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第1篇 电子技术设计与实践基础 1

第1章 绪论 1

1.1电子技术的发展历程及方向 1

1.1.1电子技术发展历程 1

1.1.2电子技术发展方向 1

1.2基于EDA的电子系统设计方法及流程 2

1.2.1电子系统简介 2

1.2.2 EDA技术简介 2

1.2.3基于EDA技术的电子系统设计步骤 3

1.3常用EDA软件简介 3

1.3.1电路仿真软件Multisim 3

1.3.2电子系统设计制作软件Altium Designer 4

1.3.3芯片编程开发软件 4

1.3.4常用EDA软件浅析 4

第2章 电子元器件及应用电路基础 5

2.1常用电子元器件 5

2.1.1电阻器 5

2.1.2电容器 9

2.1.3电感和变压器 11

2.1.4半导体二极管 14

2.1.5晶体三极管 16

2.1.6光电传感器件 18

2.1.7温度传感器 21

2.1.8霍尔传感器 24

2.1.9电声器件 25

2.1.10 LED数码管和LCD液晶显示器 27

2.1.11超声波传感器 30

2.1.12热释电红外传感器 32

2.2常用集成芯片及电路 34

2.2.1集成电路的分类及封装 34

2.2.2稳压电源电路及芯片 35

2.2.3运算放大器及比较器应用电路 38

2.2.4常用数字电路芯片 41

2.2.5 AD转换芯片及电路 43

2.2.6常用D/A转换芯片 44

第3章 电子工艺技术基础 47

3.1印制电路板基础 47

3.1.1印制电路板的类型和特点 47

3.1.2覆铜箔板的选用 47

3.2印制电路板的设计制作方法 47

3.2.1印制电路板的设计及要注意的问题 47

3.2.2印刷电路板的制作方法 50

3.3电路板的装配工艺 52

3.3.1过孔安装技术 53

3.3.2表面安装技术 55

3.3.3微组装技术 56

3.4元器件的装配焊接 56

3.4.1手焊工具与焊接材料 56

3.4.2手工焊接基本操作 58

3.4.3贴片元件的手工焊接 60

3.4.4拆焊 61

3.5系统调试 62

3.5.1调试的方法和步骤 62

3.5.2查找故障的一般方法 63

第2篇基于EDA技术和软件的电子系统设计应用 65

第4章Multisim10在现代电子系统设计中的应用 65

4.1 Multisim10软件平台介绍 65

4.1.1 Multisim10软件简介 65

4.1.2软件主界面 65

4.2 Multisim10电路原理图的建立与绘制 78

4.2.1绘图图纸创建与设置 78

4.2.2选取、放置器件及仪器仪表 78

4.2.3连线及导线的操作 81

4.2.4电路仿真与分析 81

4.3 Multisim10电路设计仿真实例 85

4.3.1方波、三角波发生电路设计 86

4.3.2数字时钟的设计 87

4.4 Multisim与Protel DXP结合的PCB设计 91

4.4.1利用Mutisim10仿真电路生成网表 91

4.4.2修改网表 94

4.4.3新建PCB工程并导入网表 96

第5章Protel DXP软件应用 100

5.1 Protel DXP软件平台介绍 100

5.1.1 Protel DXP概述 100

5.1.2系统界面 100

5.2 Protel DXP电路原理图的绘制 102

5.2.1电路原理图的绘制流程 102

5.2.2新建工程设计项目 102

5.2.3新建原理图文件 103

5.2.4原理图图纸的设置 105

5.2.5放置元件 106

5.2.6连接电路 108

5.2.7电气规则检查 110

5.2.8生成PCB网表 111

5.3 PCB的设计 112

5.3.1 PCB的相关概念 112

5.3.2 PCB设计的流程和原则 113

5.3.3 PCB编辑环境 115

5.3.4 PCB文件的创建 116

5.3.5 PCB设计环境的设置 120

5.3.6原理图信息的导入 124

5.3.7元件的放置及封装的修改 124

5.3.8布线 128

5.3.9 PCB设计的检查 131

5.3.10 PCB图的打印及文件输出 131

5.4 Protel DXP库的建立与元件制作 134

5.4.1创建原理图库 134

5.4.2创建PCB元件库 136

5.4.3元件封装库的管理 141

第6章 基于FPGA的电子工程设计开发 142

6.1 FPGA技术简介 142

6.1.1 FPGA技术及其特点 142

6.1.2 FPGA的应用 142

6.2 VHDL硬件描述语言 143

6.2.1 VHDL语言简介 143

6.2.2 VHDL语言的基本结构 143

6.3 Quartus Ⅱ6.0软件应用 162

6.3.1 Quartus Ⅱ6.0基本知识 162

6.3.2基于Quartus Ⅱ6.0的电路设计开发过程 164

第7章 单片机技术在现代电子工程设计中的应用 179

7.1常用单片机介绍 179

7.1.1常见单片机的种类 179

7.1.2 AT89S52单片机 180

7.1.3 AT89S52单片机ISP技术 183

7.2 C51单片机开发语言 185

7.2.1 C51程序语言简介 185

7.2.2 C51程序语言的基本结构 185

7.2.3 C51的数据类型 186

7.2.4 C51变量的存储种类和存储器类型 189

7.2.5 C51的算术与逻辑运算 192

7.2.6 C51程序语言的语句 195

7.2.7函数和指针数组 198

7.2.8预处理指令 202

7.3 AT89S52单片机编译及仿真环境 203

7.3.1 Keil C51软件及应用 203

7.3.2 Proteus单片机开发及仿真环境 212

7.4基于单片机的函数波形发生器设计 224

7.4.1设计（实习）任务 224

7.4.2基于AT89S52的函数信号发生器设计与仿真 225

7.4.3电路PCB的设计与制作 236

7.4.4单片机函数信号发生器的程序下载和测试 243

第3篇电子系统综合设计实践 245

第8章 电子系统综合设计实例 245

8.1语音报时的数字钟设计 245

8.1.1设计任务 245

8.1.2设计方案 245

8.1.3主要单元电路的设计 246

8.1.4系统软件设计 248

8.1.5设计测试 250

8.2电动车跷跷板设计 251

8.2.1任务要求 251

8.2.2总体设计方案 251

8.2.3系统的硬件设计 252

8.2.4系统的软件设计 255

8.2.5系统功能测试 255

8.2.6总结 256

8.3基于单片机的汽车驾驶舱安全测控系统 257

8.3.1设计要求 257

8.3.2方案设计与论证 257

8.3.3系统电路设计 260

8.3.4软件设计 263

8.3.5系统的测试 263

8.4基于AT89S52的数控电源的设计 264

8.4.1设计要求 264

8.4.2总体设计 264

8.4.3电路设计模块 265

8.4.4软件设计 268

8.4.5电路测试分析 269

第9章 电子综合设计参考课题 270

9.1多路数据采集系统设计 270

9.1.1设计任务 270

9.1.2设计要求 270

9.2简易晶体管特性图示仪设计 270

9.2.1设计任务 270

9.2.2设计要求 271

9.3数字式工频有效值多用表 272

9.3.1设计任务 272

9.3.2设计要求 272

9.4实用低频功率放大器 273

9.4.1设计任务 273

9.4.2设计要求 273

9.5简易电阻、电容和电感测试仪 273

9.5.1设计任务 273

9.5.2设计要求 273

9.6简易数字频率计 274

9.6.1设计任务 274

9.6.2设计要求 274

9.7简易数字存储示波器 275

9.7.1设计任务 275

9.7.2设计要求 275

9.8频率特性测试仪 276

9.8.1设计任务 276

9.8.2设计要求 276

9.9高效率音频功率放大器 276

9.9.1设计任务 276

9.9.2设计要求 276

9.10简易数控直流稳压电源 277

9.10.1设计任务 277

9.10.2设计要求 277

9.11数控直流电流源 278

9.11.1设计任务 278

9.11.2设计要求 278

9.12数字化语音存储与回放系统 279

9.12.1设计任务 279

9.12.2设计要求 279

9.13城市交通道口交通灯控制系统 279

9.13.1设计任务 279

9.13.2设计要求 279

9.14电子广告牌 280

9.14.1设计任务 280

9.14.2设计要求 280

9.15 单路语音处理与传输系统设计 281

9.15.1设计任务 281

9.15.2设计要求 281

9.16单工无线呼叫系统 282

9.16.1设计任务 282

9.16.2设计要求 282

9.17温湿度远程测量监控仪 282

9.17.1设计任务 282

9.17.2设计要求 282

9.18温度控制系统 283

9.18.1设计任务 283

9.18.2设计要求 283

9.19灭火机器人 284

9.19.1设计任务 284

9.19.2设计要求 284

9.20悬挂运动控制系统 285

9.20.1设计任务 285

9.20.2设计要求 285

9.21简易自动入库小车 286

9.21.1设计任务 286

9.21.2设计要求 286

9.22几何作图机器车 287

9.22.1设计任务 287

9.22.2设计要求 287

附录 288

参考文献 290