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| 內容簡介： |
本书由模拟电子系统设计、单片机电子系统设计、数字电子系统设计和综合电子系统设计4部分组成。内容包括电子系统设计导论、放大电路设计、滤波器设计、模拟电子系统设计实例、单片机电子系统设计、FPGA应用基础、数字系统设计实例、RLC测量仪、脉冲信号参数测量仪、红外通信系统。大部分章节除了介绍典型的设计案例外，还设置了思考题和设计训练题，帮助读者加深对教材内容的理解和提高设计能力。
本书内容编排循序渐进，从器件到单元电路，从单元电路再到电子系统；从模拟电子系统到模数结合的单片机电子系统，从单片机电子系统再到单片机和FPGA相结合的综合电子系统，各部分内容由浅入深且融会贯通。
本书可作为高等院校电子电气类专业有关电子系统设计、电子技术综合提高型实验、大学生电子设计竞赛赛前训练等实践类课程的教材，也可作为具备模拟电子技术、数字电子技术、单片机等基础知识的读者学习电子系统设计方法的参考书。
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| 目錄：
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目录
前言
第1章电子系统设计导论
1.1什么是电子系统
1.2电子系统的设计方法
1.3电子系统的设计步骤
1.4本书的内容体系
思考题
第2章放大电路设计
2.1运算放大器的模型
2.2用集成运放构成的基本放大电路
2.3集成运放的参数
2.4单电源放大电路设计
思考题
第3章滤波器设计
3.1概述
3.2有源滤波器设计
3.2.1二阶MFB低通滤波器设计
3.2.2二阶MFB高通滤波器设计
3.2.3二阶MFB带通滤波器设计
3.2.4二阶MFB带阻滤波器设计
3.2.5有源滤波器的级联
3.3无源滤波器设计
思考题
第4章模拟电子系统设计实例
4.1常用电子元器件
4.2正弦信号产生电路设计
4.3测量放大器设计
4.4D型功放的设计
思考题
设计训练题
第5章 单片机电子系统设计
5.1概述
5.2单片机最小系统设计
5.3IO扩展技术
5.3.1步进电动机调速系统设计
5.3.2可编程增益放大器设计
5.4并行总线扩展技术
5.4.1并行总线时序及软件模拟
5.4.2语音存储与回放系统设计
5.5SPI总线扩展技术
5.5.1SPI总线及软件模拟
5.5.2数控稳压电源设计
5.6I2C总线扩展技术
5.6.1I2C总线及软件模拟
5.6.2短路故障点位置测量装置
设计
思考题
设计训练题
第6章FPGA应用基础
6.1概述
6.2FPGA的结构和原理
6.3Verilog HDL语言基础
6.3.1Verilog HDL模块的基本结构
6.3.2Verilog HDL语言要素
6.3.3Verilog HDL行为语句
6.4FPGA最小系统设计
6.4.1设计方案
6.4.2硬件电路设计
6.4.3硬件电路测试
6.4.4JTAG间接模式编程配置器件
思考题
设计训练题
第7章数字系统设计实例
7.14位数字频率计设计
7.24×4键盘编码器设计
7.3简易SPI接口设计
7.4单片机和FPGA之间的并行接口
设计
思考题
设计训练题
第8章RLC测量仪
8.1设计题目
8.2设计方案
8.3理论分析与计算
8.4正交信号发生器设计
8.4.1直接数字频率合成的原理
8.4.2基于FPGA的正交信号发生器
设计
8.4.3基于AD9854的正交信号发生器
设计
8.5实部虚部分离电路设计
8.6单片机软件设计
8.7系统调试
思考题
设计训练题
第9章脉冲信号参数测量仪
9.1设计题目
9.2设计方案
9.3等精度测频原理
9.4模拟量输入通道设计
9.4.1高速AD转换电路设计
9.4.2信号调理电路设计
9.5FPGA内部电路设计
9.5.1FIFO数据缓冲电路设计
9.5.2频率占空比测量电路设计
9.5.3与单片机接口电路设计
9.6单片机软件设计
9.7系统调试
思考题
设计训练题
第10章红外通信系统
10.1设计题目
10.2设计方案
10.3异步串行通信接口
10.4数字温度传感器DS18B20原理
10.4.1单总线与DS18B20简介
10.4.2DS18B20的操作命令
10.4.3DS18B20的操作时序
10.4.4DS18B20程序设计
10.5发送端硬件电路设计
10.6接收端硬件电路设计
10.7单片机软件设计
10.8系统调试
思考题
设计训练题
参考文献
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| 內容試閱：
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随着工程教育专业论证和一流课程建设的开展，对学生能力培养提出了新的要求和新的理念。越来越多的电子信息类专业开设了以提高学生解决复杂工程问题能力为主要目标的电子系统设计课程。教学内容强调传授具备“先进性”和“挑战度”的知识，教学模式强调知识、能力、素质有机融合，教学设计突破习惯性认知模式，以培养学生深度分析、大胆质疑、勇于创新的能力和精神。
编写本书的目的就是为具备模拟电子技术、数字电子技术、单片机等基础知识的学生开设电子系统设计课程提供一本合适的教材，同时也为参加电子设计竞赛等课外科技创新活动的学生提供一本合适的参考书。
全书内容由以下几部分组成：
第1章为本书的导论。介绍电子系统的有关基础知识，让读者对全书内容有总体了解。
第2~4章为模拟电子系统设计。先介绍放大电路和滤波器的设计理论，然后列举了正弦信号产生电路、测量放大器、D型功放3个典型模拟电子系统设计实例。这3个模拟电子系统均可由学生在实验室自行制作完成。这部分内容既可以作为模拟电子系统设计的实验内容，也可以作为大学生电子设计竞赛封闭式测评的培训内容。
第5章为单片机电子系统设计。内容包括单片机最小系统设计、IO扩展技术、并行总线扩展技术、串行总线扩展技术。与传统的单片机教材不同，本书在介绍单片机电子系统设计时，不涉及单片机的具体型号，不介绍单片机原理和指令系统，只使用单片机最基本的一些资源，如IO引脚、定时器、中断系统等，目的是让本书能够与不同系列的单片机教材很好地衔接。通过本章内容的介绍，将电子系统设计从纯模拟电子系统设计提升到数模结合、软硬结合的单片机电子系统设计。
第6、7章为基于FPGA的数字系统设计。内容包括FPGA的原理、Verilog HDL语言基础、FPGA最小系统设计、典型数字系统设计实例。在选取数字系统设计训练题时，注重与本书前后内容的关联。设计实例之一的数字频率计与第9章的等精度频率计相关联，读者可以比较两种频率计设计方案的优缺点。设计实例之二的4×4键盘编码器与第5章的单片机最小系统相关联，该设计可以直接应用于单片机最小系统设计中。设计实例之三的简易SPI接口与第5章介绍的SPI总线扩展相关联，前者用硬件实现SPI总线时序，后者用软件来实现SPI总线时序，读者可以比较两种方法的优缺点。设计实例之四的单片机与FPGA的接口设计则与第8~10章的综合电子系统相关联。通过这两章内容的介绍，将电子系统设计从单片机电子系统设计提升到综合电子系统设计。
第8~10章为基于单片机+FPGA+模拟电路的综合电子系统设计。这部分内容介绍了RLC测量仪、脉冲信号参数测量仪和红外通信系统3个综合电子系统设计实例。每个设计实例都具有以下几方面的特征：①需要采用新的理论或技术，如用于信号产生的DDS技术，用于RLC测量的实部虚部分离技术，用于模拟量和数字量同时传输的 FSK调制解调技术等；②需要综合多门课程知识，如需要应用电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、单片机、C语言程序设计等多门课程知识；③需要使用EDA工具，如Quartus II、Multisim、Altium Designer等；④需要具备较强的工程实践能力，如仪器使用、焊接调试等；⑤每个子系统或单元电路有多种方案可供选择。
如果从电子系统层次来划分，本书的内容可分为器件、单元电路、电子系统3个层次：
第一个层次是器件。本书除了在第4章介绍了常用的分立元件，还在各章介绍了众多性能优异的模拟、数字、数模混合集成电路，包括单片机、FPGA、CPLD、高速AD转换器、高速DA转换器、专用DDS芯片、步进电动机驱动芯片、集成运放、电压比较器、可编程增益放大器、模拟开关、模拟乘法器等。
第二个层次是单元电路。包括放大电路、滤波电路、串联稳压电路、波形变换电路、PWM信号产生电路、基于FPGA的数字电路（包括PLL、ROM、FIFO）、单片机和FPGA之间的接口电路、简易SPI接口、4×4键盘编码器等。
第三个层次是电子系统。本书介绍了D型功放、语音存储与回放系统、RLC测量仪、脉冲信号参数测量仪（由等精度频率计和高速数据采集系统合二为一）、红外通信系统等。
本书具有以下特色：
1淡化单片机的内容。单片机虽然是电子系统中的核心器件，但本书只把单片机视作一片普通的集成芯片，就像一片通用运放或者一片74LS系列的数字集成电路，只是更加复杂而已。本书的电子系统只用到了单片机最基本的功能，就如同使用手机时只用到通话和发短信的功能。
2采用模块化的电子系统设计方法。该方法将电子系统分成3~6个模块，每个模块由1~3个单元电路组成，每个单元电路通常由一片集成芯片实现。模块化设计方法提高了电子系统设计的抽象层次，降低了电子系统的设计难度，也便于采用团队协作的方式由多名学生完成一个电子系统的设计。
3丰富的设计案例。本书采用了编者20多年指导电子设计竞赛和电子系统设计课程教学所积累的设计案例。这些设计案例的硬件电路原理图、程序代码均经过调试验证，同时根据学生在实践过程中出现的问题不断持续改进。
4本书是一本实践类教材。为了便于课后实践，编者开发了模块化的电子系统设计实验平台，书中所有的设计实例和设计训练题都可以在实验平台上实现。书中也提供了许多核心模块的原理图和实物照片，供读者参考。
为方便读者对照阅读和理解，本书用EDA软件所生成的原理图和仿真图中的符号均保留与软件中一致的形式，不再按照标准对其进行修改。
本书是浙江工业大学2019年立项的重点建设教材，也是浙江工业大学与杭州英联科技有限公司实施教育部产学研合作协同育人项目的成果之一。
本书由贾立新负责编写。由于编者学识有限，书中难免有错误与不妥之处，望广大读者批评指正。
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