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目录1

第1章 电子系统设计导论1

1.1 电子系统概述1

1.1.1 电子系统的构成1

1.1.2 电子系统设计的基本原则1

1.1.3 电子系统的设计方法2

1.2 电子系统设计流程3

1.2.1 以模拟器件为核心的电子系统设计流程3

1.2.2 以标准数字集成电路为核心的电子系统设计流程6

1.2.3 以MPU和MCU为核心的电子系统设计流程7

1.2.4 以PLD为核心的电子系统设计流程8

1.2.5 以ASIC为核心的电子系统设计流程10

1.2.6 以SOC为核心的电子系统设计流程12

2.1.2 传感器的分类15

2.1.1 传感器的组成15

2.1 传感器概述15

第2章 传感器15

2.1.3 传感器的参数17

2.2 温度传感器18

2.2.1 热敏电阻器18

2.2.2 铂热电阻20

2.2.3 AD590绝对温度-电流传感器20

2.2.4 LM35/45摄氏温度-电压传感器23

2.3 光传感器25

2.3.1 光敏器件25

2.3.2 热释电人体红外传感器27

2.4 其他传感器30

2.4.1 压敏电阻器（VSR）30

2.4.2 霍耳传感器30

2.4.3 气敏传感器33

3.2 分立元件放大器的设计35

3.1 放大器概述35

第3章 放大器35

3.2.1 三极管放大器的设计36

3.2.2 场效应管放大器的设计40

3.3 集成运算放大器43

3.3.1 常用运放的分类及其参数43

3.3.2 集成运放的选用原则48

3.3.3 集成运放的应用技术48

3.4 集成放大器的设计54

3.4.1 简单电压放大器的设计54

3.4.2 双电源交流电压放大器55

3.4.3 单电源交流电压放大器56

3.4.4 前置放大器的设计57

3.4.5 差动放大器58

3.4.6 功率放大器的设计59

3.4.7 高频放大器的设计62

3.5.2 AD526可编程仪用放大器65

3.5 仪用放大器65

3.5.1 概述65

3.6 隔离放大器68

3.6.1 概述68

3.6.2 IS0130隔离放大器68

3.7 采样保持放大器70

3.7.1 概述70

3.7.2 SHC5320高速双极性采样／保持器71

第4章 滤波器73

4.1 滤波器的分类73

4.1.1 无源滤波器73

4.1.2 有源滤波器73

4.2 有源滤波器设计原理76

4.2.1 巴特沃思滤波器76

4.2.3 贝塞尔滤波器78

4.2.2 切比雪夫滤波器78

4.3.1 低通滤波器的设计79

4.3 常用有源滤波器的设计实例79

4.3.2 高通滤波器的设计83

4.3.3 带通滤波器的设计84

4.3.4 带阻滤波器的设计87

4.4 集成有源滤波器88

4.4.1 常用集成滤波器原理88

4.4.2 TLC14集成开关电容滤波器89

4.5 可编程模拟器件ispPAC89

4.5.1 概述89

4.5.2 在系统可编程模拟电路的结构90

4.5.3 滤波器设计92

5.1 模／数转换器95

5.1.1 概述95

第5章 变换器95

5.1.2 ADC的主要技术指标100

5.1.3 ADC的选择原则100

5.1.4 ADC0808/ADC0809模／数转换器101

5.2 数／模转换器104

5.2.1 概述104

5.2.2 DAC的分类106

5.2.3 DAC的技术指标108

5.2.4 DAC的选择原则108

5.2.5 DAC0832数／模转换器110

5.3 电流／电压变换器115

5.4 压频转换器与频压转换器118

5.4.1 概述118

5.4.2 LMx31系列V/F、F/V转换器118

6.1 可编程逻辑器件（PLD）概述124

6.1.1 PLD的特点124

第6章 可编程逻辑器件124

6.1.2 PLD器件的分类125

6.1.3 PLD的电路表示法126

6.1.4 可编程元件127

6.2 简单的可编程逻辑器件（SPLD）130

6.2.1 PROM的PLD表示法130

6.2.2 可编程阵列逻辑器件（PAL）130

6.2.3 可编程通用阵列逻辑器件（GAL）131

6.3 复杂的可编程逻辑器件（CPLD）136

6.3.1 CPLD的基本结构136

6.3.2 MAX7000系列器件结构137

6.4 现场可编程门阵列（FPGA）142

6.4.1 FPGA的基本原理142

6.4.2 FLEX10K系列器件结构143

6.5.2 ByteBlaster内部电路与信号定义153

6.5.1 ByteBlaster外形153

6.5 并口下载电缆ByteBlaster的原理电路及其使用153

6.5.3 编程配置方式155

6.6 FPGA/CPLD产品概述157

6.6.1 Lattice公司的CPLD器件系列158

6.6.2 Xilinx公司的FPGA和CPLD器件系列159

6.6.3 Altera公司的FPGA和CPLD器件系列161

第7章 EDA设计软件165

7.1 MAX＋PLUSⅡ使用简介165

7.1.1 MAX＋PLUSⅡ概述165

7.1.2 使用MAX＋PLUSⅡ软件的开发流程167

7.1.3 MAX＋PLUSⅡ管理器窗口167

7.2 MAX＋PLUSⅡ操作示例168

7.2.1 指定设计项目名称168

7.2.2 生成一个新的原理图文件169

7.2.3 编译设计项目171

7.2.4 功能仿真和时序仿真176

7.2.5 进行芯片的延时分析179

7.2.6 分配芯片的管脚180

7.2.7 下载配置文件到芯片181

7.3 ispEXPERT使用简介182

7.3.1 ispEXPERT概述182

7.3.2 使用ispEXPERT进行原理图输入182

7.3.3 编译和仿真185

7.3.4 设计电路下载到器件189

第8章 单片机技术简介191

8.1 MCS-51系列单片机硬件结构原理191

8.1.1 概述191

8.1.2 8051单片机硬件结构192

8.1.3 存储结构195

8.1.4 处理器状态196

8.1.6 中断系统197

8.1.5 电源控制197

8.1.7 内置定时／计数器199

8.1.8 内置UART202

8.1.9 51系列单片机的其他功能204

8.2 MCS-51系列单片机指令系统与程序设计205

8.2.1 寻址方式205

8.2.2 指令系统207

8.2.3 简单的程序设计示例211

第9章 电子系统工艺217

9.1 焊接工艺217

9.1.1 焊接的基础知识217

9.1.2 手工焊接220

9.1.3 工业生产中的焊接技术223

9.2 印制电路板225

9.2.1 印制电路板基础226

9.2.2 印制电路板的设计和制作227

9.3 电子产品装配与调试232

9.3.1 装配基础工艺232

9.3.2 表面贴装技术（SMT）234

9.3.3 电子产品的调试237

9.4 Protel 99印制电路板设计238

9.4.1 Protel 99概述238

9.4.2 Protel 99的配置要求和安装238

9.4.3 Protel 99的设计步骤238

9.4.4 原理图设计239

9.4.5 PCB设计249

9.4.6 Protel 99简明设计实例253

第10章 单元电路设计实例272

10.1 线形集成运放组成的稳压电源设计272

10.1.1 概述272

10.1.2 设计内容和要求272

10.1.3 初步确定电路273

10.1.4 元件及参数选择274

10.1.5 稳压电源调试278

10.1.6 稳压电路指标测试279

10.2 可编程稳压电源设计280

10.2.1 数码开关设置型直流稳压电源280

10.2.2 开关设置数码显示程控稳压电源282

10.2.3 D/A转换程控电源283

10.2.4 步进程控稳压电源285

10.3 PLD基础应用设计实例286

10.3.1 数据选择器的设计实例286

10.3.2 ALU（算术逻辑运算单元）的设计287

10.3.3 键盘扫描译码显示电路的设计290

10.4 数字钟设计293

10.4.1 设计内容和要求293

10.4.2 数字钟电路的EWB设计方案293

10.4.3 数字钟电路的PLD设计方案295

11.1 无线电广播299

11.1.1 无线电波的波长、频率与波段划分299

第11章 收音机设计实例与装焊299

11.1.2 无线电波的发射300

11.1.3 超外差式收音机302

11.2 超外差式收音机的设计303

11.2.1 输入回路303

11.2.2 变频电路311

11.2.3 中频放大器315

11.2.4 检波与自动增益控制电路320

11.2.5 低频放大电路326

11.3 集成AM/FM收音机的原理、装焊和调试327

11.3.1 CXA1191M引脚功能327

11.3.2 CXA1191M电路原理图328

11.3.3 调幅（AM）电路的基本工作原理329

11.3.5 集成AM/FM收音机的装焊330

11.3.4 调频（FM）电路的基本工作原理330

11.3.6 静态调试331

11.3.7 动态调试（交流调试）333

11.3.8 元器件清单334

第12章 数字万用表设计实例与装焊337

12.1 数字万用表设计实例337

12.1.1 数字万用表A/D译码驱动显示部分337

12.1.2 数字万用表电阻、电流、电压测试部分341

12.1.3 数字万用表的频率、电容、电感及电桥测量部分345

12.2 集成数字万用表装配调试352

12.2.1 主要技术指标和测量范围352

12.2.2 注意事项及使用方法353

12.2.3 M-830B数字万用表电路原理图354

12.2.4 M-830B数字万用表安装356

12.2.5 检验LCD360

12.2.7 各参量测试362

12.2.6 故障原因与处理方法362

第13章 电子系统综合设计实例364

13.1 交通灯的设计364

13.1.1 设计内容和要求364

13.1.2 所需器材364

13.1.3 交通灯逻辑分析和ASM图364

13.1.4 交通灯系统的设计366

13.2 密码锁的设计369

13.2.1 设计内容和要求369

13.2.2 所需器材369

13.2.3 密码锁逻辑分析和ASM图369

13.2.4 密码锁系统的设计371

13.3 数字频率计374

13.3.1 概述374

13.3.2 设计内容和要求374

13.3.3 数字频率计的基本原理375

13.3.4 数字频率计的组成376

13.3.5 单片数字频率计设计379

13.3.6 调试要点381

13.4 温度控制系统的设计382

13.4.1 测温和恒温控制器382

13.4.2 采用铂热电阻设计的温度控制系统387

13.4.3 采用AD590设计的温度控制系统398

13.5 简易数字存储示波器401

13.5.1 方案论证与比较401

13.5.2 主要电路的设计、分析与计算405

13.5.3 单片机设计的程序流程图407

13.5.4 总体设计电路图407

13.5.5 测试方法与测试数据408

13.5.6 设计发挥413

附录 掌宇CIC310 CPLD/FPGA开发系统使用简介414