目錄
1電子系統設計基礎1.1電子系統概論
1.1.1電子系統
1.1.2現代電子系統設計的新特點
1.2電子系統設計教學環節
1.2.1目的與要求
1.2.2系統設計的教學過程
1.3電子系統設計的一般方法與步驟
1.3.1電子系統設計基本方法
1.3.2電子系統設計一般步驟
1.4電子系統的安裝與調試
1.4.1電子系統的安裝
1.4.2電子系統的調試
1.5電子系統的故障分析與排除
1.5.1常見故障的原因
1.5.2常見故障的診斷方法
1.5.3常見故障及其排除
1.6電子系統的抗干擾技術
1.6.1常見干擾源
1.6.2常見的抗干擾措施
主要參考文獻
2感測器及其套用
2.1感測器概論
2.1.1感測器的分類
2.1.2感測器的基本性能參數
2.1.3感測器輸出信號的特點
2.2感測器電子電路
2.2.1感測器電子電路的設計號求
2.2.2典型感測器電子電路的組成
2.3常用感測器及其套用實例
2.3.1溫度感測器
2.3.2霍爾元件及霍爾感測器
2.3.3光電感測器
2.3.4壓阻式壓力感測器
2.3.5超音波感測器
主要參考文獻
3電子系統設計中常用的數值處理方法
3.1非線性補償技術
3.1.1非線性函式補償法
3.1.2線性插值法(多段折線逼近法)
3.1.3曲線擬合的最小二乘法(二次拋物線插值法)
3.1.4三次樣條函式插值法
3.1.5查表法
3.2數值積分與數值微分
3.2.1數值微分
3.2.2數值積分
3.3標度變換
3.3.1標度變換原理
3.3.2線性信號的標度變換
3.3.3非線性信號的標度變換
3.4數字濾波技術
3.4.1濾波器的原理與分類
3.4.2數字濾波器的設計方法
3.4.3IIR與FIR濾波器的比較
3.4.4常用的簡單數字濾波器
主要參考文獻
4PID控制技術
4.1引言
4.2數字PID控制算法
4.2.1位置式PID控制算法
4.2.2增量式數字PID控制算法
4.3數字PID控制算法的改進
4.3.1積分分離PID控制算法
4.3.2遇限削弱積分PID控制算法
4.3.3不完全微分PID控制算法
4.3.4微分先行PID控制算法
4.3.5帶死區的PID控制
4.4PID控制器參數整定
4.4.1模擬PID控制器參數整定
4.4.2數字PID控制器的參數選擇和採樣周期選擇
4.5PID程式設計
4.5.1位置式PID算法程式設計
4.5.2增量式PID算法程式設計
主要參考文獻
5電子系統的數據傳輸與通信
5.1RS-232C串列接口及套用
5.1.1RS-232C匯流排接口標準及電氣特性
5.1.2RS-232C電子轉換晶片介紹
5.1.3RS-232C接口的主要缺點
5.1.4RS-422A/485匯流排接口標準及其套用
5.1.5PC機與單片機的串列通信
5.2並行接口及數據傳輸
5.2.1PC機並行印表機接口各信號作用
5.2.2EPP模式的連線埠暫存器
5.2.3PC機與單片機的並行數據傳輸
5.3USB接口簡介
5.3.1USB接口的背景
5.3.2適用對象和目標
5.3.3設計原則
5.3.4USB性能
5.3.5USB2.0
5.3.6USB匯流排接口控制器晶片CH375簡介
5.3.7USB匯流排接口控制器晶片CH375套用舉例
主要參考文獻
6現場可程式套用技術
6.1現場可程式門陣列FPGA
6.1.1概述
6.1.2FPGA器件的基本結構
6.1.3FPGA器件的配置
6.1.4FPGA器件設計流程
6.1.5圖形輸入檔案
6.2現場模擬可程式技術
6.2.1AN10E40晶片介紹
6.2.2AN10E40工作模式0使用方法舉例
6.2.3藉助I2CEEPROM的工作模式0使用方法舉例
6.2.4AN10E40工作模式1使用方法舉例
主要參考文獻
7電子系統設計實例
7.1簡易數字頻率計
7.1.1總體方案設計與論證
7.1.2模組電路設計與參數計算
7.1.3系統電路的實現
7.1.4誤差分析
7.1.5軟體設計
7.1.6系統調試與指標測試
7.2數字式工頻有效值多用表
7.2.1總體方案設計與論證
7.2.2模組電路設計與參數計算
7.2.3軟體設計及流程
7.2.4系統調試與指標測試
7.3簡易數字式存儲示波器
7.3.1總體方案設計與論證
7.3.2模組電路設計與實現
7.3.3軟體設計
7.3.4系統調試與指標測試
7.3.5系統性能分析
7.4簡易邏輯分析儀
7.4.1總體方案設計與論證
7.4.2系統設計
7.4.3軟體設計
7.4.4系統調試與指標測試
7.5低頻數字式相位測量儀
75.1總體方案設計與論證
75.2理論分析與具體電路實現
75.3軟體設計與流程圖
75.4系統調試與指標測試
75.5結果與誤差分析
7.6液體點滴速度監控裝置
7.6.1總體方案設計與論證
7.6.2理論分析與計算
7.6.3系統測試及數據
7.6.4數據分析和處理
7.6.5設計完成情況
8電子系統調試技術
8.1開環系統調試方法
8.2.1電子秒表的調試
8.1.2單級放大器模組電路的調試
8.1.3反相比例放大器
8.2閉環系統調試方法
8.2.13個反相器構成的多諧振盪器的調試
8.2.2集成運算放大器構成的三角波發生器的調試
8.3單片機系統調試方法
8.3.1簡單單片機程式調試
8.3.2單片機最小系統驗證
8.3.3單片機P1口的測試
8.3.4調試軟體延時程式
8.3.5單片機串口的測試
8.3.6調試A/D轉換模組電路
8.3.7調試D/A轉換模組電路
8.3.8單片機擴展外部數據存儲器的測試
8.3.9調試中斷服務程式
9電子系統電路設計中硬體的選擇
9.1處理器選擇
9.1.1單片機
9.1.2嵌入式處理器
9.1.3數位訊號處理器
9.1.4現場可程式器件
9.2接口電路選擇
9.3外圍元器件選擇
9.4系統設計的造價考量
附錄A電子系統設計思考題及答案
附錄B單片機基本概念檢測題
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