综合电子系统设计_系统设计概述
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。
电子综合设计系统设计方法
调查研究
可行性 其他可借鉴的方法
调查研究 关键技术 难点 分配人力 •明确设计要求 与时间 关键指标含测量方法与仪器 重点 •弄清设计方法 关键器件 •了解设计关键
• 起点：
方案论证
•
系统级行为描述设计
• 用户需求 系统技术规范 功能描述
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
电子综合设计系统 设计方法与步骤
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
顶的含义 顶——系统的功能 底的含义
底——最基本的元、器件， 甚至是版图
系统的结构
• 自顶至底有： 系统 接收 模拟 子系统 计数器 发送 数字 运放 部件（功能模块） 存储器 控制 模拟相乘器 单片机 晶体管 单元电路 收发模块 元、器件 门 电阻 DSP 天线 版图 锁相环
嵌入式系统
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
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 • 会买东西—— 学校所在城市的电子器件供应点 专业器件的外地供应商的联系
电源 触发器 嵌入式 电容
系统
自 顶 向 下
子系统
功能 模块
单 元 电 路 单 元 电 路
子系统
功能 模块
单 元 电 路 单 元 电 路
功能 模块
单 元 电 路 单 元 电 路
功能 模块
单 元 电 路 单 元 电 路
元、器件
版图
电子系统设计的步骤
电子系统设计知识点
电子系统设计知识点电子系统设计是指在电子技术领域中，通过理论与实践相结合，采用适当的设计方法和技术，设计出满足特定功能需求的电子系统的过程。
电子系统设计涉及到多个知识领域，包括电路设计、信号处理、通信原理等。
下面将介绍一些电子系统设计中的重要知识点。
一、模拟电路设计在电子系统设计中，模拟电路设计是基础且重要的一部分。
模拟电路是以连续时间和连续幅度的信号为基础，使用电子元器件构建的电路。
模拟电路设计的主要内容包括放大器设计、滤波器设计、稳压电源设计等。
设计时需要考虑电路的性能指标，如增益、带宽、失真等，以及电路的稳定性和可靠性。
二、数字电路设计数字电路设计是指采用逻辑门、触发器、计数器等数字元件和数字电路模块，通过逻辑运算和时序控制等方式实现逻辑功能的电路设计。
数字电路设计的主要内容包括逻辑门电路设计、时序电路设计和组合电路设计等。
设计时需要考虑电路的逻辑功能是否满足需求，电路的功耗和噪声等因素。
三、嵌入式系统设计嵌入式系统设计是指将计算机技术与电子技术相结合，将计算能力和控制能力嵌入到各种电子设备中，实现特定功能的系统设计。
嵌入式系统设计的主要内容包括微控制器选择与应用、实时操作系统设计、接口设计等。
设计时需要综合考虑系统的计算能力、存储空间、接口要求以及功耗等因素。
四、通信系统设计通信系统设计是指用来传输信息的电子系统的设计。
通信系统设计的主要内容包括调制解调器设计、编码译码器设计、信道编码与纠错设计等。
设计时需要考虑信号传输的可靠性、抗干扰能力以及系统的带宽和速率等。
五、电源系统设计电源系统设计是指为电子设备提供稳定、可靠的电源的设计。
电源系统设计的主要内容包括直流电源设计、交流电源设计、电池管理系统设计等。
设计时需要考虑电源的输出稳定性、效率和噪声等指标。
六、硬件描述语言（HDL）硬件描述语言（HDL）是一种用于电子系统设计的计算机语言。
HDL可以描述电路的结构和行为，用于模拟和验证电子系统设计。
综合电子系统设计-电子系统的构成讲解学习
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
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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
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电子系统的构成
嵌入式处理器（ARM7） LPC2138
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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
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。
《系统的综合设计》课件
制作系统原型，让利益相关者在实 际操作中提出反馈。
04
需求分析方法
功能性需求分析
对系统应具备的功能进行详细描述。
非功能性需求分析
对系统的性能、安全性、可用性等方面的要求进行明确。
需求优先级排序
根据利益相关者的需求和系统目标，确定需求的优先级。
需求规格说明书的编写
确定需求范围
明确系统需要满足哪些需求，以及需求 的边界。
数据结构设计
总结词
描述系统中数据的组织、存储和访问方式。
详细描述
数据结构设计是系统设计的核心之一，它决 定了系统如何组织和存储数据，以及如何高 效地访问数据。在数据结构设计中，需要考 虑数据的类型、关系和访问频率等因素，选 择合适的数据结构和技术，以提高数据的存 储和访问效率。同时，需要考虑数据的安全 性和完整性，以确保数据不被非法访问或篡
02
性能测试与评估
定期进行性能测试，评估系统的 响应时间、吞吐量和稳定性等指
标。
04
日志分析与管理
收集和分析系统日志，发现潜在 的性能瓶颈和故障隐患。
系统故障诊断与排除
01
02
03
04
故障识别与定位
通过监控工具和日志分析 ，快速识别系统故障的原 因和位置。
故障排除流程
遵循标准的故障排除流程 ，从简单到复杂逐步排查 问题。
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03
项目管理
使用项目管理工具，如 Trello或Jira，进行任务分 配、进度跟踪和风险管理 。
代码规范
遵循代码规范和标准，确 保代码的可读性和可维护 性。
代码审查
进行代码审查，确保代码 质量，并提高团队成员之 间的技术交流。
《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。
电子系统设计——第1章电子系统设计方法(讲稿)-0共79页文档
《电子系统设计》 渤海大学工学院
TM
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电子系统的设计
1、一般方法
自顶向下的设计方 法
自底向上的设计方 法
以自顶向下方法为 主导，并结合使用 自底向上的方法
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
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元、器件
版图
《电子系统设计》 渤海大学工学院
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电子系统的设计
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
《电子系统设计》 渤海大学工学院
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电子系统的设计
自上而下法遵循的原则
（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
《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。
《电子系统设计》第1章 电子系统设计导论
渤海大学工学院TM 学院
1
电子系统概述
1、定义 1）、系统的定义
系统是由两个以上
电子信息系统-系统概述
指用间接的手段来获取目标物状态信息的方法。遥感 一般有三个要素，目标物、传感器和测量方法。
全球定位系统(Global Positioning System)
是一个中距离圆型轨道卫星定位系统。它可以为地球 表面绝大部分地区提供准确的定位和高精度的时间基 准。
学习材料
目前没有覆盖全部内容的单本教材。 参考书
《计算机网络 第5版》，[荷] Andrew S. Tanenbaum，David J. Wetherall 著，严伟、潘爱民 译，清华大学出版社；
《嵌入式微处理器模拟接口设计（第二版）》，[美] Stuart R. Ball 著，刘谦 译，电子工业出版社；
自动控制系统的组成
实例3：智能交通信号控制系统
功能
数据采集和监控 交通控制和优化 系统干预 系统监视 系统日志管理
实例4：3S系统
地理信息系统(Geographic Information System)
是用于输入、存储、查询、分析和显示地理数据的计 算机系统。
实例2：自动控制系统
自动控制：在无人直接参加的情况下，利用控制装置使被控对象 和过程自动地按预定规律变化的控制过程。
自动控制系统：是由控制装置和被控对象所组成，它们以某种相 互依赖的的方式组合成为一个有机整体，并对被控对象进行自动 控制。
控制器：对被控对象起控制作用装置的总体。 被控对象：要求实现自动控制的机器，设备或生产过程。 输出量：表现于控制对象或系统输出端，并要求实现自动控制的
三套全球卫星定位系统的比较
美GPS
1994年投入运行，24颗卫星，耗资120亿美元； 成功应用于军事和民用领域。
电子系统设计概述
4.5 嵌入式系统开发工具
单片机系统集成开发环 境:ARM/C51 IDE
DSP(数字信号处理)集成 开发环境:TI CCS (Code Composer Studio)
嵌入式系统软件开发调试 环境:ARM Code Warrior集 成开发环境
多核嵌入式系统发展方向 调试主
机PC
¾ 单元级联接口、配合、协议
¾ 绘出系统电路图
模仿、改进、创新 23
3.3 元器件选择与应用
¾ 电阻器/电位器
器件工作温度℃ C:0~70 I:-40~+85
(阻值、精度、功率、温度、频率) A:-55~+105
¾ 电容器
M:-55~+125/150
(容量、精度、耐压、温度、绝缘电阻、损耗、 频 率)
协议转 换器 ICE/ICD
调试 目标
35
5 电子系统安装调试
组装调测：自底向上法(焊接电路) 原则
合理布局——电磁兼容问题 方便调测——留有测试点 分段/级/块装调——自底向上法 数字逻辑功能(工具)、模拟精度指标(经验) 测试设计——测试系统，计量原理
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5 电子电路系统安装调试
38
5.3 电子系统的调试
(1) 调试准备
¾ 测试设备和测量仪表 (操作使用) ¾ 技术文件 (电路图、器件资料) ¾ 调试安全措施：人员、设备
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(2) 调试方法、步骤
¾ 先直观检查、 再通电检查 ¾ 电路分块隔离、先静态再动态 ¾ 先单元调试、再整机联调 ¾ 先硬件调试、后软件模块化调试 ¾ 软硬件集成、综合、系统联调
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
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。
电子系统设计概述
总结词
高可靠性设计是电子系统设计中不可或缺的一环，有助于 保证设备在复杂环境和应用中的稳定性和可靠性。
要点二
详细描述
高可靠性设计需要采用冗余技术和容错技术，提高系统可 靠性和稳定性。同时，加强电子元件和材料的筛选和测试 ，确保其质量和可靠性。此外，采用故障检测和诊断技术 ，及时发现和排除故障，保证设备的正常运行。在系统设 计中还需考虑环境适应性、耐久性和可维护性等因素，以 提高设备在实际应用中的表现。
元器件库存，避免资源浪费和设计延误。
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电子系统设计挑战与解 决方案
高性能需求实现
总结词
高性能需求是电子系统设计中的重要挑战，需要关注处理速度、运算精度和实时响应等 方面。
详细描述
为了实现高性能需求，电子系统设计需要采用先进的微处理器、数字信号处理器（DSP） 和可编程逻辑器件等技术，优化算法和数据处理流程，提高系统运算速度和精度。同时，
电路仿真软件
总结词
电路仿真软件用于模拟和验证电子系统的行为和性能。
总结词
电路仿真软件是电子系统设计过程中不可或缺的工具，它 能够大大提高设计的可靠性和效率。
详细描述
电路仿真软件如Multisim、SPICE等，能够模拟电路在不 同条件下的行为，帮助设计师预测电路的性能、发现潜在 的问题并进行优化。
案例二：无人机控制系统设计
总结词
无人机控制系统设计是实现无人机自主飞行和完成任务的关键，涉及到飞行控制、导航定位、通信协议等多个方 面。
详细描述
无人机控制系统设计需要对飞行动力学、传感器技术、控制算法等进行深入研究。其主要功能包括飞行控制、导 航定位、图像传输等，广泛应用于航拍、物流、农业等领域。
系统设计的创新和应用。
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。
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。
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• 组成系统的各•I抽nte象lle的ct子ur系e 统
•
各具体P的ro子p系ert统y （IP）
• •
提出具•体的要知求识并产转权入 下一层设计
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•行为级
•结构级
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•元件 级•部件 级 •子系统 级
•系统
•物理级
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综合电子系统设计_系统设计概述
组装调测
•自底向上法
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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
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•物理级
综合电子系统设计_系统设计概述
•组装调测
• 合理布局
•
——电磁兼容问题
• 方便调测
•
——留有测试点
•用数字技 术，还是 模拟技术 实现 ？
•系统实现技术
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综合电子系统设计_系统设计概述
•模拟技术
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•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
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•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
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•调查研究
••明确决定设指计标要的关求键 ••弄清难点设计方法 •••了解工作设量计大关（重键点）
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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层括图到细展化开
从粗略到精细
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综合电子系统设计_系统设计概述
转入用的下特一殊层模设块计
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•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
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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
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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
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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
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综合电子系统设计_系统设计概述
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
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综合电子系统设计_系统设计概述
调查研究
•明••做确到什设注何么计意种？要分程求析度每 ••弄了••？•一考善性清解个虑能系输设设细得统入计计节周的和方关，到功输法键尽、能 出量完
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综合电子系统设计_系统设计概述
调•有比查那较研些各究可种使方用法的的设计方
•法•明先确进设性计要求
再见，see you again
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2020/12/13
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
•数字技术靠逻辑 •模拟电路靠经验
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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
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•大功率
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•、千•术主放万体弃不为模数可拟字忽技技略术
•质量靠模拟技
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综合电子系统设计_系统设计概述
•自顶向下与自底向上相结合
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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
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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
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路 •元、器 件 •版图
• 分段装调
•
——自底向上法
• 逻辑模拟
• 测试设计
•
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——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
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总结报告
•重要性 • 技术总结 • 汇报交流 • 生产文件 • 评价依据
• 系统级行为描述设计
•用户需求
• 系统技术规范
•
功能描述
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综合电子系统设计_系统设计概述
系统•初级行步为方描述设计
•案面板图 • 系统的外部特性
• 主要功能 • 输入和输出——
•
那些端口
•
输入（输出）信号——
•
特征
•
来源（去向）
•
对系统的要求
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综合电子系统设计_系统设计概述
•系
统
•自
•子系统
•子系统
顶 向 下
•功 能模 块
•功 能模 块
•功 能模 块
•功 能模 块
•单 •单 •单 •单 •单 •单 •单 •单
元 元 元 元 元 元 元元
电 电 电 电 电 电 电电
路 路 路 路 路 路 路路
•
元、器件
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• 版图
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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
）
•
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嵌入式系统
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•行为级
•结构级
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•元件 级•部件 级 •子系统 级
•系统
•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
元 元元 电 电电 路 路路
法•
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元、器件
• 版图
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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
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•自顶向 下
•系统 级 •子系统 级 •部件 级 •元件 级
•自底向 上
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• 子系统设计规范与功能
•
功能模块（部件）
•
之间的组合
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•方案论证
• 第三步：
•
• •
子•以系统模级的块物理为描述单与位设计的 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•没块有提现出成模具块体可的要求并
•
元 元 元 元 元 元 元 元 •自 电 电 电 电 电 电 电电 顶 路 路 路 路 路 路 路路 向
•
元、器件
上
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• 版图
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•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
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•••••••• 相弄了同同清解产类同性设设品产原可价品计计理行比产方关性品法键••才•器人时材间
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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
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•上市延 迟
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 •组装来自测 •总结报告•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
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综合电子系统设计_系统设计概述
•行为级
•结构级
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•元件 级•部件 级 •子系统 级
•系统
•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
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
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•系
统
•子系统
•子系统
•功
•功
•功
•功
能模 能模 能模 能模
块
块
块
块
•单 •单 •单 •单 •单 •单 •单 •单
自底向上的优点
•在系统的组装和调试过
程中有效
•可利用前人的设计成果
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•系
•以功能模块 统
•子系统
•子系统
•功
•功
•功
•功