电子系统设计——第1章电子系统设计方法(讲稿)

1TM成都理工大学工程技术学院电子信息工程系《电子系统设计》第1章电子系统设计方法授课人：石坚（讲师）2TM2《电子系统设计》成都理工大学工程技术学院石坚教材及参考书3TM3《电子系统设计》成都理工大学工程技术学院石坚1电子系统设计作者：马建国等出版社：高等教育出版社2电子系统设计基础篇作者：余小平奚大顺出版社：北京航空航天大学出版社3电子系统设计专题篇作者：黄虎奚大顺等出版社：北京航空航天大学出版社4电子线路综合设计作者：谢自美出版社：华中科技大学出版社5全国大学生电子设计竞赛系统设计作者：黄智伟出版社：北京航空航天大学出版社其它参考书4TM4《电子系统设计》成都理工大学工程技术学院石坚本次课授课提纲课程性质、目的和任务电子系统概述电子系统设计方法典型电子系统举例5TM5《电子系统设计》成都理工大学工程技术学院石坚课程性质、目的和任务电子工程实训的重要专业理论课程以模电、数电、单片机、EDA技术等课程为先修课程训练电子设计知识综合运用能力；培养科学、系统、全面的综合设计素质；具备中小型电子系统设计能力为后续的毕业实习和毕业设计做好理论知识的储备6TM6《电子系统设计》成都理工大学工程技术学院石坚电子系统概述1、电子系统的定义及构成7TM7《电子系统设计》成都理工大学工程技术学院石坚电子系统概述2、电子系统的分类模拟电子系统对讲机无线遥控门铃8TM8《电子系统设计》成都理工大学工程技术学院石坚电子系统概述2、电子系统的分类数字电子系统9TM9《电子系统设计》成都理工大学工程技术学院石坚电子系统概述2、电子系统的分类单片机系统10TM10《电子系统设计》成都理工大学工程技术学院石坚电子系统概述2、电子系统的分类DSP系统11TM11《电子系统设计》成都理工大学工程技术学院石坚电子系统概述2、电子系统的分类嵌入式系统12TM12《电子系统设计》成都理工大学工程技术学院石坚电子系统设计方法1、一般方法自顶向下设计法自顶向下的设计方法自底向上的设计方法以自顶向下方法为主导，并结合使用自底向上的方法13TM13《电子系统设计》成都理工大学工程技术学院石坚电子系统设计方法2、设计流程以模拟器件为核心的电子系统设计流程14TM14《电子系统设计》成都理工大学工程技术学院石坚电子系统设计方法2、设计流程以标准数字集成电路为核心的电子系统设计流程15TM15《电子系统设计》成都理工大学工程技术学院石坚电子系统设计方法2、设计流程以MPU和MCU为核心的电子系统设计流程确定任务，完成总体设计硬件、软件设计与调试系统总调、性能测定16TM16《电子系统设计》成都理工大学工程技术学院石坚电子系统设计方法2、设计流程以CPLD/FPGA为核心的电子系统设计流程17TM17《电子系统设计》成都理工大学工程技术学院石坚电子系统设计方法3、常用EDA工具电路仿真：Orcad、Multisim、Proteus。可编程逻辑器件设计：MaxplusII、QuartusII。PCB设计：Protel、PowerPCB、Cadence18TM18《电子系统设计》成都理工大学工程技术学院石坚4、常用电子系统常用调试设备及装配工具19TM19《电子系统设计》成都理工大学工程技术学院石坚典型电子系统实例——数字定时器铵油炸药生产流程定时定时定时定时1、数字定时器在炸药混装车中的应用20TM20《电子系统设计》成都理工大学工程技术学院石坚2、功能要求（1）定时时间的设置范围为1-99分，开机上电后的隐含值为10分，采用LED数码管显示，定时时间可任意设置。（2）定时器控制一个交流220V、1A的用电设备，上电时不允许用电设备瞬间通电。（3）定时时间设定后，启动计时，用电设备通电，同时显示器逐分倒计时。其间，分个位数码管的小数点每秒闪亮一次；计时到0分时，切断用电设备电源。（4）计时误差：100分误差±10s。21TM21《电子系统设计》成都理工大学工程技术学院石坚在明确设计系统的性能要求的基础上进行调研，吸收前人经验，开阔自己的思路。利用“中文科技期刊数据库（VIP）”、“中国期刊全文数据库”等数据库进行网络查询，并对资料进行搜集筛选。3、整体方案调研22TM22《电子系统设计》成都理工大学工程技术学院石坚4、整体方案论证采用自顶向下的拼凑法构成系统方框图23TM23《电子系统设计》成都理工大学工程技术学院石坚4、整体方案论证方案1：中、小规模集成电路构成的数字定时器24TM24《电子系统设计》成都理工大学工程技术学院石坚4、整体方案论证方案2：基于CPLD/FPGA的数字定时器25TM25《电子系统设计》成都理工大学工程技术学院石坚4、整体方案论证方案3：基于MCU的数字定时器26TM26《电子系统设计》成都理工大学工程技术学院石坚5、硬件电路设计MCU的选择27TM27《电子系统设计》成都理工大学工程技术学院石坚5、硬件电路设计LED数码显示管的选择28TM28《电子系统设计》成都理工大学工程技术学院石坚5、硬件电路设计电磁继电器的选择固态继电器（SSR）性能虽好，但价格较高，弃用29TM29《电子系统设计》成都理工大学工程技术学院石坚5、硬件电路设计总体硬件电路设计图30TM30《电子系统设计》成都理工大学工程技术学院石坚5、硬件电路设计继电器驱动电路的其它设计方法31TM31《电子系统设计》成都理工大学工程技术学院石坚6、程序设计（1）确定程序的整体架构本程序宜采用以系统时钟为核心的程序结构，本设计要用到以下几个时间量：10ms－每个数码管显示时间；20ms－按键去抖时间；0.5s－分个位LED小数点亮/灭时间；1s－计时的单位时间。最常见的主程序流程图32TM32《电子系统设计》成都理工大学工程技术学院石坚6、程序设计（2）硬件资源分配INT0：功能键KS，边沿触发；INT1：加键KAD，边沿触发P1.0~P1.7：LED段码输出，高电平有效P3.0LED数码管分十位阴极，低电平有效，K1P3.1LED数码管分十位阴极，低电平有效，K2P3.4继电器驱动输出，低电平输出有效，JT016位计时器，系统时钟，10ms中断一次T116位计时器，计时时钟，0.1ms中断一次33TM33《电子系统设计》成都理工大学工程技术学院石坚6、程序设计（3）画程序流程图（4）容错设计一个没有考虑容错的设计，包括一个程序，不能算一个完美的设计。（5）软件的简单抗干扰措施指令冗余软件陷阱软件看门狗34TM34《电子系统设计》成都理工大学工程技术学院石坚指令冗余和软件看门狗抗干扰原理详解指令冗余的抗干扰原理软件看门狗的抗干扰原理35TM35《电子系统设计》成都理工大学工程技术学院石坚附1：如何提高电子设计能力？1、多分析各种应用电路图和其工作原理说明。2、多进行实际动手制作。3、充分利用图书、期刊、网络等各种渠道了解新器件、新技术等。36TM36《电子系统设计》成都理工大学工程技术学院石坚附2：常用电子资料下载网址://://gzdzw.51.net://://://电子爱好者37TM37《电子系统设计》成都理工大学工程技术学院石坚祝各位同学学有所成！