综合电子系统设计系统设计概述
《电子系统综合设计》课程教学大纲(含课程思政元素)
《电子系统综合设计》课程教学大纲（含课程思政元素）
一、课程基本信息
课程编码：0702039B
中文名称：电子系统综合设计
英文名称：Electrical System Design
课程类别：专业选修课
总学时：32
总学分：2
适用专业：电子科学与技术专业
先修课程：电路分析.模拟电子技术.数字电子技术.电子测量原理.单片机原理.C语
言程序设计
二、课程性质及目标
课程性质：《电子系统综合设计》是电子科学与技术专业的一门专业选修课。学习本门课程前，学生应熟悉模拟电路.数字电路.CPLD/FPGA应用系统电路.单片机硬件电路及
其应用等课程，再通过本课程的学习，对上述课程有进一步的理解，同时能利用Quartus 软件将其结合并设计出具有特定功能的电子系统。
课程目标：
1.通过课程学习，学生能系统理解电子系统的组成，为理解复杂电路组成及程序组成垫定基础，理解FPGA原理，能简单进行配置使用。
2.通过课程学习，借助相关文献研究，分析应用电路及系统设计过程的影响因素，得到有效结论。
三、课程教学方法
1.以课堂讲授为主，注重联系实际，激发学生主动学习的兴趣，培养学生独立思考.分析问题和解决问题的能力。
2.在课堂讲授过程中，采用讲解法.讨论法等多种教学方法，精讲多练，让学生通过知识对比迁移，课堂模拟，掌握电子电路的原理。
3.运用多媒体课件辅助教学，使学生对运算放大器.滤波器.FPGA等有一定的认知；通过与C语言的对比学习，让学生掌握VHDL语言；通过软件仿真模拟，提高课堂教学信息量，增强教学的直观性.形象性。
4.采用线上.线下相结合的方式，与学生开展答疑.交流，促进学生对知识的掌握和专业的认同。
《电子技术综合设计》课件
欢迎阅读《电子技术综合设计》PPT课件，本课程将引导您设计电子系统和 电路，以及进行系统调试与测试。
一、Introduction
课程目的
介绍电子技术综合设计的重要性，培养学习者的创新思维和实践能力。
课程内容
包括系统设计、电路原理设计、电路实现设计、系统调试与测试等方面的知识。
3 故障处理
指导学习者如何定位和 解决电子系统中的故障， 以提高调试和维修的效 率。
六、综合设计案例分析
项目介绍
选取一个实际案例，解释设计目标和技术要求。
系统需求分析
详细描述系统需求和关键设计参数。
电路设计与实现
介绍电路原理设计和PCB布局，以实现功能和性 能。
系统调试与测试
讲解系统调试和测试的过程，以验证设计的正确 性和可靠性。
电路设计基础
介绍电路原理设计的基本理 论和常用方法，包括电路图 设计和信号处理。
电路元件选择
讲解电子元件的选择原则和 常用元件的特点，以满足设 计的功能需求。
电路仿真
探讨借助仿真软件进行电路 性能分析和优化的方法。
四、电路实现设计
1
PCB设计基础
引导学习者了解PCB设计的基本知识，包括设计工具的使用和设计规范。
2
PCB layout设计
介绍PCB元件布局原则和电路板连线方式，以确保电路的可靠性和性能。
一种高性能星载综合电子系统设计
一种高性能星载综合电子系统设计
随着卫星技术的不断发展，星载综合电子系统在现代火箭和卫星中扮演着至关重要的
角色。它负责进行星载数据处理、通信、定位和控制等任务，对卫星的运行和执行任务起
着关键作用。为了满足卫星高性能电子系统的需求，设计一种高性能星载综合电子系统是
非常重要的。本文将介绍一种高性能星载综合电子系统的设计方案。
一、系统设计总体思路
高性能星载综合电子系统的设计需要考虑到卫星的任务需求、资源约束和工艺技术等
多方面因素。设计总体思路如下：
1. 确定系统任务需求：在设计之前，需要明确卫星的任务需求，包括数据处理速度、通信能力、定位精度和系统稳定性等。这些任务需求将指导系统的设计和性能优化。
2. 确定资源约束：卫星的资源有限，包括能量、重量和体积等。设计时需要综合考
虑资源的约束条件，以获得最佳的设计方案。
3. 选择适当的工艺技术：选择适当的工艺技术对于设计高性能星载综合电子系统至
关重要。需要考虑电路设计、布线、散热和抗辐射等因素。
4. 优化系统结构和性能：通过系统结构的优化和性能的提升，可以最大限度地满足
系统的任务需求和资源约束。
二、系统设计关键技术
高性能星载综合电子系统的设计涉及以下关键技术：
1. 高速数据处理：数据处理是综合电子系统的核心任务之一。在设计中，需要选择
高性能的处理器和存储器，并进行合理的数据处理算法设计。需要考虑数据处理的并行性
和吞吐量等因素，以实现高效的数据处理能力。
2. 高速通信能力：通信是星载综合电子系统的另一个重要任务。设计中需要选择适
当的通信协议和调制解调器，同时考虑通信信号的传输速率和稳定性。还需要考虑通信系
电子系统综合设计
数据采集系统的设计
中文摘要：数据采集系统，是用计算机控制的多路数据自动检测或巡回检测，并且能够对数据实行存储、处理、分析计算以及从检测的数据中提取可用的信息，供显示、记录、打印或描绘的系统。
本课程设计对数据采集系统作了基本的研究。本系统主要解决的是采集10路模拟量(10位精度)，20路开关量，采集的数据每隔1毫秒，通过串行通讯方式RS485向一台工控机传送的实现方法。
关键词：数据采集、A/D转换、模拟量。数字量、串行通信
一、设计目的
1、综合运用所学相关课程的基础理论和基本知识，完成数据采集系统的设计。
2、学会PROTEUS电子设计软件使用。
3、掌握电子电路的测试方法，熟练应用电子工程领域相关仪器、仪表和设备对电路的技术指标进行测试。
二、设计内容
1、在PROTEUS电子设计平台，综合应用模拟电子技术、数字电子技术、单片机技术，完成数据采集系统电路设计与仿真。
2、在电子综合实训平台，选择电路模块，实现硬件验证。
3、在电子测试平台上，对主要技术参数进行测试。
三、主要仪器设备
1、电子综合实训系统。
2、PROTEUS电子设计软件。
3、万用表。
四、数据采集系统设计
1、数据采集系统方案
图 1 硬件设计总体框图
方案说明：数据采集系统即通过改变输入模拟信号来改变A\D转换后的值，进而改变现实模块的显示值。
2、电路设计
在PROTUES中选用的就要元件有AT89C51、ADC0809、7SEG-MPX4-CC-BLUE、CAP、CAP-ELEC、CRYSTAL、POT-HG、RES、RESPACK-8。
电子综合设计设计总结报告
电子综合设计设计总结报告
引言
电子综合设计是一项综合运用电子工程学科知识的实践项目，旨在培养学生的创新能力和解决实际问题的能力。本报告旨在总结我们小组在电子综合设计项目中的设计过程和成果，并分析项目中的挑战与收获。
项目背景
本次电子综合设计的项目是设计一个智能家居控制系统，能够通过手机App远程控制家居设备的开关和调节。项目要求涉及了多个学科的知识，包括电子电路设计、信号处理、软件开发等，对我们的综合能力提出了挑战。
设计过程
我们小组按照项目要求，分为硬件设计和软件设计两个部分展开工作。硬件设计部分主要包括电路设计和PCB布局，而软件设计部分主要包括App界面设计和通信协议的编写。
硬件设计
在电路设计阶段，我们首先进行了需求分析，确定了系统所需的各种传感器和执行器，并通过原理图设计和模拟仿真来优化电路效果。然后，我们进行了电路板的布局设计，并选择合适的封装和连接方式。最后，我
们利用现代EDA软件进行了电路板的PCB设计，并发送到制造商进行生产。
软件设计
在软件设计阶段，我们首先进行了用户界面的设计，力求使用户界面简单直观。然后，我们开发了手机App的前端和后端，并与硬件进行通信。为了确保通信的可靠性，我们仔细编写了通信协议，并进行了严格的测试和调试。
挑战与解决
在项目的设计和实施过程中，我们遇到了一些挑战。
多学科知识的整合
本项目需要运用多个学科的知识，我们小组成员的专业背景各不相同，因此需要投入大量时间和精力来学习其他学科的知识。为了解决这个问题，我们组织了定期的讨论会，并邀请了其他专业的同学进行知识交流。
综合电子系统设计_系统设计概述
电子系统基本类型
模拟电子系统
对讲机
无线遥 控门铃
电子系统基本类型
数字电子系统
电子系统基本类型
单片机系统
电子系统基本类型
DSP系统
电子系统基本类型
嵌入式系统
电子系统的设计的应用领域：
电子系统设计的类型
系统设计的方法
自顶向下 自底向上
自顶向下与自底向上相结合
何谓顶？
原始 技术指标
系统级
子系统级
部件级
元件级
电子系统设计的步骤
•调查研究 •方案论证 •单元设计 •组装调测 •总结报告
调查研究
•明做确什到设注么何计意？种要分程求析度每？一 ••弄了性技个虑清解细得系输能术设设节周统入指计计，到的和标方关尽、功输法键量完能出考善
调有比查那较些研各可究种使方用法的的设计方法
系统级
物理级
行为级
结构级
元件级 部件级 子系统级
系统级
物理级
方案论证
• 起点：
• 系统级行为描述设计
•用户需求
• 系统技术规范
•
功能描述
系统初级步行为方描案述设计
• 系统的外部特性
面板图 • 主要功能
• 输入和输出——
•
那些端口
•
输入（输出）信号——
•
电子系统设计概论
自顶向下法优点
必须遵循下列原则： （1）正确性和完备性原则 （2）模块化、结构化原则 （3）问题不下放原则 （4）高层主导原则 （5）直观性、清晰性原则
2、自底向上法
根据要实现的系统的各个功能的要求， 首先从现有的可用的元件中选出合用的， 设计成一个个的部件，当一个部件不能直 接实现系统的某个功能时，就需要设计由 多个部件组成的子系统去实现该功能，上 述过程一直进行到系统所要求的全部功能 都实现为止。
（3）对于电阻、电容的参数取值，应选计算 值附近的标称值。电阻值一般在1MΩ内选 择；非电解电容一般在10uF~0.47uF选择； 电解电容一般在1uF~2000uF范围内选择。
（4）在保证电路达到功能指标要求的前提下， 尽量减少元器件的品种、价格、体积。
总结报告内容应包括： ①设计工作的进程记录； ②原始设计修改部分的说明； ③实际电路图、实物布置图、实用程序清单等； ④功Hale Waihona Puke Baidu与指标测试结果（含使用的测试仪器型号与
（1）行为描述与设计：系统、子系统、部件或元件诸单 元的功能（常用输入／输出关系来描述）。
（2）结构描述与设计：为实现相应功能所用的单元 以及单元之间的互连方式。
（3）物理描述与设计：实现结构的具体形式、技 术与工艺（包括单元的物理类型、布局的几何式样、 尺寸、位置和装配方法等）。
强调：设计过程中必须适时地进行正确性验证。
综合电子系统设计-电子系统的构成
➢ NOVRAM 非易失，任意擦写，速度快
➢ SRAM
易失，速度快
➢ FIFO ➢ 双口RAM
易失，先进先出，速度快 易失，双端口，速度快
➢ DRAM
易失，需刷新，速度较快
2020/7/7
电子系统的构成 存储器设计
微机系统的存储器组织设计
➢了解系统对存储器形式和容量的需求
• 程序存储器
• 数据表格
驱动缓冲
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存储器设计
读写控制1 数据总线1
数据总线2 读写控制2
电子系统的构成
FIFO存储器的结构
存储器设计
写入 控制
WR
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存储体
读出 控制
数据总线
RD
E/F HF PAFE STATE
电子系统的构成 存储器设计
基于映象模式下的存储器扩充
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电子系统的构成
单片机
ADuC812/831
•
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电子系统的构成
单片机
ADuC812/831
8052兼容内核（最大16MHz） 5V电压工作，正常,空闲和掉电模式。 3个16位定时/计数器 32条可编程的I/O线 大电流驱动能力(P3) 9个中断源、2个优先级。
16KB片内FLASH程序存储器，64KB外部程序空间 640B片内EEPROM数据存储器 256B片内数据RAM 16MB外部数据地址空间
电子系统设计——第1章电子系统设计方法(讲稿)-0共79页文档
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电子系统的设计
设计单元电路的一般方法和步骤如下： 单（元1）电根路据设设计计要求和已选定的总体方案原理框
图，确定对各单元电路的设计要求，拟定主要 单元电路的性能指标、与前后级之间的关系、 分析电路的构成形式。应注意各单元电路之间 的相互配合，注意各部分输入信号、输出信号 和控制信号的关系，按信号流程顺序分别设计 各单元电路。
确定任务，完成总体设计 硬件、软件设计与调试 系统总调、性能测定
《电子系统设计》 渤海大学工学院
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各种电子系统设计步骤综述
2. 设计示例 （1）简易智能电动车 （电子设计大赛2019年E题） 设计任务：设计并制作一个简单智能电动车，在 涂有5cm宽黑色边线、2cm宽黑色引导线的白纸铺 成的跑道上行驶。 跑道示意图：
《电子系统设计》 渤海大学工学院
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各种电子系统设计步骤综述
车速及路程计算模块：采用断续式光电开关，在车轮上均匀分 布遮光条，车轮转动产生脉冲。 躲避障碍物模块：采用超声波测距，由于障碍物随机放置，测 试后躲避障碍物的模糊控制较为复杂。由于障碍物在两个方形障 碍区内，可依靠光源指示行走。 电源模块：单一电源供电，由于电机启动瞬间电流大，将造成 电源系统的不稳定，可能会影响系统正常工作。双电源供电，将 电机驱动电源与单片机、传感器等电路的供电系统隔离，提高系 统的可靠性。
电子系统综合设计
电子系统综合设计
设计题目一：数子电压表
元件：stc89c52芯片、共阳极数码管、ADC0832芯片等 设计目的：使用面包板搭建数字电压检测电路，编写 C51程序仿真调试，使用 stc89c52芯片读取ADC0832模拟转换通道转换的电压对应数据，并将数据显示在 （2位或者4位）数码管上；
设计步骤：在protues 软件上搭建设计的硬件仿真电路，在keil c51上编写程序， 并调试通过，最后使用下载软件下载到stc89c52芯片，使用面包板最小系统板搭 建实际工作电路，进行测试。
编写程序注意事项：书写程序先绘制流程图，将任务分成独立相互不耦合模块进 行编写，程序可以参考单片机 100例，可以将读ADC0832数据写成一个封装函 数，将数据显示写成另外一个函数，在 main 函数中进行调用。
RV1
a xr
丁二
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K
—1^=F
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ca
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丄 厶 亠 丄
n- ︱2-31 567 tfTTTT f f pppppppp
円加ADC P3 1-AD1 叽趣 P0WAD3 PD tADJ 円％心 PJ&皿 P0片心
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PZ SAT ： P2州m PZ 细z P2怦W 円的M P2阳鼻 PSCiRj<£- 円和TJCD
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元件：stc89c52芯片、共阳极数码管、ds18b20芯片等 设计目的：使用面包板搭建数字电压检测电路，编写
C51程序仿真调试，使用
电子系统设计概述
信息工程大学 周长林
1
主要内容：
1 电子系统概述/构成
2 电子系统/电路设计方法
3 电子系统/电路设计步骤
4 电子设计EDA技术(工具)
5 电子电路组装调试
6 电子系统故障诊断
典型
7 电子电路抗干扰技术
案例
8 电子设计技术文档报告
附：电子设计信息资源与学习
提出解决方案、执行项目和结束项目4个阶段
投
入 识别 提出
人 力
需求
解决 方案
研制
结束 项目
开发时间与 市场寿命 产品效益
执行项目
时间
11
TECHNOLOGY
2.2 电子产品开发过程
需 求 分 析
需求
方
科
案
研
设
开
计
发
DESIGN
系 统 测 试
产品
FUNDING
RE概Q要U设IR计EM详E细N设T计
经历需求分析、总体方案设计、硬件模块电路、软 件模块编制、联调及改进和建挡等必要设计步骤
4.2 印刷电路板(PCB)设计
Protel99SE/Altium Designer 印制电路板设计
板框导航 设置参数网络表
布局设计
布线设计
电气规则检查
信号完整性分析
电子系统设计概述
02
电子系统设计的基本原 则
功能性原则
功能性原则是指电子系统设计应满足预定的功能需求，确保系统能够实现 所需的功能，达到设计目标。
在设计过程中，需要充分理解用户需求，明确系统的功能要求，并以此为 依据进行系统架构和模块设计。
功能性原则还要求系统具备可扩展性和可升级性，以便适应未来功能需求 的变化。
硬件描述语言如Verilog 和VHDL，允许设计师以 高级抽象级别描述电路 的行为和结构，然后通 过编译器将其转换为可 执行的硬件配置。
硬件描述语言对于电子 系统设计至关重要，它 提供了高效、精确的硬 件描述能力，使得复杂 电路和系统的设计和验 证成为可能。
使用硬件描述语言，设 计师可以描述电路的逻 辑功能、行为和结构， 进行仿真测试，以及生 成可编程的硬件配置。 这些配置可以用于 FPGA、ASIC或其他可 编程硬件设备中。
在设计过程中，需要采用模块 化设计、标准化接口和通用化 组件等措施，以便于系统的维 护和升级。
03
可维护性原则还要求系统具备 可读性和可操作性，以便工程 师能够快速理解和操作系统。
03
电子系统设计流程
系统需求分析
确定设计目标
明确电子系统的功能、性能和技术指标，为后 续设计提供指导。
调研市场需求
了解相关领域的发展趋势和市场需求，为系统 设计提供参考。
第1章 电子系统设计概述
第1章电子电路设计概述
1. 1 电子系统的基本概念
所谓电子系统是指由一组电子元件或基本电子单元电路相互连接、相互作用而形成的电路整体，能按特定的控制信号，去执行所设想的功能。一般按电子系统所处理加工完成信号的不同，可分为模拟电子系统、数字电子系统和数字一模拟混合电子系统。
1. 1. 1 模拟电子系统
模拟电子系统的主要功能是对模拟信号进行检测、处理、变换和产生。模拟信号的特点是，在时间上和幅值上均是连续的，一在一定的动态范围内可能任意取值。这些信号可以是电量(如电压、电流等)，也可以是来自传感器的非电量(如温度、压力、流量等)。组成模拟电子系统的主要单元电路有放大电路、滤波电路、信号变换电路、驱动电路等。
图1-1 为低频功率扩音系统框图，它由话筒、音频放大器、扬声器和电源组成。
图1-1 低频功率扩音系统框图
当人们对着话筒讲话时，话筒将声音高低强弱的变化，转换成相应的电信号。由于该信号非常微弱，必须经过音频放大器的放大，才能驱动扬声器。音频放大器一般由前置放大、电压放大和功率放大电路组成下通过前置放大、电压放大单元电路，提高信号电压；通过功率放大电路，可提高所需的输出功率。随着集成电路技术的发展，对于一个小功率的扩音系统，完全可用一片集成电路来实现。对于更复杂的模拟电子系统，可以用几片集成电路再加上分离元件和电路单元来实现。本书将从工程实践的角度出发，对组成模拟电子系统的典型单元电路、常用模拟集成电路将作详细的分析，同时讲述构成模拟电子系统的设计方法。
1. 1. 2 数字电子系统
由若干数字电路和逻辑部件组成，处理及传送数字信号的设备称为数字系统。数字信号的特点是不随时间作连续变化。一个复杂的数字电子系统可分解为控制器加若干个子系统。这些子系统完成的逻辑功能比较单一，一般由中、大规模集成电路实现，如存储器、译码器、数据选择器、加法器、比较器、计数器等。数字电子系统中必须要有控制器，控制器的主要功能是来管理各个子系统之间的互相操作，使它们有条不紊地按规定的顺序操作。数字电子系统的简单框图由图1-2表示。
《电子系统综合设计》教学大纲
《电子系统综合设计》教学大纲
一、课程概述
《电子系统综合设计》课程是对相关课程知识的拓宽、提高和综合应用，其目的是培养学生的系统设计能力，以适应计算机和电子信息时代对学生知识结构和能力的要求。
《电子系统综合设计》课程内容：上至电子系统的高层设计理念、一般性设计方法与步骤，下到电子系统工程实现中常见实际问题的处置原则及方法、重要元器件的正确使用方法等；从传统手工设计方法与步骤到EDA 设计方法与步骤；从PCB 板上集成系统到芯片上集成系统(简称片上系统——SOC)的设计方法与步骤等。其目的是让学生既要站得高看得远、把握住系统设计中的全局性问题，又能脚踏实地有条不紊地完成某个具体的系统设计与实现的任务，并能正确处理实现时遇到的常见实际问题。
《电子系统综合设计》课程涵盖模拟、数字及微机子系统的3种设计。对于模拟子系
统及电路的设计，由于模拟子系统设计要比数字系统和电路的设计困难，并缺少规范化的
设计方法与步骤；因此，应进行进行较深入讨论。在培养学生系统设计能力的时候，必须
注意培养他们设计模拟子系统及电路的能力，尤其是运用EDA 工具去设计模拟子系统及电路的能力。对数字子系统设计，采用数字方法实现有许多优越性；现代数字电子系统中一切能够用数字方法实现的部分则尽量采用数字方法去实现。采用VerilogHDL描述和CPLD 实现纯硬件数字系统设计，可使数字系统设计方法规范化。单片机或者DSP器件广泛用于软件实现的数字系统，这类系统工作速度低于纯硬件的数字系统，但是其灵活性较大，系统功能的增减与修改非常方便，可采用“PROTEUS”软件设计和仿真。对于单片机应用系统设计，可以MCS-51 系列单片机和TMS-320 系列DSP 器件构成的典型应用系统。
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华龙（初中山东路、洪武路交汇 处）
综合电子系统设计系统设计概述
电子系统设计的步骤
•调查研究 •方案论证 •单元设计 •组装调测 •总结报告
综合电子系统设计系统设计概述
组装调测
•自底向上法
综合电子系统设计系统设计概述
结构级
系统级 子系统级 部件级 元件级
行为级
物理级
综合电子系统设计系统设计概述
系统
子系统
子系统
功能 模块
功能 模块
功能 模块
功能 模块
单单单单单 元元元元元 电电电电电 路路路路路
元、器件
版图
单 单单
元 元元 自 电 电电 顶 路 路路 向
上
综合电子系统设计系统设计概述
自底向上的缺点
• 部件设计在先，设计系统时将受这些
部件的限制，影响：
• 系统性
•
易读性
•
可靠性
•
可维护性
•
那些端口
•
输入（输出）信号——
•
特征
•
来源（去向）
•
对系统的要求
综合电子系统设计系统设计概述
行为级
结构级
元件级 部件级 子系统级
系统级
物理级
综合电子系统设计系统设计概述
方案论证
• 下一步： • 系统级的结构描述与设计
•系统设计规范与功能
• 子系统之间的组合
综合电子系统设计系统设计概述
系统级行为描述设计
• 子系统设计规范与功能
•
功能模块（部件）
•
之间的组合
综合电子系统设计系统设计概述
方案论证
• 第三步：
•
• •
子以系模统级块的物为理描单述与位设的计 详细框图 组成子系关统键的模各块抽、象关的键模块
选择元具件体及的相功互能接模口块或
•
对模没有块现提成出模具块体可的用要求并
•
转入的特下殊一模层块设计
综合电子系统设计系统设计概述
调有比查那较些研各可究种使方用法的的设计方法
•相明先同确产进品设性计要求 ••弄了同清解类性同可产设设原其价品理他行计计比产可性方关品借法键鉴器人的时材 才方间法
综合电子系统设计系统设计概述
产品效益与开发时间的关系
销售顶峰 销售顶峰
上市延迟
综合电子系统设计系统设计概述
元、器件
版图
综合电子系统设计系统设计概述
自上而下法的要领
从顶层到底层 从概括到展开 从粗略到精细
综合电子系统设计系统设计概述
自顶向下
系统级 子系统级 部件级 元件级
自底向上
综合电子系统设计系统设计概述
自上而下法的原则
•正确性与完备性 •模块化与结构化 •问题不下放 •高层主导 •直观性与清晰性
实现给定规 范结与构级功能的 子系统、部 件或元件及 其互联方式
系统级 子系统级 部件级 元件级
用户需行求为级变 为技术规范 与功能描述
用一定的材 料与工艺实 现结物构理级
综合电子系统设计系统设计概述
结构级
系统级 子系统级 部件级 元件级
行为级
物理级
综合电子系统设计系统设计概述
行为级
结构级
元件级 部件级 子系统级
综合电子系统设计系统设计概述
自底向上的优点
•在系统的组装和调试过
程中有效
•可利用前人的设百度文库成果
综合电子系统设计系统设计概述
系统
以子功系统能模子系块统 为 功能 功能 功能 功能
基础的自上而 模块 模块 模块 模块
单 单 单 单 单 单 单单
下的设计方法 元 元 元 元 元 元 元 元
电 电 电 电 电 电 电电 路 路 路 路 路 路 路路
组装调测
• 合理布局
•
——电磁兼容问题
• 方便调测
•
——留有测试点
• 分段装调
•
——自底向上法
• 逻辑模拟
• 测试设计
•
——测试系统，计量原理
综合电子系统设计系统设计概述
电子系统设计的步骤
•调查研究 •方案论证 •单元设计 •组装调测 •总结报告
综合电子系统设计系统设计概述
总结报告
•重要性 • 技术总结 • 汇报交流 • 生产文件 • 评价依据
综合电子系统设计系统设计概述
电子系统设计的步骤
•调查研究 •方案论证 •单元设计 •组装调测 •总结报告
综合电子系统设计系统设计概述
调查研究
•明决确定设指标计的要关求键 •弄难清点设计方法 •了工解作设量大计（关重键点）
综合电子系统设计系统设计概述
方案论证
从顶层到底层
从逐概Y层括图细到化展开
从粗略到精细
综合电子系统设计系统设计概述
综合电子系统设计系统设计概述
原始 技术指标
系统级 子系统级
部件级
元件级
综合电子系统设计系统设计概述
电子系统设计的步骤
•调查研究 •方案论证 •单元设计 •组装调测 •总结报告
综合电子系统设计系统设计概述
调查研究
•明做确什到设注么何计意？种要分程求析度每？一 ••弄了性技个虑清解细得系输能术设设节周统入指计计，到的和标方关尽、功输法键量完能出考善
系统级
物理级
综合电子系统设计系统设计概述
行为级
结构级
元件级 部件级 子系统级
系统级
物理级
综合电子系统设计系统设计概述
方案论证
• 起点：
• 系统级行为描述设计
•用户需求
• 系统技术规范
•
功能描述
综合电子系统设计系统设计概述
系统初级步行为方描案述设计
• 系统的外部特性
面板图 • 主要功能
• 输入和输出——
• 系统的内部特性——
基本框图 •基基本本原理流程图
• 基本框图——
•
子系统
•
各子系统之间的接口要求
• 基本控制流程
综合电子系统设计系统设计概述
系统级行为描述设计
• 系统的内部特性—— • 基本原理 • 基本框图——
系统的 实现技
•
子系统
术
•
各子系统之间的接口要求
• 基本控制流程
综合电子系统设计系统设计概述
行为级
结构级
元件级 部件级 子系统级
系统级
物理级
综合电子系统设计系统设计概述
方案论证
• 下一层：
• 子系统级行为描述设计
• 对子系统的需求
• 子系统技术规范
•
功能描述
综合电子系统设计系统设计概述
行为级
结构级
元件级 部件级 子系统级
系统级
物理级
综合电子系统设计系统设计概述
方案论证
• 下一步：
• 子系统级的结构描述与设计
系统实现技术
用数字技 术，还是 模拟技术 实现 ？
综合电子系统设计系统设计概述
模拟技术
优点：通常所使用的器件量较小 缺点：对器件的依赖性较大
调试较困难 与计算机配合不如数字技术方便
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数字技术
优点：对器件的依赖性较小 调试较容易 与计算机配合方便 LSI与可编程器件的使用
综合电子系统设计系统设计概述
数字技术靠逻辑 模拟电路靠经验
综合电子系统设计系统设计概述
能甩开模拟电路吗？
不能！
高频 小信号 大功率
综合电子系统设计系统设计概述
千主万体不为数可字忽技略术、 放质弃量模靠模拟拟技技术术
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软件实现方法： 单片机（计算机）
软件D离SP不（数开字硬信件号支处持理 ）
子系统
功能 模块
功能 模块
单 单 单单 元 元 元元 电 电 电电 路 路 路路
元、器件
版图
综合电子系统设计系统设计概述
自上而下法的优点
概念驱动法
• 尽量运用概念（抽象）描述、
分析设计对象，不过早地考虑 具体的电路、元器件和工艺
• 抓住主要矛盾，不纠缠在具体
细节上，控制设计的复杂性
综合电子系统设计系统设计概述
综合电子系统设计系统设计概述
何谓顶？
顶——系统的功能
何谓底？
底——最基本的元、器 件，甚至是版图
综合电子系统设计系统设计概述
系统的结构
•自顶至底有：
系统
子系统
部件（功能模块）
单元电路
元、器件
版图
综合电子系统设计系统设计概述
系统
自
子系统
顶 向 下
功能 模块
功能 模块
单单单单 元元元元 电电电电 路路路路
综合电子系统设计系统设计概述
总结报告
•内容 • 设计思想 • 设计过程 • 设计结果 • 改进设想
综合电子系统设计系统设计概述
总结报告
•要求 • 概念准确 • 数据完整 • 条理清晰 • 突出创新
综合电子系统设计系统设计概述
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/12/13
综合电子系统设计系统设计概述
方案论证
• 下一层：
• 部件级行为描述设计
• 对部件（模块）的需求
•
部件的技术规范
•
功能描述
综合电子系统设计系统设计概述
方案论证
• 下一步： • 部件级的结构描述与设计
• 部件设计规范与功能 • 单元电路之间的组合
综合电子系统设计系统设计概述
方案论证
• 第三步：
•部件级的物理描述与设计
• 抽象的单元电路 • 选用具体的单元电路
综合电子系统设计系统设计概述
电子系统设计的步骤
•调查研究 •方案论证 •单元设计 •组装调测 •总结报告
综合电子系统设计系统设计概述
单元电路设计
• 尽量选用高性能、控制简单、集成度
高的、应用广泛的新产品（竞赛例外）
• 学会查手册和网上查询，懂得什么是
关键指标，如何选择代用品
综合电子系统设计系统 设计概述
2020/12/13
综合电子系统设计系统设计概述
什么是系统？
•由部件组成，能实现较复杂
的功能
（不是一个单一的电路，要有输入、 输出和其他控制电路） （只能实现单一功能的通常不算 系统）
综合电子系统设计系统设计概述
系统设计的方法
自顶向下 自底向上
自顶向下与自底向上相结合
嵌入式系统
综合电子系统设计系统设计概述
行为级
结构级
元件级 部件级 子系统级
系统级
物理级
综合电子系统设计系统设计概述
方案论证
• 第三步：
• 系统级的物理描述与设计
• 组成系统的各In抽te象lle的ctu子re系P统roperty
•
各具体的子系知统识（产I权P）
•
提出具体的要求并转入
•
下一层设计
综合电子系统设计系统设计概述