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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