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第1章 电子系统设计导论1

1.1电子系统概述1

1.1.1定义1

1.1.2电子系统的构成1

1.1.3电子产品的研制开发过程1

1.1.4电子系统设计的基本原则2

1.2电子系统的设计方法3

1.3各种电子系统设计步骤5

1.3.1模拟系统设计步骤5

1.3.2数字系统设计步骤6

1.4电子设计竞赛题目与分析7

1.4.1全国大学生电子设计竞赛简介7

1.4.2全国大学生电子设计竞赛命题原则及要求7

1.4.3全国大学生电子设计竞赛的题目分析8

第2章 传感器及其应用11

2.1传感器概述11

2.1.1传感器组成11

2.1.2传感器分类11

2.1.3传感器特性12

2.2传感器及其应用14

2.2.1转速传感器14

2.2.2温度传感器17

2.3传感器接口电路的设计23

2.3.1接口电路设计注意事项23

2.3.2放大电路的设计23

第3章 模拟系统中的基本电路模块26

3.1电源电路的设计26

3.1.1引起稳压电源输出不稳定的主要原因26

3.1.2稳压电源技术指标26

3.1.3直流稳压电源27

3.2运算放大器电路33

3.2.1运算放大器基本特性33

3.2.2理想运放的工作特点及常用运算电路36

3.2.3集成运放的单电源应用38

3.2.4测量放大电路38

3.3信号产生电路和信号处理电路41

3.3.1信号产生电路41

3.3.2信号处理电路42

3.4模拟设计中的EDA技术45

3.4.1概述45

3.4.2用于模拟设计的EDA工具简介45

3.4.3影响EDA模拟设计正确性的因素47

第4章 现代数字系统设计49

4.1概述49

4.2现代数字系统设计的方法50

4.3 PLD器件概述51

4.3.1 MAXⅡCPLD系列芯片52

4.3.2 Cyclone FPGA系列53

4.4 PLD最简系统的开发53

4.4.1 PLD的配置54

4.4.2供电电路55

4.5 Quartus Ⅱ的使用56

4.6 VHDL硬件描述语言常见错误及其原因分析58

4.7编程技巧66

4.7.1程序优化66

4.7.2状态机优化67

4.7.3毛刺与抗干扰68

4.7.4宏功能模块和IP核复用69

第5章 单片机应用系统设计70

5.1概述70

5.2单片机系统设计基础70

5.2.1单片机系统的一般组成70

5.2.2芯片选择71

5.2.3单片机系统的扩展72

5.3具有三总线单片机系统的设计MCS-5175

5.3.1 MCS - 51单片机概述75

5.3.2最小系统76

5.3.3单片机总线接口扩展77

5.4无三总线单片机系统的设计——AVR单片机83

5.4.1 AVR单片机概述83

5.4.2最小系统85

5.4.3单片机总线接口扩展87

5.5单片机与D/A及A/D转换电路制作87

5.5.1 D/A转换电路及程序设计87

5.5.2 A/D转换电路及程序设计92

5.6人机通道设计98

5.6.1按键或键盘的结构形式98

5.6.2按键或键盘接口99

5.6.3显示类型与显示接口100

5.7 Protues软件在单片机开发中的应用102

5.7.1 Protues简介102

5.7.2 Protues的功能构成102

5.7.3 Protues开发及仿真实例103

第6章 电子系统设计举例109

6.1水温控制系统的设计109

6.1.1设计任务与要求109

6.1.2总体论证109

6.1.3系统设计110

6.1.4硬件开发111

6.1.5软件开发118

6.1.6连机调试121

6.1.7指标测试及软件固化124

6.1.8系统改进措施与功能扩展124

6.2低频数字式相位测量仪的设计126

6.2.1设计任务126

6.2.2设计方案论证126

6.2.3系统硬件设计131

6.2.4系统软件设计135

6.2.5系统设计总结147

6.3 MP3音乐播放器的设计148

6.3.1设计任务与要求148

6.3.2总体方案设计149

6.3.3系统各模块方案论证与选择149

6.3.4系统软件设计150

6.4双因素认证系统设计157

6.4.1设计需求157

6.4.2系统硬件设计157

6.4.3系统软件设计161

第7章 电子制作工艺基础163

7.1电子制作工艺概述163

7.1.1电子工程师必须重视电子制作工艺163

7.1.2元器件的测试与筛选164

7.1.3焊接工艺165

7.1.4装配工艺165

7.2电子元器件的识别166

7.2.1电阻器166

7.2.2电容器169

7.2.3电感器171

7.2.4半导体器件手册的查询方法172

7.2.5晶体二极管175

7.2.6晶体三极管179

7.2.7晶体闸流管182

7.2.8双向晶闸管184

7.2.9组合器件185

7.2.10半导体集成电路187

7.3表面贴装元件189

7.3.1电阻器189

7.3.2片式电容器190

7.3.3其他贴片器件191

7.4电路板的设计与制作192

7.4.1印制电路板简介192

7.4.2印制电路板192

7.4.3印制电路板设计193

7.4.4印制电路板的制作193

7.5电子元件的焊接技术196

7.5.1手工焊接的工具和材料196

7.5.2电子元器件的引线成形和插装197

7.5.3焊接工艺197

7.5.4平面焊接技术199

7.5.5工业生产锡焊技术简介201

7.5.6电子焊接技术的发展202

7.5.7表面安装与微组装技术203

7.6电子作品的调试与检测204

7.6.1电子作品的调试204

7.6.2电子作品的故障检修204

7.7电子系统的抗干扰设计206

7.7.1电磁干扰与电磁兼容问题206

7.7.2干扰的类型206

7.7.3抗干扰设计方法206

第8章 电子设计与实践题目选编209

8.1模拟电子设计题目选编209

8.1.1数字温度计的设计209

8.1.2过电压、欠电压和过电流保护电路的设计211

8.1.3扩音机的设计212

8.1.4有源滤波系统的设计212

8.1.5直流稳压电源的设计213

8.2数子电子设计题目选编215

8.2.1五路呼叫器的设计215

8.2.2交通灯控制器的设计216

8.2.3半导体三极管β值数字显示测试电路的设计217

8.2.4开关型直流稳压电源的设计218

8.2.5音乐彩灯控制器的设计219

8.3混合电子系统设计题目选编220

8.3.1音乐演奏器的设计220

8.3.2自行车里程表的设计221

8.3.3高层楼房物业管理系统的设计221

8.3.4单次波形数据采集与观测电路的硬件设计222

8.3.5公共场所安全报警系统的设计222

8.3.6会议大厅电器遥控系统的设计222

8.3.7公共汽车自动报站系统的设计223

8.3.8航海模型遥控电路的设计223

第9章 历年全国大学生电子设计竞赛题目选编224

9.1第一届（1994年）全国大学生电子设计竞赛题目224

9.2第二届（1995年）全国大学生电子设计竞赛题目225

9.3第三届（1997年）全国大学生电子设计竞赛题目228

9.4第四届（1999年）全国大学生电子设计竞赛题目231

9.5第五届（2001年）全国大学生电子设计竞赛题目236

9.6第六届（2003年）全国大学生电子设计竞赛题目242

9.7第七届（2005年）全国大学生电子设计竞赛试题248

9.8第七届（2005年）全国大学生电子设计竞赛基本仪器和主要元器件清单255

9.9第八届（2007年）全国大学生电子设计竞赛题目256

9.10第八届（2007年）全国大学生电子设计竞赛基本仪器和主要元器件清单266

9.11第九届（2009年）全国大学生电子设计竞赛题目266

9.12第九届（2009年）全国大学生电子设计竞赛基本仪器和主要元器件清单277

9.13第十届（2011年）全国大学生电子设计竞赛题目277

9.14第十届（2011年）全国大学生电子设计竞赛基本仪器和主要元器件清单287

第10章 科技写作基础知识288

10.1科技写作概述288

10.1.1科技写作的作用288

10.1.2科技写作的分类288

10.2科技论文写作289

10.2.1科技论文写作要求289

10.2.2科技论文的编写格式290

10.3电子设计竞赛技术报告的撰写293

10.3.1电子设计竞赛设计总结报告的评分标准分析293

10.3.2电子设计竞赛设计总结报告的内容、要求与应注意的一些问题294

10.4电子设计竞赛设计的总结报告示例296

附录1电子设计常用网站301

附录1.1著名搜索引擎301

附录1.2常用电子网站301

附录1.3著名电子公司网站301

附录1.4著名电子杂志首页302

附录2常用电子工程手册303

参考文献304