電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)

前言

　　復(fù)旦大學(xué)電子信息教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心主任俞承芳教授約我為該中心編寫(xiě)的系列實(shí)驗(yàn)教材作序，我欣然同意，原因是我從切身經(jīng)歷中體會(huì)到實(shí)驗(yàn)課程的重要。　　1956年，我考進(jìn)復(fù)旦大學(xué)物理系。大學(xué)課程與中學(xué)課程最為不同的要算普通物理實(shí)驗(yàn)課了，它最難學(xué)。難在要自學(xué)實(shí)驗(yàn)講義，要寫(xiě)預(yù)習(xí)報(bào)告，要做實(shí)驗(yàn)，要寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。每個(gè)環(huán)節(jié)以前都未學(xué)過(guò)，實(shí)驗(yàn)老師對(duì)我們的要求又特別嚴(yán)格，我們要花費(fèi)很多時(shí)間去學(xué)實(shí)驗(yàn)課。也就是這個(gè)實(shí)驗(yàn)課，使我感到收獲最大，受用一生。它培養(yǎng)了我的自學(xué)能力、動(dòng)手能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。當(dāng)年我們的系主任王福山教授十分重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)。他是理論物理出身，曾與大名鼎鼎的理論物理學(xué)家海森伯（wemer Karl}teisenberg，于1932年獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)）共事過(guò)。1956年黨發(fā)出向科學(xué)進(jìn)軍的號(hào)召，可惜不久就被千萬(wàn)不要忘記階級(jí)斗爭(zhēng)的口號(hào)聲所淹沒(méi)。即使在“左”占統(tǒng)治地位的年代里，也是在說(shuō)重實(shí)踐，要?jiǎng)邮帧１娝苤镔|(zhì)第一性，實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的標(biāo)準(zhǔn)?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)是人們認(rèn)識(shí)自然、建設(shè)社會(huì)、創(chuàng)造財(cái)富中一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)，電子信息實(shí)驗(yàn)課在當(dāng)前日新月異的電子科學(xué)與技術(shù)教學(xué)中更占重要地位。歷年來(lái)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)一直是復(fù)旦大學(xué)教學(xué)方面的一個(gè)強(qiáng)項(xiàng)，一個(gè)特色?！　榕囵B(yǎng)具有創(chuàng)新精神的高素質(zhì)人才，適應(yīng)電子信息技術(shù)飛躍發(fā)展對(duì)學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力的要求，復(fù)旦大學(xué)電子信息教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心的教師積極開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究，改革和整合實(shí)驗(yàn)課程及其教學(xué)內(nèi)容。經(jīng)過(guò)多年的努力，中心開(kāi)設(shè)了以EDA軟件教學(xué)為主的《模擬與數(shù)字電路基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)》，以硬件電路設(shè)計(jì)為主的《模擬與數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)》、《微機(jī)原理與接口實(shí)驗(yàn)》，以系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)為主的《電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)》和以新的電子技術(shù)應(yīng)用為主的《近代無(wú)線(xiàn)電實(shí)驗(yàn)》等實(shí)驗(yàn)課程。這些實(shí)驗(yàn)在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)階段要求學(xué)生能了解問(wèn)題，在電路設(shè)計(jì)階段要求學(xué)生能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段要求學(xué)生能提出和解決問(wèn)題。從基礎(chǔ)知識(shí)的掌握到電路設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，從電子新技術(shù)的應(yīng)用到系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，對(duì)學(xué)生業(yè)務(wù)能力的提高起了很大的作用?！　≡诳偨Y(jié)教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，該實(shí)驗(yàn)中心編寫(xiě)了一系列的實(shí)驗(yàn)教材，這套教材既保持了實(shí)驗(yàn)課程自身的體系與特色，又與相應(yīng)的理論課程相銜接。在教材內(nèi)容上，這套教材取材新穎，知識(shí)面寬，既將EDA融合在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，又強(qiáng)調(diào)了硬件電路和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

內(nèi)容概要

本書(shū)從電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度講述了電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，以及構(gòu)成電子系統(tǒng)的各種電路，其目的在于拓寬學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)學(xué)生的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。   本書(shū)共分八章，講述了電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)概論，傳感器技術(shù)和模擬電路系統(tǒng)，基于可編程邏輯器件的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)，基于VHDL的數(shù)字電路描述，微處理器系統(tǒng)的接口電路，微處理器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，虛擬儀器，最后列舉了一些應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)用案例。   本書(shū)取材新穎，內(nèi)容翔實(shí)，可作為高等院校電子信息類(lèi)高年級(jí)學(xué)生的教科書(shū)，也可供本科生和其他相關(guān)學(xué)科的工程技術(shù)人員參考。

作者簡(jiǎn)介

俞承芳，男，1947年出生，上海市人。1970年畢業(yè)于復(fù)旦大學(xué)，留校任教。長(zhǎng)期從事電路與系統(tǒng)的教學(xué)與科研工作。編著有《微機(jī)原理與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)》、《可編程邏輯器件設(shè)計(jì)》、《音響技術(shù)》、《有線(xiàn)電視》等書(shū)。

書(shū)籍目錄

第1章 電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)概論　1.1 概述　　1.1.1 問(wèn)題的提出　　1.1.2 現(xiàn)代電子系統(tǒng)的特征　1.2 電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)　　1.2.1 電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法　　1.2.2 EDA工具的應(yīng)用　1.3 電子系統(tǒng)的構(gòu)成　　1.3.1 電子系統(tǒng)的子系統(tǒng)類(lèi)型　　1.3.2 電子系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)形式　1.4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程　　1.4.1 概述　　1.4.2 設(shè)計(jì)方案的制定　　1.4.3 方案的實(shí)現(xiàn)與測(cè)試　　1.4.4 文檔處理　1.5 系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員應(yīng)具備的素質(zhì)第2章 傳感器技術(shù)和模擬電路系統(tǒng)　2.1 傳感器技術(shù)　　2.1.1 概述　　2.1.2 模擬集成傳感器　　2.1.3 智能傳感器　2.2 信號(hào)調(diào)理器　　2.2.1 信號(hào)的放大　　2.2.2 儀表放大器　　2.2.3 濾波器　　2.2.4 程控放大與濾波　　2.2.5 隔離放大器　2.3 信號(hào)發(fā)生和變換　　2.3.1 集成函數(shù)發(fā)生器8038　　2.3.2 鎖相環(huán)頻率合成器（PLL）　　2.3.3 基于PLL的正弦信號(hào)發(fā)生器　　2.3.4 基于相位累加的正弦信號(hào)發(fā)生器　　2.3.5 電壓頻率變換　2.4 穩(wěn)壓電源　　2.4.1 線(xiàn)性穩(wěn)壓電源　　2.4.2 開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓電源　　2.4.3 DCˉDC變換器第3章 基于可編程邏輯器件的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)　3.1 可編程邏輯器件的原理　　3.1.1 概述　　3.1.2 邏輯集成電路的發(fā)展　　3.1.3 可編程邏輯器件編程技術(shù)的發(fā)展　　3.1.4 可編程邏輯器件的分類(lèi)　　3.1.5 可編程邏輯器件在數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用　3.2 Xilinx公司的CPLD-XC9500系列器件　　3.2.1 XC9500系列器件的結(jié)構(gòu)　　3.2.2 功能塊　　3.2.3 快速連接矩陣　　3.2.4 輸入輸出塊（IOB）　3.3 現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列FPGA　　3.3.1 Xilinx公司FPGA的基本結(jié)構(gòu)　　3.3.2 可構(gòu)造的邏輯塊（CLB）　　3.3.3 輸入輸出塊（IOB）　　3.3.4 可編程的內(nèi)連接　　3.3.5 RAM塊　　3.3.6 DLL　3.4 可編程邏輯器件的設(shè)計(jì)　　3.4.1 可編程邏輯器件的設(shè)計(jì)流程　　3.4.2 可編程邏輯器件的設(shè)計(jì)軟件　　3.4.3 CPLD的器件編程　　3.4.4 FPGA的編程　3.5 可編程邏輯器件的應(yīng)用　　3.5.1 16進(jìn)制數(shù)-7段數(shù)碼顯示器譯碼電路　　3.5.2 循環(huán)冗余碼校驗(yàn)碼產(chǎn)生電路　　3.5.3 基于FPGA的可重構(gòu)系統(tǒng)第4章 基于VHDL的數(shù)字電路描述……第5章 微處理器系統(tǒng)的接口電路第6章 微處理器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)第7章 虛擬儀器第8章 設(shè)計(jì)實(shí)例參考文獻(xiàn)

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