单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电子系统设计,福州大学物信学院通信工程系,导 言,复杂系统结构的电子产品已经大众化,手机、电脑、数码相机等,导 言,大学生电子设计竞赛,从前几届电子设计竞赛的试题来看，可以归纳成5类：,电源类,信号源类,无线电类,仪器类,数据采集与控制类,课程目的,理解系统的定义和复杂系统的特点；,在理解电子系统的一般化设计方法与步骤的基础上，以系统高层设计理念为指导，深入理解与掌握各种具体电子系统的设计方法与步骤，并能与时俱进地将新器件和新工艺运用到设计中去,学会根据任务选择合适的EDA工具以及设计流程进行电子系统的设计;,能够完成一些中等难度与规模的电子系统的系统级与子系统级的设计。,主要参考资料,参考教材,黄智伟 编，全国大学生电子设计竞赛训练教程，电子工业出版社，2005年,毕满清编，电子技术实验与课程设计（第3版），机械工业出版社，2005年,何小艇 编著，电子系统设计，浙江大学出版社，,互联网,http:/,http:/,课程介绍,主要内容,电子系统设计导论,常用电子元器件,信号处理电路设计(放大器、滤波器等),常用单元电路,智能型电子系统的设计,与应用紧密结合，“理论够用、实用为主”,任课教师联系方式,郑明魁,E-mail：,电话：,第一讲 电子系统设计导论,主要内容,电子系统概述,电子系统设计方法,电子系统的设计步骤,电子系统设计流程,电子系统设计常用工具,1.1 电子系统概述,1、系统的定义,什么是系统？,由部件组成，能实现较复杂的功能,（不是一个单一的电路，要有输入、输出和其他控制电路）,（只能实现单一功能的通常不算系统）,系统是由,两个,以上各不相同且互相联系、互相制约的,单元,组成的、在给定环境下能够完成一定功能的综合体。这里所说的单元，可以是元件、部件或子系统。一个系统又可能是另一个更大的系统的,子系统。,1.1 电子系统概述,2、电子系统的定义,通常将由电子元器件或部件组成的能够产生、传输、采集或处理电信号及信息的客观实体称之为电子系统。,例如，通讯系统、雷达系统、计算机系统、电子测量系统、自动控制系统等等。,这些,应用系统,在功能与结构上具有高度的综合性、层次性和复杂性。这类系统的设计与分析方法是本章讨论的中心。,思考,：电子系统、网络、电路之间的区别与联系。,电子系统基本类型,模拟电子系统,数字电子系统,模拟数字混合电子系统,以MCU、DSP为核心的电子系统,PLD ASIC SOC,1.2 电子系统设计方法,自顶向下,自底向上,自顶向下,与,自底向上,相结合,何谓顶？,顶,系统的功能,何谓底？,底,最基本的元、器件，甚至是版图,1.2 电子系统设计方法,1、系统的结构,由顶至底有：,系统,子系统,部件(功能模块),单元电路,元、器件,版图,自顶向下,1.2 电子系统设计方法,2、自顶向下法的优点,尽量运用概念（抽象）描述、分析设计对象，不过早地考虑具体的电路、元器件和工艺,抓住主要矛盾，不纠缠在具体细节上，控制设计的复杂性,概念驱动法,自底向上,1.2 电子系统设计方法,3、自底向上的特点,优点,在系统的组装和调试过程中很有效,可利用前人的设计成果,缺点,部件设计在先，设计系统时将受这些部件的限制，影响：,系统性,易读性,可靠性,可维护性,以功能模块为基础的自上而下的设计方法,1.3 电子系统设计的步骤,调查研究,方案论证,单元设计,组装调测,总结报告,1.4 电子系统设计流程,以模拟器件为核心的电子系统设计流程,以标准数字集成电路为核心的电子系统设计流程,以MPU和MCU为核心的电子系统设计流程,以PLD为核心的电子系统设计流程,以ASIC为核心的电子系统设计流程,以SOC为核心的电子系统设计流程,1.4.3 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、性能测试,1.5 电子系统设计常用工具,设计工具软件,模、数电路仿真,pSpice、EWB、Multisim,电路板设计工具,Protel、PowerPCB、ORCAD,单片机开发软件,Keil C51、伟福等仿真器配套软件、MCU厂商配套软件,Proteus嵌入式系统仿真与开发平台,1.5 电子系统设计常用工具,DSP开发软件,CCS（TI）、VisualDSP（ADI）,Matlab、Simulink、Systemview,ARM开发软件,ADS、RealView、Embest IDE for ARM等,SoC设计软件,Candence、Synopsys、Mentor、Synplicity等公司的开发套件,QuartusII、MaxPlusII（ALTERA）,ISE（XILINX）,1.5 电子系统设计常用工具,电路板设计工具,Protel、PowerPCB、ORCAD,电子系统的构成,系统结构与组成,微处理器，存储器,信号调理与驱动,输入输出接口（通道）,输入输出设备,通讯接口,系统译码与控制,电源,电子系统的构成,电子系统的构成,处理器的选择：,通用CPU,单片机 51 PIC,嵌入式处理器 ARM,DSP,ASIC,电子系统的构成,存储器的选择：,EPROM、FLASH、EEPROM,SRAM、NOVRAM,双口RAM、FIFO,串行存储器,电子系统的构成,IO接口电路的选择：,74、CD4000小规模IC,Intel82XX可编程接口芯片,可编程器件PLD,GAL、PAL、CPLD、FPGA,ADC、DAC,PSD,I2C总线器件,电子系统的构成,通信接口电路的选择：,IEEE488接口,RS232、RS485接口芯片,CAN Bus接口,PCI桥,USB接口,SPI,I2C,电子系统的构成,系统管理器件：,复位管理,系统时钟,电源管理,实时时钟,Watch Dog,电子系统的构成,集成电路选择的非技术性因素,制造公司的状况,芯片的应用前景,芯片的供货渠道,技术支持状况,开发环境的方便性,开发环境的经济性,电子系统的构成,集成电路信息的获得渠道：,教科书、参考书,论文(期刊、论文集、文本),中国期刊网（主题搜索）,公司数据手册、数据光盘,芯片制造公司网站、代理商网站,网络搜索引擎,电子系统的构成,常见电子工程类搜索：,Google:,http:/,最强大的搜索引擎,21,IC:,器件搜索,:,http:/,中国芯片手册网,:,http:/www.,华中大在线,:,武汉力源:,强大的搜索功能，提供按厂商查询、按器件分类查询，提供芯片代理,ICMiner:,可以提供芯片供应商的名称和联系方法,电子系统的构成,常用的设计网站,:,21IC中国电子网,周立功单片机网,http:/,老古开发网,/,电子工程专辑网站,其他,微波论坛 中国PCB技术网 可编程逻辑器件中文网站,电子系统的构成,MCU,ADI:,http:/ Semiconductor:,http:/,Intel:,Philips:,http:/,SST:,http:/,TI:,http:/,Winbond:,http:/,电子系统的构成,DSP,ADI:,http:/,Freescale(Motorola):,http:/,Ti:,Cypress:,http:/,电子系统的构成,ROM,EPROM,E2PROM,RAM,Atmel:,http:/,http:/,Seiko:,Dallas Semiconductor:,http:/,IDT:,Microchip:,http:/,Intersil:,ISSI:,http:/,Hitachi:,http:/,Cypress:,电子系统的构成,ADC、DAC、OP AMPs:,ADI:,http:/,Ti:,http:/,Maxim:,/,电子系统的构成,PLD（CPLD、FPGA）,Xilinx:,http:/,Altera:,http:/,Lattice:,http:/,