电子设计综合实验——系统设计训练

电子系统分类：模拟系统、数字系统和模/数混合 系统三大类。

电子产品的研制开发过程 电子系统设计的基本原则

满足系统功能和性能指标要求 电路简单和经济 抗干扰性好、可靠性高 系统集成度高 调试简单方便 生产工艺简单 操作简便、性价比高

电子系统的设计方法


自顶向下的设计方法（现代设计方法） 自底向上的设计方法（传统的设计方法） 以自顶向下方法为主导，并结合自底向上的方法（基于IP的系统芯 片SOC的设计） 嵌入式设计方法
（2）软件的调试。查找语法与逻辑错误。 （3）系统联调。软、硬件联合调试，从中发现硬件故障或软、 硬件设计错误。系统联调主要解决以下问题：


软、硬件能否按预定要求配合工作； 系统运行中是否存在潜在的设计时难以预料的错误； 系统的动态性能指标（精度、响应速度等）是否满足设计要求。
（4）现场调试。环境对系统的影响，系统设计时考虑到抗干 扰的对策是否行之有效。只有经过现场调试的用户系统才能 可靠工作。


图的大小合适、居中。程序清单要有注释，总的和 分段的功能说明等。所有文中图和表要先有说明再 有图表。 字体要求、数学公式居中排，公式中字母正斜体和 大小写前后要统一。物理量及技术术语全文统一， 要采用国际标准。

例：简易数字存储示波器的设计与制作技术报告建议标题
单片机应用系统设计流程
科技写作基础知识


全国大学生电子设计竞赛满分150分：技术报告、作品和发挥 部分各50分 科技写作分类







科技情报：以搜集和整理科技信息为主的文献，包括题录、索引、摘要、动态、 综述等。 科技报告：以科技工作的开端、研究目的、国内外现状、研究经过和结果为主 的文献，包括开题报告、考察报告、实验报告、科技工作报告、实习报告等 技术文件：新产品开发、工程项目建设、科技项目研究过程中所形成的文件， 如设计任务书、技术说明书、工程设计说明书、产品调试大纲等。 科技论文：以发表作者科学技术方面见解为主的文献，包括学位论文（学士论 文、硕士论文、博士论文）和学术论文（期刊论文、会议论文）等， 有独到见 解的科技专著，可以看作长篇论文。 科技应用文：处理有关科技工作中各种业务关系的文献，包括专利说明书、发 明申报书、协议书、合同书、公函、科技聘请书、委托书、科技简讯、科技新 闻等。 科普作品：如科学家传记、科幻小说、趣味实验、科学小品等通俗易懂的科技 文章 科技影视剧本
一个典型的单片机系统开发环境
JTAG 单片机仿真开发环境

电子系统设计步骤

1. 明确设计要求


数字子系统：子系统的输入和输出、信号形式（模拟、TTL、 CMOS）、负载、功率驱动、时钟、实现器件。 模拟子系统：输入、输出信号的波形和幅度、频率，系统功能和各项 性能指标（增益、频带、宽度、信噪比、失真度等）、测量仪器、调 试方法、实现器件。 对于数字电路占主体的系统，建议采用单片机或可编程逻辑器件。 模拟子系统的设计方案与所选择的元器件有很大关系。合理分配技术 指标，如增益、噪声、非线性等。注意各功能单元的静态指标与动态 指标，充分考虑元器件的温度特性、电源波动、负载变化及干扰等因 素的影响。注意各模块间的耦合形式、级间的阻抗匹配等对系统指标 的影响。尽量选择通用、新型、熟悉的元器件。 电路设计 印制板设计：遵守 PCB 设计的基本规则，数字、模拟电路分隔，高 频、低频电路的分隔、电源线与接地板的设计等问题。 EDA 工具的使用：Multisim（或 EW B）、PSPICE、Protel等。
1……………………………………（第1级） 1．1……………………………………（第2级） 1．1．1…………………………………（第3级） （1）………………………………………（第4级） ①…………………………………………（第5级） A……………………………………………（第6级）
正文：系统设计、单元电路设计、软件设计、系统测试、结 论。 ⑴系统设计：主要介绍系统思路与总体方案的可行性论证，各功 能块的划分与组成，介绍系统的工作原理或工作过程。在总 体方案的可行性论证中，应提出几种（2～3种）总体设计方 案进行分析与比较，考滤先进性与实现的可能性。 例如：2001年题：波形发生器（A题）
电子设计综合实验
第五讲 系统设计训练



典型电子系统的硬件设计 典型电子系统的软件设计 设计总结报告写作基本要求 竞赛时间安排 实验相关要求


系统：由两个以上各不相同且互相联系、互相制 约的单元组成的，并在给定环境下能够完成一定 功能的综合体。 电子系统：由电子元器件或部件组成的能够产生 、传输或处理电信号及信息的客观实体。


附录：包括元器件明细表、仪器设备清单、电路图 纸、设计的程序清单、系统（作品）使用说明等。


元器件明细表的栏目应包含：①序号 ②名称、型号及 规格（例如：电阻器RJ14-0.25W-510Ω±5%）③数 量 ④备注（元器件位号）。 仪器设备清单的栏目应包含：①序号 ②名称、型号及 规格 ③主要技术指标 ④数量 ⑤备注（生产厂家）。
专著、论文集、学位论文、报告 [序号]主要责任者（.）文献题名[专著（[M].）；论文集 （[C].）；学位论文（[D]）；报告（[R].）]（.）出版地（：） 出版者（，）出版年（.）起止页码（.） 期刊文章 [序号]主要责任人（.）文献题名（[J].）刊名（，）年（，）卷 （期）（：）起止页码（.） 国际、国家标准 [序号]标准编号（，）标准名称（[S]）

2. 确定设计方案


3. 设计制作


4. 调试 （1）硬件的调试方法。


静态调试是在用户系统未投入工作时的一种硬件检查。加电前，万用 表等工具，核对元器件的型号、规格和安装；电源系统的检查：信号 线的连接。 动态调试是在用户系统工作的情况下发现和排除用户系统硬件中存在 的器件内部故障、器件之间连接逻辑错误等的一种硬件检查。又称为 联机仿真或联机调试。



方案1：采用集成函数发生器产生要求的波形 方案2：采用单片机控制合成各种波形 方案3：采用带存储电路的单片机控制方案 方案4：采用DDS技术直接合成
⑵单元电路设计：各单元电路的工作原理、分析和设计， 并对电路中的有关参数进行计算及元器件的选择等。
要注意公式的完整性，计算的正确性，电路图可以采用PROTEL或其 他软件工具绘画，如果采用仿真工具进行分析，可以将仿真分析结果 显示出来。
⑶软件设计：软件设计的平台、开发工具和实现方法，详细 介绍程序的流程图、实现的功能以及程序清单等。 ⑷系统测试：测试的数据以表、图或者曲线的形式表现出来。 ⑸结论：对测试的结果和数据进行分析和计算，也可以利用 MATLAB等软件工具制作一些图表，必须对整个作品进行 一个完整的、结论性的评价。 参考文献：
设计总结报告写作的一些问题 题目名称 摘要：摘要是对设计总结报告的总结，一般在300字左右。内容 应包括目的、方法、结果和结论，即应包含设计的主要内容、设 计的主要方法和设计的主要创新点。摘要中不应出现“本文、我 们、作者”之类的词语。英文摘要内容应与中文相对应；一般用 第三人称和被动式。 摘要： Abstract： 关键词：一般选3～6个关键词。 Key words： 目录：章节标题、附录、页码。建议按如下格式进行：