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电子系统的组成 2
1.2电子系统的设计 3
1.2.1电子系统设计的一般方法 3
1.2.2电子系统设计一般步骤 5
1.3总体方案的选择和实现 6
1.3.1总体方案论证及选择 6
1.3.2总体方案框图的设计及细化 6
1.3.3总体方案的实现 6
1.4元器件的选择原则 8
1.4.1集成电路的选择 8
1.4.2电阻、电容的选择 10
1.5设计报告与总结报告的编写 12
1.5.1设计报告的编写 12
1.5.2总结报告的编写 13
1.5.3电子设计竞赛设计报告格式、内容 14
第2章 模拟电子系统设计 18
2.1概述 18
2.1.1模拟电子系统的组成及特点 18
2.1.2模拟电子系统的设计方法与步骤 19
2.2基本单元电路设计 20
2.2.1信号的获取 20
2.2.2模拟信号处理单元 37
2.2.3模拟信号变换单元 45
2.2.4信号产生单元 49
2.2.5多路选择开关 51
2.2.6电源电路 53
2.3模拟电子系统设计举例 57
2.3.1湿度控制器的设计 57
2.3.2电子系统的数控直流稳压电源设计 60
2.4模拟电子系统设计课题 65
2.4.1直流稳压电源 65
2.4.2 OCL功率放大器 66
2.4.3脉冲调宽型伺服放大器 68
2.4.4电压／频率变换器 69
2.4.5多路防盗报警器 71
2.4.6液体界面位置的实时检测与分离 72
2.4.7电子配料秤 72
2.4.8多种波形发生器 74
2.4.9温度测量与控制器 75
2.4.10流量测量电路 76
第3章 数字电子系统设计 79
3.1概述 79
3.2组合逻辑电路设计 81
3.2.1用SSI器件设计组合逻辑电路 81
3.2.2用MSI器件设计组合逻辑电路 81
3.3时序逻辑电路设计 81
3.3.1用SSI器件设计时序逻辑电路 82
3.3.2用中规模（MSI）时序逻辑器件构成时序逻辑电路 83
3.3.3用存储器（LSI）构成时序逻辑电路 83
3.4常用设计参考单元电路 86
3.4.1脉冲波形产生电路 86
3.4.2信号变换电路 90
3.4.3音响与报警电路 93
3.4.4驱动显示电路 94
3.5现代数字电子系统设计 95
3.5.1现代数字电子系统设计概述 95
3.5.2现代数字电子系统设计的方法 97
3.5.3设计与仿真工具 100
3.5.4器件简介 104
3.5.5器件的编程和配置 109
3.6课程设计举例 114
3.6.1脉搏计的设计 114
3.6.2数字钟的EDA设计 119
3.7数字电子系统设计课题 128
3.7.1数字式竞赛抢答器 128
3.7.2路灯控制器 129
3.7.3步进电机控制器 130
3.7.4转速测量显示逻辑电路设计 131
3.7.5多种波形发生器电路设计 132
3.7.6交通信号灯控制器 133
3.7.7可编程彩灯控制器 134
3.7.8数字频率计 136
3.7.9信号峰值检测仪 136
3.7.10数字温度计 138
3.7.11数字式电容测量仪 139
3.7.12数字电压表 139
3.7.13出租车计费器 141
3.7.14电梯控制器的设计 143
3.7.15数字秒表 144
3.7.16频率计 145
3.7.17汽车尾灯控制器 146
3.7.18数码锁 147
3.7.19乒乓球游戏机 149
3.7.20自动售饮料控制器的设计 150
第4章 单片机应用系统设计 152
4.1单片机基础知识 152
4.1.1单片机的特点及发展概况 152
4.1.2通用单片机和专用单片机 152
4.1.3单片机应用系统与单片机开发系统 153
4.1.4单片机的特点 154
4.1.5单片机的发展阶段 155
4.1.6单片微机技术发展特点 156
4.2单片机最小系统设计 158
4.2.1 C8051F021单片机简介 158
4.2.2单片机最小系统核心板设计 160
4.3外部应用电路的设计 163
4.3.1键盘接口电路设计 163
4.3.2显示接口设计 168
4.3.3单片机与D／A、A／D转换电路接口设计 174
4.4开发环境Keil软件及软件抗干扰设计 182
4.4.1 Keil项目建立和设置 182
4.4.2软件的抗干扰设计 188
4.5 C8051F021引导装入程序及举例 191
4.5.1引导装入程序的操作 191
4.5.2硬件考虑 192
4.5.3引导装入允许 192
4.5.4软件考虑 192
4.5.5自动波特率检测 193
4.5.6 Flash存储器写入 193
4.5.7引导装入程序示例 193
4.5.8配置 193
4.5.9示例源代码 194
4.6单片机系统设计基本课题 196
4.6.1基于单片机的交通信号灯的设计 196
4.6.2基于单片机的温度测量显示系统设计 197
4.6.3基于单片机的低频函数波形发生器设计 198
4.6.4简易直流数字电压表设计 198
4.6.5基于RS485接口的温度测量电路设计 199
4.6.6基于单片机智能学习型遥控器设计 199
4.6.7基于单片机控制的LED 16 × 16点阵显示应用系统设计 200
4.6.8基于单片机的电子日历电路设计 200
4.6.9基于单片机控制的语音录放电路设计 201
4.6.10基于单片机的直流无刷电机控制电路设计 202
4.6.11基于单片机的步进电机控制电路设计 202
4.6.12基于单片机的超级电容充电计量电路设计 203
第5章 制作与调试实践 205
5.1电路板的设计与制作 205
5.1.1印制电路板简介 205
5.1.2印制电路板 205
5.1.3印制电路板设计基础 206
5.1.4印制电路板设计过程与方法 208
5.1.5印制板检验 210
5.2电子制作中的抗干扰措施 211
5.2.1电磁干扰三要素 211
5.2.2电子电路中抗干扰的常用措施 212
5.2.3电子电路中抗干扰的基本技术 214
5.3模拟电路系统调试 218
5.3.1电子电路调试的步骤 218
5.3.2调试时出现故障的解决方法 220
5.3.3电子电路调试中的注意事项 222
5.4数字电路系统调试 223
5.4.1注重电路的时序图 223
5.4.2数字电路的抗干扰措施 225
5.5单片机系统调试 226
5.5.1单片机最小系统调试 227
5.5.2 LCD显示屏调试 227
5.5.3键盘调试 231
5.5.4 A／D转换接口调试 233
5.5.5 I2 C总线接口的日历时钟芯片PCF8563接口 235
第6章 综合电子系统设计实例 240
6.1数控直流电流源（2005年全国F题，获得全国一等奖） 240
6.1.1任务和要求 240
6.1.2方案论证与比较 241
6.1.3系统组成 241
6.1.4软件设计 244
6.1.5测试方法与测试数据 244
6.1.6总结 247
6.2低频数字式相位测量仪（2003年C题） 247
6.2.1任务和要求 247
6.2.2方案论证与比较 248
6.2.3模块电路 253
6.2.4电路调试 257
6.2.5误差分析 258
6.2.6小结 258
6.3无线温湿度传输系统设计 258
6.3.1任务及要求 258
6.3.2硬件电路设计 259
6.3.3系统软件设计 270
6.3.4系统调试 272
6.4点光源跟踪系统（2010年江苏省B题，获江苏省一等奖） 274
6.4.1任务及要求 274
6.4.2硬件电路的设计 275
6.4.3系统程序的流程图 278
6.4.4结论 278
6.5双向DC-DC变换器（2015年全国A题，获江苏省一等奖） 279
6.5.1任务及要求 279
6.5.2方案论证与选择 280
6.5.3模块电路 281
6.5.4系统理论分析与计算 282
6.5.5程序设计 284
6.5.6测试方案与测试结果 284
6.5.7小结 285
参考文献 290