普通高等院校：电子系统设计教程（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陆应华 编

图书标签:

• 电子系统设计
• 电路分析
• 模拟电子技术
• 数字电子技术
• 嵌入式系统
• 系统设计
• 高等教育
• 教材
• 电子工程
• 通信工程

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118060638

版次：2

商品编码：10359450

包装：平装

开本：16开

出版时间：2009-01-01

用纸：胶版纸

页数：208

字数：308000

内容简介

本教材从电子系统的基本概念开始，由浅入深，介绍了模拟电路子系统、数字电路子系统和单片机子系统的设计方法；介绍了电子系统设计中常见的抗干扰、电子设备热设计和可靠性设计等工程问题的处理；对美国Silicon Labs公司出品的当前流行使用的C8051F系列中的C8051mF020单片机做了较详尽的介绍，为使用者进一步应用C8051F系列器件奠定一定的基础。
本教材注重实用性，给出了较多的例子，通过例子尽可能反映出设计思路、设计特点和方法。同时，尽量给出设计流程，以便读者从整体上把握设计的各个环节，尽量将设计规则方法条理化，以便读者在电路设计时有所依据。
学习这本教材时，要求读者已学过模拟电子电路、数字电路、电子电路实验技术基础等前期课程。本教材适用于本科电类专业，也可供相关专业的技术人员参考。

目录

第1章 电子系统设计导论
1.1 电子系统概述
1.2 电子系统的设计
1.2.1 电子系统设计的一般方法
1.2.2 电子系统设计的一般步骤
1.2.3 设计文档的作用
1.2.4 传统手工设计步骤
1.2.5 电子系统设计的EDA方法
1.2.6 电子系统设计的三要素——人才、工具、库
1.3 各种电子系统设计步骤综述
1.3.1 数字系统设计步骤
1.3.2 模拟系统设计步骤
1.3.3 以微机（单片机）为核心的电子系统的设计步骤
1.4 电子系统设计选题举例
1.4.1 简易数控直流电源
1.4.2 频率特性测试仪
习题与思考题

第2章 模拟电路子系统的设计
2.1 模拟电路设计的特点
2.2 模拟系统设计简介
2.3 模拟电路设计的一般原则和步骤
2.4 常用单元电路
2.4.1 运算放大器及其应用
2.4.2 D／A转换器及其应用
2.4.3 A／D转换器及其应用
2.5 模拟电路设计举例
习题与思考题

第3章 数字电路子系统的设计
3.1 数字系统概述
3.1.1 数字系统的定义
3.1.2 数字系统设计的特点
3.1.3 数字系统设计的步骤
3.1.4 数字系统设计的方法
3.1.5 抗干扰措施
3.2 采用可编程逻辑器件的数字系统设计
3.2.1 采用可编程逻辑器件的数字系统设计方法
3.2.2 组合逻辑电路的设计
3.2.3 时序逻辑电路的设计
3.2.4 测试向量的编写
3.2.5 数字系统设计
习题与思考题

第4章 单片机应用系统设计
4.1 单片机应用系统概述
4.1.1 单片机应用系统的组成
4.1.2 单片机应用系统基本设计思想
4.1.3 单片机应用系统的开发过程
4.2 C8051F020单片机简介
4.2.1 C8051F020结构简介
4.2.2 片内存储器
4.2.3 JTAG调试和边界扫描
4.2.4 可编程数字I／0和交叉开关
4.2.5 可编程计数器阵列
4.2.6 串行端口
4.2.7 12位模／数转换器
4.2.8 8位模／数转换器
4.2.9 12位电压输出DAC
4.2.10 比较器
4.2.11 Silicon Iabs C8051F单片机开发工具简介
4.2.12 C8051F单片机开发工具集成开发环境IDE使用说明
4.2.13 Silicon Labs IDE的基本操作
4.3 实用系统设计方法
4.3.1 熟悉对象
4.3.2 确定系统的I／0点数和通道
4.3.3 选择单片机
4.3.4 确定存储器
4.3.5 选择I／0接口电路
4.3.6 进行系统设计
4.3.7 设计实验板并进行原理验证
4.3.8 利用开发系统检测调试实验电路
……
第5章 电子系统设计中的工程问题
第6章 电子系统设计举例
第7章 电子设计选题
附录
参考文献

精彩书摘

第1章 电子系统设计导论
1.1 电子系统概述
1.定义
1）系统的定义
关于系统的一般化定义有各种不同的表达方式，下面是一个比较准确且易于理解的定义：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。这个一般化的定义适用于任何类型的系统（包括物理的、非物理的、自然的与人工合成的系统等）。系统的基本特征是：在功能与结构上具有综合性、层次性和复杂性。这些特征决定了系统的设计与分析方法将不同于简单的对象。当今，人类科技和文明已达到相当高的水平，现行的已投入使用的各种系统以及正在研究的各种系统均达到了相当大的规模与复杂程度。因此，具有管理系统设计复杂性的能力，应作为培养当代大学生的目标之一。
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、传输或处理电信号及信息的客观实体称为电子系统。例如，通信系统、雷达系统、计算机系统、电子测量系统、自动控制系统等。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。应用系统的设计与分析方法是本章讨论的中心。
3）电子系统、网络、电路的区别与联系
众所周知，组成电子系统的主要部件包括了大量的、多种娄型的电子元器件和电路。电路亦称为电网络或网络。当研究一般的抽象规律时多用网络一词；反之，讨论一些指定的事物时则称为电路。一般来说，系统是比网络更复杂、规模更大的组合体。前面所列举的一些应用系统确实如此。然而，实际中常常将一些简单的网络或电路也称为系统。这是因为采用了研究系统的观点与方法学去观察与处理这类网络或电路的缘故。同一个事物作为系统研究时应注意其全局，而作为阿络问题研究时则关心其局部。例如，仅由一个电阻和一个电容组成的简单电路，在网络分析中，注意研究其各支路、回路的电流或电压；而从系统的观点来看，可以研究它如何构成具有微分或积分功能的运算器（系统）。这样的系统是一种系统方法学意义上的系统，可将它们称为方法学系统。

前言/序言

电子系统设计：原理、方法与实践 本书旨在为读者提供一个全面而深入的电子系统设计理论框架与实践指导。电子系统设计是一个复杂而多维的领域，它涵盖了从基础电子元件的选型、电路的搭建，到复杂集成电路的规划、系统级功能的实现，再到最终产品的测试与优化等一系列关键环节。随着科技的飞速发展，电子系统在我们的生活中扮演着越来越重要的角色，从微小的传感器到庞大的通信网络，无处不在的电子设备深刻地改变着我们的生活方式和工作模式。因此，掌握电子系统设计的方法与技术，对于培养优秀的电子工程师、推动科技创新具有至关重要的意义。 本书将系统地阐述电子系统设计的基本原理，深入剖析各种设计方法论，并结合丰富的实际案例，带领读者逐步掌握从概念到成品的完整设计流程。我们将首先从电子系统设计的基石——基础电子元器件入手。这部分内容将详细介绍电阻、电容、电感、二极管、三极管、场效应管等基本元件的特性、工作原理以及在电路中的作用。理解这些基本元件是构建任何电子电路的基础，我们将通过讲解它们的伏安特性曲线、等效电路模型以及在不同电路配置下的行为，帮助读者建立扎实的理论认知。此外，我们还将探讨一些常用的半导体器件，如运算放大器、稳压器、定时器等，介绍它们的核心功能和应用场景。 接着，我们将深入探讨模拟电路设计。模拟电路是电子系统的“血液”，负责处理和转换连续变化的信号。本书将涵盖一系列经典的模拟电路模块，包括但不限于放大器电路（共射、共集、共基、差分放大器等）、滤波器电路（低通、高通、带通、带阻滤波器）、振荡器电路（RC振荡器、LC振荡器、晶体振荡器）以及电源电路（线性电源、开关电源）。在讲解这些电路时，我们将侧重于其工作原理、设计参数的确定、性能指标的分析（如增益、带宽、噪声、失真度等）以及稳定性分析。我们将使用直观的数学模型和图示来说明电路的工作状态，并引导读者掌握如何根据具体需求选择合适的拓扑结构和元器件参数，从而设计出满足性能要求的模拟电路。 随后，本书将转向数字电路设计。数字电路是现代电子系统的“大脑”，负责处理和存储离散的二进制信息。我们将从最基本的逻辑门（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR）开始，介绍布尔代数的基本定律和定理，以及如何使用逻辑门组合实现各种逻辑功能。在此基础上，我们将详细讲解组合逻辑电路（如译码器、编码器、多路选择器、加法器）和时序逻辑电路（如触发器、寄存器、计数器、移位寄存器）。我们还会深入介绍有限状态机（FSM）的设计方法，这是一种强大的工具，用于描述和实现具有状态转换的数字系统。本书将强调如何使用硬件描述语言（HDL），如Verilog或VHDL，来描述和仿真数字电路，并介绍FPGA（现场可编程门阵列）和ASIC（专用集成电路）等可编程逻辑器件的设计流程，帮助读者理解如何将数字电路设计转化为实际的硬件实现。 随着系统复杂度的不断提升，微处理器和嵌入式系统设计成为电子系统设计中不可或缺的一部分。本书将介绍微处理器的基本架构，包括CPU（中央处理器）、存储器接口、输入/输出（I/O）接口等。我们将探讨指令集架构（ISA）的概念，以及不同类型的微处理器（如ARM、x86）的特点。对于嵌入式系统，我们将重点介绍嵌入式软件开发的基础，包括C/C++语言在嵌入式环境下的应用、实时操作系统（RTOS）的概念与使用、以及嵌入式设备的调试技术。我们将通过分析典型的嵌入式系统应用案例，例如智能家居控制器、工业自动化设备等，来展示如何将硬件和软件协同设计，构建功能完善的嵌入式系统。 通信系统设计是电子系统应用的重要分支。本书将介绍通信系统的基本概念，包括信号的调制与解调、信道编码与解码、多路复用技术等。我们将探讨几种常见的通信协议，如UART、SPI、I2C、USB等，并分析它们的通信原理和应用场景。对于无线通信，我们将介绍射频（RF）电路的基本原理，如天线、射频前端、功率放大器等，以及Wi-Fi、Bluetooth等无线通信技术的应用。我们将强调如何设计能够稳定可靠地进行信息传输的通信系统。 电源管理与功耗设计是现代电子系统设计中日益重要的考量因素。本书将深入探讨各种电源转换技术，包括线性稳压器和开关稳压器的工作原理、效率分析和设计方法。我们将重点关注低功耗设计技术，例如动态电压频率调整（DVFS）、功耗门控、低功耗模式等，并介绍如何通过硬件和软件的协同优化来延长电池寿命和降低运行成本。 系统级设计与验证是将各个子模块整合在一起，形成完整电子系统的关键步骤。本书将介绍系统级设计的方法论，包括自顶向下和自底向上的设计流程。我们将重点介绍仿真验证在电子系统设计中的重要性，包括单元级仿真、集成仿真和系统级仿真。我们将探讨各种验证技术，例如断言（assertions）、检查点（checkpoints）以及形式化验证等，以确保设计的功能正确性和鲁棒性。 最后，本书还将触及电子系统的可靠性与可制造性设计（DFM）。我们将讨论如何通过元器件选择、电路布局、热管理等方面的优化来提高电子系统的可靠性。对于可制造性设计，我们将介绍PCB（印刷电路板）设计规则、焊接工艺、组装工艺等，以确保电子系统能够高效、低成本地进行批量生产。 贯穿全书，我们将鼓励读者积极动手实践。本书将提供大量的设计实例和实验指导，涵盖从简单的LED闪烁电路到更复杂的数字信号处理模块。我们将鼓励读者使用EDA（电子设计自动化）工具，如Altium Designer, Cadence, Synopsys等，来进行电路仿真、PCB设计和硬件实现。通过这些实践活动，读者不仅能够加深对理论知识的理解，更能够培养解决实际工程问题的能力。 总之，本书致力于为读者构建一个扎实而全面的电子系统设计知识体系。我们希望通过系统性的理论讲解、深入的原理剖析和丰富的实践指导，帮助读者掌握电子系统设计所需的核心技能，为他们在电子信息领域的学习和职业发展奠定坚实的基础。无论您是初学者还是有一定经验的工程师，都能从本书中获得宝贵的知识和启发。

评分☆☆☆☆☆

我是一名刚刚步入大学校门的新生，对于《普通高等院校：电子系统设计教程（第2版）》这本书，我最大的感受是“豁然开朗”。在接触它之前，我对于“电子系统设计”这个概念，就像雾里看花，只知道大概的方向，但具体是什么样子，却一点都不清楚。这本书就像一道光，照亮了我前行的道路。它从最基础的电子元器件开始讲起，循序渐进地介绍如何将这些元器件组合成各种功能模块，再到如何将这些模块集成到一个完整的系统中。每一个章节都安排得非常合理，不会让人感到突兀或者难以理解。我喜欢书中大量的图示，那些精美的电路图和清晰的方框图，让我能够直观地看到电子系统是如何构成的。而且，书中使用的语言也非常通俗易懂，没有太多晦涩难懂的专业术语，这对于我这样的新手来说，简直是福音。通过阅读这本书，我不仅学习到了电子系统的基本原理，更重要的是，我培养了对电子设计产生浓厚的兴趣，也对未来的学习充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

这本《普通高等院校：电子系统设计教程（第2版）》真是帮了我大忙！我一直在寻找一本能够系统性地梳理电子系统设计脉络的教材，这本真的做到了。第一版我没有接触过，所以这次的第二版对我来说是全新的知识启蒙。书中的内容非常扎实，从最基础的数字逻辑，到复杂的微处理器架构，再到嵌入式系统的开发，几乎涵盖了电子系统设计的各个关键环节。作者在讲解原理的时候，不会仅仅停留在概念层面，而是深入到具体的电路实现和设计流程。比如，在介绍FPGA设计时，不仅仅讲了HDL语言的语法，还详细阐述了综合、布局布线等实际操作步骤，以及如何优化时序和功耗。我尤其欣赏书中对不同设计方法的比较分析，比如对比了ASIC和FPGA的优缺点，以及不同微处理器的适用场景。这让我能够更清晰地理解，在不同的项目需求下，应该选择哪种技术路径。而且，书中的案例分析也非常具有代表性，很多都是行业内真实应用的缩影，这让我感觉学到的知识是鲜活的、有用的，而不是纸上谈兵。虽然我还没有完全看完，但已经能预见到这本书会成为我未来学习和工作中不可或缺的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

我是一位电子工程专业的学生，对于《普通高等院校：电子系统设计教程（第2版）》这本书，我的感受可以用“醍醐灌顶”来形容。在学习过程中，我常常会遇到各种零散的概念和知识点，感觉就像在海边捡拾贝壳，虽然零散但都闪闪发光。这本书就像一个精心制作的宝箱，把这些知识点巧妙地串联起来，形成了一个完整的体系。书中对于基础理论的讲解非常清晰易懂，即使是初学者也能快速掌握。同时，它又不会回避深层次的问题，而是循序渐进地引导读者去理解更复杂的设计理念。我特别喜欢书中对于“系统思维”的强调，它不仅仅教我们如何设计一个模块，更重要的是教我们如何从整体的角度去审视一个电子系统，如何协调各个模块之间的接口和协作。例如，在讲解通信接口时，书中不仅列举了各种接口的标准，还详细分析了不同接口在数据传输速率、功耗、成本等方面的权衡，以及如何在实际项目中进行选择和设计。这本书的图文并茂，大量的电路图、流程图和仿真截图，极大地帮助我理解抽象的概念，让枯燥的理论变得生动有趣。

评分☆☆☆☆☆

《普通高等院校：电子系统设计教程（第2版）》这本书，给我的感觉就像一位经验丰富的老教授，在循循善诱地引导着学生。它的结构设计非常严谨，逻辑清晰，知识点之间过渡自然，不会让人产生断裂感。我特别欣赏书中在讲解复杂概念时，会先给出整体的框架，然后再逐个细化。这种“由大到小”的学习方式，非常有助于建立起对整个知识体系的全局认知。而且，书中对于不同电子系统设计的优劣势分析，以及各种设计方法的适用场景，都进行了深入的探讨，这让我能够跳出“就事论事”的思维模式，学会从更宏观的角度去思考问题。我喜欢书中在讲解某个技术点时，会引用大量的实例，并且对这些实例的背景、实现过程以及效果进行详细的分析。这种“案例驱动”的教学方式，不仅能够加深我对知识的理解，更能激发我的思考，让我主动去探索更深层次的原因。这本书的编排也相当人性化，页边空白处留有思考题和练习，鼓励读者主动动手去验证和巩固所学知识。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在电子行业摸爬滚打多年的工程师，重温《普通高等院校：电子系统设计教程（第2版）》，我看到了很多熟悉的影子，也学到了不少新的视角。这本书的优点在于，它能够将理论知识与实际应用紧密结合，这对于我们这些需要将所学转化为生产力的从业者来说至关重要。我发现书中很多章节的内容，都直接触及了我们在日常工作中会遇到的实际问题。例如，在性能优化方面，书中给出的多种方法和技巧，我都可以直接应用到我目前负责的项目中，这大大节省了我摸索的时间。而且，这本书并非一成不变地照搬老旧的知识，它也融入了许多前沿的技术和设计理念，比如对低功耗设计、高可靠性设计等内容的深入探讨，这让我感到这本书与时俱进，能够帮助我跟上行业的发展步伐。书中对工程伦理和项目管理也有所涉及，这方面的知识往往容易被技术书籍所忽视，但却对一个成功的电子项目至关重要。总而言之，这本书不仅是一本技术教程，更是一本能够提升工程师综合素质的宝典。