电子设计开发基础 课件
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www.p8s.com--------英文网站，可以得到各系列单片机的详细结构、原理及指令说明
从 p8s----武汉力源也可以获得microchip公司出 品的PIC系列单片机的有关资料
13
2.2 数字系统传统设计方法
2.2.1 设计步骤：
一、系统功能要求分析 明确任务，尤其是特殊任务
二、总方案确定，逻辑功能划分 究竟采用哪种设计方案，画系统设计原理图
电子设计开发基础
1
课程安排：
一、四个阶段：1. 设计方法介绍 2. 虚拟实验 3. 自主实验 4. 实训练习（设计、安装、
调 试、文档整理） 二、考核办法： 平时 10% 实验 20% 实
训70%
2
第一章 绪言
1.1介绍本课程
1.1.1 电子系统的概念：所谓电子系统就是由 一组电子元器件和基本电路相互连接作用而形 成的电路实体，它能按照特定的控制信号执行 所设定的功能。
Vcc YS YEX I3 16 15 14 13
I2 I1 12 11
I0 YO 10 9
74LS148
1 23 4 56 78 I4 I5 I6 I7 ST Y2 Y1
译码器
主体电路
秒脉冲 发生器
定时电路
显示电路
图2-5 抢答器原理框图
扩展电路
18
三、单元电路设计
1. 基本要求 ① 设计一个智力抢答器，可同时供八人（或
八个队）参加比赛，他们的编号分别是0，1， 2，3，4，5，6，7各用一个抢答器按钮，按钮 的编号与选手的编号同，分别是S0，S1，S2， S3，S4，S5，S6，S7 。 ② 给节目主持人设置一个控制开关，用来控 制系统的清零（灭灯）和抢答开始。
第二章 数字电子系统设计方法介绍
2.1几种设计方法介绍:试凑法（自下而上来自百度文库和自上而下法。
一、传统设计方法（自下而上） ：
图2-1 数字系统传统设计步骤
9
二、自上而下设计方法 ： 功能分析 总体方案 逻辑划分
受控电路、受控器 电路综合，画原理图 图2-2 数字系统传统设计步骤
10
1、单片机应用开发： （结构差异大，只掌握外特性和编程使用方法就可以）
图2-3 单片机应用设计步骤
11
2、PLD（Programmable Logic Device）开发应用
（结构差异大，只掌握外特性和编程使用方法就可以）
图2-4数字系统PLD开发设计步骤
12
www.zlgmcu.com--------周立功（由此处可 以 得到用于开发AT89C1051、 AT89C2051之类的 软件
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举例：光控开关
U02=6V VT管饱和
Vcc
U02=0 VT管截止
+12v
Reds J1
＋
Ｕo1 R３
Ro
A1
＋
Ｕo2
－
A２
VT
－
Uth
2cw54
R２ R1
R4
Ves Uref
J1－1
照 明 电 源
VEE -12v
图1-1 光控开关电路
4
1.2 电子系统分类
按处理信号的不同分为：
1、模拟电子系统---信号变化连续 2、数字电子系统---信号离散 3、数模混合电子系统
15
③ 抢答器具有锁存数据显示的功能。抢 答开始后，若有选手按抢答按钮，编号 立即锁存，并在LED上显示出选手的编 号，同时扬声器给出声音提示，此外， 要封锁输入电路，禁止其他选手抢答。 优选选手的编号一直保持到主持人将系 统清零为止。
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2. 扩展功能要求：
① 抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答的时间 由主持人设定（如30s）。当节目主持人启动“开始” 键后，要求定时器立即减计数，并显示时间，技术为 零的同时扬声器发出短暂的声响，声音持续0.5s左右。
19
③ 抢答器具有锁存数据显示的功能。抢答开始 后，若有选手按抢答按钮，编号立即锁存，并 在LED上显示出选手的编号，同时扬声器给出 声音提示，此外，要封锁输入电路，禁止其他 选手抢答。优选选手的编号一直保持到主持人 将系统清零为止。
20
1、抢答器电路设计
① 编码电路：
A、74LS148引脚图
② 参赛选手在设定的时间内抢答，抢答有效。选手 答题期间定时器停止工作，显示器上显示选手编号和 抢答时刻的时间，并保持到主持人将系统清零为止。
③ 设定时间无人抢答时，扬声器报警，封锁输入电 路，禁止超时抢答，显示“00”。
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二、根据技术要求，确定系统框图
抢答按钮 主持人
编码器
CTR
控制电路
锁存 报警
5
1.2.1 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，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（如应变、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。举例见板书
格 物 致 新 ·厚 德 泽 人
1.2.2 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。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。 举例见板书
三、单元电路设计 把系统分为若干个子系统，每个字系统分为信号处理
和控制电路两部分 四、综合系统
功能测试，画系统原理图
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2.3 设计举例：八人智力抢答器
一、技术要求：
1. 基本要求 ① 设计一个智力抢答器，可同时供八人（或八个队）
参加比赛，他们的编号分别是0，1，2，3，4，5，6， 7各用一个抢答器按钮，按钮的编号与选手的编号同， 分别是S0，S1，S2，S3，S4，S5，S6，S7 。 ② 给节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统 的清零（灭灯）和抢答开始。
格 物 致 新 ·厚 德 泽 人
1.2.3 模拟—数字电子混合系统
简单地说，包含有模拟电子电路和数字电子电 路组成的电子系统称之为混合电子系统。在过程控制 和各种仪器仪表中，完成对如温度、压力、流量、速 度等物理量的控制、测量、显示等功能，需要模拟— 数字混合电子系统来实现。举例见板书
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从 p8s----武汉力源也可以获得microchip公司出 品的PIC系列单片机的有关资料
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2.2 数字系统传统设计方法
2.2.1 设计步骤：
一、系统功能要求分析 明确任务，尤其是特殊任务
二、总方案确定，逻辑功能划分 究竟采用哪种设计方案，画系统设计原理图
电子设计开发基础
1
课程安排：
一、四个阶段：1. 设计方法介绍 2. 虚拟实验 3. 自主实验 4. 实训练习（设计、安装、
调 试、文档整理） 二、考核办法： 平时 10% 实验 20% 实
训70%
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第一章 绪言
1.1介绍本课程
1.1.1 电子系统的概念：所谓电子系统就是由 一组电子元器件和基本电路相互连接作用而形 成的电路实体，它能按照特定的控制信号执行 所设定的功能。
Vcc YS YEX I3 16 15 14 13
I2 I1 12 11
I0 YO 10 9
74LS148
1 23 4 56 78 I4 I5 I6 I7 ST Y2 Y1
译码器
主体电路
秒脉冲 发生器
定时电路
显示电路
图2-5 抢答器原理框图
扩展电路
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三、单元电路设计
1. 基本要求 ① 设计一个智力抢答器，可同时供八人（或
八个队）参加比赛，他们的编号分别是0，1， 2，3，4，5，6，7各用一个抢答器按钮，按钮 的编号与选手的编号同，分别是S0，S1，S2， S3，S4，S5，S6，S7 。 ② 给节目主持人设置一个控制开关，用来控 制系统的清零（灭灯）和抢答开始。
第二章 数字电子系统设计方法介绍
2.1几种设计方法介绍:试凑法（自下而上来自百度文库和自上而下法。
一、传统设计方法（自下而上） ：
图2-1 数字系统传统设计步骤
9
二、自上而下设计方法 ： 功能分析 总体方案 逻辑划分
受控电路、受控器 电路综合，画原理图 图2-2 数字系统传统设计步骤
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1、单片机应用开发： （结构差异大，只掌握外特性和编程使用方法就可以）
图2-3 单片机应用设计步骤
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2、PLD（Programmable Logic Device）开发应用
（结构差异大，只掌握外特性和编程使用方法就可以）
图2-4数字系统PLD开发设计步骤
12
www.zlgmcu.com--------周立功（由此处可 以 得到用于开发AT89C1051、 AT89C2051之类的 软件
3
举例：光控开关
U02=6V VT管饱和
Vcc
U02=0 VT管截止
+12v
Reds J1
＋
Ｕo1 R３
Ro
A1
＋
Ｕo2
－
A２
VT
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Uth
2cw54
R２ R1
R4
Ves Uref
J1－1
照 明 电 源
VEE -12v
图1-1 光控开关电路
4
1.2 电子系统分类
按处理信号的不同分为：
1、模拟电子系统---信号变化连续 2、数字电子系统---信号离散 3、数模混合电子系统
15
③ 抢答器具有锁存数据显示的功能。抢 答开始后，若有选手按抢答按钮，编号 立即锁存，并在LED上显示出选手的编 号，同时扬声器给出声音提示，此外， 要封锁输入电路，禁止其他选手抢答。 优选选手的编号一直保持到主持人将系 统清零为止。
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2. 扩展功能要求：
① 抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答的时间 由主持人设定（如30s）。当节目主持人启动“开始” 键后，要求定时器立即减计数，并显示时间，技术为 零的同时扬声器发出短暂的声响，声音持续0.5s左右。
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③ 抢答器具有锁存数据显示的功能。抢答开始 后，若有选手按抢答按钮，编号立即锁存，并 在LED上显示出选手的编号，同时扬声器给出 声音提示，此外，要封锁输入电路，禁止其他 选手抢答。优选选手的编号一直保持到主持人 将系统清零为止。
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1、抢答器电路设计
① 编码电路：
A、74LS148引脚图
② 参赛选手在设定的时间内抢答，抢答有效。选手 答题期间定时器停止工作，显示器上显示选手编号和 抢答时刻的时间，并保持到主持人将系统清零为止。
③ 设定时间无人抢答时，扬声器报警，封锁输入电 路，禁止超时抢答，显示“00”。
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二、根据技术要求，确定系统框图
抢答按钮 主持人
编码器
CTR
控制电路
锁存 报警
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1.2.1 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，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（如应变、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。举例见板书
格 物 致 新 ·厚 德 泽 人
1.2.2 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。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。 举例见板书
三、单元电路设计 把系统分为若干个子系统，每个字系统分为信号处理
和控制电路两部分 四、综合系统
功能测试，画系统原理图
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2.3 设计举例：八人智力抢答器
一、技术要求：
1. 基本要求 ① 设计一个智力抢答器，可同时供八人（或八个队）
参加比赛，他们的编号分别是0，1，2，3，4，5，6， 7各用一个抢答器按钮，按钮的编号与选手的编号同， 分别是S0，S1，S2，S3，S4，S5，S6，S7 。 ② 给节目主持人设置一个控制开关，用来控制系统 的清零（灭灯）和抢答开始。
格 物 致 新 ·厚 德 泽 人
1.2.3 模拟—数字电子混合系统
简单地说，包含有模拟电子电路和数字电子电 路组成的电子系统称之为混合电子系统。在过程控制 和各种仪器仪表中，完成对如温度、压力、流量、速 度等物理量的控制、测量、显示等功能，需要模拟— 数字混合电子系统来实现。举例见板书
格 物 致 新 ·厚 德 泽 人