè)更大的系統(tǒng)的子系統(tǒng)。這個(gè)一般化的定義適用于任何類型的系統(tǒng)（包括物理的、非物理的、自然的與人工合成的系統(tǒng)等）。系統(tǒng)的基本特征是：在功能與結(jié)構(gòu)上具有綜合性、層次性和復(fù)雜性。這些特征決定了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析方法將不同于簡(jiǎn)單的對(duì)象。當(dāng)今，人類科技和文明已達(dá)到相當(dāng)高的水平，現(xiàn)行的已投入使用的各種系統(tǒng)以及正在研究的各種系統(tǒng)均達(dá)到了相當(dāng)大的規(guī)模與復(fù)雜程度。因此，具有管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜性的能力，應(yīng)作為培養(yǎng)當(dāng)代大學(xué)生的目標(biāo)之一。　　2）電子系統(tǒng)的定義　　通常將由電子元器件或部件組成的，能夠產(chǎn)生、傳輸或處理電信號(hào)及信息的客觀實(shí)體稱為電子系統(tǒng)。例如，通信系統(tǒng)、雷達(dá)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、電子測(cè)量系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)等。這些應(yīng)用系統(tǒng)在功能與結(jié)構(gòu)上具有高度的綜合性，層次性和復(fù)雜性。應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析方法是本章討論的中心?！　?）電子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、電路的區(qū)別與聯(lián)系　　眾所周知，組成電子系統(tǒng)的主要部件包括了大量的、多種婁型的電子元器件和電路。電路亦稱為電網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)研究一般的抽象規(guī)律時(shí)多用網(wǎng)絡(luò)一詞；反之，討論一些指定的事物時(shí)則稱為電路。一般來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)是比網(wǎng)絡(luò)更復(fù)雜、規(guī)模更大的組合體。前面所列舉的一些應(yīng)用系統(tǒng)確實(shí)如此。然而，實(shí)際中常常將一些簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)或電路也稱為系統(tǒng)。這是因?yàn)椴捎昧搜芯肯到y(tǒng)的觀點(diǎn)與方法學(xué)去觀察與處理這類網(wǎng)絡(luò)或電路的緣故。同一個(gè)事物作為系統(tǒng)研究時(shí)應(yīng)注意其全局，而作為阿絡(luò)問(wèn)題研究時(shí)則關(guān)心其局部。例如，僅由一個(gè)電阻和一個(gè)電容組成的簡(jiǎn)單電路，在網(wǎng)絡(luò)分析中，注意研究其各支路、回路的電流或電壓；而從系統(tǒng)的觀點(diǎn)來(lái)看，可以研究它如何構(gòu)成具有微分或積分功能的運(yùn)算器（系統(tǒng)）。這樣的系統(tǒng)是一種系統(tǒng)方法學(xué)意義上的系統(tǒng)，可將它們稱為方法學(xué)系統(tǒng)。

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