現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用案例主講：徐荃2010年3月1.完成一個電子系統(tǒng)的設(shè)計2.了解電子系統(tǒng)設(shè)計的基本理論3.了解電子系統(tǒng)設(shè)計的基本流程4.掌握電子系統(tǒng)設(shè)計常用開發(fā)工具5.掌握電子系統(tǒng)工程設(shè)計的基本方法課程教學(xué)目標(biāo)1.將信息類各專業(yè)分散的“電子技術(shù)課程設(shè)計”、“計算機仿真”、“現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計”、“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計”等課程有機結(jié)合，既減少了內(nèi)容的重疊、交叉，又提高了設(shè)計和實踐課程的有效性。2.充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，讓學(xué)生完成從理論設(shè)計、仿真、加工、焊接、調(diào)試的全過程，建立電子產(chǎn)品及系統(tǒng)開發(fā)的完整知識體系。3.在教學(xué)體系中融入創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生參與的積極性，增強創(chuàng)新能力。課程教學(xué)特色一、電子系統(tǒng)概述二、電子系統(tǒng)設(shè)計方法和原則三、電子系統(tǒng)設(shè)計步驟四、數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計五、模擬系統(tǒng)設(shè)計六、微機系統(tǒng)設(shè)計七、片上系統(tǒng)設(shè)計課程教學(xué)內(nèi)容一、電子系統(tǒng)概述

電子系統(tǒng)：完成一個特定功能的、完整的電子裝置稱為電子系統(tǒng)。如出租車計價器、溫度控制系統(tǒng)、航天飛機測控系統(tǒng)等。電子系統(tǒng)組成：一般包含模擬系統(tǒng)、數(shù)字系統(tǒng)、微處理機系統(tǒng)、片上系統(tǒng)。電子系統(tǒng)分類：可分為非智能型和智能型系統(tǒng)。前者功能簡單且單一。后者具有記憶、接收信息能力，并根據(jù)信息進行分析、判斷、決策和控制操作的能力。一般人們將以CPU為核心、軟硬結(jié)合的電子系統(tǒng)稱為智能型系統(tǒng)。電子系統(tǒng)分類：根據(jù)電子系統(tǒng)實現(xiàn)的功能，有以下幾類。（1）測控系統(tǒng)：相機快門系統(tǒng)、鍋爐控制系統(tǒng)、飛行軌道控制系統(tǒng)等。（2）測量系統(tǒng)：電量測量、非電量測量系統(tǒng)等。（3）數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)：語音處理、圖像處理、雷達信息處理等。（4）通信系統(tǒng)：數(shù)字通信、微波通信、衛(wèi)星通信、短波通信等。（5）計算機系統(tǒng)：單機系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等。（6）家電系統(tǒng)：多媒體彩電系統(tǒng)、音頻系統(tǒng)、報警系統(tǒng)。消費類產(chǎn)品主板顯卡和網(wǎng)卡七彩虹顯卡TP-Link網(wǎng)卡通信電子產(chǎn)品車載GPS和悍馬汽車電子燃油噴射控制器數(shù)控鉆床和汽車生產(chǎn)線

艦船和戰(zhàn)斗機數(shù)字產(chǎn)品手機電路超級芯片數(shù)碼彩電主板嵌入式計算機電子系統(tǒng)設(shè)計與仿真工具：1.系統(tǒng)級設(shè)計與算法設(shè)計工具SystemView;

MATLAB2.電路級仿真工具Pspice;Multisim3.PCB設(shè)計工具PowerPCB;Protel4.可編義程器件設(shè)專計工具Xil杯inx茶IS否E;Alte夸raQ淺uart沾usII;Ment從orF此PGA呀Adva宵ntag火e5.嵌談入式系嚷統(tǒng)開發(fā)硬工具ARM摸ADS;Kei卵lA社RM/健C51徐ID課E；Alte嫩raN罪ios劣III辱DE；TiC軍ode醋Comp窮oser盯Stu互dioＭAT擋LAB典仿真軟柏件--嶺-豐富撈的表現(xiàn)酬力ＭATL里AB仿真揭軟件--擁-強大的略運算能力MUL訴TIS掀IM仿籍真軟件MUL蛛TIS載IM仿器真軟件帶---飲直觀的朽線路仿并真Prot線el仿聾真軟件-冬-原理圖李設(shè)計Prot龍el仿真軟遣件--多層電丑路板設(shè)沸計Ｘil這inx矮仿真軟萄件--渾ISEＸil老in設(shè)裂計軟件營--I掀SE仿頓真器Quar洋tusⅡ默仿真軟件丸--VH爪DL設(shè)計竭入口Qua壇rtu帝sⅡ仿真軟件--原理圖嘆設(shè)計入常口Qua劇rtu孩sⅡ仿真軟棋件--仿真Ment祖orF觀PGA獲Adva蓮ntag碰eARM板Co周deW桑arr閱ior集成開醋發(fā)環(huán)境ARM艦AX步D調(diào)試器Ti論Cod溜eC扭omp例ose述rS覆tud侍ioTiC刑ode站Comp她oser彈Stu靠dio電子系統(tǒng)吳指標(biāo)：系統(tǒng)功鞠能、規(guī)癥模以及懼應(yīng)用場敘合不同虎，對系撓統(tǒng)的要強求不同植，因此桃衡量系山統(tǒng)的指喇標(biāo)不同裝。常用指竭標(biāo)：功能、工怖作范圍、萄工作環(huán)境倡、供電方需式、功耗疲、體積、山重量、容妥量、精度哪、靈敏度竟、穩(wěn)定度蒜、可靠性罩、響應(yīng)速勇度等。最近幾獲年全國夜電子設(shè)巡壽計競賽襖的電子棍系統(tǒng)設(shè)罪計題目鋒如下：正弦信號丸發(fā)生器（衣A題）集成運吐放參數(shù)快測試儀方（B題搞）簡易頻豎譜分析稿儀（C齒題）單工無頁線呼叫屋系統(tǒng)（沖D題）懸掛運騎動控制道系統(tǒng)（沉E題）數(shù)控直流吩電流源（曉F題）三相正弦殘波變頻電早源（G題敲）電壓控嘴制LC階振蕩器鹿（A題娃）寬帶放辟大器（已B題）低頻數(shù)字鞋式相位測內(nèi)量儀（C干題）簡易邏輯歸分析儀（胞D題）簡易智能何電動車（景E題）液體點滴繳速度監(jiān)控牧裝置（F奔題）第七屆全仍國大學(xué)生注電子設(shè)計悠競賽題目第六屆肅全國大籍學(xué)生電晶子設(shè)計史競賽題涌目A題添波形發(fā)宋生器B題謀簡易數(shù)坦字存儲朗示波器C題顫自動往柱返電動依小汽車D題高稻效率音頻啊功率放大劍器E題翼數(shù)據(jù)采毛集與傳注輸系統(tǒng)F題嚷調(diào)頻收第音機第五屆珠全國大啟學(xué)生電膊子設(shè)計概競賽題予目第四屆精全國大各學(xué)生電米子設(shè)計矛競賽題景目A題騰測量放膝大器B題壞數(shù)字式場工頻有億效值多旅用表C題奇頻率特性凳測試儀D題權(quán)短波諸調(diào)頻接芬收機E題護數(shù)字化該語音存框儲與回刃放系統(tǒng)二、電子園系統(tǒng)設(shè)計醋方法和原酬則1.電介子系統(tǒng)棋設(shè)計的丙一般方右法自頂向下設(shè)法（To狐pto抖Dow性n）：適慣用于大型偏、復(fù)雜的套系統(tǒng)設(shè)計浙。首先從冤系統(tǒng)級先設(shè)計開朽始，根刃據(jù)系統(tǒng)劉級所描附述的該餃系統(tǒng)應(yīng)皆具備的米各項功這能，將捧系統(tǒng)化肌分為單亞一功能薄的子系狹統(tǒng)，再辜根據(jù)子助系統(tǒng)任垮務(wù)劃分懲各部件攤，完成妥部件設(shè)題計后，更最后才斷是元件掀級設(shè)計加。自底向上憑法（Bo斧ttom惡to古Up）：驅(qū)多用于系算統(tǒng)的組裝除和測試。根據(jù)要實桿現(xiàn)系統(tǒng)的擾各個功能藍要求，從烘現(xiàn)有的元聚器件或模羞塊中選出陳合適的元懂件，設(shè)計宿各部件，軟一級一級姓向上設(shè)計羊，最后完高成整個系良統(tǒng)。組合法（膀TD&B陰UCo槐mbin館ed）：租結(jié)合了自鑼頂向下法躬和自底向打上法的優(yōu)誘點。為實現(xiàn)設(shè)京計的可重李復(fù)使用以列及對系統(tǒng)燭進行模塊宏化設(shè)計測命試，現(xiàn)代壟的系統(tǒng)設(shè)努計通常采驗用以自頂向下茶法為主，塔結(jié)合自底住向上法的紛方法。（1）謀總體方某案的設(shè)催計與選水擇：根據(jù)設(shè)棚計任務(wù)嚷、指標(biāo)艦要求，藥分析系擱統(tǒng)應(yīng)完節(jié)成的功堂能，并貞將系統(tǒng)損按功能統(tǒng)分解成捕若干子凈系統(tǒng)，懇分清主洋次和相吩互關(guān)系咽，并形良成由若唉干單元亦功能模證塊組成洗的總體傾方案。注意：對不同蔽的方案鞭，應(yīng)深底入分析責(zé)比較。館對關(guān)鍵潮部分，抗還要提就出各種隔具體電鵲路，根奧據(jù)設(shè)計棕要求進浴行分析揮比較，客從而找艇出最優(yōu)那方案。需考慮方肉案的可行己性、性能叔、可靠性夢、功耗等家實際問題晝。（2）作單元電瘡路的設(shè)皂計與選廚擇：在明確畜每個單倘元電路勞的技術(shù)棚指標(biāo)后景，要分艱析清楚陵單元電碧路的工鹿作原理餐，設(shè)計乓出各單炕元的電伐路結(jié)構(gòu)光形式。冊盡量采淋用學(xué)過典的或熟宗悉的單經(jīng)元電路棗，也要舒善于通漂過查閱背資料、鬧分析研腔究一些思新型電純路，開津發(fā)利用親新型器拍件。注意：要盡奸量減少首或不用扇電平轉(zhuǎn)治換之類聞的接口捕電路，遠以簡化窮電路結(jié)悅構(gòu)，降乘低成本比。（3）哄元器件慶的選擇鏟：一般優(yōu)先選用賺集成電路。集成電路缺的選擇：“先粗后傳細”的選用冤方法，即晚先根據(jù)主即體方案考磨慮應(yīng)選用蝕什么功能氧的集成電虧路，再進文一步考慮窄其具體性備能，然后球再根據(jù)價粥格等因素耗選用型號莖。選擇的敢集成電路歸不僅要在胳功能和特性上實現(xiàn)怖設(shè)計方案根，而且要絮滿足功耗、電壓、溫度、價格等多方鄉(xiāng)豐面的要徑求。阻容元秩件的選挪擇：根據(jù)電路祖的要求選純擇性能和飛參數(shù)合適虧的阻容元廊件，并要恢注意功耗、容量、頻率、耐壓范禁圍是否滿足摔要求。分立元器創(chuàng)件的選擇漸：包括二竭極管、鄉(xiāng)豐三極管兵、場效探應(yīng)管、診晶閘管征等，選馳擇器件仆的種類料不同，窗注意事盈項也不怎同。例餐如三極管，在選用寫時應(yīng)考慮慘是NPN怨管還是P席NP管，燙是大功率墳管還是小膜功率管，戰(zhàn)是高頻管靠還是低頻漆管，并注異意管子的妨電流放大巡壽倍數(shù)、擊可穿電壓、擁特征頻率近、靜態(tài)功鎖耗等是否削滿足電路礦設(shè)計的要賣求。（4）腎元器件際的參數(shù)帽計算：元器件營的參數(shù)曬計算有率的需要撫根據(jù)電唉路理論沾公式進圣行，有躲的按照尼工程估跨算法進焦行，有鵝的可用拾典型電廢路參數(shù)謹或經(jīng)驗欺數(shù)據(jù)。疫選用的元器件參數(shù)值最注終都必須采用備標(biāo)稱值。注意：各元器件面的工作電組流、工作界電壓、頻孫率和功耗呆應(yīng)在允許薦的范圍內(nèi)渠，并留有泊適當(dāng)?shù)挠嗍炝?，并保撒證電路在極規(guī)定的條昂件下正常孕工作，達嬸到所要求驢的性能指薯標(biāo)。對于環(huán)境狂溫度、其妙它干擾等疾工作條件爹，計算參決數(shù)時應(yīng)按石最壞的情洋況考慮。保證電帖路性能介的前提育下，盡烏可能設(shè)恰法降低婆成本，編減少元孔器件的涂品種、禽功耗和主體積，辭并為安質(zhì)裝調(diào)試殺創(chuàng)造有債利條件阻。在滿足性吃能指標(biāo)和創(chuàng)上述各項址要求的前股提下，應(yīng)使優(yōu)先選用潑現(xiàn)有或容旋易買到的賓元器件，坑以節(jié)省時寫間和精力打。2.電茶子系統(tǒng)倒設(shè)計的嶺一般原剛則（1）兼摔顧技術(shù)的本先進性和睬成熟性系統(tǒng)設(shè)酸計應(yīng)適徒應(yīng)技術(shù)芽發(fā)展的厭潮流，險使系統(tǒng)厭能保持消長時間狗的先進霸性和實寫用性。腿同時要備兼顧技巡壽術(shù)上的牽成熟性既，以縮皂短開發(fā)閣時間和吸上市時雞間。（2）努安全性產(chǎn)、可靠孤性和容刊錯性采用成踐熟的技洪術(shù)、元鍬器件和摩部件，窯可在一褲定程度駝上保證蘆系統(tǒng)的猴可靠、嫂穩(wěn)定和鵝安全。唯系統(tǒng)還位應(yīng)具有跟較強的驅(qū)容錯性挎，例如值，不會餐因人員脅操作失盒誤而使江整個系展統(tǒng)無法杯工作；玩或因某鍋個模塊梢出現(xiàn)故趟障而使抵整個系培統(tǒng)癱瘓?zhí)恪＃?）實底用性和經(jīng)兆濟性在滿足兵基本功禍能和性僚能的前站提下，神系統(tǒng)應(yīng)憶具有良頑好的性閉價比。（4）開易放性和可濾擴展性系統(tǒng)能夠站支持不同堂廠商的產(chǎn)蜓品，支持謙多種協(xié)議偶，并且符命合國際標(biāo)蛙準(zhǔn)及相關(guān)寸協(xié)議。除斜此之外，嗽還應(yīng)包括挑：子系統(tǒng)伸之間、子姐系統(tǒng)對主系統(tǒng)怕以及系統(tǒng)記對外部的么開放。以兇便在對系烤統(tǒng)進行升密級改造時停，不僅可尺以保護原戀有資源，晴還可以降桿低系統(tǒng)維名護、升級明的復(fù)雜性累以及提高訴效率。（5）易碑維護性元器件權(quán)和部件嚇應(yīng)盡可封能采用諒?fù)ㄓ?、蒜成熟產(chǎn)木品，使羽系統(tǒng)易陳于維護享。三、電子會系統(tǒng)設(shè)計傘步驟1.調(diào)查結(jié)研究：明確設(shè)接計任務(wù)倍和要求橡，確定烏系統(tǒng)功混能指標(biāo)鐘，了解電設(shè)計關(guān)押鍵，完取成系統(tǒng)醋功能示頭意框圖棉。簡言陽之，就選是必須明確做什踏么，做到蝦什么程度。2.方案飲選擇和可瘋行性論證要求綜合章應(yīng)用所學(xué)廳知識，同斬時查閱有廉關(guān)參考資份料；要敢堵于創(chuàng)新，嘩敢于采用別新技術(shù)，疤不斷完善靜所提的方覽案；應(yīng)提出幾種黑方案，對粗它們進行姥可行性論易證，從完冊成的功能隊、性能和咳技術(shù)指標(biāo)痕的程度、矩經(jīng)濟性、怕先進性以只及進度等頸方面進行航比較，最千后選擇一最個較好的紐奉方案。首先，進性行系統(tǒng)功互能劃分。拴把系統(tǒng)所注要實現(xiàn)的億功能分配駕給若干個桌單元電路窯，畫出能羞表示各單臂元電路功棚能的整機昆原理框圖嶺。然后，進的行方案比參較和可行善性論證。最后，確諒定總體方晚案。3.單元園電路設(shè)計隆、參數(shù)選束擇和元器蝕件選擇對各單拴元電路怨可能的啦組成形停式進行件分析、將比較，焰在確定乖了單元帶電路后誕，就可飄選擇元絨器件。末根據(jù)某算種原則它或已確梅定好的碧單元電哄路部分乒元件的架參數(shù)，富可以計討算其余芒器件參繡數(shù)和電棍路參數(shù)煤。4.組裝左與調(diào)試設(shè)計結(jié)果僑的正確性望需要驗證初，需要用畜儀器進行趣測試。這滴樣可以發(fā)跪現(xiàn)問題并煙及時修改鑰，直到所匪要求的功聽能和性能朝指標(biāo)完全慕符合要求姐。5.編跨寫設(shè)計毫文檔與漢總結(jié)報憤告（1）廚設(shè)計文評檔的編刪寫系統(tǒng)的設(shè)煤計要求與度技術(shù)指標(biāo)刷的確定方案選擇苦與可行性插論證單元電路味設(shè)計、參倒數(shù)選擇和撥元器件選版擇參考資狗料和文紐奉獻（2）具總結(jié)報震告的撰粥寫設(shè)計工作窯的進程記查錄原始設(shè)順計修改秧部分的忽說明實際電路座原理圖、蒜程序清單醋等功能與室指標(biāo)測濃試結(jié)果刊（注明深所使用駐的儀器心型號與燒規(guī)格）系統(tǒng)的操可作使用說蜘明存在的好問題及持改進措承施等四、數(shù)睜字系統(tǒng)聯(lián)設(shè)計數(shù)字系明統(tǒng)是一口個完成叉一系列零復(fù)雜操模作的邏授輯單元邪。它可碗以是一裳臺數(shù)字擾計算機找、一個瘡自動控嫁制系統(tǒng)岡、一個掩數(shù)據(jù)采信集系統(tǒng)忍或者是既日常生殺活中用桑的電子忍秤，也佩可以是愁大系統(tǒng)奪中的子薪系統(tǒng)。1.數(shù)刪字系統(tǒng)顯組成數(shù)據(jù)子系統(tǒng)控制子系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸出控制與條件信號時鐘外部控制信號數(shù)據(jù)子灑系統(tǒng)主茶要完成幟數(shù)據(jù)的我采集、普存儲、委運算和屆傳輸，買主要由梳存儲器拾、運算您器、數(shù)句據(jù)選擇伴器等部蘇件組成往?？貕局谱酉德牻y(tǒng)是執(zhí)殘行算法違的核心界，具有產(chǎn)記憶功旅能，是叫時序系逝統(tǒng)。2.數(shù)字千系統(tǒng)設(shè)計棒步驟明確設(shè)計絨要求：將設(shè)計嶺要求分濤解成條但目，每罵一條都帖應(yīng)是無野二義的間。明確停設(shè)計系王統(tǒng)的邏搖輯功能腦及性能酷指標(biāo)，杠畫出簡心單框圖黎。確定系統(tǒng)區(qū)方案：用方框圖鵝、流程圖妄或描述語對言描述系揚統(tǒng)方案，喉畫出系統(tǒng)無方框圖、漸流程圖或芳算法，如洪需要畫出斜時序圖。數(shù)據(jù)子輸系統(tǒng)設(shè)魂計：根據(jù)系具統(tǒng)方案傳，選擇求合適的恥器件構(gòu)虛成數(shù)據(jù)腳子系統(tǒng)貍原理圖努。根據(jù)乒設(shè)計要廁求對原賄理圖進尾行時序既設(shè)計?？刂谱酉禐?zāi)統(tǒng)設(shè)計：按照規(guī)則粱及要求選星擇電路構(gòu)泳成控制子出系統(tǒng)，必活要時進行鵝時序設(shè)計鋒。設(shè)計方生法：在整個企設(shè)計過搏程中應(yīng)沈盡可能刑多地利讓用ED季A軟件污，及時公地進行啊邏輯仿住真、優(yōu)診化，以拘保證設(shè)改計工作腦優(yōu)質(zhì)快儲速地完播成。3.數(shù)班字系統(tǒng)饞設(shè)計舉門例設(shè)計要求廈：完成一躬個十字路攝口交通燈界控制系統(tǒng)瘋的設(shè)計。（1）廈明確設(shè)坡計要求進一步明障確十字路翠口車輛行燃駛的規(guī)則運如何？道色路多寬？幼允許幾車棟道行駛？患控制燈有嗓幾種？通刮行和禁止鵲的時間是疾多少？是班否需要顯休示時間？研有否有行攏人穿行指細示？有無荷連網(wǎng)要求坑？明確以必上問題甚，將設(shè)廉計要求炕具體化謊，也就爸明確了墓設(shè)計系罵統(tǒng)的邏羽輯功能服。①雙向乒六車道，哨只有汽車取沒有自行土車行駛。右車輛直行敢時不允許罪車輛左拐征，允許右崇拐。另設(shè)褲左拐時間顆。②車輛唐控制燈有饞直行（↑念）、左拐盒（←）和瘡右拐（→小）三個綠望燈、黃燈恥以及紅燈燥。③車輛植通行時間費為40秒達，由各方垮向設(shè)置的樂倒計時顯配示器顯示痛，向司機水提示剩余極時間。黃超燈持續(xù)時券間2秒。④行人示過馬路需繪提出申請掛，且只在歲車輛直行號時才響應(yīng)鏡行人的請豎求，行人生在申請得懲到響應(yīng)后韻方可穿越汪，穿越時退間為60商秒。⑤警沒察有權(quán)襪隨時指對定系統(tǒng)螺停在某誤個狀態(tài)梅，確保譽某個方暈向的車乘輛暢通塵。⑥暫不豬考慮連網(wǎng)羨要求?？刂破鞫〞r器行人請求指示燈警察控制秒脈沖發(fā)生器（2）確失定系統(tǒng)方農(nóng)案確定系統(tǒng)殲方案就是掌找出實現(xiàn)龜上述設(shè)計能要求的方另法。在確摩定系統(tǒng)方互案的過程悔中應(yīng)有意袖識的把系悄統(tǒng)分為控弓制子系統(tǒng)徹和數(shù)據(jù)子搶系統(tǒng)兩部知分。先畫洲出簡單的床流程圖，芝再將簡單蒜的流程圖洪逐步細化伏為描述系勤統(tǒng)操作的挑詳細流程鋪圖。由于設(shè)計晚要求中規(guī)提定車輛直持行時不允蔽許各路車受輛左拐通加行，須另溫設(shè)左拐時妙間。因此拔可以設(shè)置排以下四種叉車輛通行碧方式：①南棕北向的支直行和杠各路右迅拐；②李南北樓向的左鼻拐和各抽路右拐尸；③東摘西向直言行和各嗽路右拐剃；④金東西向趟的左拐亮和各路撐右拐。行人請求雄及警察控裂制可以認怖為是上述盯四個狀態(tài)歡轉(zhuǎn)換時產(chǎn)戒生的條件誦分支，由著控制器接紫受請求并件判斷是否訓(xùn)響應(yīng)。由導(dǎo)于警察控膏制的優(yōu)先課級最高，援所以流程杜圖中應(yīng)首佛先判斷警嚴察的控制泡。行人請遞求只能在病車輛直行帥時響應(yīng)，林車輛左拐鏟時不允許毛響應(yīng)行人鳴請求。（3）畫氧出工作流遭程圖（略宰）五、模食擬系統(tǒng)快設(shè)計多數(shù)電浮子系統(tǒng)閱一般都洽同時使雹用數(shù)字震和模擬棟兩類技抱術(shù)，兩濱者互為剃補充，愧發(fā)揮各映自優(yōu)勢獸。但對劇一個具豈體應(yīng)用顫系統(tǒng)而祥言，使?jié)h用技術(shù)免的側(cè)重拜點有所輝不同，從有的以腔數(shù)字為縮慧主，有咱的以模址擬為主糾。假設(shè)一個紋電子系統(tǒng)苗對獲得的槐模擬信號難不需要作弦復(fù)雜處理膨，也不作陡遠距離傳符送，最后餐的執(zhí)行機僵構(gòu)也用模嚼擬信號驅(qū)征動，在這坑樣的系統(tǒng)倉中用模擬等技術(shù)處理芒比較合理誰。1.模擬差系統(tǒng)特點與數(shù)字電苦子系統(tǒng)相籠比，模擬由電子系統(tǒng)恥有以下一嫂些特點。（1）稀工作在兔模擬領(lǐng)肢域中單亡元電路旨的種類兇多。例如，各輕種傳感器抱電路、電緒源電路、高放大電路階、音響電終路、視頻駕電路，性量能各異的袖振蕩、調(diào)好制、解調(diào)櫻等。（2）要肚求電路實緞現(xiàn)規(guī)定的株功能，更若要達到規(guī)擱定的指標(biāo)蘇。模擬電派路一般描要求工鴨作在線卷性狀態(tài)盡，因此刑電路的粥工作點四選擇、男工作點況的穩(wěn)定程，運行充范圍的瓶線性程由度，單牽元之間擔(dān)的耦合挑等都很重重要。（3）交系統(tǒng)的僵輸入單環(huán)元與信娘號源之呢間的匹屠配、系乒統(tǒng)的輸顆出單元聯(lián)與負載撤（執(zhí)行緒機構(gòu)）檢之間匹聲配。模擬系統(tǒng)便的輸入單座元要考慮蔑輸入阻抗翁匹配，提政高信噪比泉，抑制各剩種干擾和競噪聲。輸敞出單元與催負載的匹坑配，且輸拔出最大功滴率和提高爽效率等。（4）誰調(diào)試電慕路的難吸度。一般來足說模擬防系統(tǒng)的烏調(diào)試難喜度要大焦于數(shù)字吸系統(tǒng)的動調(diào)試難憐度，特總別是對挪于高頻艇系統(tǒng)或設(shè)高精度蠶的微弱蠶信號系梳統(tǒng)難度盟更大。廢這類系他統(tǒng)中的旅元器件來布置、尖連線、爛接地、丙供電、辟去耦等丙對性能題指標(biāo)影玩響很大難。要想介完成模梯擬系統(tǒng)鉛的設(shè)計罷，除了葉設(shè)計正質(zhì)確外，登設(shè)計人伏員具備亮細致的借工作作龍風(fēng)和豐列富的實扇際工作冤經(jīng)驗顯增得非常貍重要。（5）拔人工設(shè)康計在模案擬系統(tǒng)糠設(shè)計中醒仍起著合重要的好作用。當(dāng)前電子址系統(tǒng)設(shè)計途工作的自少動化發(fā)展肢很快，但皺主要在數(shù)劉字領(lǐng)域，近而模擬系些統(tǒng)的自動胳化設(shè)計進持展比較緩倚慢。2.模擬拒系統(tǒng)設(shè)計幸步驟總體方勺案設(shè)計吳：對系統(tǒng)功咬能、性能叛、體積、趁成本等多帳方面作權(quán)烈衡比較，顏確定方案港。有分立胸器件、功嚇能級集成惰電路、系妄統(tǒng)級集成援電路，直椒至ASI暈C電路，茫它們都可寨能適用系日統(tǒng)設(shè)計。劃分功能輸塊，設(shè)計話總框圖：根據(jù)系打統(tǒng)功能彈、總體勿指標(biāo)，丘按信號動流向劃喘分功能原塊。應(yīng)循考慮指胞標(biāo)分配墾、裝配撲連接合隙理性等采因素。功能電路史設(shè)計：根據(jù)各功或能電路的臥功能和指洗標(biāo)，完成收功能電路字的設(shè)計。備設(shè)計功能毒電路時應(yīng)錦首選集成羽電路，計充算該集成逮電路外部肢電路的參泛數(shù)。例如，考擴音系肆統(tǒng)的設(shè)意計?？蓜澐殖蓧ㄇ爸梅糯髥崞?、音調(diào)棉控制放大則器和功率警放大器。賠前置放大華器完成對暗輸入信號寄的匹配，乞頻率特性僵均衡；音暮調(diào)控制放動大器完成致音調(diào)的調(diào)爹節(jié)；功率享放大器完熄成功率輸辜出。在功敲能塊設(shè)計媽時，應(yīng)將武擴音系統(tǒng)欲總增益分慘配到各單爭元增益設(shè)譜計中。例如，耗數(shù)據(jù)采坦集系統(tǒng)市的前向充通道設(shè)騙計。通常劃煩分為輸血入放大壯器、濾答波器、黑取樣／陡保持電行路、多伏路模擬缺開關(guān)、鉆A／D互轉(zhuǎn)換器噸等，每原個功能努塊是根線據(jù)每個餃單元完灑成一個唐特定功密能劃分蠢。在采稍集系統(tǒng)需的前向寇通道設(shè)顧計中，慶要把總凱誤差合失理地分仍配到各紛功能塊萬。系統(tǒng)原襲理圖設(shè)運計：系統(tǒng)原理計圖的設(shè)計螞需要解決偽兩個方面削的問題，警單元電路發(fā)之間的耦伙合和整體嬸電路的配渣合。設(shè)計印刷燥電路板布聾線圖，考盟慮測試方魔案，設(shè)置起測試點：由于模資擬系統(tǒng)孫的特殊粘性，元吼件布置投和印刷摟電路板蘇布線顯攻得更為懸重要。挺例如，閥有用輸洽入信號牌很小，寬小到微察伏級，棍且各單顫元電路朋大都處席于線性碑工作狀摘態(tài)，對權(quán)干擾的嶼影響極檢為敏感蜜。最終判設(shè)計的凈模擬系此統(tǒng)能否嫂達到預(yù)塌期要求態(tài)，要經(jīng)再過調(diào)試貓和測量浪才能得符出。模擬系統(tǒng)陽設(shè)計與數(shù)露字系統(tǒng)設(shè)音計有很大菊差別：①模擬足系統(tǒng)自動乎化設(shè)計工冬具少，器餡件種類多幻玉，實際因棟素影響大龜，其人工研設(shè)計成分鳴比數(shù)字系妥統(tǒng)大的多狠，對設(shè)計標(biāo)者的知識章面和經(jīng)驗細要求高。②由臨于客觀榜環(huán)境的持影響，顆模擬電莖路、特徒別是小按信號、貿(mào)高精度德電路以頭及高頻濫、高速雁電路的胳實現(xiàn)遠糾不可能獄單由理片論設(shè)計售解決。溜它們與另實際環(huán)起境、元石器件性箱能、電年路結(jié)構(gòu)架等有著般密切關(guān)惡系。因虛此在設(shè)掌計模擬樹系統(tǒng)時誘，不單窯單是設(shè)惠計電路宗，還要疏選用正隊確的元廊器件，贈設(shè)計實帶現(xiàn)電路毒結(jié)構(gòu)，冊如印刷旺板設(shè)計訪，才能觸達到設(shè)趴計要求掉。3.基砍本單元豆模擬電已路（1）放碧大器集成運塞算放大壺器、數(shù)蘋據(jù)放大詠器、可拘編程數(shù)衰據(jù)放大挺器、隔嘆離放銜大器耽等（2）濾晝波器有源濾波兄器、無源科濾波器、具高通濾波肉器、低通次濾波器、韻LC濾波取器、螺旋貍濾波器、川聲表面波彈濾波器等（3）評接口電盯路A/D轉(zhuǎn)瘦換器、永D/A轉(zhuǎn)鋼換器、采章樣保持電媽路、傳感灰器電路、慨穩(wěn)壓電源邁等（4）蛙電源電豎路模擬線性取穩(wěn)壓電源嘗、數(shù)控穩(wěn)輝壓電源、州數(shù)控穩(wěn)流訪電源、開榆關(guān)穩(wěn)壓電刷源等（5）梯波形發(fā)發(fā)生與變步換電路波形發(fā)宵生電路填：正弦枕波振蕩帳電路、踏非正弦及波振蕩物電路、演石英晶權(quán)體振蕩聽電路波形變換脊電路：正奧弦波變方槳波、方波椒變?nèi)遣ɡ?、三角波會變方波、純?nèi)遣ㄗ冺樥也?、考三角波變瘡鋸齒波等4.模擬搭系統(tǒng)設(shè)計燙舉例（1）向設(shè)計任壺務(wù)設(shè)計一個個輸出電壓敘可調(diào)的數(shù)驕控直流電提壓源，數(shù)旋碼管顯示識輸出值。紐奉具體要求施如下：①輸謊出電壓擦2～雀20V周之間，尸調(diào)節(jié)單壤位為0趨.1V亞；②電酬壓穩(wěn)定俗度（△逢VO/V）乏小于0索.2％犬，紋波它電壓小搭于10盲mV；③輸候出電流佩1A侵；④輸出裁電壓值由掃數(shù)碼管顯腫示，設(shè)置棒“＋”、舍“—”鍵象分別控制弱輸出電壓論步進增減怕；⑤電源區(qū)應(yīng)具有輸楚出短路保瘡護和功率架器件的過艷熱保護功始能。（2）方鑄案論證方案一：梢根據(jù)任務(wù)滔要求，要博求實現(xiàn)輸基出電壓的屈數(shù)字控制宰和數(shù)字顯型示，考慮虧利用數(shù)模醬轉(zhuǎn)換器（閑DAC）芬和邏輯電淋路控制常葡用的線性報穩(wěn)壓電源飽。整流濾波電路調(diào)整管保護電路顯示單元誤差放大邏輯控制DAC輸出邏輯控制鼓部分若采飼用中小規(guī)次模器件實料現(xiàn)，繁瑣廢而且對可圾靠性及抗江干擾能力股會帶來一沉些影響。湖邏輯控制電電路可以叨采用單片攔機，便于賭系統(tǒng)的功篩能擴展。方案二：迷DAC唐可以很方逃便地實現(xiàn)但程控電源拆的基本功圍能，DA舟C輸入的引數(shù)字量可別以由撥盤太開關(guān)設(shè)定員或用單片惡機控制。?？杉庸β拾》糯箅娐凤?，滿足系雄統(tǒng)要求。趙方案二的區(qū)輸出部分終不再用傳縮慧統(tǒng)的調(diào)整仁管。由于離功放輸出壯的波形與院DAC輸闖出波形相都同，因此鍵該系統(tǒng)可筒以很容易椅地實現(xiàn)具各有功率輸屯出的信號泉發(fā)生器。顯示單元功率放大數(shù)字量控制DAC輸出方案三：貓設(shè)計任務(wù)借中提出的沸輸出電壓前、電流值既不大，輸托出電壓可課調(diào)范圍不率寬，因此斜直接選用勇集成三端仍穩(wěn)壓器，爹這類芯片激內(nèi)部都有揭過流和過釀熱的保護馬電路。例步如W11還7，額定掏電流可達久1.5A霞，輸出電局壓的調(diào)節(jié)賺范圍為1吊.2～3粉7V，內(nèi)葵部有過熱漢和過流保瓦護電路。門所以采用代這種芯片驕為主體組偵成所要求塑的系統(tǒng)比探較合理。六、微機廚系統(tǒng)設(shè)計1.微爺機系統(tǒng)句組成以微機讓系統(tǒng)為化核心，糠以人機削通道、高前向通咳道、后宗向通道界和相互撲通道為期橋梁，步完成對除被控對逃象的測爹控任務(wù)洽。微機菊主要是序由CP譽U、R被OM和選RAM弦等部分卡組成，硬是微機宰的主要宴組成部鍛分。微型計算機接口接口其他微機系統(tǒng)外部設(shè)備外部設(shè)備接口相互通道人機通道后向通道前向通道人機通道蛇一側(cè)的外素部設(shè)備包遵括打印機鞭、顯示器覆、鍵盤以券及軟、硬況盤等。右側(cè)信號千形式有模檢擬量、數(shù)腐字量、開心關(guān)量和脈興沖量，這拾四種形式羊的信號有誘輸入信號能也有輸出睜信號。由模擬量稻傳感器、甚數(shù)字量傳竹感器、開依關(guān)量傳感臥器和脈沖盼量傳感器蹲以及相應(yīng)爺?shù)慕涌诮M斷成輸入通銅道，也稱封為前向通學(xué)道。輸出通道規(guī)產(chǎn)生相應(yīng)殊的控制量認：模擬量秀輸出、數(shù)布字量輸出歸、開關(guān)量融輸出和脈輔沖量輸出越，輸出通冷道也被稱糟為后向通賭道。在較大賞規(guī)模的份測控系蔬統(tǒng)中，賀各微型舌計算機活之間實券現(xiàn)相互買之間的脾通信與辮控制，行其通道牛接口被兄稱為相跑互通道姜。2003君年簡易智勸能電動車承（E題）設(shè)計任盡務(wù)：設(shè)計并僻制作一黎個簡單岔智能電來動車，俊在涂有陣5cm遼寬黑色犬邊線、攤2cm吵寬黑色報引導(dǎo)線蹲的白紙幼鋪成的教跑道上躲行駛。跑道示蠶意圖：設(shè)計要育求：設(shè)計并制勉作一個簡遙單智能電饅動車，在騾涂有5c匆m寬黑色聚邊線、2滅cm寬黑笛色引導(dǎo)線鬼的白紙鋪圖成的跑道邪上行駛。1、基本口要求（4羨0分）（1）錯車從起尺跑線出劑發(fā)（車扶體不超冰起跑線加），沿線引導(dǎo)線強到達B排點。在哄“直道洗區(qū)”鋪秘設(shè)的白低紙下沿巖引導(dǎo)線銅埋有1提~3塊尿?qū)挾葹樽?5c姿m、長由度不等梅的薄鐵刃片。檢椒測到薄具鐵片時沙需立即孟發(fā)出聲寫光指示絞信息，揮并實時纏存儲、東顯示在鄰“直道未區(qū)”檢亂測到的陵薄鐵片倍數(shù)目。較（15姑分）（2）慕車到達械B點以修后進入畏“彎道超區(qū)”，區(qū)沿圓弧傲線到C鍬點（也器可脫離零圓弧