第1章 电子系统设计导论 1
1.1 电子系统的组成与类型 1
1.1.1 电子系统的组成 1
1.1.2 电子系统的类型 2
1.2 电子系统设计方法与过程 4
1.2.1 电子系统的设计方法 4
1.2.2 电子系统的设计过程 6
1.3 总体方案论证实例 12
1.3.1 设计任务与要求 12
1.3.2 总体设计 12
1.3.3 扩展功能方案论证 16
第2章 前向通道设计 19
2.1 概述 19
2.1.1 前向通道结构形式 19
2.1.2 前向通道设计特点 20
2.1.3 前向通道设计内容 21
2.2 传感器 21
2.2.1 传感器组成与分类 21
2.2.2 传感器主要参数 22
2.2.3 力传感器 24
2.2.4 光传感器 24
2.2.5 温度传感器 30
2.2.6 磁性传感器 36
2.2.7 超声波传感器 40
2.2.8 震动传感器 43
2.2.9 传感器接口 46
2.3 信号放大与变换电路 47
2.3.1 集成运算放大器应用基础 47
2.3.2 常用放大电路 50
2.3.3 测量放大器 54
2.3.4 电压电流转换器 55
2.3.5 电流电压转换器 58
2.3.6 积分、微分、滤波电路 59
2.3.7 电压比较器与施密特触发器 61
2.4 信号的模数转换 69
2.4.1 多路模拟开关 70
2.4.2 采样保持电路 73
2.4.3 A/D转换器（ADC） 76
2.4.4 V/F转换器（VFC） 81
2.5 前向通道设计实例 82
2.5.1 传感器选择 82
2.5.2 信号转换与放大电路设计 83
2.5.3 A/D转换电路设计 84
第3章 主控电路设计 85
3.1 概述 85
3.2 常用标准逻辑器件 86
3.2.1 常用74系列器件 86
3.2.2 常用4000系列器件 88
3.3 可编程逻辑器件应用 90
3.3.1 可编程逻辑器件基础 90
3.3.2 Quartus Ⅱ软件平台介绍 91
3.3.3 Quartus Ⅱ设计流程 92
3.3.4 Quartus Ⅱ设计进阶 109
3.4 单片机系统设计 118
3.4.1 单片机的分类与选型 118
3.4.2 单片机系统设计原则 120
3.4.3 单片机最小系统设计 121
3.4.4 基于并行总线的单片机系统扩展 121
3.4.5 基于串行总线的单片机系统扩展 131
3.4.6 单片机人机通道设计 153
3.4.7 单片机相互通道设计 161
3.4.8 单片机系统软件设计 163
3.4.9 STM32系列微控制器简介 167
3.4.10 STM32系列微控制器开发平台简介 180
3.5 主控电路设计实例 201
3.5.1 单片机基本系统设计 201
3.5.2 人机对话通道设计 204
3.5.3 系统软件设计 204
第4章 后向通道设计 209
4.1 概述 209
4.1.1 后向通道结构形式 209
4.1.2 后向通道设计内容 209
4.2 信号的数模转换 210
4.2.1 D/A转换器（DAC） 210
4.2.2 F/V转换器（FVC） 214
4.3 功率器件及驱动电路 215
4.3.1 开关功率器件及开关量驱动电路 215
4.3.2 线性功率器件及线性驱动电路 219
4.4 执行机构 222
4.4.1 执行机构中的电气元件 222
4.4.2 执行机构中的机械装置 239
4.5 后向通道设计实例 242
4.5.1 后向通道电路设计 242
4.5.2 后向通道双向可控硅选择 242
第5章 辅助电路设计 244
5.1 信号发生电路 244
5.1.1 信号发生电路的特性要求 244
5.1.2 正弦波发生电路 245
5.1.3 非正弦波发生电路 251
5.1.4 单片集成函数发生器 258
5.1.5 直接数字合成（DDS）信号发生器 261
5.2 直流稳压电源 270
5.2.1 整流与滤波电路 270
5.2.2 集成稳压器分类与主要技术指标 272
5.2.3 线性集成稳压器 275
5.2.4 开关电源及开关型集成稳压器 281
5.3 电压基准 288
5.3.1 电压基准分类 288
5.3.2 稳压二极管 290
5.3.3 并联型电压基准 291
5.3.4 串联型电压基准 293
5.4 系统辅助电路设计实例 297
5.4.1 供电电源设计 297
5.4.2 电压基准设计 298
第6章 电子系统抗干扰设计 301
6.1 干扰产生的原因 301
6.2 干扰侵入系统的渠道 303
6.3 电子系统抗干扰设计 304
6.3.1 硬件抗干扰措施 304
6.3.2 印刷电路板的抗干扰设计 316
6.3.3 软件抗干扰措施 320
6.4 电子系统抗干扰设计实例 322
6.4.1 硬件抗干扰措施 323
6.4.2 软件抗干扰措施 324
第7章 电子系统的安装与调试 325
7.1 电子系统的安装 325
7.1.1 布局规划 325
7.1.2 电路板焊接 326
7.1.3 系统连接 327
7.2 电子系统的调试 327
7.2.1 调试步骤 327
7.2.2 故障排查 328
7.2.3 调试中的注意事项 329
7.3 数据读取及分析处理 330
7.3.1 数据的读取 330
7.3.2 数据的分析处理 331
7.4 电子系统安装与调试实例 333
7.4.1 硬件制作与安装 333
7.4.2 硬件电路调试 334
7.4.3 软件调试 335
7.4.4 联机调试 336
7.4.5 指标测试及软件固化 338
第8章 设计总结报告的编写 341
8.1 内容要求 341
8.2 排版要求 343
8.3 设计总结报告编写实例 344
第9章 电子系统设计示例 355
9.1 数控信号源设计 355
9.1.1 设计任务与要求 355
9.1.2 方案论证 355
9.2 数控直流稳压电源设计 364
9.2.1 设计任务与要求 364
9.2.2 方案论证 364
9.3 简易数字频率计 369
9.3.1 设计任务与要求 369
9.3.2 方案论证 370
9.4 简易电阻、电容、电感测试仪 374
9.4.1 设计任务与要求 374
9.4.2 方案论证 374
9.5 数字化语音存储与回放系统 378
9.5.1 设计任务与要求 378
9.5.2 方案论证 378
参考文献 389