电子系统设计方法及步骤课件.ppt

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1、电子系统设计应具备的条件具备足够的基础知识储备掌握基本的电子系统设计方法和步骤必不可少的软件工具的掌握(1)Protel软件(2)Multisim软件(EWB软件)具备搜集资料的网络或其他条件必备的电路调试工具电子系统设计步骤明确系统的设计任务要求方案选择单元电路的设计、参数计算和器件选择EDA工具进行电路图绘制、仿真及PCB设计电子电路的加工及调试编写设计文档与总结报告电子系统设计方法及步骤需求分析任务书分析、确定软件硬件的分工方案设计系统功能模块划分方案实施原理图、PCB版图、软件设计与仿真原理样机验证原理用的第一个设备产品初样经过改进的原理样机，为最终生产提供样机最终产品可以

2、批量生产的设备Top-Down、Bottom-Up设计方法自顶向下法：首先确定大框架结构，再确定模块结构，最后是详细的子电路结构特点：可靠性高，便于标准化管理，信息传输关系层次清楚自底向上法：首先给出各个模块的详细结构，然后再利用各个模块构建整个系统特点：适合于小规模系统设计典型的电子系统结构微处理器MCUMicrocontroller输入模块INPUT输出模块OUTPUT外部存储器Memory专用模块软件模块键盘开关传感器LEDLCD显示器执行器FFT图像处理音频处理-MP3视频处理射频通信系统结构机器人系统GSM通信系统MP3系统结构DVD系统PC机系统子系统基本类型复杂电子系

3、统结构层次:5种子系统基本类型:1.模拟子系统2.数字子系统3.模拟,数混合子系统4.微处理器子系统5.DSP子系统数字系统设计此处指包括微处理器的数字系统设计流程需求分析：对需要完成的功能、任务进行技术分析，确定实现方案微处理器选型：根据需要完成的功能来选择微处理器数字逻辑功能模块划分数字逻辑设计与仿真芯片下载及实际测试微处理器简介微处理器-也称单片机。它是一种具有数据运算模块，可以根据事先设定的程序指令，并按照一定的时钟周期顺序执行的特殊功能IC是所有智能系统中的核心单元根据总线宽度：8、16、32、64位定点/浮点：是否能运行带有小数的数学运算指令格式：汇编、C程序（是由AN

4、SICC演变的一种，大部分是兼容的，多了一些寄存器设置及特殊函数）微处理器常用术语寄存器：用于存放配置数据的一种触发器操作指令：用于实现某种功能的指令逻辑运算、搬移指令、移位运算、算术运算、跳转、位操作时钟周期：微处理器的基本时钟周期指令周期：执行一条指令所耗费的时钟周期定时器：MCU内置的一种可配置的倒计时计数器，用于实现定时操作等中断：在正常运行过程当中，可以实时监测某些信息的变化，并保存当前的指令状态，跳转至服务程序，去执行相关的操作，然后再返回现场接着执行当前指令休眠：指MCU关闭当前的某些模块，停止执行指令，仅让必要的唤醒单元处于值守状态。休眠状态通常不改变RAM内容和大

5、部分的寄存器内容。复位：所有的MCU均需要执行上电复位操作才能进入正常的工作状态高电平复位、低电平复位，复位信号保持一段时间系统才能彻底复位，例如100ms。外部复位：简单的RC复位、专用的电源管理兼复位IC软件复位：所谓的热启动。通过软件设置来实现系统复位，软件复位可以保留某些信息常见的微处理器8051：Intel公司产品。8位MCU，128/256字节的RAM，12T的指令周期，采用外部程序存储器改进型8051单片机：缩短指令周期：1T、6T等，改用内置FLASH存储器，增大RAM容量，增加ADC等特殊功能模块，降低功耗AVR单片机：Atmel公司产品，属于RISC指令型，有8

6、位、16位、32位等产品，可以使用C语言开发PIC单片机：美国Microchip公司产品，支持C语言开发是51之外最流行的一种单片机具有动态功耗控制功能编程简单MSP430单片机：美国TI公司产品，超低功耗，休眠状态：0.1uA@1.8V，支持C语言开发ARM：来自英国ARM公司。它是一种基于IP授权模式的MCU，具有很高的性价比，采用特殊的指令格式及多级流水线指令操作，既可以独立使用，也可以方便的嵌入各种FPGA中。ARM是目前高端MCU的主流，在各类常见的数字系统中获得了广泛的应用。某些高端的ARM器件可以使用SDRAM或DDRRAM等，可以运行linux等操作系统。硬件乘法器

7、PLL时钟调节内存管理微处理器在各种系统中的应用微处理器系统开发基本设备软件编译器/IDE：将文本格式的软件代码翻译成二进制机器代码（HEX/BIN格式等），主要的编程语言-汇编/C语言；仿真器：用于对编写的程序代码进行模拟运行或者用于查看MCU中的寄存器内容、代码中的临时数据等等，是对代码进行性能评估和查错的主要手段；编程器：将编译后的二进制代码文件写入EPROM/FLASH等程序存储器中，为51单片机主要的编程方式；下载电缆：新一代单片机多使用下载电缆的方法编程目