电子系统设计实例教学教材
《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。
四、课程教学内容及要求第一章基于集成运放的放大电路设计（6学时）【教学目标与要求】1.掌握集成运放的基本放大电路原理，熟悉理论计算过程。
2.理解集成运放的主要参数，了解集成运放的分类。
3.掌握正确使用集成运放的方法。
【教学重点与难点】1.教学重点集成运放的主要参数.集成运放的基本放大电路的原理。
电子系统仿真课程设计
电子系统仿真课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解电子系统仿真的基本概念、原理和方法。
2. 学生能掌握使用至少一种电子系统仿真软件进行电路设计和分析。
3. 学生能解释仿真结果，并理解其在电子工程中的应用。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，独立设计简单的电子电路并进行仿真。
2. 学生能通过仿真软件分析电路性能，优化设计方案。
3. 学生能撰写规范的电子系统仿真报告，展示其设计思路和成果。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子工程的兴趣，增强探索精神和创新意识。
2. 学生在团队协作中提高沟通能力，培养合作精神。
3. 学生通过电子系统仿真课程，认识到科技发展对生活的影响，增强社会责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的电子工程专业课程，结合理论教学和实际操作，培养学生具备电子系统设计和仿真能力。
学生特点：学生为高年级本科生，已具备一定的电子电路基础和计算机操作能力。
教学要求：结合学生特点，课程要求学生掌握电子系统仿真的基本知识和技能，通过实践操作，提高学生的实际工程能力。
教学过程中，注重引导学生主动探索、积极思考，培养学生解决实际问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 电子系统仿真基本理论：介绍电子系统仿真的概念、原理和分类，使学生理解仿真的基本过程和方法。
教材章节：第一章 电子系统仿真基础2. 仿真软件操作与应用：讲解常用电子系统仿真软件的功能、操作方法，引导学生掌握至少一种仿真软件。
教材章节：第二章 仿真软件及其操作3. 电路设计与仿真分析：结合实际案例，教授如何使用仿真软件进行电路设计、搭建和性能分析。
教材章节：第三章 电路设计与仿真4. 电路优化与调试：介绍电路优化方法，教授如何根据仿真结果调整电路参数，提高电路性能。
教材章节：第四章 电路优化与调试5. 仿真报告撰写：教授仿真报告的撰写规范，要求学生撰写规范的报告，展示其设计思路和成果。
电子工程技术专业电子系统设计与调试课程的优秀教案范本
电子工程技术专业电子系统设计与调试课程的优秀教案范本摘要：本教案提供了电子工程技术专业电子系统设计与调试课程的优秀教案范本，旨在帮助教师设计一套系统完整、内容丰富的课程教案。
本教案包括课程概述、教学目标、教学内容、教学方法和评价方式等内容，通过结合实例和案例分析，帮助学生掌握电子系统设计与调试的重要知识和技能。
关键词：电子工程技术，电子系统设计与调试，课程教案1. 课程概述1.1 课程背景电子系统设计与调试是电子工程技术专业的重要课程之一，旨在培养学生的电子系统设计与调试能力，为他们今后从事相关工作做好准备。
1.2 教学目标本课程的教学目标包括：1) 理解电子系统设计与调试的基本概念和原理；2) 掌握常见的电子系统设计与调试方法和技巧；3) 培养自主学习和问题解决的能力；4) 能够独立完成电子系统设计与调试任务。
2. 教学内容2.1 电子系统设计基础知识2.1.1 电子系统设计流程2.1.2 电子元器件选型与使用2.1.3 信号与系统基础2.1.4 数据转换与处理技术2.2 电子系统调试技术2.2.1 调试工具的使用与维护2.2.2 故障排除与修复2.2.3 故障分析与诊断2.2.4 系统性能测试与优化3. 教学方法3.1 理论讲授通过课堂讲解，向学生介绍电子系统设计与调试的理论知识，重点讲解各个模块的原理和设计要点。
3.2 实践操作通过实际的电子系统设计与调试案例，引导学生进行动手实践操作，培养他们的实际操作能力和解决实际问题的能力。
3.3 案例分析通过分析实际应用中的电子系统设计与调试案例，让学生理解理论知识与实际应用的关系，培养他们的问题分析和解决能力。
4. 评价方式4.1 学习笔记学生根据课堂讲解和实践操作，撰写学习笔记，总结课程重点和关键知识点，以便后期复习和巩固。
4.2 实验报告学生完成实践操作后，撰写实验报告，详细记录实验过程、结果和结论，评估学生在实际操作中的表现和掌握程度。
4.3 课程项目学生根据教师布置的课程项目，独立完成电子系统设计与调试任务，并提交设计方案和调试报告。
电子系统设计课程设计
电子系统设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解电子系统的基本原理，掌握电子元件的功能和电子电路的设计方法。
2. 使学生能够运用所学知识，设计并搭建简单的电子系统，如传感器应用、信号处理和控制系统。
3. 引导学生了解电子系统在实际应用中的发展现状和未来趋势。
技能目标：1. 培养学生运用电子绘图软件进行电路图设计的能力。
2. 提高学生动手实践能力，能够正确组装和调试电子系统。
3. 培养学生团队协作和问题解决能力，能够共同完成电子系统的设计与制作。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子科学的兴趣，激发创新意识，增强探究精神。
2. 引导学生树立正确的工程伦理观念，注重环保和资源利用，培养社会责任感。
3. 培养学生严谨、细致的学习态度，养成良好的学习习惯和团队合作精神。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，结合理论教学和动手实践，注重培养学生的实际操作能力和创新意识。
学生特点：学生已具备一定的电子基础知识，具有较强的求知欲和动手能力，但对电子系统设计的整体认识尚浅。
教学要求：教师需结合学生特点，以理论为基础，实践为导向，引导学生主动参与，注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际电子系统的设计与制作，达到学以致用的目的。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 电子系统设计基础理论：- 电子元件特性与选型- 电路图绘制原则与方法- 电子电路的基本分析方法2. 电子系统设计实践：- 传感器应用电路设计- 信号处理电路设计- 控制系统电路设计3. 电子系统设计与制作：- 设计流程与方法- 电子绘图软件操作- 电子系统组装与调试4. 电子系统设计案例分析：- 现有电子产品的原理与结构分析- 创新电子系统设计实例讲解- 学生作品展示与评价教学内容根据课程目标，结合教材相关章节，制定以下教学大纲：第1周：电子系统设计基础理论第2周：电子元件特性与选型第3周：电路图绘制原则与方法第4周：电子电路的基本分析方法第5周：传感器应用电路设计第6周：信号处理电路设计第7周：控制系统电路设计第8周：设计流程与方法第9周：电子绘图软件操作第10周：电子系统组装与调试第11周：现有电子产品案例分析第12周：学生作品设计与制作第13周：学生作品展示与评价教学内容注重科学性和系统性，旨在使学生掌握电子系统设计的基本知识和技能，培养实际操作能力和创新意识。
《电子系统设计》课程教学方法的探讨
人文社科
《 电子系统 设计》 课程教学方： ｌ 搽讨 ，ｌ ｉＪ ￣３
武 பைடு நூலகம் ＿ ３ 学院 电气与 电子 工程 学 院 肖 忠 ＹＴ， ，－ｋ ．
［ 摘 要］ 本文详细介 绍了笔者对《 电子 系统设计》 课程教 学的思路方法的 思考， 出 了本课 程的教学 目的应该是在基础理论知识 与 提 工程 实际之 间 起 到 “ 梁 ” 用 ， 桥 作 并提 出本 课 程 的 内容都 应 该 紧 密 围绕 这 一任 务 而 开展 。 ［ 关键词 ］ 电子 系统设计 课 程教 学 教 学方法 接地 和抗 干扰是 进行各种 电子 系统设 计时必 须处理 好的共 同 问 题， 对这些 问题处理得好坏直接影响系统的稳定性 、 可靠性 。 调试 与故 障诊断是 电子 系统开发时必须要经过的工作 。这方面 的 方法也是 电子工程师必须掌握 的。 （） ６ 常用 电子仪器和工具的使用 ： ２学时 这 是电子工程师应知应会 的基 本内容。电子仪器和工具对 电子工 程师来说 ， 就像 战士手 中的枪 ， 只有掌握 了它们的使用方法 ， 今后工作 时才能得 心应手 。而本专业 的其它课程中都没有专门介绍 。 （ 设 计 实训 ： 时 ７） ８学 只讲 不练是不会有好 的教学效果的。本课程安排 了专 门的时间让 学生 自己完成一个简化 的实际应用电子系统的设计与制作 ，使学生 亲 身体 验 电 子 系统 设 计 的方 法 和 基 本 流 程 。 ４教 学 形 式 ． 前 述的教学 内容 中， 同的教学内容可采用不 同的教学形式 ， 不 以收 到最好的教学效果 ： 第 （ ） （ 、５ 和（ ） １ 、２）（ ） ６ 部分 的内容较适合课堂讲授方式 ； 第 （ ）（ ） ３ 、４ 两部分适 合在多媒体 电脑机房 内边 讲边让 学生在下 面 跟着操作的教学方式 ， 完后要求学生 自己完成第 （ ） 讲 ７ 部分 的电路 系统 的原理图和 Ｐ Ｂ图的绘制作 为一个 大作业 ； Ｃ 第 （ ） 分的实训 内容 ， 求学生完成一个 中等难度 的电子 系统 的 ７部 要 设计与制作。本 部分有 三种 可选的训练方式 ： ①全 自由设计方式 ： 务 任 下达后 ， 学生可以完全 自由地采用不同的设计方案来实现 系统功 能 ， 训 练效果应该是最好的 ， 点是学生有一定的失败风险 ， 同方案 的实现 缺 不 成本相差很大 ， 生人数较 多时任课教师在管理上难度较大 ； 学 ②全定 制 制作方式 ： 采用一种统一 实现方案 ， 系统的原理和 电路图 、 将 元器件 全 部交给学生 ，让学生按 图进行电路板的焊装与调试 。这种方式 没有 风 险， 但学 生 自己没有亲 自参与系统设计 ， 只是动手制作 ， 训练 内容不 全 面； ③半定制设计方式 ： 给出系统的一种典型实现方案 的原理框 图和主 要元器件 ，让学 生 自己通过查找有关器件和 电路的资料 ，自己用 Ｅ Ａ Ｄ 软件工具画出详细的电路图及 Ｐ Ｂ图， 自 Ｃ 并 行计算 电路 中的有关参数 ， 采用电路板雕刻机制作 Ｐ Ｂ板 ， Ｃ 然后再 自己动手焊装 电路板 ， 并进行调 试。这种方法 可以避免前两种 方法的缺点 ， 既能使教师便于考核管 理 ， 又能让学生得 到设计 、 资料查找 、 电路制作与调试的较为全面的训练。 综上所述 ， 法①较适合 于毕业设计 ， 法②较适合于 生产实 习 ， 方 方 而本课程的设 计实训 采用方法③最合适 。 ’ ５教 学 重 点 ． 这 门课 的不少 教科 书中仍 以讲授各 种 电路的设计 方法 为主要 内 容 ，笔者认 为这是不 合适的 ，因为 电路设计在现代 电子 系统设计 过程 中， 只是其中的“ 技术级设计 ” 这个局部环节 ， 远不能体现现代 系统设 计
电子技术全册教案教学设计
电子技术全册教案完整版教学设计第一章：电子技术基础1.1 电子技术概述了解电子技术的定义和发展历程。
掌握电子元件的基本概念和特性。
1.2 电子元件学习电阻、电容、电感等基本电子元件的符号和功能。
了解二极管、晶体管等半导体元件的原理和应用。
1.3 电子电路的基本分析方法学习电路分析的基本原理和方法，如欧姆定律、基尔霍夫定律等。
掌握电子电路的简单分析和计算能力。
第二章：模拟电子技术2.1 放大电路学习放大电路的基本原理和分类。
掌握放大电路的设计和分析方法。
2.2 滤波器了解滤波器的作用和分类。
学习模拟滤波器的设计和应用。
2.3 振荡电路掌握振荡电路的原理和分类。
学习振荡电路的设计和应用。
第三章：数字电子技术3.1 数字逻辑基础学习数字逻辑的基本概念和原理。
掌握逻辑门、逻辑函数和逻辑代数的基本运算。
3.2 数字电路学习组合逻辑电路和时序逻辑电路的原理和设计。
掌握数字电路的应用和实例。
3.3 数字计算机基础了解计算机的基本组成和工作原理。
学习计算机的中央处理器、存储器和输入输出系统。
第四章：电子测量与仪器4.1 电子测量基础学习电子测量的基本概念和方法。
掌握电子测量仪器的原理和使用方法。
4.2 常用电子测量仪器学习示波器、信号发生器、万用表等常用电子测量仪器的使用。
了解电子测量仪器的维护和保养。
4.3 电子测量实验进行电子测量实验，掌握实验操作技能和数据处理方法。
分析实验结果，提高实验能力和科学思维。
第五章：电子技术应用实例5.1 电子控制系统了解电子控制系统的基本原理和组成。
学习电子控制系统的设计和应用。
5.2 电子制作实例学习电子制作的步骤和技巧。
完成一个简单的电子制作项目，提高动手能力和创新能力。
5.3 电子技术在现代社会中的应用了解电子技术在现代社会中的广泛应用。
学习电子技术在通信、家电、工业控制等领域的应用实例。
第六章：集成运算放大器6.1 运算放大器概述学习运算放大器的基本原理和特性。
掌握运算放大器的应用领域和选用原则。
Multisim14电子系统仿真与设计第6章+虚拟面包板与3D ELVIS
6.3.5 浏览面包板
1）面包板放大显示，选择“View”→“ZoomIN”命令，或选择快捷 键。 2）面包板缩小显示，选择“View”→“ZoomOUT”命令或选择快捷 键。 3）面包板显示整屏，选择“View”→“FULL screen”命令或选择快 捷键。 4）面包板旋转180°，选择“View”→“Rotate view 180 ”命令或选 择快捷键。
4. 在面包板上，元器件方向要改变时，用鼠标单击要旋转元器件上 方，被选中元件变成红色，再按计算机键盘上〈Ctrl+R〉组合键， 元器件就顺时针方向转动90°；若按〈Ctrl+Shift+R〉组合键，元器 件就逆时针方向转动90°。
6.3.2 元器件放置到面包板
操作步骤如下：
5. 当鼠标释放元器件后，原先被插的接插孔的红色、与红色接插孔 相连通的其他接插孔的绿色都会随之消失。 6.再回到电路原理图中，已放到面包板上的元器件在电路原理图中显 示了绿色。 7. 元器件从盒中全部放到面包板上后，盒自动关闭。 8.元器件摆放技巧：若两个元器件的引脚要连接在一起，可以把两个 元器件的各一个引脚，插入到相互连通的插孔上，这样做可以省去 一根跳线。 9. 引脚的封装，决定了元器件外貌特征。
6.5.1 Virtual ELVIS I design界面介绍
要创建一个新的Virtual ELVIS Idesign电路图，具体操作步骤如下：
3. Virtual ELVIS I系统操作界面的左下角，有3个发光二极管，它是“+15V、 -15V；+5V”电源指示灯，如图所示。
6.5 Virtual ELVIS I design
6.5.2 Virtual ELVIS 中仪器连接及介绍
《电子系统设计实践》教学改革尝试
课堂教学方法主要有传统教学法（ 口授 、板 如 书、挂图等） 和多媒体教学法 （ 如投影、幻灯、录 像等） ，两种教学方法有机结合可 以让学生在短时 间内掌握电子系统设计实践 的基础ｌ ６。目前 ，我 ３ Ｉ Ｊ 们设计增加了以学生主讲的课堂讨论教学法。 传统教学法有利于引导学生的思路 ，也有利 于课
作者简介：余小平（９０ ，男，讲师，主要从事测试技 １７ 一）
术及仪 器仪表科研 与教 学工作 。
第 ９卷 第 ６ 期
余小平 ，等 ：《 电子系统设计实践 》 教学改革尝试
・ １・ ８
效 、生动有 趣 、 内容 丰 富 ，减 轻 了教 师 的负担也 加 强 了学生的 主观 能动 性 普 遍受 到 了教师 和学生 的
表 １ 各层次 电子 系统设计实践内容
以上几种 方法 结合使 用 扬长 避短 ，可 以有 效
提高电子系统设计实践课的教学效果 。 ２ ２ 精 心选择 实例 ． ｎ
采用 实 例 教 学 法 Ｊ ，主 要 是 以 问题 为 基 础 ， 以要 解决 的问题 为单 位 ，按 预 习、精讲 、讨 论步骤 进行教 学 。它能 提 高学 生 分 析 和解 决 问题 的 能力 ， 培养学 生实 际工作 的能力 。这是多 数实践 课采用 的
为 了达到 让学 生将 多 门课程 建立 有机 联系从 而
合性强，需要在模拟 电路、数字 电路、单片机原理 及应用、传感器及检测技术、单片机接 口技术、电 子 Ｅ Ａ等各门理论课和相应的实验实践课的基础上 Ｄ 进行实践 ，知识点多 ， 对学生的专业知识要求较高。 据调查 ， 成都理工大学 电子类专业本科大 ３ 学 生对 电子 系统 的理解及 其设 计能力 实 际情况 如下 ： 般知道一些最基本的单元电路知识 ，但不深
“电子系统综合设计”的实践教学设
2022年12月第49期Dec. 2022No.49教育教学论坛EDUCATION AND TEACHING FORUM“电子系统综合设计”的实践教学设计研究郜东瑞，汪曼青（成都信息工程大学 计算机学院，四川 成都 610225）［摘 要］ 围绕以成果为导向的教育理念，在计算机学院配合电子系统综合设计课程，开展实践教学设计。
实践教学设计通过设计开发综合类的电子系统，聚焦学以致用，培养学生理论知识和专业技能，提高学生解决工程问题的能力，培养学生统筹工程开发的综合素养。
结合成都信息工程大学的实际，开展面向注意力在线监测系统的电子系统综合设计，带领学生完成任务规划、电路设计、嵌入式开发、软件开发、系统集成，并进行注意力监测的实验验证。
总结了教学体会并拓展改革思路，对引导计算机专业学生实现OBE的课程目标具有参考意义。
［关键词］ OBE；注意力监测系统；综合设计实践［作者简介］ 郜东瑞（1987—），男，河南南阳人，博士，成都信息工程大学计算机学院副教授，主要从事人工智能、脑机接口研究；汪曼青（1989—），女，重庆人，博士，成都信息工程大学计算机学院讲师（通信作者），主要从事人工智能、脑机接口研究。
［中图分类号］ G642 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2022）49-0119-04 ［收稿日期］ 2022-04-12引言成果导向教育（OBE）是一种以学习成果为导向的工程教育理念，通过目标—措施—评价的闭环结构，以学生为主体，以学到了什么为目的，重点培养学生进入工作岗位后所具备分析问题和解决问题的能力［1-2］。
相比于传统教育模式，OBE教学理念将以教师为中心转变为以学生为中心，面向学生的专业设置、毕业要求和职业目标，设计教学方法、教学内容和课程体系，有利于教学相长和学习效果的持续改进，已成为工科课程教学改革的新方向［3-4］。
因此，笔者结合所在院校的培养目标，以“电子系统综合设计”课程为例，构建综合系统设计课程的教学内容、教学技巧和教学考核，达到串联学生已有知识、培养学生的动手能力、提升综合素质的目的。
《电子系统设计》课程设计
《电子系统设计》课程设计一、设计思想1.教学内容框架本课程以电子系统的基本构成按照循序渐进的原则来来逐步展开，通过设计五个教学项目来体现以MCU为核心的电子系统的结构及原理。
在实际教学中通过软件及硬件的联合，通过学生实际动手采用“做中学，学中做”的方式展开学习内容。
2.总体设计思路本课程的设计理念是以学生的职业能力为中心，以职业活动为导向，突出能力目标，以学生为主体，以项目任务作为载体进行能力的训练。
在教学的实施过程中，打破传统的“按部就班”的教学模式，采用基于工作过程的教学模式，整合工作任务中涉及的专业知识与技能，以真实的产品为项目载体来开展教学，彻底改变了教与学的行为，让学生真正感受到日常实验与实际产品开发的区别，并体验企业对实际岗位的要求。
通过真实岗位任务模拟，进一步加强学生职业意识，提升职业素养。
课程开发和学习情境设计，整个学习领域由以下学习项目组成：二、课时分配建议本课程课时为62课时，其中理论教学24课时，实践教学38课时，三、课程单元描述课程单元1课程单元2课程单元3课程单元4课程单元5四、课程评价（一）《电子系统设计》课程评价及方式说明学生的成绩评定以主要根据理论知识的掌握（为总结性考核，占30%）、考勤（占10%），课堂提问（占30%）、作业（占10%）、企业教师技能评定（占20%）等五方面构成。
（二）《电子系统设计》课程过程考核说明1.理论知识的掌握以试卷形式考核，题型包括单选、多选、判断、简答、案例分析等；2.考勤及课堂提问依据是平时学生的上课出状况、回答课堂提问的积极性及正确率；3.作业是指每个教学单元中要求学生完成的作业。
以完成的数量和质量给予成绩；4.企业教师技能评定是指企业教师在授课过程中，根据学生掌握的技能情况或者在企业的实践情况评定。
表1：考核标准表2：总结性考核标准表3：技能考核点五、实施建议（一）授课资料编写建议授课资料是实现教学目标的重要载体，必须依据本课程标准以及电子技术应用岗位国家职业标准和应用电子技术专业培养目标为主线编写授课计划、教案和教学案例，坚持理论够用，强调知识传授的趣味性。
电子设计课本目录
第1章电子设计基础1.1 电子设计技术的发展1.1.1 从功能固定的电子器件到可编程器件1.1.2 从传统的电子电路设计方法到EDA技术1.2 电子电路设计的几个基本问题1.2.1 电子电路设计方案的选择1.2.2 元器件的选择1.2.3 单元电路之间的级联1.3 电子电路的安装调试与抗干扰措施1.3.1 电路安装布局的一般原则1.3.2 电路的调试与抗干扰技术1.3.3 设计指标及测量误差分析1.3.4 电子设计报告1.4 EDA技术中使用的电子器件1.4.1 可编程模拟器件l.4.2 可编程逻辑器件1.4.3 Xilinx公司的CPLD——XC95001.4.4 Altera公司的 FPGA——FDEX 10Kl.5 FPGA／CPLD产品及应用开发1.5.1 FPGA／CPLD产品概述l.5.2 FPGA／CPLD应用开发流程第2章用传统方法设计数字电路2.l 数字电路设计方法2.1.l 数字电路系统的组成2.1.2 数字电路的设计步骤2.2 中小规模数字集成电路的应用2.2.1 常用中规模组合集成电路（MSI）的功能与应用2.2.2 中规模时序逻辑电路的功能与应用2.2.3 集成锁相环及其应用2.2.4 常用 A／D和 DIA转换电路的功能与应用2.2.5 常用集成稳压电路与稳压电源2.3 数字电路小系统设计举例2.3.l 出租车计费器设计2.3.2 红外遥控发射、接收系统设计第3章 VHDL语言应用基础3.1 VHDL语言及其程序基本结构3.1.l 硬件描述语言VHDL3.1.2 VHDL程序的基本结构3.1.3 VHDL中的程序库、包和配置3.2 VHDL语言的基本要素3.2.1 文字规则3.2.2 数据类型3.2.3 VHDL的数据对象3.3 VHDL的操作符3.3.1 逻辑操作符3.3.2 算术运算符3.3.3 关系运算符3.4 VHDL的基本语句解析3.4.1 顺序语句（Sequential Statements）3.4.2 并行语句（Concurrent Statements）3.5 用VHDL语言设计数字电路3.5.1 组合电路设计3.5.2 时序电路设计3.5.3 有限状态机设计第4章用EDA技术设计数字电路4.l 用Foundation软件的原理图输入法设计4.1.l 原理图编辑器的功能4.1.2 原理图设计中的项目管理器4.1.3 原理图编辑器4.1.4 功能仿真和时序仿真4.1.5 设计制作示例4.2 用Foundation的文本输入法设计4.2.1 为设计项目创建“New Project”4.2.2 创建HDL源文件CNT.VHD4.2.3 逻辑综合4.2.4 功能仿真4.2.5 CNT设计实现4.2.6 芯片编程4.2.7 Foundation中的语言助手4.3 用 MAX＋PlusⅡ软件的原理图输入法设计4.3.1 MAX＋PlusⅡ概述4.3.2 用原理图输入法设计举例4.3.3 将原理图输入到MAX＋Plus Ⅱ软件中4.3.4 选择目标器件并编译4.3.5 时序仿真4.3.6 引脚锁定4.3.7 编程下载4.3.8 设计顶层文件4.3.9 设计过程中的其他信息4.4 用 MAX＋Plus Ⅱ的文本输入法设计4.4.1 创建 VHDL源文件4.4.2 选择器件4.4.3 编译4.4.4 定义引脚4.4.5 波形仿真4.4.6 器件编程4.5 用PLD设计专用集成电路芯片（ASIC）4.5.1 ASIC设计方法4.5.2 设计任务与要求4.5.3 数字电压表的组成4.5.4 VHDL程序设计及仿真验证4.5.5 数字电压表ASIC实验第5章模拟电路设计5.1 模拟电路设计方法5.1.1 运算放大器的分类及选择方法5.1.2 基于集成运算放大器的基本电路5.1.3 直流稳压电源的设计5.1.4 波形产生电路的设计5.1.5 有源滤波器的设计5.2 模拟电路应用实例——微弱信号最大电路5.2.1 任务与要求5.2.2 电路设计5.2.3 单元电路分析5.3 实用的模拟电路参考模块5.3.1 电源电路5.3.2 信号放大器5.3.3 信号产生电路5.3.4 测量与控制电路5.3.5 信号运算与处理电路5.3.6 其他电路第6章模拟电路计算机辅助分析6.l 电路分析软件OrCAD/Pspice简介6.1.1 OrCAD／Pspice与 SPICE6.1.2 PspiceA／D的配套软件6.1.3 电路基本模拟过程6.1.4 Pspice的有关规定6.2 绘制电路图6.2.l 启动电路图绘制软件Capture6.2.2 电路图编辑器Page Editor6.2.3 电路各元素属性参数的编辑6.3 电路的基本分析6.3.1 直流偏置计算Bias Point6.3.2 直流传输特性分析（TF）6.3.3 直流扫描分析（DC Sweep）6.3.4 频率特性分析（AC Sweep）6.3.5 瞬态分析（TRAN）6.3.6 参数扫描分析6.4 应用举例6.4.1 BJT的输出特性6.4.2 分压式偏置电路的基本分析6.4.3 乙类互补对称功率放大器分析6.4.4 用运算放大器构成的波形变换电路分析6.4.5 用运算放大器构成线性整流电路分析6.5 在系统可编程模拟器件ispPAC及其应用6.5.1 在系统可编程模拟器件ispPAC介简6.5.2 在系统可编程模拟器件 ispPAC的应用举例第7章综合性电子系统设计课题7.l 数字式竞赛抢答器设计7.2 微波炉控制器设计7.3 可编程时钟控制器设计7.4 步进电机控制器设计7.5 交通信号灯控制器设计7.6 简易数字频率计设计7.7 数字温度表设计7.8 多路远程数据采集系统设计7.9 低频功率放大器设计7.10 实用信号源设计7.11 数字多用测量仪设计7.12 字符显示控制电路设计。
数字电子技术教案设计范例
数字电子技术教案设计范例一、教学目标1.理解数字电子技术的基本概念和原理。
2.掌握数字电路的基本分析方法。
3.能够运用数字电路设计简单的电子系统。
二、教学内容1.数字电子技术概述2.数字逻辑门电路3.组合逻辑电路设计4.时序逻辑电路设计5.数字电路仿真软件的使用三、教学重点与难点1.教学重点：数字逻辑门电路、组合逻辑电路设计、时序逻辑电路设计。
2.教学难点：组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计方法。
四、教学过程第一课时：数字电子技术概述1.导入新课通过生活中的实例，让学生了解数字电子技术的应用。
提问：同学们，你们知道数字电子技术在我们生活中的应用吗？2.讲解数字电子技术的基本概念介绍数字电子技术的定义、特点和应用领域。
通过图示和实例，让学生理解数字信号和模拟信号的区别。
3.讲解数字逻辑门电路介绍逻辑门电路的基本概念、分类和功能。
通过实例，让学生掌握与门、或门、非门等基本逻辑门电路的工作原理。
第二课时：组合逻辑电路设计1.复习数字逻辑门电路回顾上节课的内容，提问：同学们，你们能说出几种常见的逻辑门电路吗？2.讲解组合逻辑电路的设计方法介绍组合逻辑电路的设计步骤和原则。
通过实例，让学生掌握组合逻辑电路的设计方法。
3.练习组合逻辑电路设计让学生设计一个简单的组合逻辑电路，如：全加器、编码器、译码器等。
引导学生运用所学知识，独立完成设计任务。
第三课时：时序逻辑电路设计1.复习组合逻辑电路设计回顾上节课的内容，提问：同学们，你们能说出组合逻辑电路的设计步骤吗？2.讲解时序逻辑电路的设计方法介绍时序逻辑电路的基本概念、分类和功能。
通过实例，让学生掌握时序逻辑电路的设计方法。
3.练习时序逻辑电路设计让学生设计一个简单的时序逻辑电路，如：计数器、寄存器等。
引导学生运用所学知识，独立完成设计任务。
第四课时：数字电路仿真软件的使用1.讲解数字电路仿真软件介绍数字电路仿真软件的基本功能和使用方法。
通过实例，让学生掌握数字电路仿真软件的操作。
电子系统设计课程设计
电子系统设计 课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握电子系统的基本组成、工作原理和设计方法；2. 使学生了解常见电子元器件的功能、特性和应用；3. 引导学生理解电子系统设计中涉及的数学和物理知识。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行电子系统方案设计的能力；2. 提高学生动手实践能力，能独立完成简单电子系统的搭建和调试；3. 培养学生运用相关软件（如Multisim、Protel等）进行电路仿真和PCB设计的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣和热情，激发创新精神；2. 培养学生严谨的科学态度和团队协作精神，养成良好的学术道德；3. 引导学生关注电子技术在日常生活和社会发展中的应用，提高社会责任感。
本课程针对高年级学生，具有较强的理论性和实践性。
结合学生特点，课程目标注重培养学生的动手实践能力和创新能力，使学生在掌握基本理论知识的基础上，能够独立设计和实现简单的电子系统。
通过本课程的学习，为学生进一步深造和从事电子技术领域工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 电子系统的基本概念与组成：包括电子系统的定义、分类、基本组成部分及其功能；- 教材章节：第一章 电子系统概述2. 常见电子元器件：电阻、电容、电感、晶体管、集成电路等，讲解其工作原理、特性参数和应用实例；- 教材章节：第二章 常用电子元器件3. 电子系统设计方法：讲解电子系统设计的基本流程、步骤和方法，包括需求分析、方案设计、电路仿真、PCB设计等；- 教材章节：第三章 电子系统设计方法4. 电子系统实践：结合实际案例，指导学生进行电子系统设计、搭建和调试；- 教材章节：第四章 电子系统实践5. 相关软件应用：介绍Multisim、Protel等软件在电子系统设计中的应用，进行电路仿真和PCB设计；- 教材章节：第五章 电子设计自动化6. 课程总结与拓展：对所学知识进行总结，探讨电子系统设计的发展趋势和新技术。
教学内容安排和进度：本课程共计16学时，分配如下：- 第1-2学时：电子系统概述- 第3-4学时：常用电子元器件- 第5-6学时：电子系统设计方法- 第7-10学时：电子系统实践- 第11-14学时：相关软件应用- 第15-16学时：课程总结与拓展教学内容注重理论与实践相结合，使学生能够系统地掌握电子系统设计的相关知识，提高实际操作能力。
《电子系统综合设计》课件
电子系统硬件设计
硬件设计基础知识
介绍了硬件设计的基础知识，包 括零部件选型、原理图绘制和电 路板设计。
PCB设计流程
详细解释了PCB设计的流程，包 括布线规划、元件布局和信号完 整性设计。
PCB实例分析
分享了几个PБайду номын сангаасB设计实例的分析， 包括电源电路板和控制电路板。
电子系统软件设计
软件设计基础知识
2 学习体会
与学生分享了个人在学习过程中的体会和感悟，包括遇到的困难和解决方法。
3 展望未来
展望了电子系统综合设计领域的发展前景和学习的深入方向。
参考资料
电子系统设计相关书籍 电子系统设计相关网站 电子产品设计案例分享
介绍了嵌入式软件设计的基础知识，包括编程语言和开发工具的选择。
嵌入式软件开发流程
详细解释了嵌入式软件的开发流程，包括需求分析、算法设计和代码实现。
嵌入式软件实例分析
分享了几个嵌入式软件开发实例的分析，包括控制系统和通信系统。
电子系统综合设计案例
1
详细设计过程介绍
2
详细解释了电子系统综合设计案例的设
计过程，包括硬件设计和软件开发。
3
电子系统综合设计案例概述
介绍了一个电子系统综合设计案例的概 述，包括需求分析、系统设计和实现。
系统实现与测试结果
展示了电子系统综合设计案例的最终实 现和测试结果，包括功能验证和性能评 估。
总结
1 课程回顾
回顾了整个课程的学习内容和重点，总结了学生的学习成果和收获。
电子系统建模与仿真
建模方法
• 介绍了常用的电子系统 建模方法，包括层次化 模型和状态图模型。
• 详细讲解了如何进行电 子系统建模，包括需求 分析和系统功能划分。
电子信息化科学技术-电子系统课程设计教学大纲
《电子系统课程设计》教学大纲课程编码： 030751033 周/学分：1周/2学分一、大纲使用说明本大纲根据电子信息科学与技术专业2017版教学计划制订（一）适用专业电子信息科学与技术专业（二）课程设计性质必修课（三）主要先修课程和后续课程1．先修课程：模拟电子基础、电子电路设计基础、电路原理、数字电子技术、单片机及嵌入式基础、数字系统与VHDL2．后续课程：毕业设计二、课程设计目的及基本要求本课程设计是电子信息科学与技术专业的重要实践性课程。
是学习完《电子系统设计》课程后进行的一次全面的综合练习。
通过课程设计，一方面可以结合课程的教学内容循序渐进地进行设计方面的实践训练，另一方面，在参与实践过程中，还能提高综合运用所学知识解决实际问题的能力，以及获得相关电子设计与调试等方面的具体经验，为毕业设计奠定必要的实践基础。
设计目的如下：1．进一步培养学生对电子设计方法和流程的理解。
2．针对电子系统设计的重点和难点内容进行训练，结合具有实际意义的课题，完成一个独立的电子系统设计，实现一定的功能。
3．掌握应用单片机，或CPLD，或FPGA进行电子系统设计的基本技巧和上机调试程序的方法。
4．掌握电子设计中的软件编程方法。
基本要求：要求学生做好预习，掌握设计过程中涉及到的基础知识，按设计流程进行原理图设计、PCB设计，在开发板或自己焊接的电路板上进行硬件调试，并利用软件开发工具进行软件开发，最终将程序下载到硬件芯片中进行综合调试，最终完成课程设计报告。
三、课程设计内容及安排结合学生兴趣，教师事先向学生分配设计任务，根据任务的复杂程度，每个设计任务由1—2名同学组成小组独立，小组中每个同学都要有独立的工作。
整个课程设计分为以下几个阶段进行:方案论证、硬件电路设计、软件设计、综合调试、系统测试、验收与评价。
1．方案论证：学生根据教师布置的设计题目提出解决方案，在获得教师认可后进行下一步设计工作，教师鼓励创新性设计思想。
现代电子系统设计EDA教案
现代电子系统设计EDA教案第一章：概述1.1 教学目标让学生了解现代电子系统设计的基本概念。
让学生了解电子设计自动化（EDA）的基本概念和流程。
让学生了解常见的EDA工具和软件。
1.2 教学内容现代电子系统设计的基本概念。
电子设计自动化的基本概念和流程。
常见的EDA工具和软件介绍。
1.3 教学方法讲授法：讲解基本概念和流程。
演示法：展示常见的EDA工具和软件。
1.4 教学资源PPT课件。
网络资源：介绍常见的EDA工具和软件。
1.5 教学评估课堂问答：检查学生对基本概念的理解。
课后作业：要求学生了解并使用一种EDA工具或软件。
第二章：数字电路设计基础2.1 教学目标让学生了解数字电路的基本概念和原理。
让学生掌握常见的数字电路设计方法。
让学生掌握基本的逻辑门电路设计。
2.2 教学内容数字电路的基本概念和原理。
常见的数字电路设计方法。
基本的逻辑门电路设计。
2.3 教学方法讲授法：讲解基本概念和原理。
实验法：进行逻辑门电路设计实验。
2.4 教学资源PPT课件。
实验设备：进行逻辑门电路设计实验。
2.5 教学评估课堂问答：检查学生对基本概念和原理的理解。
实验报告：评估学生的实验设计和实现。
第三章：数字电路设计高级技巧3.1 教学目标让学生掌握组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计方法。
让学生掌握数字电路设计的优化方法。
让学生掌握数字电路设计的测试和验证方法。
3.2 教学内容组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计方法。
数字电路设计的优化方法。
数字电路设计的测试和验证方法。
3.3 教学方法讲授法：讲解设计方法和优化技巧。
实验法：进行组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计实验。
3.4 教学资源PPT课件。
实验设备：进行组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计实验。
3.5 教学评估课堂问答：检查学生对设计方法和优化技巧的理解。
实验报告：评估学生的实验设计和实现。
第四章：模拟电路设计基础4.1 教学目标让学生了解模拟电路的基本概念和原理。
让学生掌握常见的模拟电路设计方法。
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➢ 对于较粗的方框还可以作进一步分解，直到每一个子方框至 少可用一个能满足其功能的方案去实现为止；
➢ 将每个方案的可行性和优缺点逐一进行分析，再加以比较、 优化筛选，就可得到较理想的系统方案。
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电子系统设计
5.3 智能电子系统设计示例
一．设计任务与要求
1. 设计任务
➢ 设计一个水温控制系统。
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电子系统设计
2. 系统功能划分
➢ 一个智能电子系统的设计，既有硬件设计任务，也有软件设 计任务。系统功能的划分既包括应用系统的软、硬件划分， 也包括软、硬件系统内各模块之间的功能划分；
➢ 智能型电子系统的硬件与软件之间有密切的相互制约的联系， 硬件和软件具有一定的互换性；
➢ 由硬件来完成一些功能可以提高工作速度，减少软件工作量； 由软件来完成某些功能，可降低硬件成本、简化电路，提高 系统可靠性；
➢ 在一些特殊场合，如军用及各种恶劣环境中，往往采用硬件 冗余线路来提高系统可靠性。
❖根据研制周期要求
➢ 为了加快智能型电子系统的研制速度，应尽量考虑采用各种 标准软硬件或利用已有成熟的软硬件来完成系统的功能，而 不必拘泥于前面所述细节。
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电子系统设计
3. 指标分配与框图构成
➢ 针对总体方案所提出的任务、要求和条件，就可以用具有一 定功能的若干单元方框图构成一个总方框图，并将系统的性 能指标分配到各单元方框中去；
➢对于大惯性系统的过渡过程控制，一般可采用以下几种控制方案：
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电子系统设计
❖开关量控制
➢这种方法通过比较给定值与被控参数的偏
y
差来控制输出的状态：开通或关断，因此控
制过程十分简单，也容易实现；
➢但由于输出控制量只有两种状态，使被控
参数在两个方向上变化的速率均为最大，因
此容易引起反馈回路振荡，控制精度不高；
➢PID控制适用于负荷变化大、容量滞后较大、
控制品质要求又很高的控制系统。
t
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电子系统设计
❖方案选择
➢ 结合本例题设计任务与要求，由于水温系统的传递函数事 先难以精确获得，因而很难判断哪一种控制方法能够满足 系统对控制品质的要求；
➢ 但从以上对控制方法的分析来看，PID控制方法最适合本例 采用：
➢控制器的输出与偏差的积分成比例，积分
y
的作用使过渡过程结束时无余差，但降低了
系统的稳定性；
➢PI控制适用于滞后较小，负荷变化不大， 被控量不允许有余差的控制系统。
t
❖比例积分加微分控制(PID控制)
➢微分的作用使控制器的输出与偏差变化的
速度成比例，它对克服对象的容量滞后有显
y
著的效果；
➢在比例基础上加入微分作用，使稳定性提 高，再加上积分作用，可以消除余差；
t
➢这种控制方案一般在大惯性系统对控制精 度和动态特性要求不高的情况下采用。
❖比例控制(P控制)
y
➢比例控制的输出与偏差成比例关系；
➢当负荷变化时，抗干扰能力强，过渡过程时 间短，但过程终了存在余差；
➢适用于控制通道滞后较小、负荷变化不大、
t
允许被控量在一定范围内变化的系统。
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电子系统设计
❖比例积分控制(PI控制)
2. 基本要求
➢ 一升水由1kW的电炉加热，要求水温可以在一定范围内 由人工设定，并能在环境温度降低时实现自动调整，以 保持设定的温度基本不变。
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电子系统设计
3. 主要性能指标
➢ 温度设定范围：40～90℃，最小区分度为1℃； ➢ 控制精度：温度控制的静态误差≤1℃； ➢ 用十进制数码显示实际水温； ➢ 能打印实测水温值。
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电子系统设计
电子系统设计实例
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电子系统设计
二．设计方法
➢ 智能电子系统的设计包含对系统硬件和软件的综合设计；
➢ 一个科学的设计方法，一般都具有以下的内容和步骤：总体论 证、系统功能划分、指标分配与框图构成。
1. 总体论证
➢ 总体论证包括系统性能指标的论证和系统组成的论证两个方面；
➢ 总体论证的方法是通过大量的调查研究，对系统具有的功能、性 能指标以及可能的组成方案进行综合考虑；
➢ 可根据系统的运行速度、成本、可靠性和研制周期等要求来 确定软、硬件功能的划分。
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电子系统设计
❖根据运行速度要求
➢ 在绝大多数智能电子系统中，划分软、硬件功能往往是由系 统的运行速度决定；
➢ 例如，单片机的时钟频率一般在6～12MHz左右，执行一条指 令至少需要1μs，而完成任何一项工作需要若干条指令，因 此比数字逻辑电路(无论是组合电路还是时序电路)都慢得多；
➢ 在批量生产的产品研制中，应尽可能利用软件代替硬件，降 低成本；
➢ 小批量或单件产品不宜采用软件代替硬件办法，这会增加软 件研制费用；
➢ 直接利用已成熟原理或软件来替代硬件不受此限。
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电子系统设计
❖根据可靠性要求
➢ 硬件线路越复杂，系统可靠性就越差；
➢ 采用软件替代硬件功能，是提高可靠性的一个好办法；
➢ 如果某一任务的执行时间要求少于10μs，就必须采用硬件电 路实现。否则，如采用确能完成此项任务的高速微处理器系 统，则会造成浪费。
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电子系统设计
❖根据成本要求
➢ 智能电子系统研制费用包括硬件和软件费用，软件的费用不 仅是设计师所花费的脑力劳动，还有各种调试工具、消耗品 的费用；
➢ 软件费用的特点是研制费用昂贵，复制费用低廉；
➢ 经过总体论证之后得到的系统总体方案应能解决以下问题：
了解国内外相似产品的开发水平、器材设备技术水平和供应状态。对所接受委托 项目，还应充分了解对方技术要求、环境状况、技术水平，明确设计内容；
了解可移植的软、硬件技术。能移植的尽量移植，以防大量的低水平重复劳动； 摸清软、硬件技术难度，明确技术主攻方向。
4. 扩展功能
➢ 具有通信能力，可接收其他数据设备发来的命令，或将 结果传送到其他数据设备；
➢ 采用适当的控制方法，当设定温度或环境温度突变时， 减小系统的调节时间和超调量；
➢ 温度控制的静态误差≤0.2℃；
➢ 能自动显示水温随时间变化的曲线。
B控制方法选择
➢水温控制系统的控制对象具有热储存能力大，惯性也较大的特点， 水在容器内的流动或热量传递都存在一定的阻力，因而可以归于具 有纯滞后的一阶大惯性环节；