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第1章 电子系统设计导论1

1.1 电子系统的构成1

1.2 电子系统设计方法和原则2

1.2.1 电子系统设计的一般方法2

1.2.2 电子系统设计的一般原则4

1.3 电子系统设计步骤5

小结6

第2章 常用电子元器件的应用7

2.1 电阻器7

2.1.1 主要技术参数7

2.1.2 分类、特性与应用场合10

2.1.3 电阻器的应用14

2.1.4 数字电位器18

2.1.5 电阻衰减器的设计22

2.2 电容器24

2.2.1 主要技术参数25

2.2.2 分类与特性26

2.2.3 电容器的应用27

2.2.4 电解电容器的特性与应用30

2.3 电感器32

2.3.1 电感器在电子电路中的应用32

2.3.2 电感器的主要技术参数36

2.3.3 电感器的种类37

2.3.4 电感器的应用40

2.4 晶体管41

2.4.1 硅二级管和硅整流桥41

2.4.2 半导体三极管47

2.4.3 场效应管49

2.4.4 功率VMOS场效应晶体管51

2.4.5 晶体管阵列56

2.5 表面贴装元器件59

2.5.1 表贴无源元器件60

2.5.2 表贴有源元器件66

2.6 光电耦合器67

2.6.1 “地”电流的影响67

2.6.2 通用光电耦合器69

2.6.3 线性光电耦合器77

2.7 继电器80

2.7.1 电磁继电器80

2.7.2 固态继电器84

2.8 功率驱动87

2.8.1 几种常见的功率负载87

2.8.2 常用数字器件的输出特性89

2.8.3 功率驱动设计90

2.8.4 电动扬声器的驱动93

2.9 显示器件93

2.9.1 LED97

2.9.2 LED数码管及其驱动100

2.9.3 LCD显示器及其驱动107

小结131

设计练习132

第3章 模拟电路设计134

3.1 运算放大器的基本特性134

3.2 放大器设计145

3.2.1 负反馈电路145

3.2.2 基本放大电路146

3.2.3 放大电路设计要点148

3.2.4 运算放大器的参数对放大器性能的影响154

3.2.5 放大电路计算机辅助设计软件155

3.3 滤波器设计158

3.3.1 滤波器的基本特性158

3.3.2 滤波器计算机辅助设计软件161

3.3.3 开关电容滤波器166

3.4 电源电路设计171

3.4.1 模拟线性稳压电源设计172

3.4.2 数控稳压电源设计184

3.4.3 开关稳压电源189

小结202

设计练习203

第4章 数字电路设计204

4.1 数字电路设计概述204

4.1.1 数字电路系统的结构204

4.1.2 数字电路系统的设计步骤204

4.1.3 数字电路系统的设计方法205

4.2 常用中规模数字逻辑电路的应用206

4.2.1 模拟开关和数据选择器206

4.2.2 数值比较器213

4.2.3 计数器／分频器216

4.2.4 译码器223

4.3 锁相环及频率合成器的应用228

4.3.1 锁相环228

4.3.2 频率合成器233

4.4 数字集成电路应用若干问题242

4.4.1 数字集成电路的种类及特点242

4.4.2 数字集成电路型号的组成及含义244

4.4.3 数字集成电路系统中的旁路电容245

4.4.4 数字集成电路使用应注意的问题247

4.4.5 数字集成电路的接口驱动249

小结252

设计练习252

第5章 D/A与A/ D转换253

5.1 D/A转换器253

5.1.1 DAC的主要技术指标253

5.1.2 DAC的选择254

5.1.3 DAC的应用256

5.2 A/D转换器265

5.2.1 ADC的分类265

5.2.2 ADC的主要技术指标268

5.2.3 ADC的选择269

5.2.4 ADC的应用270

5.3 ADC/DAC外围电路285

5.3.1 参考源285

5.3.2 驱动放大器289

5.3.3 其他外围电路考虑293

小结293

设计练习294

第6章 单片机应用系统设计295

6.1 概述295

6.1.1 单片机的发展趋势295

6.1.2 单片机的应用及选择296

6.1.3 单片机应用系统综合设计的一般过程297

6.2 以MSP430为核心的应用系统设计298

6.2.1 MSP430简介298

6.2.2 IAR Embedded Workbench IDE的使用300

6.2.3 Grace软件的使用306

6.2.4 MSP430F2619简介311

6.2.5 通用I/O口控制的LED闪烁313

6.2.6 PA端口实现跑马灯315

6.2.7 矩阵式键盘扫描316

6.2.8 触摸按键及显示318

6.2.9 ADC数据采集323

6.2.10 UART串口通信324

6.2.11 单总线的使用327

6.2.12 I2C总线的使用331

6.3 以C8051F为核心的应用系统设计339

6.3.1 C8051F单片机简介339

6.3.2 Silicon Laboratories IDE的使用341

6.3.3 Configuration Wizard的使用344

6.3.4 C8051F350简介347

6.3.5 定时中断及I/O口控制实例349

6.3.6 24位ADC数据采集352

6.3.7 SPI通信355

6.3.8 UART串口通信360

小结363

设计练习364

第7章 ASIC设计365

7.1 ASIC的设计手段365

7.1.1 ASIC设计发展历程365

7.1.2 ASIC设计方法366

7.2 GAL器件的编程及应用368

7.2.1 FASTMAP语言及其应用举例368

7.2.2 ABEL语言及其应用举例375

7.3 CPLD/FPGA器件的编程及应用381

7.3.1 VHDL语言介绍381

7.3.2 VHDL文本输入设计步骤386

7.3.3 VHDL文本输入设计举例392

7.4 Quartus II使用简介396

7.4.1 设计输入397

7.4.2 综合401

7.4.3 适配402

7.4.4 时序分析404

7.4.5 仿真406

7.4.6 编程或配置409

小结409

设计练习410

第8章 EDA工具应用411

8.1 Pspice仿真411

8.1.1 Pspice简介411

8.1.2 Pspice使用412

8.2 EWB仿真420

8.2.1 EWB 5.0c的主要功能及其特点420

8.2.2 EWB软件的界面及电路分析应用421

8.3 Proteus仿真427

8.3.1 Proteus软件简介427

8.3.2 Proteus在单片机系统仿真中的使用428

8.4 Prote199SE的使用436

8.4.1 Prote199SE的原理图设计436

8.4.2 电路网表的生成441

8.4.3 印制电路的设计441

8.5 Altium Designer的使用444

8.5.1 Altium Designer简介444

8.5.2 Altium Designer的文件导入445

8.5.3 PCB板设计流程447

8.5.4 Altium Designer的PCB设计448

小结461

设计练习462

第9章 设计实例463

9.1 数字定时器463

9.1.1 功能要求463

9.1.2 整体方案调研463

9.1.3 整体方案论证464

9.1.4 硬件电路设计465

9.1.5 程序设计467

9.1.6 基于MSP430和C51编程的另一种数字定时器474

9.2 简易直流电子负载481

9.2.1 功能要求482

9.2.2 总体方案论证482

9.2.3 硬件电路483

9.2.4 软件设计489

9.2.5 系统测试492

9.3 微弱信号检测装置493

9.3.1 功能要求493

9.3.2 方案论证494

9.3.3 理论分析与计算495

9.3.4 系统电路设计497

9.3.5 系统程序设计502

9.3.6 测试与结果分析502

设计练习503

参考文献507