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第1章 电子系统设计基础 1

1.1 导言 1

1.1.1电子设计概述 1

1.1.2现代电子设计的特点 3

1.2 电子系统设计概述 5

1.2.1电子系统的设计步骤 5

1.2.2 电子系统设计方法 10

1.3 系统设计与系统仿真技术 12

1.4板卡设计与板卡仿真技术 14

1.4.1印制电路板设计的基本过程 15

1.4.2电路板设计基本概念 17

1.5芯片设计与仿真技术 20

1.5.1芯片设计概述 20

1.5.2 可编程器件设计步骤 21

1.6 系统综合设计基础 23

1.6.1电子系统综合设计概述 23

1.6.2专用数字集成电路综合设计概述 25

参考文献 26

第2章 电子电路的加工及调试基础 28

2.1 电路板的设计与制作 28

2.1.1印制电路板简介 28

2.1.2印制电路板 29

2.1.3印制电路板设计基础 31

2.1.4印制电路板的加工 36

2.2元器件的焊接 40

2.2.1焊接技术与锡焊 40

2.2.2焊接机理 40

2.2.3电烙铁的分类结构与选用 42

2.2.4焊接材料 45

2.2.5手工锡焊基本操作 50

2.2.6 工业生产锡焊技术 53

2.2.7 电子焊接技术的发展 55

2.3表面安装与微组装技术 56

2.3.1安装技术与表面安装 56

2.3.2微组装技术简介 60

2.4元器件的选择及资料获取 60

2.4.1几类常用元器件 60

2.4.2元器件资料的获取 72

2.5接地技术 72

2.5.1接地电阻 72

2.5.2关于一点接地 73

2.6 电磁干扰及抑制 75

2.6.1 电磁干扰的产生 75

2.6.2电磁干扰的抑制 76

2.7调试与检测技术 79

2.7.1调试与检测技术基础 79

2.7.2调试与检测安全 81

2.7.3调试技术 84

2.8故障诊断技术 87

2.8.1观察法 87

2.8.2测量法 88

2.8.3跟踪法 91

2.8.4替换法 91

2.8.5比较法 92

参考文献 93

第3章模拟系统设计 95

3.1 概述 95

3.1.1模拟系统的组成 95

3.1.2模拟电路设计的主要任务和基本方法 95

3.2 电源设计电路 96

3.2.1 引起稳定电源输出不稳定的主要原因 96

3.2.2稳压电源技术指标 96

3.2.3稳压电源的分类 98

3.2.4串联反馈调整型稳压电源 99

3.2.5集成稳压电源 100

3.2.6开关直流稳压电源 102

3.2.7保护电路部分 107

3.3基本放大电路及信号处理电路设计 108

3.3.1 功率放大器的设计 108

3.3.2信号处理典型电路 112

3.4信号发生及输出电路设计 115

3.4.1信号发生典型电路 115

3.4.2输出电路 118

3.5模拟电子电路设计举例 121

3.5.1 串联反馈调整型稳压电源设计 121

3.5.2低频功率放大器的设计 125

3.5.3臭氧发生器电路设计 128

3.5.4 电子系统的数控直流稳压电源的设计 134

3.6 模拟电子电路设计典型题目及要求 140

3.6.1直流稳压电源 140

3.6.2脉冲调宽型伺服放大器 143

3.6.3电压／频率变换器 145

3.6.4多路防盗报警器 146

3.6.5音乐彩灯控制器 148

3.6.6 电子配料秤 149

3.6.7温度测量与控制器 151

第4章数字电子电路设计 154

4.1组合逻辑电路设计 154

4.1.1用SSI器件设计组合逻辑电路 154

4.1.2用MSI器件设计组合逻辑电路 154

4.2 时序逻辑电路设计 155

4.2.1用SSI器件设计时序逻辑电路 155

4.2.2用MSI 中规模时序逻辑器件构成时序逻辑电路 156

4.3存储器技术 156

4.3.1 半导体存储器的种类 156

4.3.2 半导体存储器的应用 157

4.4数字电路设计举例 178

4.4.1数字电路系统设计方法 178

4.4.2综合的数字电路设计举例 182

4.5数字电路设计题目 213

4.5.1集成数字式闹钟 213

4.5.2 800m赛跑第一名计时电路 214

4.5.3灌药颗粒计数控制系统 214

4.5.4数字显示电阻测量仪 215

4.5.5简易数字相位计 215

4.5.6逻辑电路控制的公共汽车语音报站器 215

4.5.7逐音彩灯控制器 216

4.5.8家用风扇控制器 216

4.5.9数字式波形发生器 217

4.5.10简易程序控制器 217

4.5.11 可编程时间顺序控制器 218

4.5.12简易电子琴 218

4.5.13脉冲按键电话按键显示器 218

4.5.14心率数字计 219

4.5.15视频信号切换器 219

4.5.16音响数字控制器 219

4.5.17电子活动靶红外线光电打靶游戏器 220

4.5.18电子调光控制器 220

4.5.19中文字符显示器 220

4.5.20数字式秒表 221

4.5.21数字存储示波器 221

4.5.22 16路数显报警器 221

4.5.23数字钟的设计 222

4.5.24音乐教室控制台的设计 222

4.5.25数显脉搏测试电路的设计 223

4.5.26双向流动彩灯控制器的设计 223

4.5.27智力竞赛抢答计时器的设计 223

4.5.28数字式函数发生器 224

4.5.29无线报警系统的设计 224

4.5.30电子密码锁的设计 225

4.5.31电子秤的设计 225

4.5.32市内电话计费电路的设计 226

4.5.33自动电梯控制系统的设计 226

4.5.34电表IC卡管理装置的设计 226

参考文献 227

第5章现代数字系统设计 228

5.1现代数字系统设计概述 228

5.2现代数字系统设计的方法 231

5.2.1原理图设计 231

5.2.2程序设计方法 231

5.2.3状态机设计 233

5.2.4波形输入法 234

5.2.5功能模块输入法 234

5.2.6 IP模块使用 235

5.2.7基于平台的设计方法 235

5.3现代数字系统设计的流程 236

5.3.1设计准备 237

5.3.2设计输入 237

5.3.3设计处理 238

5.3.4设计校验 238

5.3.5器件编程 239

5.4设计与仿真工具 239

5.4.1设计与仿真软件选择 240

5.4.2 Foundation软件简介 241

5.4.3 Foundation软件使用 243

5.5 系统设计实例 270

5.5.1功能要求 270

5.5.2结构设想 271

5.5.3设计输入 272

5.5.4设计验证 281

5.6数字电路和数字系统实验 283

5.6.1计数器实验 283

5.6.2交通灯控制器 284

5.6.3扫描数码显示器 285

5.6.4彩灯控制器 286

5.6.5频率计 287

5.6.6数字钟 289

5.6.7定时闹钟 290

5.6.8音乐门铃 291

5.6.9乘法器设计 292

5.6.10 FIR有限冲击响应滤波器 294

参考文献 295

第6章系统混合设计 297

6.1模拟／数字混合系统设计 297

6.1.1模拟输入信道 298

6.1.2数字输入信道 309

6.1.3模拟输出信道 312

6.1.4数字输出信道 320

6.2 系统抗干扰技术 321

6.2.1光电耦合与隔离 321

6.2.2变压器耦合隔离放大器 326

6.2.3其他抗干扰措施 329

6.3 SOC问题 333

6.3.1 SOC的概念 333

6.3.2 SOC的现状 334

6.3.3 SOC的发展与未来 334

6.4设计举例 336

6.4.1 自动往返小汽车 336

6.4.2数字温度测量电路设计 340

6.5设计题目选编 346

6.5.1 集成函数发生器和数字频率计 346

6.5.2水位控制器 346

6.5.3快门速度检测器 347

6.5.4简易晶体管特性曲线测试仪 347

6.5.5汽车里程油耗计算器 348

6.5.6远程监测／控制器 348

6.5.7出租车计价器的设计 349

6.5.8音乐门铃的设计 350

6.5.9音乐演奏器的设计 351

6.5.10自行车里程表的设计 352

6.5.11 高层楼房物业管理系统的设计 352

6.5.12单次波形数据采集与观测电路的硬件设计 353

6.5.13公共场所安全报警系统的设计 353

6.5.14会议大厅电器遥控系统的设计 354

6.5.15公共汽车自动报站系统的设计 354

6.5.16航海模型遥控电路的设计 355

6.5.17用V/F与F/V变换器构成隔离放大器 355

附录 356

附录1 阻容元件 356

附录2数字集成电路简介 359

附录3常用敏感元件 376

附录4 国产半导体器件命名方法 384

附录5常用功率器件 385

附录6 常用模拟电路 398