电子系统课程设计2004

1、电子系统设计1、概述控制处理变换信号输入信号输出变换反馈人机接口电子系统设计2、设计方法任务书子系统子系统子系统电路电路电路总体框图功能要求总体框图子系统单元电路选芯片原理图电路仿真PCB图单元调试系统调试反复电子系统设计3、单片机为核心的电子系统CPU变换信号输入信号输出变换键盘/显示RAM/ROM通信前向通道后向通道人机通道相互通道电子系统设计3、单片机为核心的电子系统（前向通道）信号模拟信号（V、I）：隔离/放大 滤波 A/D数字信号（开关、数字）：放大整形 隔离隔离：光电隔离（数字/模拟）；变压器（模拟）放大：运算放大器（低噪声：NE5532）滤波：RC有源滤波器逐次逼近：快、抗干扰差

2、（ADC0809: 8位、100us）双积分：慢、抗干扰好A/D传感器、变送器：I：0mA10mA、4mA20mAV：05V、15V电子系统设计3、单片机为核心的电子系统（后向通道）输出隔离 功率驱动（开关量、数字量）D/A 滤波 隔离 功放（模拟量）功率驱动：功率管、达林顿管、继电器、场效应管D/A：DAC0832（8位、1us）功放：甲类、乙类、丙类、功放模块电子系统设计3、单片机为核心的电子系统（人机通道）键盘、红外遥控、触摸屏显示：LED、LCD、CRT打印机接口8279、8255去ADVcc电子系统设计3、单片机为核心的电子系统（相互通道）信道有线： 无线：长线传输的驱动、匹配、隔离

3、通信规程：ARQ反馈重发等基带：RS232（15m/19.2K）、422/485（1km/115.2K）调制：modem（FSK、PSK）等modem（FSK、GMSK）等RS232异步通信：8250/16C550电子系统设计3、单片机为核心的电子系统（软件）任务休眠态：无事情就绪态：等待CPU任务调度运行态：CPU执行任务等待态：自行延时一段时间事件（中断）激活；任务调度（优先级）避免占用CPU执行等待软件与硬件结合考虑异常情况处理汇编、C语言、VHDL、嵌入式操作系统实时多任务方法编程电子系统设计3、单片机为核心的电子系统（元器件选择）二极管：压降、最大容许电流、反向耐压、速度整流、开关、

4、检测、稳压、发光三极管：硅/锗、放大倍数、最大电流、耐压、带宽场效应管：电压驱动最大电流、耐压、带宽电子系统设计3、单片机为核心的电子系统（元器件选择）模拟器件：运算放大器、比较器、模拟开关、V/F、F/V乘法器、对数放大器、滤波器等等运算放大器：开环增益：70dB100dB带宽：GB=增益*带宽为常数，几兆输入阻抗：250K输出阻抗：150失调电压：mV共模抑制：80dB输入噪声：uV比较器电子系统设计3、单片机为核心的电子系统（元器件选择）数字器件：组合电路、时序电路、特殊功能电路速度、电源电压、功耗、功能等LS系列：速度快、功耗大CMOS 4000系列：速度慢、功耗小HC系列：速度快、功

5、耗小电子系统设计3、单片机为核心的电子系统（接口）模拟电路：阻抗匹配、输出驱动数字电路：负载能力、门电路连接接口保护 驱动门 负载门VOHmin VIHmin VOLmax VILmaxIOHmax IIHmaxIOLmax IILmaxTTLCMOSVccR+12VTTLLINE电子系统设计3、单片机为核心的电子系统（抗干扰）干扰空间干扰：（小，屏蔽）供电干扰：（交流稳压、隔离变压、低通滤波、直流稳压）通道干扰：（PCB的布局、布线）数模混合电路相互干扰，数字干扰模拟；怕干扰区远离噪声元件（晶体）；振荡电路、高频电路用地线圈起来；I/O驱动、大功率器件靠近电路板边缘；布线走弧线，避免90度折

6、线；时钟线要远离I/O线，或垂直于I/O线；每个集成芯片要加一个去耦电容；弱信号、高频、大功率输入输出使用屏蔽线；数字地与模拟地分离，不交叉；数字地、模拟地、电源地采用一点接地；数字地、模拟地、电源地连接使用串接电感电子系统设计3、单片机为核心的电子系统（抗干扰）反馈布线模拟电路数字电路电子系统设计3、单片机为核心的电子系统（调试）系统调试：单元电路调试：满足设计指标单元与单元电路连接调试：注意接口系统调试：软硬件，满足系统指标误差分析：D/A量化误差、D/A基准电压误差（温漂）、功放误差系统最大误差为各最大误差之和电子系统设计3、单片机为核心的电子系统（性能指标）系统功能可靠性低功耗：降低电

7、源电压 Vdd降低电路活跃因数 A减少门数降低时钟频率 f降低 CPU 外活动度电源管理电子系统设计3、单片机为核心的电子系统（性能指标）电子系统设计4、实验及实验环境介绍实验一、数字化语音存储与回放系统 拾音器放大器1扬声器带通滤波器2带通滤波器1放大器2DACADCCPURAM电子系统设计4、实验及实验环境介绍实验二、数控直流电压源 键盘 显示CPUDAC变压调整管ADC整流滤波输出 220V 电子系统设计4、实验及实验环境介绍实验三、实用信号源的的设计和制作 键盘 显示CPU波形生成波形输出电子系统设计4、实验及实验环境介绍实验四、温度控制系统电子系统设计4、实验及实验环境介绍实验五、视

8、频时间字符叠加器 叠加合成电路叠加控制电路系统控制电 路电子系统设计4、实验及实验环境介绍实验六、嵌入式系统 电子系统设计4、实验及实验环境介绍最小系统板CPU/RAM电源示波器信号发生器实验版 仿真器实验一实验五基本部分、发挥部分电路焊接、调试电子系统课程设计4、实验及实验环境介绍电子系统设计5、实验教学安排1、 进度安排：3/11: 设计大课(1)；3/12 3/18：分组（3人一组），选题；3/19 ：设计大课（2），公布分组及上课时间；3/22 3/26：搭建开发环境，总体方案设计，专题讲座；3/29 4/ 2 ：原理图及仿真；4/ 5 4/ 9 ：原理图确认，焊接电路；4/12 4/

9、16： 焊接电路；4/19 4/30 ：调试基本部分实验内容；5/10 5/21： 调试发挥部分实验内容；5/24 5/28 ：课程答辩、验收。电子系统设计5、实验教学安排2、 进度检查：3/29 4/ 2 ：提交书面总体方案；4/ 5 4/ 9 ：提交书面电路原理图（包括仿真结果等）；4/26 4/30 ：演示基本部分实验内容；5/17 5/21： 演示发挥部分实验内容；5/24 5/28 ：课程验收。 届时需准备好：实验演示、实验报告、PPT讲稿。电子系统设计5、实验教学安排3、纪律：每周上课时间，学生必须到位。4、评分：总体方案与原理图：10%；平时表现：40%；答辩：20%实验报告：30%（报告每组一份，每人重点写自己工作部分）。5、指导教师实验一、数字化语音存储与回放系统王志军54253实