《电子系统综合设计》教学大纲

1、子 系 统 综合 设 计 教 学大 纲课 程概述电子系统综合设计 课程是对相关课程知识的拓宽、提高和综合应用，其目的是培养学生的系统设计能 力，以适应计算机和电子信息时代对学生知识结构和能力的要求。电子系统综合设计 课程内容：上至电子系统的高层设计理念、一般性设计方法与步骤，下到电子系统 工程实现中常见实际问题的处置原则及方 法、重要元器件的正确使用方法等；从传统手工设计方法与步骤到 EDA 设计方法与步骤；从PCB 板上集成系统到芯片上集成系统（简称片 上系统 SOC） 的设计方法与步骤等。其目的是让学生既要站得高看得远、把握住系统设计中的全局性问题，又能脚踏实地有条不紊地完成某个具体的系统

2、 TOC o 1-5 h z 设计与实现的任务，并能正确处理实现时遇到的常见实际问题。电子系统综合设计 课程涵盖模拟、数字及微机子系统的 3 种设计。对于模拟子系统及电路的设计，由于模拟子系统设计要比数字系统和电路的设计困难，并缺少规范化的设计方法与步骤；因此，应进行进行较深入讨论。在培养学生系统设计能力的时候，必须注意培养他们设计模 拟子系统及电路的能力，尤其是运用 EDA 工具去设计模拟子系统及电路的能力。对数字子系统设计，采用数字方法实现有许多优越性；现代数字电子系统中 一切能够用数字方法实现的部分则尽量采用数字方法去实现。采用VerilogHDL 描述和 CPLD实现纯硬件数字 系统设

3、计，可使数字系 统设计方法规范化。单片机或者 DSP 器件广 泛用于软件实现的数字系统，这类系统工作速度低于纯硬件的 数字系统，但是其灵活性较大，系统功能的增减与修改非常方便，可采用“ PROTEUS ”软 件设计和仿真。对于单 片机 应用系统设计，可以 MCS-51 系列 单片机和 TMS-320 系列 DSP 器件 构成的典型应用系统。由于片上系统（SOC）技术已广泛用到了各类电子产品之中，学校的教学内容必须适应这种形势，使学生对采用片上系统技术来实现电子系统的方法有所了解，并能设计一些复杂性适度的ASIC芯片。因此，应安排片上系统（SOC）芯片实现方法的相关内容。课 程目 标知道电子系统

4、综合 设计这门课程的性质、地位和价值；知 道该课程的研究领域和技术前景；知道这 门学科的研究范围、分析框架、研究方法 、学科进展和未来方向。理解这门课程的主要概念、基本原理和技术要点，拓宽微型计算机应用的领域和范围的思路和概念。掌握电子系统综合设计特点，以及软、硬件基础知识和基本技能。4.掌握和了解常用的片上 系统(SOC)芯片，并运用典型片上系统 (SOC)芯片设计出基本 的应用系统.o三、课程内容与教学要求这门学科的知识与技 能要求分为知道、理解、掌握、学会四个层次。这四个层次的一般涵义表述如下：知道是指对这门学科和教学现象的认知。理解是指对这 门学科涉及到的概念、原理、策略与技术的说明和

5、解释，能提示所涉及到的教学现象演变过程的特征、形成原因以及教学要素之间的相互关系。掌握是指运用 已理解的教学概念和原理说明、解释、类推同类教学事件和现象。学会是指能模 仿或在教师指导下独立地完成某些教学知识和技能的操作任务，或能识别操作中的一 般差错。教学内容和要求表中的号表示教学知识和技能的教学要求层次。本标准中打“ *”号的内容可作为自学，教 师可根据实际情况确定要求或不布置要 求。教学内容及教学要求表教学内容知道理解掌握学会1电子系统设计导论电子系统概述电子系统的设计各种电子系统设计步骤综述电子系统设计选题举例VVVV2常用传感器及其应用电路概述常用传感器及其应用要求温度传感器光电传感器

6、、霍尔传感器VVV教学内容知道理解掌握学会3模拟系统及其基本单兀模拟系统及其特点模拟信号产生单元模拟信号的常用处理单元模拟信号变换单元VVVV4 模拟设方f中的EDA技术用于模拟设计的EDA具简介PSpice及EwB中高级分析的使用器件宏模型在PROTEU模拟仿真中的应用举例在系统可编程模拟器件(ispPAC)的原理及应用VVVV5数字系统设计概述可编程逻辑器件(PLD)的原理与应用VERILOG百及其应用全硬件数字子系统的设计VVVV6单片机应用系统设计MCS-51单片机的基本知识回顾与最小系统单片机应用系统的一般组成及开发过程单片机应用系统的数据采集通道与接口单片机输出通道与接口DSP原理

7、及结构综合实验电路VVVVVV7电子系统的芯片实现方法设计流程面向教学的芯片设计，具与环境定时器AsIc芯片的设计方法与步骤VVV教学内容知道理解掌握学会8电子系统工程实现中的问题电子系统的抗干扰设计电子设备热设计可靠性设计数字电路的可测试性设计印刷电路板的设计与装配电子系统的调试质量管理与质量保证标准电子设备设计文件VVVVVVVV9电子系统设计举例水温控制系统的设计数字式工频有效值电压表设计频率特性测试仪数字化语音存储与回放系统VVVV四、课程实施（一）课时安排与教学建议电子系统综合设计 是计算机及通信工程类专业（专科）选 修课。一般情况下，每 周 安排3课时，共54课时。其中理论课 42

8、课时，实验课12课时。课时安排以理论课为主， 实验课根据教学进度 和所学内容插入安排。函授生视具体情况而定，一般为36课时。具体课时安排如下：课时安排及教学方法表主要内容课时建议教与学的方法建议54课时36课时1电子系统设计导论电子系统概述电子系统的设计53讲述主要内容课时建议教与学的方法建议54课时36课时各种电子系统设计步骤综述电子系统设计选题举例2常用传感器及其应用电路概述常用传感器及其应用要求温度传感器光电传感器、霍尔传感器53讲述3模拟系统及其基本单兀模拟系统及其特点模拟信号产生单元模拟信号的常用处理单元模拟信号变换单元64讲述4模拟设方f中的EDA技术用于模拟设计的 EDA工具简介

9、PSpice及EwB中高级分析的使用器件宏模型在PROTEU模拟仿真中的应用举例在系统可编程模拟器件（ispPAC）的原理及应用5（讲述）2（实验）3（讲述）2（实验）讲述、演示、实验5数字系统设计概述可编程逻辑器件（PLD）的原理与应用VERILOG百及其应用全硬件数字子系统的设计5（讲述）2（实验）3（讲述）2（实验）讲述、演示、实验6单片机应用系统设计MCS-51单片机的基本知识回顾与最小系统单片机应用系统的一般组成及开发过程单片机应用系统的数据采集通道与接口单片机输出通道与接口DSP原理及结构综合实验电路4（讲述）2（实验）3（讲述）2（实验）讲述、演示、实验主要内容课时建议教与学的方

10、法建议54课时36课时7电子系统的芯片实现方法设计流程面向教学的芯片设计，具与环境定时器AsIc芯片的设计方法与步骤4（讲述）2（实验）3（讲述）2（实验）讲述、演示、实验8电子系统工程实现中的问题电子系统的抗干扰设计电子设备热设计可靠性设计数字电路的可测试性设计印刷电路板的设计与装配电子系统的调试质量管理与质量保证标准电子设备设计文件4（讲述）2（实验）2（讲述）1（实验）讲述、演示、实验9电子系统设计举例水温控制系统的设计数字式工频有效值电压表设计频率特性测试仪数字化语音存储与回放系统4（讲述）2（实验）2（讲述）1（实验）讲述、演示、实验合计：54课时中含理论课42课时，实验课12课时;

11、36课时中含理论课 26课时，实验课10课时。（二）教学组织形式教学班是主要的教学 组织，班级授课制是目前教学的主要组织形式。有条件的话，也可以采用分组教学。 或者几种组织方式灵活组合，尽量减轻学生课堂的生理和心理疲劳。注意教学方法的灵活 性，组织学生课堂讨论、问题教学、阅读指导等，充分发挥学生的主动性，尤其是有 条件的话，借用多媒体的声像教学，培养 学生发现问题、分析问题、 解决问题的能力和探究意识。注意培养学生汇编语言编程能力。并取得实效的教学方法。五、教材选用综合电子设计与实 践课程的教材要在课程标准的统一要求 下，实行多样化。可以 选用教材有：.综合电子设计与实践田良 东南大学出版社。

12、.电子线路设计 实践 测试谢自美 华中理工大学出版社。在实际授课过程中， 根据计算机发展和教师的科研工作经验，将新的内容和方法整理编写成辅助教材，不断用新的内容充实教学活动。六、课程评价.这门学科的评价依 据是本课程标准规定的课程目标、教学内 容和要求。.考试时间：120分钟。.考试方式、分制与 分数解释采用闭卷、笔试的方 式，以百分制评分，60分为及格，满分为 100分。实验采用上交 实验报告和作品的方 式，以百分制评分，60分为及格，满分100分。总评由上述两项成绩 和平时成绩构成，其 中笔试占80%,实验占10%,平时成绩占10%。.题型比例单选题10%;双选题10%;填空题10%;判断

13、说明题10%;简答题15%;分析计算题 20%;综合应用题25%。.样题与目标定位示例A.单选题：（着重考查学生对知识的识别程度）例：计算机的地址总 线是20根，可直接寻址的单元数为（）个。（C ）A.512K B.640K C.1M D.2MB.双选题：（着重考查学生对知识的识别程度）例：用于8255通道口 A的双向I/O传送方式联络线是（）。（C D ）A.PC7,PC6 B.PC5,PC4 C.PC3 D.PC7 PC4 E.PC2,PC1C.填空题：（着重考查学生对知识的知道和理解程度）例：PC系列机，中断类型号有 个。 256D.判断说明题：（着重考查学生对知识的知道和理解程度）例：中断方式，CPU获取中断源的状态是从端口查询获得。错D.简答题：（着重考查学生对知识的理解与掌握程度）例：I/O接口内寄存器有哪三种寻址方式？直接端口寄存器受控型 准堆栈型F.分析计算题：(着重考查学生对知识的掌握与学会程度)例：已知串行通信波特率为600 位/秒，当信息状态数是4 时，传输 率是多少？1200b/sG综合应用题：(着重考查学生对知识的掌握与应用能力)例：设8 2 5 5的A 组双向I/O方式，B组基本I/O方