1． 1电子系统概论 1
电子系统 1
现代电子系统设计的新特点 2
1．2电子系统设计教学环节 4
目的与要求 4
系统设计的教学过程 4
1．3电子系统设计的一般方法与步骤 5
电子系统设计基本方法 6
电子系统设计一般步骤 6
1．4电子系统的安装与调试 14
电子系统的安装 14
电子系统的调试 15
1．5电子系统的故障分析与排除 17
常见故障的原因 17
常见故障的诊断方法 18
常见故障及其排除 21
1．6电子系统的抗干扰技术 24
常见干扰源 24
常见的抗干扰措施 25
主要参考文献 29
2．1传感器概论 30
传感器的分类 30
传感器的基本性能参数 31
传感器输出信号的特点 32
2．2传感器电子电路 33
传感器电子电路的设计要求 33
典型传感器电子电路的组成 33
2．3常用传感器及其应用实例 34
温度传感器 34
霍尔元件及霍尔传感器 45
光电传感器 48
压阻式压力传感器 52
超声波传感器 55
主要参考文献 57
3．1非线性补偿技术 58
非线性函数补偿法 59
线性插值法（多段折线逼近法） 59
曲线拟合的最小二乘法（二次抛物线插值法） 61
三次样条函数插值法 62
查表法 64
3．2数值积分与数值微分 66
数值微分 66
数值积分 67
3． 3标度变换 68
标度变换原理 68
线性信号的标度变换 69
非线性信号的标度变换 69
3．4数字滤波技术 70
滤波器的原理与分类 71
数字滤波器的设计方法 75
IIR与FIR滤波器的比较 78
常用的简单数字滤波器 79
主要参考文献 92
4． 1引言 93
4．2数字PID控制算法 95
位置式PID控制算法 95
增量式数字PID控制算法 96
4．3数字PID控制算法的改进 97
积分分离PID控制算法 97
遇限削弱积分PID控制算法 99
不完全微分PID控制算法 99
微分先行PID控制算法 100
带死区的PID控制 101
4． 4 PID控制器参数整定 102
模拟PID控制器参数整定 102
数字PID控制器的参数选择和采样周期选择 104
4． 5 PID程序设计 108
位置式PID算法程序设计 108
增量式PID算法程序设计 110
主要参考文献 113
5．1 RS-232C串行接口及应用 114
RS - 232C总线接口标准及电气特性 114
RS - 232C电平转换芯片介绍 116
RS - 232C接口的主要缺点 116
RS - 422A/485总线接口标准及其应用 116
PC机与单片机的串行通信 118
5．2并行接口及数据传输 122
PC机并行打印机接口各信号作用 123
EPP模式的端口寄存器 124
PC机与单片机的并行数据传输 125
5． 3 USB接口简介 129
USB接口的背景 129
适用对象和目标 130
设计原则 131
USB性能 132
USB2．0 134
USB总线接口控制器芯片CH375简介 135
USB总线接口控制器芯片CH375应用举例 145
主要参考文献 153
6．1现场可编程门阵列FPGA 154
概述 154
FPGA器件的基本结构 155
FPGA器件的配置 159
FPGA器件设计流程 165
图形输入文件 181
6．2现场模拟可编程技术 183
AN10E40芯片介绍 184
AN 10E40工作模式0使用方法举例 203
借助I2C EEPROM的工作模式0使用方法举例 207
AN 10E40工作模式1使用方法举例 218
主要参考文献 220
7．1简易数字频率计 221
总体方案设计与论证 222
模块电路设计与参数计算 223
系统电路的实现 225
误差分析 228
软件设计 229
系统调试与指标测试 229
7．2数字式工频有效值多用表 231
总体方案设计与论证 232
模块电路设计与参数计算 233
软件设计及流程 236
系统调试与指标测试 236
7．3简易数字式存储示波器 237
总体方案设计与论证 238
模块电路设计与实现 238
软件设计 247
系统调试与指标测试 249
系统性能分析 249
7．4简易逻辑分析仪 250
总体方案设计与论证 252
系统设计 254
软件设计 260
系统调试与指标测试 260
7．5低频数字式相位测量仪 262
总体方案设计与论证 263
理论分析与具体电路实现 266
软件设计与流程图 273
系统调试与指标测试 276
结果与误差分析 278
7．6液体点滴速度监控装置 279
总体方案设计与论证 280
理论分析与计算 285
系统测试及数据 289
数据分析和处理 290
设计完成情况 291
8． 1开环系统调试方法 293
电子秒表的调试 293
单级放大器模块电路的调试 295
反相比例放大器 296
8．2闭环系统调试方法 296
3个反相器构成的多谐振荡器的调试 297
集成运算放大器构成的三角波发生器的调试 298
8．3单片机系统调试方法 299
简单单片机程序调试 299
单片机最小系统验证 301
单片机P1口的测试 301
调试软件延时程序 302
单片机串口的测试 303
调试A/D转换模块电路 305
调试D/A转换模块电路 307
单片机扩展外部数据存储器的测试 308
调试中断服务程序 310
9．1处理器选择 312
单片机 312
嵌入式处理器 314
数字信号处理器 316
现场可编程器件 318
9．2接口电路选择 319
9．3外围元器件选择 320
9．4系统设计的造价考量 321
附录A电子系统设计思考题及答案 323
附录B单片机基本概念检测题 344