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1、电子系统设计概论电子系统设计概论一、电子系统的定义一、电子系统的定义系统系统：由两个以上各不相同且互相联系、互由两个以上各不相同且互相联系、互相制约的单元组成的、在给定环境下能够相制约的单元组成的、在给定环境下能够完成一定功能的综合体。完成一定功能的综合体。系统的基本特征系统的基本特征：在功能与结构上具有在功能与结构上具有综合综合性性、层次性层次性和和复杂性复杂性。电子系统电子系统：通常将由电子元器件或部件组成通常将由电子元器件或部件组成的能够产生、传输或处理电信号及信息的的能够产生、传输或处理电信号及信息的客观实体称为电子系统。客观实体称为电子系统。电池与电源模块电池与电源模块GSM900手
2、机的子系统手机的子系统传感器传感器服务对象服务对象DSPDSP与与I/OI/O接口接口无线发射与接收无线发射与接收(RF)(RF)微处理器微处理器(MPU)(MPU)与与数据存储器数据存储器3、构成电子系统的子系统的、构成电子系统的子系统的基本类型基本类型n模拟子系统模拟子系统n数字子系统数字子系统n模拟、数字混合子系统模拟、数字混合子系统n微机子系统微机子系统nDSP（数字信号处理）子（数字信号处理）子系统系统1.2 电子系统的设计电子系统设计的基本原则电子系统设计的基本原则 1.1.满足功能要求和技术指标。满足功能要求和技术指标。2.2.可靠性高。可靠性高。3.3.电路尽量简单电路尽量简单
3、,力争成本低。力争成本低。4.4.性能价格比高。性能价格比高。5.5.集成度高。集成度高。(尽量启用尽量启用ICIC块或大规模块或大规模ICIC块块)6.6.电磁兼容性好电磁兼容性好(抗干扰抗干扰,抗污染抗污染)。7.7.生产工艺简单。生产工艺简单。8.8.调试简易。调试简易。9.9.操作简易操作简易。1、自顶向下法自顶向下法 根据原始设计指标或用户的需求，将系根据原始设计指标或用户的需求，将系统的功能（或行为）全面、准确地描述出统的功能（或行为）全面、准确地描述出来，也即将系统的输入输出关系全面、来，也即将系统的输入输出关系全面、准确地描述出来，然后进行子系统级设计。准确地描述出来，然后进行
4、子系统级设计。完成子系统的划分、定义和互连后，设计完成子系统的划分、定义和互连后，设计或者选用一些部件去组成实现既定功能的或者选用一些部件去组成实现既定功能的子系统。子系统。自顶向下法优点自顶向下法优点必须遵循下列原则：必须遵循下列原则：（1）正确性和完备性原则）正确性和完备性原则（2）模块化、结构化原则）模块化、结构化原则（3）问题不下放原则）问题不下放原则（4）高层主导原则）高层主导原则（5）直观性、清晰性原则）直观性、清晰性原则2、自底向上法、自底向上法 根据要实现的系统的各个功能的要求，根据要实现的系统的各个功能的要求，首先从现有的可用的元件中选出合用的，首先从现有的可用的元件中选出合
5、用的，设计成一个个的部件，当一个部件不能直设计成一个个的部件，当一个部件不能直接实现系统的某个功能时，就需要设计由接实现系统的某个功能时，就需要设计由多个部件组成的子系统去实现该功能，上多个部件组成的子系统去实现该功能，上述过程一直进行到系统所要求的全部功能述过程一直进行到系统所要求的全部功能都实现为止。都实现为止。3、以自顶向下方法为主导，并结合使用自底、以自顶向下方法为主导，并结合使用自底向上的方法向上的方法 近代的系统设计中，为了实现设计重近代的系统设计中，为了实现设计重用以及对系统进行模块化测试，通常采用用以及对系统进行模块化测试，通常采用以自顶向下方法为主导，并结合使用自底以自顶向下
6、方法为主导，并结合使用自底向上的方法。这种方法既能保证实现系统向上的方法。这种方法既能保证实现系统化的、清晰易懂的以及可靠性高、可维护化的、清晰易懂的以及可靠性高、可维护性好的设计，又能减少设计的重复劳动，性好的设计，又能减少设计的重复劳动，提高设计生产率。提高设计生产率。电子系统设计的一般步骤电子系统设计的一般步骤（1）行为描述与设计行为描述与设计行为描述与设计行为描述与设计：系统、子系统、部件或元件诸单系统、子系统、部件或元件诸单元的功能（常用输入输出关系来描述）。元的功能（常用输入输出关系来描述）。（2）结构描述与设计结构描述与设计结构描述与设计结构描述与设计：为实现相应功能所用的单元为
7、实现相应功能所用的单元以及单元之间的互连方式。以及单元之间的互连方式。（3）物理描述与设计：物理描述与设计：实现结构的具体形式、技术实现结构的具体形式、技术与工艺（包括单元的物理类型、布局的几何式样、与工艺（包括单元的物理类型、布局的几何式样、尺寸、位置和装配方法等）。尺寸、位置和装配方法等）。强调：强调：设计过程中必须适时地进行正确性验证。设计过程中必须适时地进行正确性验证。（3）对于电阻、电容的参数取值，应选计算）对于电阻、电容的参数取值，应选计算值附近的值附近的标称值标称值。电阻值一般在。电阻值一般在1M内选内选择；非电解电容一般在择；非电解电容一般在10uF0.47uF选择；选择；电解
8、电容一般在电解电容一般在1uF2000uF范围内选择。范围内选择。（4）在保证电路达到功能指标要求的前提下，）在保证电路达到功能指标要求的前提下，尽量减少元器件的品种、价格、体积。尽量减少元器件的品种、价格、体积。总结报告内容应包括总结报告内容应包括总结报告内容应包括总结报告内容应包括：设计工作的进程记录；设计工作的进程记录；原始设计修改部分的说明；原始设计修改部分的说明；实际电路图、实物布置图、实用程序清单等；实际电路图、实物布置图、实用程序清单等；功能与指标测试结果（含使用的测试仪器型号与功能与指标测试结果（含使用的测试仪器型号与规格）；规格）；系统的操作使用说明；系统的操作使用说明；存在问题及改进方向等。存在问题及改进方向等。