1 电子系数设计导论 1
1．1 电子系数概述 1
1．2 电子系数的设计 5
1．2．1 电子系统设计的一般方法 5
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 9
1．2．4 传统手工设计步骤 9
1．2．5 电子系统设计的EDA方法 10
1．2．6 电子系统设计的三要素——人才、工具、库 15
1．3 各种电子系统设计步骤综述 16
1．3．1 数字系统设计步骤 16
1．3．2 模拟系统设计步骤 16
1．3．3 以微机（单片机）为核心的电子系统的设计步骤 16
1．4 电子系统设计选题举例 17
1．4．1 简易数控直流电源 17
1．4．2 频率特性测试仪 18
习题与思考题 19
参考文献 19
2 常用传感器及其应用电路 20
2．1 概述 20
2．2 常用传感器及其应用要求 21
2．2．1 常用传感器分类 21
2．2．2 传感器的应用要求 22
2．3 温度传感器 23
2．3．1 温度传感器的分类 23
2．3．2 集成温度传感器 24
2．4 光电传感器 27
2．4．1 发光二极管的特性 27
2．4．2 光敏二极管和光敏三极管 28
2．4．3 应用举例 29
2．5 霍尔传感器 30
2．5．1 线性霍尔传感器 31
2．5．2 开关型霍尔传感器 32
习题与思考题 34
参考文献 34
3 模拟系统及其基本单元 35
3．1 模拟系统及其特点 35
3．2 模拟信号产生单元 35
3．2．1 单片精密函数发生器ICL8038 35
3．2．2 高精度50Hz时基电器 37
3．3．3 锁相环频率合成器 38
3．3 模拟信号的常用处理单元 39
3．3．1 集成运放及其在放大电路中的典型运用 39
3．3．2 测量放大器 43
3．3．3 RC有源滤波器的快速实用设计 46
3．4 模拟信号变换单元 52
3．4．1 集成电压比较器 53
3．4．2 采样保持器 55
3．4．3 多路模拟开关 58
3．4．4 电压/电流变换器 60
3．4．5 电压-频率变换器 63
3．4．6 频率解码电路 66
习题与思考题 68
参考文献 68
4 模拟设计中的EDA技术 69
4．1 引言 69
4．2 用于模拟设计的EDA工具简介 70
4．2．1 PSpic简介 70
4．2．2 orCAD简介 71
4．2．3 EWB简介 72
4．2．4 MATLAB简介 72
4．2．5 影响EDA模拟设计正确性的因素 73
4．3 PSpice及EWB中高级分析的使用 73
4．3．1 参数扫描分析 73
4．3．2 温度扫描分析 75
4．3．3 灵敏度分析 76
4．3．4 最坏情况分析 79
4．3．5 蒙特-卡罗（Monte-Carlo）分析 81
4．4 器件宏模型在PSpice模拟中的应用举例 84
4．4．1 关于器件宏模型 84
4．4．2 应用举例 85
4．5 在系统可编程模拟器件（ispPAC）的原理及应用 88
4．5．1 概述 88
4．5．2 结构与性能简介 89
4．5．3 应用举例 92
4．5．4 其他类型的可编程模拟器件 100
习题与思考题 101
参考文献 102
5 数字系统设计 103
5．1 概述 103
5．2 可编程逻辑器件（PLD）的原理与应用 104
5．2．1 可编程逻辑器件（PLD）综述 104
5．2．2 PLD器件的使用 115
5．3 VERILOG语言及其应用 119
5．3．1 VeriLog HDL的基本结构 119
5．3．2 VeriLog HDL的基本语法 122
5．3．3 不同抽象级别的VeriLog HDL模型 136
5．3．4 系统的分层描述 138
5．3．5 用VeriLog HDL描述具体电路举例 140
5．4 全硬件数字子系统的设计 149
5．4．1 总体方案设计 149
5．4．2 子系统设计 152
5．4．3 总系统设计 167
习题与思考题 168
参考文献 168
6 单片机应用系统设计 169
6．0 引言 169
6．1 MCS-51单片机的基本知识回顾与单片机最小系统 169
6．1．1 基本知识的回顾 169
6．1．2 单片机最小系统 171
6．2 单片机应用系统的一般组成及开发过程 172
6．2．1 单片机应用系统的一般组成 172
6．2．2 单片机应用系统的开发过程 174
6．2．3 单片机测量控制系统 174
6．2．4 单片机教学实验系统 175
6．3 单片机应用系统的数据采集通道与接口 181
6．3．1 数据采集通道概述 181
6．3．2 A/D转换器芯片与系统的连接 183
6．3．3 A/D转换器与MCS-51单片机的接口举例 184
6．3．4 单片机测量频率量的方法 186
6．4 单片机输出通道与接口 189
6．4．1 概述 189
6．4．2 D/A转换器与MCS-51单片机的接口设计 191
6．5 单片机C语言 193
6．5．1 概述 193
6．5．2 使用Franklin C高级语言的软件设计 194
6．6 DSP原理及结构 205
6．6．1 概述 205
6．6．2 TMS320系列DSP的结构 206
6．6．3 最小系统设计 215
6．6．4 DSP在智能测控系统中应用的硬件结构 217
6．6．5 DSP在测控系统中应用的软件设计 223
6．7 综合实验电路 229
习题与思考题 235
参考文献 236
7 电子系统的芯片实现方法 237
7．1 引言 237
7．2 设计流程 238
7．2．1 概述 238
7．2．2 数字ASIC的设计流程 238
7．2．3 模拟ASIC的设计流程 239
7．2．4 片上系统（SOC）的设计流程 240
7．3 面向教学的芯片设计工具与环境 242
7．3．1 引言 242
7．3．2 DSCH软件 243
7．3．3 Microwind软件 244
7．4 定时器ASIC芯片的设计方法与步骤 245
7．4．1 系统描述及功能设计 245
7．4．2 逻辑设计和电路设计 247
7．4．3 版图设计 247
习题与思考题 251
参考文献 251
附录7.1 2μm单晶硅单层金属N阱CMOC设计规则 252
附录7.2 2μm单晶硅单层金属CMOS库单元版图举例 257
8 电子系统工程实现中的问题 260
8．1 概述 260
8．2 电子系统的抗干扰设计 260
8．2．1 电磁干扰与电磁兼容问题 260
8．2．2 干扰的类型 261
8．2．3 干扰传播的途径 262
8．2．4 抗干扰设计方法 262
8．3 电子设备热设计 265
8．3．1 功率器件的散热 265
8．3．2 整机的散热 265
8．4 可靠性设计 265
8．5 数字电路的可测试性设计 267
8．6 印刷电路板的设计与装配 269
8．6．1 PCB的设计 269
8．6．2 PCB的装配与焊接 270
8．7 电子系统的调试 270
8．7．1 通电调试之前的检查 270
8．7．2 调试的一般顺序与步骤 270
8．7．3 做好调试记录 271
8．7．4 模拟电路的调试 271
8．7．5 数字电路系统的调试 272
8．7．6 带微机电路系统的调试 273
8．8 质量管理与质量保证标准 274
8．9 电子设备设计文件 274
习题与思考题 276
参考文献 276
9 电子系统设计举例 277
9．1 前言 277
9．2 水温控制系统的设计 277
9．2．1 原始设计任务书 277
9．2．2 水温控制系统的设计报告 278
9．3 数字式工频有效值电压表设计 283
9．3．1 原始设计任务书 283
9．3．2 数字式工频有效值电压表设计报告 284
9．4 频率特性测试仪 287
9．4．1 原始设计任务书 287
9．4．2 频率特性测试仪设计报告 288
9．5 数字化语音存储与回放系统 292
9．5．1 原始设计任务书 292
9．5．2 数字化语音存储与回放系统设计报告 292
参考文献 298
附录1 电子设计常用网址 299
附录2 常用电子工程手册 300
附录3 YT-CM1型CPLD/MCU综合实验系统 301