电子技术综合设计教程

前言

第1章概述

1.1浅谈单片机的应用

1.2EDA与单片机技术

1.2.1FPGA/CPLD和EDA技术

1.2.2FPGA/CPLD与单片机

1.3单片机的选择

1.4开发51系列单片机编程语言

1.5嵌入式系统及其发展

1.5.1嵌入式系统的定义与特点

1.5.2嵌入式系统的种类与发展

1.5.3嵌入式处理器

1.5.4嵌入式系统的独立发展道路

1.5.5如何选择嵌入式微处理器

1.5.6未来嵌入式技术展望

1.6SOC与单片机应用技术的发展

1.6.1SOC技术与应用概念

1.6.2SOC的应用概念

1.6.3SOC技术中的单片机

1.7DSP技术的最新发展及其应用现状

第2章通用型电子系统设计原则

2.1概述

2.2电子系统设计的方案论证

2.3电子系统设计的总线选择

2.4电子系统总体设计原则

2.5基于模拟器件的电子系统设计流程

2.6基于数字器件的数字系统设计流程

2.7通用型电子系统的安装和调试

2.8基于微处理器的智能型电子系统设计与调试方法

2.9编写设计报告(论文)

2.10电子系统的电源设计

2.11电子系统的软件设计流程

2.12智能型电子系统的可靠性

2.13影响智能型电子系统可靠性的因素

第3章典型设计举例

3.1音频功率放大器及其测试电路

3.1.1设计任务书

3.1.2方案论证与比较

3.1.3理论分析与计算

3.1.4调试

3.1.5数据测试

3.2数控直流电流源

3.2.1任务书

3.2.2方案论证与比较

3.2.3理论分析与参数计算

3.2.4系统原理框图

3.2.5系统各模块电路的设计

3.2.6单片机软件设计

3.2.7调试实践

3.2.8测试数据及结果分析

3.3煤矿井下主排水泵综合保护装置

3.3.1概述

3.3.2方案设计

3.3.3整体方案的设计

3.3.4井下排水泵综合保护部分方案设计

3.3.5井下水仓水位测量与显示部分方案设计

3.3.6硬件设计

3.3.7软件设计

3.4低频数字式相位测量仪设计

3.4.1设计任务书

3.4.2方案论证与比较

3.4.3总体设计

3.4.4测试数据及测试结果分析

第4章电子综合设计抗干扰技术

4.1单片机系统可靠性技术

4.1.1单片机自身的抗干扰措施

4.1.2单片机系统中常用的干扰抑制元件

4.1.3提高单片机系统抗干扰能力的主要手段

4.1.4印制电路板的布线与工艺

4.2如何提高电子产品的抗干扰能力和电磁兼容性

4.3软件抗干扰技术

4.3.1CPU抗干扰技术

4.3.2输入输出的抗干扰技术

4.4印制电路板设计的原则和抗干扰措施

4.4.1PCB设计的一般原则

4.4.2PCB及电路抗干扰措施

4.5值得注意的单片机控制板的设计原则

第5章AHDL语言及其应用

5.1AHDL设计的基本结构

5.2节点和数组

5.2.1节点和数组的记法

5.2.2AHDL中的数字

5.3布尔等式

5.3.1逻辑运算符

5.3.2算术运算符

5.3.3关系运算符

5.3.4运算符的优先级

5.4AHDL中的关键字和保留标识符

5.5AHDL设计的常用语法结构

5.5.1条件逻辑语句(IF，ELSE，EISIF)

5.5.2CASE逻辑语句

5.5.3IFTHEN和CASE比较

5.5.4真值表TABLE的用法

5.5.5FOR...Generate、Constant及Default语句的用法

5.5.6FUNCFION符号名()RETURN(...)及INCLUDE语句的用法

5.5.7PARAMETERS语句的用法

5.6其他语句的用法

5.7时序逻辑电路

5.7.1基本时序电路单元及使用

5.7.2计数器设计

5.7.3分频器的设计

5.7.4数字钟设计举例

5.8状态机的描述

5.8.1状态机的结构

5.8.2状态机的状态变量指定

5.8.3单热点编码状态机

5.8.4无效状态的处理

5.8.5状态机的导人与导出

5.8.6隐含状态机的使用

5.9漏极开路及双向I/O的用法

5.9.1三态总线及漏极开路输出的描述

5.9.2双向I/O口的描述

5.10AHDL语言综合应用设计举例

第6章VHDL语言简介

6.1概述

6.1.1VHDL语言简介

6.1.2VHDL语言的主要特点

6.2VHDL语言的基本结构

6.2.1概述

6.2.2VHDL语言的基本结构及其语法规则

6.2.3VHDL语言构造体的子结构与描述方法

6.2.4库

6.3VHDL语言的数据类型及运算操作符

6.3.1VHDL语言的数据对象及其分类

6.3.2VHDL语言的数据类型

6.3.3VHDL语言的运算操作符

6.4VHDL顺序语句

6.4.1赋值语句

6.4.2流程控制语句

6.4.3case语句

6.4.4loop语句

6.4.5NEXT语句

6.4.6EXIT语句

6.4.7Wait语句

6.4.8顺序语句中子程序调用语句

6.4.9返回语句

6.4.10空操作语句

6.4.11Assert语句

6.4.12决断函数

6.5VHDL语言的并行语句描述

6.5.1条件信号带人语句

6.5.2选择信号代入语句

6.5.3元件例化语句

6.5.4并行赋值语句

6.6属性描述与定义语句

6.6.1数值类属性

6.6.2函数类属性

6.6.3信号类属性

第7章单片机C51开发与应用

7.1单片机C语言开发概述

7.1.1C语言与汇编语言

7.1.2C51对标准C语言的扩展

7.1.3C51开发流程

7.2单片机C语言开发工具KEILμVISION2

7.2.1KEILμVISION2

7.2.2KEILμVISION2使用教程

7.3C51开发实例

7.3.1报警发生器

7.3.2广告灯的左移右移

7.3.3动态数码显示技术

第8章器件常用下载技术

8.1CPLD器件的配置与编程下载

8.1.1概述

8.1.2编程下载操作步骤

8.1.3AlteraCPLD器件的配置与下载

8.2基于AT89S5X系列单片机的ISP编程

8.2.1ISP技术简介

8.2.2基于ISP技术的下载电缆

8.2.3基于ISP技术的下载电缆的编程实现

8.2.4ISP协议的分析与实现

第9章电子系统设计中的常用接口技术

9.1单片机系统中的红外通信接口

9.1.1红外通信的基本原理

9.1.2硬件电路设计

9.1.3软件设计

9.2RS-485接口芯片介绍及应用中的有关问题

9.2.1引言

9.2.2RS-485接口标准

9.2.3节点数及半双工和全双工通信

9.2.4应用中的常见问题

9.3PC和多单片机通信的一种方法

9.3.1概述

9.3.2硬件设计

9.3.3软件设计

9.4PC与单片机MCS-51的通信

9.4.1概述

9.4.2PC的串行通信硬件环境

9.4.3使用查询方法的串行通信程序设计

9.4.4使用中断的串行通信程序设计

9.4.5MCS-51串行通信

9.4.6关于RS-485

第10章电子技术综合设计实践

10.1利用EAB扩展单片机的RAM

10.2基于CPLD的单片机与ADC的接口设计

10.3基于CPLD的单片机与DAC的接口设计

10.4基于CPLD的单片机扫描键盘接口设计

10.5CPLD与计算机双工通信设计

10.6CPLD与计算机并行口通信设计

10.7乐曲演奏电路设计

附录CPLD-单片机综合实验开发装置简介

参考文献

　　如何培养和提高电子信息类专业大学生的电子系统设计能力，使学生迅速掌握数字电子技术、模拟电子技术、电子设计自动化、单片机、CPLD等设计技术，实验和课程设计等教学环节起着非常重要的作用。本书是作者在近年来为学生讲课的讲稿基础上进行编写的，首先综述了目前比较常用的单片机、DSP、SOC、嵌入式、EDA等电子技术，介绍了电子系统设计的原则、系统抗干扰技术、常用接口技术、器件常用下载技术等；通过典型实例介绍了电子系统设计的方法、步骤。此外，本书还结合目前比较流行的AHDL和VHDL的语法及其应用进行了介绍。　　“电子技术综合设计教程”主要以综合应用模拟电子技术、数字电子技术、单片机系统设计技术、电子设计自动化(EDA)技术和现代电子技术进行电子系统的设计，具有较强的实践性，是培养学生进行电子系统综合设计能力与实践能力的重要课程。　　本书既是作者多年来培训和指导全国大学生电子设计竞赛工作的经验总结，也是作者在近几年来综合应用电子技术在科研工作中的成果。本书是作者在近年来为学生讲课的讲稿基础上进行编写的，首先综述了目前比较常用的单片机、DSP、SOC、嵌入式、EDA等电子技术，介绍了电子系统设计的原则、系统抗干扰技术、常用接口技术、器件常用下载技术等；通过典型实例介绍了电子系统设计的方法、步骤。此外，本书还结合目前比较流行的AHDL和VHDL的语法及其应用进行了介绍；最后，本书还精心设计了电子技术综合实践。　　本书适用于电类、信息类等专业学生使用，并可作为电路设计工程师的叁老书籍。