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第1章 电子系统设计导论 1

1.1电子系统概述 1

1.2电子系统的设计 4

1.2.1电子系统设计的一般方法 4

1.2.2电子系统设计的一般步骤 6

1.2.3设计文档的作用 7

1.2.4传统手工设计步骤 7

1.2.5电子系统设计的EDA方法 8

1.2.6电子系统设计的三要素——人才、工具、库 12

1.3各种电子系统设计步骤综述 12

1.3.1数字系统设计步骤 12

1.3.2模拟系统设计步骤 12

1.3.3以微机（单片机）为核心的电子系统的设计步骤 13

1.4电子系统设计选题举例 13

1.4.1简易数控直流电源 13

1.4.2频率特性测试仪 14

习题与思考题 16

第2章 模拟电路子系统的设计 17

2.1模拟电路设计的特点 18

2.2模拟系统设计简介 19

2.3模拟电路设计的一般原则和步骤 22

2.4常用单元电路 25

2.4.1运算放大器及其应用 26

2.4.2 D／A转换器及其应用 30

2.4.3 A／D转换器及其应用 45

2.5模拟电路设计举例 49

习题与思考题 55

第3章 数字电路子系统的设计 56

3.1数字系统概述 56

3.1.1数字系统的定义 56

3.1.2数字系统设计的特点 57

3.1.3数字系统设计的步骤 58

3.1.4数字系统设计的方法 63

3.1.5抗干扰措施 65

3.2采用可编程逻辑器件的数字系统设计 68

3.2.1采用可编程逻辑器件的数字系统设计方法 68

3.2.2组合逻辑电路的设计 69

3.2.3时序逻辑电路的设计 73

3.2.4测试向量的编写 79

3.2.5数字系统设计 82

习题与思考题 87

第4章 单片机应用系统设计 88

4.1单片机应用系统概述 88

4.1.1单片机应用系统的组成 88

4.1.2单片机应用系统基本设计思想 89

4.1.3单片机应用系统的开发过程 90

4.2 C8051 F020单片机简介 93

4.2.1 C8051 F020结构简介 94

4.2.2片内存储器 96

4.2.3 JTAG调试和边界扫描 98

4.2.4可编程数字I／O和交叉开关 99

4.2.5可编程计数器阵列 100

4.2.6串行端口 101

4.2.7 12位模／数转换器 101

4.2.8 8位模／数转换器 111

4.2.9 12位电压输出DAC 113

4.2.10比较器 115

4.2.11 Silicon Labs C8051 F单片机开发工具简介 118

4.2.12 C8051 F单片机开发工具集成开发环境IDE使用说明 120

4.2.13 Silicon Labs IDE的基本操作 127

4.3实用系统设计方法 132

4.3.1熟悉对象 132

4.3.2确定系统的I／O点数和通道 133

4.3.3选择单片机 135

4.3.4确定存储器 135

4.3.5选择I／O接口电路 136

4.3.6进行系统设计 137

4.3.7设计实验板并进行原理验证 139

4.3.8利用开发系统检测调试实验电路 140

4.3.9确定系统方案及设计系统结构 143

4.4典型系统设计举例 144

4.4.1电梯控制的基本要求 144

4.4.2输入／输出点数安排 144

4.4.3单片机选择 146

4.4.4选用存储器 146

4.4.5输入／输出接口选择 147

4.4.6系统结构的设计 147

习题与思考题 148

第5章 电子系统设计中的工程问题 150

5.1概述 150

5.2电子系统的抗干扰设计 150

5.2.1电磁干扰与电磁兼容问题 150

5.2.2干扰的类型 151

5.2.3干扰传播的途径 152

5.2.4抗干扰设计方法 153

5.3电子设备热设计 155

5.3.1功率器件的散热 155

5.3.2整机的散热 156

5.4可靠性设计 156

5.5电路的可测试性设计 157

5.6印制电路板的设计与装配 159

5.6.1 PCB的设计 159

5.6.2 PCB的装配与焊接 160

5.7电子系统的调试 161

5.7.1通电调试之前的检查 161

5.7.2调试的一般顺序与步骤 161

5.7.3做好调试纪录 161

5.7.4模拟电路的调试 161

5.7.5数字电路系统的调试 162

5.7.6微处理器电路系统的调试 164

5.8电子设备设计文件 164

习题与思考题 166

第6章 电子系统设计举例 167

6.1水温控制系统的设计 167

6.1.1设计任务与要求 167

6.1.2总体论证 167

6.1.3系统设计 169

6.1.4硬件开发 170

6.1.5软件开发 176

6.1.6连机调试 180

6.1.7指标测试及软件固化 183

6.1.8系统改进措施与功能扩展 183

6.2交通信号灯控制器的设计 185

6.2.1交通信号灯控制器的功能描述 185

6.2.2交通信号灯控制器的设计 186

6.2.3采用电路原理图／ABEL-HDL描述的交通信号灯控制器的设计 187

6.2.4仿真与测试 191

第7章 电子设计选题 194

选题1低频功率放大器 194

选题2数字控制直流稳压电源 194

选题3函数信号发生器 195

选题4交通信号控制器 196

选题5简易电子乐器 197

选题6智力竞赛抢答器 198

选题7数字频率计 198

选题8多功能数字钟 199

选题9温度控制器 200

选题10大屏幕显示器 201

选题11运动小车 201

选题12无线调频话筒（BA1404） 202

选题13声光控制开关 203

选题14红外报警器 203

附录 204

A.1系统设计课程要求 204

A.1.1电子系统工程设计课程计划 204

A.1.2电子系统设计日程表 205

A.1.3考核与评价 205

A.1.4电子系统工程设计答辩规则与评分标准 205

A.2本教材涉及的元器件数据手册 206

参考文献 208