综合电子系统设计-电子系统的构成讲解学习
电子系统综合设计
电子系统电子系统综合综合综合设计设计一、 实验目的验目的：：本次电子设计要求学生自行完成脉宽调制法电容/电压(C/V)转换器电路设计和方波-三角波发生器电路设计，并运用电子仿真软件multisim 对所设计的电路进行分析、测试，直至测试结果符合设计要为止，使学生了解、掌握电子仿真软件multisim 的应用，并通过仿真软件的仿真结果，使学生进一步掌握脉宽调制法电容/电压(C/V)转换器和方波-三角波发生器的电路设计思路、电路结构、元器件参数的选取及计算过程，最后根据电路原理图进行电路板焊接和调试，对模拟仿真结果进行验证，从而为学生以后的科研工作打下一个坚实的基础。
二、 实验器材实验器材：：电脑一套，multisim 仿真软件一套。
三、 实验进度安排实验进度安排：：(1) 根据所给题目要求，自行设计电路原理图，并对电路设计原理进行分析。
(2) 运用multisim 仿真软件对电路进行仿真，用虚拟示波器观察各点波形，根据波各点波形对器件参数进行适当的修改，直道测试结果满意为止，从而加深了学生对电路设计原理的进一步掌握。
(3) 按照电路原理图焊接电路、调试电路，用示波器观察各点波形，分析测得波形与虚拟示波器观察各点波形是否一样。
四、 实验内容内容：：实验一、方波-三角波发生器仿真分析实验二、脉宽调制法电容/电压(C/V)转换器仿真分析 五、 实验原理实验原理：： 实验内容一实验内容一、、方波-三角波发生器仿真分析三角波发生器仿真分析：： 设计要求：设计振荡频率为500Hz 的方波-三角波发生器，要求方波输出电压为±12V ，三角波输出电压为±6V 。
要求写出设计思路、电路结构、元器件参数的计算过程，运用multisim 仿真软件对所设计的电路进行分析、测试；若测试结果不满足设计要求，调整电路结构或改变电路元器件参数，直至测试结果符合设计要求。
设计思路：设计波形发生器电路通常考虑两个方面的因素：一是选择什么样的输出波形电路，其次是确定该电路的振荡频率。
电子系统综合设计教学设计
电子系统综合设计教学设计概述随着信息技术的不断发展，电子系统已经广泛应用于各个领域，并成为了现代化生产和科研必不可少的工具。
因此，对于电子工程专业来说，系统集成能力的培养是非常重要的，这也是电子系统综合设计课程的主要目的之一。
电子系统综合设计课程是电子工程类专业中的一门基础课程，是为学生提供综合实践机会的重要环节。
在该课程中，学生将需要运用所学的电子技术知识和相关软件工具，通过几个环节对一个完整的电子系统进行综合设计、模拟和实现。
课程设置课程目标通过本课程的学习，学生将会掌握以下能力：1.掌握电子系统设计的基本流程和方法论2.熟练掌握常用的电子设计软件和设备3.能够运用实际电子设计项目进行创新性综合设计4.能够使用实际测试设备对电子系统进行测试和性能分析5.培养良好的团队合作和沟通能力课程大纲该课程的大纲主要包括以下几个环节：1.需求分析和系统框架设计2.硬件电路设计和模拟仿真3.PCB设计和制作4.硬件电路调试和性能测试5.嵌入式系统程序设计和调试授课形式该课程主要以实践为主，课堂教学内容包括理论讲解、案例示范和实践演练等环节。
具体授课形式如下：•课堂理论讲解，包括课程大纲、电子系统设计的基本原理和方法论等；•集中实验教学，包括硬件设计、PCB制作、嵌入式编程等环节；•组织小组和个人作业，让学生通过实践来加深对电子系统设计的理解。
考核方式该课程的考核方式主要分为以下几个部分：1.个人作业，包括需求分析、电路设计和程序编写等；2.小组综合设计项目，对一个电子系统进行综合设计、模拟、调试和测试；3.期末考试，主要考察学生对本课程的掌握程度和电子系统设计能力。
教学方法项目驱动式教学项目驱动式教学让学生在实践中学习，通过实际项目的经验来培养学生的创新精神和实践能力。
该课程设置了综合设计项目，学生在项目中将需要自主设计和实现一个完整的电子系统，从而锻炼综合设计和实践能力。
课程结合实践教学电子系统设计领域实践性较强，因此该课程的教学以通过实际案例进行说明来引导学生掌握课程知识点。
电子系统综合设计与仿真关键知识点
电子系统设计关键知识点第一章1、电子系统的构成。
2、电子系统设计方法和原则。
3、电子系统设计步骤。
第二章1、电阻器，了解各种类型的电阻；电阻的标注方法：色环法、数字索位标称法；常用的电阻是哪些精度，哪些功率类型；排阻的应用和内部结构；常用的电位器种类。
2、电容器，电容的种类；极性电容和非极性电容的区别；电容的选用和选用原则；如何识别电解电容的正负极；容量值的标注方法：直标法、数码法。
3、电感器，常用电感的种类；电感的选用。
4、晶体管，各种二极管的用途；三极管的分类；三极管的选用；场效应管的优点。
5、光电耦合器，光耦合器的作用；光耦应用的典型电路。
6、继电器，继电器的种类；电磁式继电器的内部结构和工作原理，典型的驱动电路。
7、功率驱动，常用的LED驱动电路、LED的驱动电流、正向导通压降；蜂鸣器的驱动电路；小功率电动机的驱动电路。
第三章1、传感器的各种分类方式；传感器静态特性；传感器动态特性；传感器的选择标准；热敏电阻的特性；热敏电阻的温度测量计算方法；DSB18B20功能及性能参数；常用的湿度传感器和热释电红外传感器参数及连接电路。
第四章1、交流电到低压直流电的处理环节；直流稳压电源的各项技术指标；半波整流电路和全部整流电路的典型电路；滤波电容的计算方法；7800系列三端稳压模块的功能和性能参数、典型连接电路、电压特性和电流特性、各种封装类型、各种型号的电流能力、转换效率的计算方法；LM317的典型电路，可调电压的计算方法；LDO的特性。
2、开关稳压电源的特点、BUCK和BOOST类型的工作原理、常用的LM2596连接电路。
第五章1、数字电路系统的结构；数字电路系统的设计步骤；数字电路系统的设计方法；常用的元器件：模拟开关、数字选择器、数值比较器、计数器、译码器功能及应用电路。
第六章1、Altium Designer绘制电路原图的步骤、注意事项；Multisim的基本应用。
第七章1、单片机，计算机系统的构成；程序空间和数据空间结构；指令集；单片机定义；MCS-51系列单片机特点；A VR MEGA系列单片机特点；MSP430系列单片机特点；STM32特点；各种不领用应用的单片机；单片机的常用接口；单片机常用调试接口；单片机常用的复位电路、时钟电路。
综合电子系统课程设计
综合电子系统课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握综合电子系统的基本原理、设计和实验技能。
具体包括：1.知识目标：了解电子元件的基本特性、功能和应用；掌握电子电路的设计原理和方法；理解电子系统的组成和工作原理。
2.技能目标：能够使用电子仪器仪表进行电路测量和调试；具备分析和解决电子系统问题的能力；熟练使用电子设计软件进行电路设计和仿真。
3.情感态度价值观目标：培养学生的创新意识和团队合作精神；增强学生对电子技术的兴趣和好奇心；培养学生关注社会热点、将电子技术应用于实际问题的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.电子元件：介绍电子元件的基本特性、功能和应用，如电阻、电容、电感、二极管、晶体管等。
2.电子电路：讲解电子电路的设计原理和方法，包括放大电路、滤波电路、整流电路、振荡电路等。
3.电子系统：介绍电子系统的组成和工作原理，如传感器、执行器、控制器等。
4.实验操作：进行电子实验，让学生亲自操作仪器仪表，测量和调试电路，培养实际操作能力。
三、教学方法为了达到课程目标，我们将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解基本概念、原理和设计方法，让学生掌握电子技术的基础知识。
2.讨论法：学生进行小组讨论，分享学习心得和经验，提高学生的思考和表达能力。
3.案例分析法：分析实际案例，让学生了解电子技术在现实生活中的应用，提高学生的应用能力。
4.实验法：进行实验操作，让学生亲手实践，培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
四、教学资源为了支持课程内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统、全面的学习资料。
2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：准备齐全的实验设备，保证学生能够顺利进行实验操作。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试等。
电子系统的构成
单片机
电子系统的构成 ADuC812/831
监视定时器(WDT) 电源监视器(PSM) 通用异步收发传输器UART I2C兼容串行接口 SPI串行接口 每秒200K， 8通道，高精度12位ADC，片内
40ppm/℃电压基准 DMA控制器 2个12位电压输出DAC， 片内温度传感器。
嵌入式处理器（ARM7）
LPC2138
率； 通过片内boot装载程序实现在系统编程(ISP)和在 应用编程(IAP)；Embedded ICE可实现断点和观察 点；嵌入式跟踪宏单元(ETM)支持对执行代码进行 无干扰的高速实时跟踪； 10位A/D转换器，转换时间低至2.44μs； CAN接口，带有先进的验收滤波器； 多个串行接口：2个16C550工业标准UART、高速 I2C接口(400 kHz)和2个SPI接口。
电子系统的构成
单片机 89C51
单片机
电子系统的构成 ADuC812/831
ADuC812是全集成的12位数 据采集系统。把8位MCU(兼容 8052)，可重复编程的FLASH,自 校准8通道12位ADC和2个12位 DAC等融于一体。
电子系统的构成
单片机 ADuC812/831
•
单片机
电子系统的构成 ADuC812/831
电子系统的构成 单片机 LPC92X
P89LPC92x是一系列20脚的单片封装的 微控制器，适合于许多要求高集成度、低 成本的场合，可以满足多方面的性能要求。 P89LPC92x系列器件内部集成了许多系统级 的功能，这样可大大减少元件的数目和电 路板面积并降低系统的成本。内部Flash同 时用作E2PROM使用，内含RTC日历时钟功 能。
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
电子系统综合课程设计
电子系统综合课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握电子系统的基本组成、工作原理及设计方法；2. 学会运用所学知识，针对特定需求，设计简单的电子系统；3. 掌握电子系统设计中涉及的主要参数及其计算方法。
技能目标：1. 能够运用电子设计软件进行原理图绘制和PCB布线；2. 熟练使用常见的电子测量仪器和工具，进行电子系统的搭建和调试；3. 提高团队协作能力和沟通表达能力，能够就设计方案进行有效讨论和改进。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子科学的兴趣和热情，激发创新意识；2. 培养学生严谨认真、勇于探索的学习态度，形成良好的学习习惯；3. 增强学生的环保意识和责任感，关注电子系统设计中的节能、减排和可持续发展。
本课程针对高年级学生，结合电子学科特点，注重理论联系实际，旨在提高学生的综合设计能力和实践操作技能。
课程目标具体、可衡量，便于学生和教师在教学过程中明确预期成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 电子系统基本原理：包括电路分析基础、数字逻辑设计、模拟电路设计等内容，对应教材相关章节，使学生掌握电子系统设计的基本理论和方法。
2. 常用电子元器件：介绍电阻、电容、电感、晶体管等常用元器件的特性和选型方法，结合教材章节，让学生了解各类元器件在实际电路中的应用。
3. 电子设计软件应用：教授原理图绘制和PCB布线技巧，以教材为参考，让学生掌握电子设计软件的使用方法。
4. 电子测量与仪器：讲解示波器、信号发生器、万用表等测量仪器的使用方法，结合教材章节，培养学生的实际操作能力。
5. 电子系统设计与实践：引导学生运用所学知识，针对实际需求，设计简单的电子系统。
内容包括方案论证、电路设计、PCB制作、系统调试等，与教材实践环节紧密结合。
6. 项目管理与团队协作：教授项目管理和团队协作技巧，使学生能够在团队中发挥各自优势，共同完成设计任务。
教学内容按照教学大纲进行科学、系统地安排，确保与课程目标紧密相连。
“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。
综合电子系统设计_系统设计概述
综合电子系统设计_系统设计概述综合电子系统设计是一项综合运用电子学、计算机科学、通信技术和控制工程等相关学科知识，通过对实际问题的分析和综合，设计出可以满足特定需求的电子系统的过程。
这些电子系统可以是各种各样的设备和系统，如智能手机、电视机、无人机、自动化生产线等。
在综合电子系统设计中，设计师需要综合考虑多个因素，包括系统的性能需求、功耗要求、成本预算、可靠性要求等。
设计的过程通常包括以下几个关键步骤：1.需求分析：在这一步骤中，设计师需要明确系统的需求和目标。
这包括对系统功能、性能要求、用户界面、外部接口等的分析和定义。
2.架构设计：在架构设计阶段，设计师需要确定系统的整体结构和模块之间的关系。
这包括确定系统的硬件和软件组件、选择合适的处理器架构、选取适当的通信接口和传感器等。
3.系统设计：在系统设计阶段，设计师需要对每个模块进行详细设计。
这包括选择适当的电子元器件、编写软件代码、设计电路板布局等。
4.验证和测试：在完成系统设计后，设计师需要对系统进行验证和测试，以确保系统符合需求和规格要求。
这包括功能性测试、性能测试、可靠性测试等。
5.生产和维护：在系统设计验证和测试通过后，设计师需要进行系统的生产和维护。
这包括批量生产、质量控制、售后服务等。
综合电子系统设计需要设计师具备广泛的知识和技能。
设计师需要熟悉电子器件的特性和工作原理，了解各种通信和控制技术，懂得编写各种软件代码。
此外，设计师还需要具备良好的逻辑思维能力和问题解决能力，能够将理论知识应用到实际问题中，并及时处理和解决遇到的各种技术和工程问题。
综合电子系统设计课程设计
综合电子系统设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握综合电子系统的基本概念，理解电子系统的设计流程和原理；2. 学会运用电子元件、集成电路和微控制器等搭建简单的电子系统；3. 掌握相关的电子电路图绘制方法，了解电子系统编程的基本技巧。
技能目标：1. 培养学生具备分析和解决综合电子系统问题的能力；2. 提高学生动手实践能力，能独立完成电子系统的设计与搭建；3. 培养学生团队协作能力，能在小组合作中发挥个人优势，共同完成项目任务。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发其探索精神和创新意识；2. 培养学生具备良好的学习习惯和严谨的科学态度，注重实验安全与环保；3. 增强学生的社会责任感，使其认识到综合电子系统设计在现实生活中的应用和意义。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标旨在使学生在掌握基本理论知识的基础上，通过实践操作，提高解决实际问题的能力。
课程目标具体、可衡量，以便学生和教师能够清晰地了解课程的预期成果，并为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本课程教学内容依据课程目标，紧密结合教材，分为以下三个部分：1. 理论知识学习：- 电子系统基本概念、原理及设计流程；- 电子元件、集成电路和微控制器的功能及应用；- 电子电路图绘制方法及技巧。
对应教材章节：第一章至第三章。
2. 实践操作技能：- 电子系统的搭建与调试；- 电子电路编程与控制；- 小组合作完成综合电子系统设计项目。
对应教材章节：第四章至第六章。
3. 教学进度与安排：- 第一周：电子系统基本概念、原理及设计流程学习；- 第二周：电子元件、集成电路和微控制器学习；- 第三周：电子电路图绘制方法及技巧学习；- 第四周：实践操作技能培训及小组项目设计；- 第五周：项目实施与调试；- 第六周：成果展示与评价。
教学内容科学性和系统性较强，旨在帮助学生将理论知识与实践操作相结合，培养其综合电子系统设计能力。
同时，教学安排合理，保证学生能够在有限的时间内掌握课程内容，达到预期教学效果。
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。
电子系统设计
电子系统设计引言电子系统设计是指通过电子元器件和电路来实现特定功能的系统。
在现代科技发展的背景下，电子系统设计已经成为许多行业的核心。
无论是通信设备、消费电子、汽车电子还是工业控制，都依赖于电子系统设计来实现其功能和性能。
本文将介绍电子系统设计的基本原理、方法和流程，以及常见的设计工具和技术。
通过阅读本文，读者将了解到电子系统设计的重要性以及如何进行系统设计。
电子系统设计的基本原理电子系统的组成和功能电子系统由电子元器件、电路和信号处理模块组成，用于实现特定的功能。
常见的电子系统包括计算机、手机、音频设备等。
不同的电子系统具有不同的功能需求，因此需要根据具体需求进行设计。
电子系统设计的目标电子系统设计的目标是满足特定的功能需求和性能要求。
在设计过程中，需要考虑以下因素：•功能需求：根据系统的应用场景和用户需求，确定系统的功能，并选择合适的组件和电路来实现。
•性能要求：根据功能需求，确定系统的性能指标，例如速度、精度、功耗等，并在设计中尽量满足这些要求。
•可靠性：电子系统通常需要在恶劣环境下运行，因此设计时需要考虑系统的可靠性，例如抗干扰能力、工作温度范围等。
电子系统设计的原则电子系统设计需要遵循一些基本的原则，以保证系统的稳定性、可靠性和性能：•模块化设计：将系统划分为多个模块，并对每个模块进行独立设计和测试，降低整体设计的复杂度。
•实用性和可扩展性：设计的系统应具备实用性，并且可以根据需要进行扩展和升级。
•经济性：在设计中应尽量节约成本，选用价格合适的元器件和材料。
•可维护性：设计的系统应易于维护和修理，减少故障发生和修复的难度。
电子系统设计的方法和流程了解需求在进行电子系统设计之前，首先需要了解系统的功能需求和性能要求。
这需要与用户、客户或系统使用者进行沟通，并收集相关的信息。
通过对需求的分析和理解，可以确定系统设计的范围和目标。
系统规划在了解需求之后，需要进行系统规划，确定系统的整体结构和各个模块之间的关系。
电子系统设计知识点
电子系统主要是指由多个电子元件或功能模块组成，能实现较复杂的应用功能的客观实体。
一般来说，一个复杂的电子系统可以分解成若干个子系统，其中每个子系统又由若个功能模块组成，而功能模块由若干单元电路或电子元器件组成。
以MCU/ARM/DSP为核心的电子测量系统的组成：模拟系统（传感器、信号处理、系统电源及监控、驱动等）、数字系统（储存系统、译码控制、人集接口等）、数/模混合子系统（ADC、DAC）和MCU/ARM/DSP子系统。
电子系统设计的一般方法：自顶向下法、自底向上法、组合法。
电子系统设计的一般原则：1兼顾技术的先进性和成熟性2安全性、可靠性和容错性3实用性和经济性4 开放性和可扩展性5易维护性电子系统设计步骤：1调查研究2 方案选择与可行性论证性3单元电路设计、参数选择和元器件选择4组装与调试5编写设计文件与总结报告。
设计时选用各种电子元器件通常遵循三条原则：1 元器件的技术参数必须完全满足系统的要求，并留有合理的余地；2 最高性能/价格比 3 满足系统的结构要求（如体积、封装形式等）1/4W以上的金属膜电阻采用直接标注法；1/4W及1/4W一下的金属膜电阻采用四色或五色环标注法。
金属膜电阻中允许误差最常见的为±5%,当允许误差在±1%内属精密电阻范畴。
额定功率与电阻的体积直接相关，体积越大，额定功率越高。
电压与气压有关，气压越低，最高工作电压越低。
碳膜电阻高频特性与阻值稳定性较好，价格低廉，市民用电子产品中的首选品种。
金属膜电阻阻值范围宽，电性能优于碳膜电阻，最高工作温度可达155℃，价格适中，常用于要求较高的电子系统中。
线绕电阻和电位器耐高温（能在300℃高温下稳定工作），噪声较小精度高，额定功率可以达到300W，常用于要求较高的低频或电源电路中。
不宜用于较高频率的电路。
电容器广泛用作储能和信息传输。
允许物差系列值比电阻高，通常在±（5%~100%之间）。
电感器的所有应用都是基于电感器能将电能转换为磁能并加以储存的性能。
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电子系统的构成
程序
存储器
微
处
数据
理
存储器
器
系统管理
系统译 码控制
键盘 触摸屏
显示器 LED、LCD
状态开关 拨码盘
开关量 输入输出
模拟量 输出通道
模拟量 输入通道
电源
外部设备
2020/7/27
外部设备
外部 控制对象
传感器 信号源
电子系统的构成
微处理器
➢类型： 单片机，DSP，通用CPU，嵌入式微处理器
2020/7/27
电子系统的构成
单片机
ADuC812/831
监视定时器(WDT) 电源监视器(PSM) 通用异步收发传输器UART I2C兼容串行接口 SPI串行接口 每秒200K， 8通道，高精度12位ADC，片内
40ppm/℃电压基准 DMA控制器 2个12位电压输出DAC， 片内温度传感器。
型的掉电电流为1µA。 所有口线均有LED 驱动能力（20mA）。但整个芯片有一
个最大值的限制。 4 个中断优先级。 8 个键盘中断输入，另加2 路外部中断输入。 双数据指针 施密特触发端口输入 202仿0/7/真27 支持。
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电子系统的构成
单片机
LPC92X
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电子系统的构成
嵌入式处理器（ARM7） LPC2138
2020/7/27
电子系统的构成
嵌入式处理器（ARM7） LPC2138
2020/7/27
电子系统的构成
嵌入式处理器（ARM7） LPC2138
16/32位ARM7TDMI-S核，超小LQFP封装； 16/32/64kB片内SRAM； 128/256kB片内Flash程序存储器； 128位宽度接口/加速器可实现高达60 MHz工作
电子系统的构成
单片机
LPC92X
当操作频率为18MHz 时，高速80C51 CPU 的指令执行时 间为111~222ns。
Flash 程序存储器可在应用中编程。Flash 保密位可防止 程序被读出。
看门狗定时器具有片内独立振荡器，预分频器有8 种选择 低电压复位（掉电检测）可在电源故障时使系统安全关闭 两种不同的掉电节电模式。可从掉电模式中唤醒功能。典
综合电子系统设计
－电子系统的构成
2020/7/27
主要内容： ➢电子系统构成 ➢处理器的选择 ➢存储器体系设计 ➢输入输出通道设计 ➢系统管理
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电子系统的构成
微处理器 存储器 人机接口 通讯接口 系统译码与控制 输入输出接口（通道），输入输出设备，信号调
理与驱动 电源 其它
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电子系统的构成
单片机
LPC92X
P89LPC92x是一系列20脚的单片封装 的微控制器，适合于许多要求高集成度、 低成本的场合，可以满足多方面的性能要 求。P89LPC92x系列器件内部集成了许多 系统级的功能，这样可大大减少元件的数 目和电路板面积并降低系统的成本。内部 Flash同时用作E2PROM使用，内含RTC日 历时钟功能。
频率； 通过片内boot装载程序实现在系统编程(ISP)和在
应用编程(IAP)；Embedded ICE可实现断点和观 察点；嵌入式跟踪宏单元(ETM)支持对执行代码 进行无干扰的高速实时跟踪； 10位A/D转换器，转换时间低至2.44μs； CAN接口，带有先进的验收滤波器； 多个串行接口：2个16C550工业标准UART、高 202速0/7/2I72C接口(400 kHz)和2个SPI接口。
2020/7/27
电子系统的构成
单片机
LPC92X
4KB/8KB Flash 程序存储器，具有1KB 可擦除扇区和64 字节可擦除页规格。
256 字节RAM 数据存储器。 2 个16 位定时/计数器，可设置为溢出时触发相应端口输
出或作为PWM 输出。 实时时钟可作为系统定时器。 4 输入8 位的A/D 转换器/1 个DAC 输出。2 个模拟比较器
➢指令系统： CISC，RISC
➢总线结构： 单总线，多总线
➢寻址空间： 地址线宽
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W77E58
单 片 机
2020/7/27
电子系统的构成
单片机ห้องสมุดไป่ตู้
89C51
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电子系统的构成
单片机
ADuC812/831
ADuC812是全集成的12位数 据采集系统。把8位MCU(兼容 8052)，可重复编程的FLASH, 自校准8通道12位ADC和2个12 位DAC等融于一体。
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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
电子系统的构成
单片机
ADuC812/831
2020/7/27
2020/7/27
电子系统的构成 存储器设计
系统对存储器容量及I/O容量的需求
➢ 系统的程序存储器（ROM） – 控制程序、中断向量、数据表格、系统参数
，可选择输入和参考源。
增强型UART（波特率发生器、间隔检测、帧错误检测、 自动地址识别、通用中断）
I2C 通信端口。 可配置的片内振荡器及其频率范围和RC 振荡器选项，频
率范围为20KHz~18MHz。 操作电压VDD 范围为2.4～3.6V，I/O 口可承受5V。 20210/57/2～7 18 个I/O 口。
电子系统的构成
嵌入式处理器（ARM7） LPC2138
LPC2138 是基于一个支持实时仿真和 跟踪的16/32 位ARM7TDMI-STM CPU， 并带有512kB 嵌入的高速Flash 存储器， 128 位宽度的存储器接口和独特的加速结 构使32 位代码能够在最大时钟速率下运行 。多个32位定时器、4路10位ADC、PWM 输出以及多达9个外部中断，内置了宽范围 的串行通信接口，非常适合于通信网关、 协议转换器、嵌入式软件调制解调器以及 202其0/7/2它7 各种类型的应用。