電子系統設計教程

內容概要

本教材從電子系統的基本概念開始，由淺入深，介紹了模擬電路子系統、數字電路子系統和單片機子系統的設計方法；介紹了電子系統設計中常見的抗干擾、電子設備熱設計和可靠性設計等工程問題的處理；對美國Silicon Labs公司出品的當前流行使用的C8051F系列中的C8051mF020單片機做了較詳盡的介紹，為使用者進一步應用C8051F系列器件奠定一定的基礎。    本教材注重實用性，給出了較多的例子，通過例子盡可能反映出設計思路、設計特點和方法。同時，盡量給出設計流程，以便讀者從整體上把握設計的各個環(huán)節(jié)，盡量將設計規(guī)則方法條理化，以便讀者在電路設計時有所依據。    學習這本教材時，要求讀者已學過模擬電子電路、數字電路、電子電路實驗技術基礎等前期課程。本教材適用于本科電類專業(yè)，也可供相關專業(yè)的技術人員參考。

書籍目錄

第1章　電子系統設計導論  1.1　電子系統概述  1.2　電子系統的設計    1.2.1  電子系統設計的一般方法    1.2.2　電子系統設計的一般步驟    1.2.3  設計文檔的作用    1.2.4　傳統手工設計步驟    1.2.5  電子系統設計的EDA方法    1.2.6  電子系統設計的三要素——人才、工具、庫  1.3　各種電子系統設計步驟綜述    1.3.1  數字系統設計步驟    1.3.2　模擬系統設計步驟    1.3.3  以微機（單片機）為核心的電子系統的設計步驟  1.4　電子系統設計選題舉例    1.4.1  簡易數控直流電源    1.4.2　頻率特性測試儀  習題與思考題第2章　模擬電路子系統的設計  2.1　模擬電路設計的特點  2.2　模擬系統設計簡介  2.3　模擬電路設計的一般原則和步驟  2.4　常用單元電路    2.4.1  運算放大器及其應用    2.4.2　D／A轉換器及其應用    2.4.3　A／D轉換器及其應用  2.5　模擬電路設計舉例  習題與思考題第3章　數字電路子系統的設計  3.1　數字系統概述    3.1.1  數字系統的定義    3.1.2　數字系統設計的特點    3.1.3　數字系統設計的步驟    3.1.4　數字系統設計的方法    3.1.5　抗干擾措施　3.2　采用可編程邏輯器件的數字系統設計    3.2.1  采用可編程邏輯器件的數字系統設計方法    3.2.2　組合邏輯電路的設計    3.2.3  時序邏輯電路的設計    3.2.4　測試向量的編寫    3.2.5  數字系統設計  習題與思考題第4章　單片機應用系統設計  4.1　單片機應用系統概述    4.1.1  單片機應用系統的組成    4.1.2  單片機應用系統基本設計思想    4.1.3  單片機應用系統的開發(fā)過程  4.2　C8051F020單片機簡介    4.2.1　C8051F020結構簡介    4.2.2　片內存儲器    4.2.3　JTAG調試和邊界掃描    4.2.4  可編程數字I／0和交叉開關    4.2.5  可編程計數器陣列    4.2.6　串行端口      4.2.7　12位模／數轉換器    4.2.8　8位模／數轉換器    4.2.9　12位電壓輸出DAC    4.2.10　比較器    4.2.11　Silicon Iabs C8051F單片機開發(fā)工具簡介    4.2.12　C8051F單片機開發(fā)工具集成開發(fā)環(huán)境IDE使用說明    4.2.13　Silicon Labs IDE的基本操作  4.3　實用系統設計方法    4.3.1  熟悉對象    4.3.2　確定系統的I／0點數和通道    4.3.3　選擇單片機    4.3.4　確定存儲器    4.3.5　選擇I／0接口電路    4.3.6　進行系統設計    4.3.7　設計實驗板并進行原理驗證    4.3.8  利用開發(fā)系統檢測調試實驗電路……第5章　電子系統設計中的工程問題第6章　電子系統設計舉例第7章　電子設計選題附錄參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章　電子系統設計導論　　1.1　電子系統概述　　1.定義　　1）系統的定義　　關于系統的一般化定義有各種不同的表達方式，下面是一個比較準確且易于理解的定義：系統是由兩個以上各不相同且互相聯系、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。這里所說的單元，可以是元件、部件或子系統。一個系統又可能是另一個更大的系統的子系統。這個一般化的定義適用于任何類型的系統（包括物理的、非物理的、自然的與人工合成的系統等）。系統的基本特征是：在功能與結構上具有綜合性、層次性和復雜性。這些特征決定了系統的設計與分析方法將不同于簡單的對象。當今，人類科技和文明已達到相當高的水平，現行的已投入使用的各種系統以及正在研究的各種系統均達到了相當大的規(guī)模與復雜程度。因此，具有管理系統設計復雜性的能力，應作為培養(yǎng)當代大學生的目標之一?！　?）電子系統的定義　　通常將由電子元器件或部件組成的，能夠產生、傳輸或處理電信號及信息的客觀實體稱為電子系統。例如，通信系統、雷達系統、計算機系統、電子測量系統、自動控制系統等。這些應用系統在功能與結構上具有高度的綜合性，層次性和復雜性。應用系統的設計與分析方法是本章討論的中心。　　3）電子系統、網絡、電路的區(qū)別與聯系　　眾所周知，組成電子系統的主要部件包括了大量的、多種婁型的電子元器件和電路。電路亦稱為電網絡或網絡。當研究一般的抽象規(guī)律時多用網絡一詞；反之，討論一些指定的事物時則稱為電路。一般來說，系統是比網絡更復雜、規(guī)模更大的組合體。前面所列舉的一些應用系統確實如此。然而，實際中常常將一些簡單的網絡或電路也稱為系統。這是因為采用了研究系統的觀點與方法學去觀察與處理這類網絡或電路的緣故。同一個事物作為系統研究時應注意其全局，而作為阿絡問題研究時則關心其局部。例如，僅由一個電阻和一個電容組成的簡單電路，在網絡分析中，注意研究其各支路、回路的電流或電壓；而從系統的觀點來看，可以研究它如何構成具有微分或積分功能的運算器（系統）。這樣的系統是一種系統方法學意義上的系統，可將它們稱為方法學系統。

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