现代电子设计与创新PDF电子书下载

第1章 电子系统设计导论 1

1.1　电子系统概述 1

1.1.1 定义 1

1.1.2 电子系统的构成 1

1.1.3 电子产品的研制开发过程 1

1.1.4 电子系统设计的基本原则 2

1.2　电子系统的设计方法 3

1.3　各种电子系统设计步骤 6

1.4　系统设计与系统仿真技术 7

1.5　全国大学生电子设计竞赛题目与分析 7

1.5.1 全国大学生电子设计竞赛简介 7

1.5.2　全国大学生电子设计竞赛命题原则及要求 8

1.5.3 全国大学生电子设计竞赛的题目分析 10

第2章　传感器及其应用 11

2.1　传感器的定义及特性 11

2.1.1　传感器的定义 11

2.1.2　传感器的作用 11

2.1.3　传感器的特性 11

2.1.4 常用传感器的分类 12

2.2　传感器接口电路的定义及特性 13

2.2.1 传感器接口电路的设计 13

2.2.2　传感器放大电路的设计 13

2.3　霍尔传感器与应用电路 15

2.3.1 基本原理 15

2.3.2　集成霍尔传感器 15

2.3.3　典型应用——转速测量 16

2.4　温度传感器的原理及应用电路 17

2.4.1 热电偶温度传感器的工作原理及其驱动电路 17

2.4.2 测温电阻温度传感器的工作原理及其驱动电路 18

2.4.3　PN结温度传感器的工作原理及其驱动电路 18

2.4.4 集成模拟温度传感器的工作原理及其驱动电路 19

2.4.5 集成数字温度传感器的工作原理及其驱动电路 19

2.4.6　其他温度传感器 20

2.5　光电传感器的原理及应用电路 20

2.5.1 光电传感器主要类型 20

2.5.2 光电传感器应用举例 20

2.5.3　集成光电传感器 22

第3章　模拟系统中的基本电路模块 23

3.1 电源电路的设计 23

3.1.1 引起稳压电源输出不稳定的主要原因 23

3.1.2 稳压电源技术指标 23

3.1.3 集成稳压电源 24

3.1.4 开关直流稳压电源 27

3.2　运算放大器电路 29

3.2.1 运算放大器基本特性 29

3.2.2 集成运算放大器的四个重要参数 30

3.2.3 理想运算放大器的工作特点及三种输入方式 32

3.2.4 集成运算放大器的单电源应用 34

3.2.5　测量放大电路 35

3.3　信号产生电路 37

3.4　信号处理电路 38

3.5　模拟设计中的EDA技术 41

3.5.1 概述 41

3.5.2 用于模拟设计的EDA技术简介 42

3.5.3 影响EDA模拟设计正确性的因素 44

第4章　现代数字系统设计 46

4.1 概述 46

4.2 现代数字系统设计的方法 47

4.3 PLD器件概述 49

4.3.1 MAX7000系列芯片 49

4.3.2　FLEX10K系列芯片 49

4.4 PLD最简系统的开发 50

4.4.1 FLEX10K10通用最简系统简介 50

4.4.2　EPM7128通用最小系统简介 52

4.4.3 CPLD通用最简开发板 53

4.5 MAX+PLUSⅡ的使用 56

4.6 VHDL硬件描述语言常见错误及其原因分析 58

4.6.1 概述 58

4.6.2　避免语法错误 59

4.6.3 信号与变量 60

4.6.4　IF_ELSE语句 62

4.6.5 CASE语句 63

4.6.6 多时钟源的解决方案 66

4.6.7　仿真无波形 66

4.6.8　执行时端口丢失 67

4.7　编程技巧 68

4.7.1 程序优化 68

4.7.2　状态机优化 68

4.7.3　毛刺与抗干扰 70

4.7.4　宏功能模块和IP核复用 71

第5章　单片机应用系统设计 72

5.1　概述 72

5.2 MCS—51单片机的基本知识与单片机最小系统 72

5.2.1 基本知识 72

5.2.2 单片机最小系统 74

5.3 单片机系统的扩展 74

5.3.1 接口的功能 75

5.3.2　设计接口电路的基本方法 76

5.3.3　接口信号预处理 76

5.3.4 总线接口扩展示例 78

5.4　单片机应用系统的一般组成 82

5.5 单片机与D/A及A/D转换电路的制作 84

5.5.1 D/A转换电路及程序设计 84

5.5.2 A/D转换电路及程序设计 88

5.6　人机通道设计 95

5.6.1 按键或键盘的结构形式 95

5.6.2　按键或键盘接口电路 96

5.6.3 显示类型与显示接口电路 97

5.6.4　微型打印机及接口电路 99

5.7　单片机C语言概述 100

第6章　电子系统设计举例 102

6.1　水温控制系统的设计 102

6.1.1 设计任务与要求 102

6.1.2　总体论证 102

6.1.3 系统设计 103

6.1.4　硬件开发 104

6.1.5　软件开发 111

6.1.6　连机调试 114

6.1.7　指标测试及软件固化 116

6.1.8 系统改进措施与功能扩展 117

6.2　低频数字式相位测量仪的设计 119

6.2.1　设计任务 119

6.2.2　设计方案论证 119

6.2.3 系统硬件设计 124

6.2.4　系统软件设计 129

6.2.5 系统设计总结 140

第7章 电子制作工艺基础 142

7.1　电子制作工艺概述 142

7.1.1 电子工程必须重视电子制作工艺 142

7.1.2　元器件的测试与筛选 143

7.1.3 焊接工艺 144

7.1.4　装配工艺 144

7.2 电子元器件的识别 145

7.2.1 电阻器 145

7.2.2 电容器 148

7.2.3 电感器 151

7.2.4 半导体器件手册的查询方法 151

7.2.5 晶体二极管 155

7.2.6 晶体三极管 158

7.2.7 晶体闸流管 161

7.2.8 双向晶闸管 163

7.2.9 组合器件 164

7.2.10 半导体集成电路 166

7.3　表面贴装元件 167

7.3.1 电阻器 167

7.3.2 片式电容器 169

7.3.3 其他贴片器件 170

7.4 电路板的设计与制作 171

7.4.1 印制电路板简介 171

7.4.2 印制电路板 171

7.4.3 印制电路板设计 172

7.4.4 印制电路板的制作 173

7.5 电子元件的焊接技术 176

7.5.1 手工焊接的工具和材料 176

7.5.2 电子元器件的引线成形和插装 176

7.5.3 焊接工艺 177

7.5.4 平面焊接技术 179

7.5.5 工业生产锡焊技术简介 181

7.5.6 电子焊接技术的发展 181

7.5.7 表面安装与微组装技术 182

7.6 电子作品的调试与检测 183

7.6.1 电子作品的调试 183

7.6.2 电子作品的故障检修 184

7.7　电子系统的抗干扰设计 185

7.7.1 电磁干扰与电磁兼容问题 185

7.7.2 干扰的类型 186

7.7.3 抗干扰设计方法 186

第8章 电子设计与实践题目选编 189

8.1　模拟电子设计题目选编 189

8.1.1 数字温度计的设计 189

8.1.2 过电压、欠电压和过电流保护电路的设计 192

8.1.3 扩音机的设计 193

8.1.4 有源滤波系统的设计 193

8.1.5 直流稳压电源的设计 194

8.2　数字电子设计题目选编 196

8.2.1 五路呼叫器的设计 196

8.2.2 交通灯控制器的设计 197

8.2.3 半导体三极管β值数字显示测试电路的设计 199

8.2.4 开关型直流稳压电源的设计 200

8.2.5 音乐彩灯控制器的设计 201

8.3　混合电子系统设计题目选编 202

8.3.1 音乐演奏器的设计 202

8.3.2 自行车里程表的设计 203

8.3.3 高层楼房物业管理系统的设计 203

8.3.4 单次波形数据采集与观测电路的硬件设计 204

8.3.5 公共场所安全报警系统的设计 204

8.3.6　会议大厅电器遥控系统的设计 204

8.3.7 公共汽车自动报站系统的设计 205

8.3.8 航海模型遥控电路的设计 205

第9章　科技写作基础知识 206

9.1　科技写作概述 206

9.1.1 科技写作的作用 206

9.1.2　科技写作的分类 206

9.2　科技论文写作 207

9.2.1 科技论文写作要求 207

9.2.2　科技论文的编写格式 208

9.3 电子设计竞赛技术报告的撰写 210

9.3.1 电子设计竞赛设计总结报告的评分标准分析 210

9.3.2 电子设计竞赛总结报告的内容、要求与应注意的一些问题 211

9.4　电子设计竞赛设计的总结报告示例 213

附录A　电子设计常用网站 218

附录A.1 著名搜索引擎 218

附录A.2 常用电子网站 218

附录A.3　著名电子公司网站 219

附录A.4 著名电子杂志首页 219

附录B　常用电子工程手册 220

附录C　历年全国大学生电子设计竞赛题目选编 221

附录C.1 第一届（1994年）全国大学生电子设计竞赛题目 221

附录C.2　第二届（1995年）全国大学生电子设计竞赛题目 222

附录C.3 第三届（1997年）全国大学生电子设计竞赛题目 226

附录C.4 第四届（1999年）全国大学生电子设计竞赛题目 229

附录C.5 第五届（2001年）全国大学生电子设计竞赛题目 234

附录C.6 第六届（2003年）全国大学生电子设计竞赛题目 240

附录C.7 第七届（2005年）全国大学生电子设计竞赛试题 247

附录C.8 第七届（2005年）全国大学生电子设计竞赛基本仪器和主要元器件清单 255

参考文献 257