電子設計

本書共分8章，包括電子設計基礎,用傳統方法設計數字電路、可編程器件及VHDL語言在電子設計中的應用、EDA設計件Foundation及MAX+PlusII的應用、電子分析軟件OrCAD/Pspice的應用、電子綜合系統設計課題選編、全國大學生電子設計競賽的課題分析及指導等。

本書是在原國家教委九五規劃教材《電子技術課程設計指導》的基礎上編寫的，2003年被評為湖南省高等教育21世紀教材。

本書是培養學生工程實踐能力、創新意識以及開展大學生課外科技活動的實踐性教材，可作為高等學校電類、計算機類、物理類各專業以及相關專業學生的電子技術課程設計、EDA技術、開放性實驗實習的指導教材以及大學生電子設計培養的指導教材，也可供相關專業技術人員學習參考。

第1章 電子設計基礎

1.1 電子設計技術的發展

1.1.1 從功能固定的電子器件到可編程器件

1.1.2 從傳統的電子電路設計方法到EDA技術

1.2 電子電路設計的幾個基本問題

1.2.1 電子電路設計方案的選擇

1.2.2 元器件的選擇

1.2.3 單元電路之間的級聯

1.3 電子電路的安裝調試與抗干擾措施

1.3.1 電路安裝佈局的一般原則

1.3.2 電路的調試與抗干擾技術

1.3.3 設計指標及測量誤差分析

1.3.4 電子設計報告

1.4 EDA技術中使用的電子器件

1.4.1 可編程模擬器件

l.4.2 可編程邏輯器件

1.4.3 Xilinx公司的CPLD——XC9500

1.4.4 Altera公司的 FPGA——FDEX 10K

l.5 FPGA/CPLD產品及應用開發

1.5.1 FPGA/CPLD產品概述

l.5.2 FPGA/CPLD應用開發流程

第2章 用傳統方法設計數字電路

2.l 數字電路設計方法

2.1.l 數字電路系統的組成

2.1.2 數字電路的設計步驟

2.2 中小規模數字集成電路的應用

2.2.1 常用中規模組合集成電路（MSI）的功能與應用

2.2.2 中規模時序邏輯電路的功能與應用

2.2.3 集成鎖相環及其應用

2.2.4 常用 A/D和 DIA轉換電路的功能與應用

2.2.5 常用集成穩壓電路與穩壓電源

2.3 數字電路小系統設計舉例

2.3.l 出租車計費器設計

2.3.2 紅外遙控發射、接收系統設計

第3章 VHDL語言應用基礎

3.1 VHDL語言及其程序基本結構

3.1.l 硬件描述語言VHDL

3.1.2 VHDL程序的基本結構

3.1.3 VHDL中的程序庫、包和配置

3.2 VHDL語言的基本要素

3.2.1 文字規則

3.2.2 數據類型

3.2.3 VHDL的數據對象

3.3 VHDL的操作符

3.3.1 邏輯操作符

3.3.2 算術運算符

3.3.3 關係運算符

3.4 VHDL的基本語句解析

3.4.1 順序語句（Sequential Statements）

3.4.2 並行語句（Concurrent Statements）

3.5 用VHDL語言設計數字電路

3.5.1 組合電路設計

3.5.2 時序電路設計

3.5.3 有限狀態機設計

第4章 用EDA技術設計數字電路

4.l 用Foundation軟件的原理圖輸入法設計

4.1.l 原理圖編輯器的功能

4.1.2 原理圖設計中的項目管理器

4.1.3 原理圖編輯器

4.1.4 功能仿真和時序仿真

4.1.5 設計製作示例

4.2 用Foundation的文本輸入法設計

4.2.1 為設計項目創建“New Project”

4.2.2 創建HDL源文件CNT.VHD

4.2.3 邏輯綜合

4.2.4 功能仿真

4.2.5 CNT設計實現

4.2.6 芯片編程

4.2.7 Foundation中的語言助手

4.3 用 MAX+PlusⅡ軟件的原理圖輸入法設計

4.3.1 MAX+PlusⅡ概述

4.3.2 用原理圖輸入法設計舉例

4.3.3 將原理圖輸入到MAX+ Plus Ⅱ軟件中

4.3.4 選擇目標器件並編譯

4.3.5 時序仿真

4.3.6 引腳鎖定

4.3.7 編程下載

4.3.8 設計頂層文件

4.3.9 設計過程中的其他信息

4.4 用 MAX+Plus Ⅱ的文本輸入法設計

4.4.1 創建 VHDL源文件

4.4.2 選擇器件

4.4.3 編譯

4.4.4 定義引腳

4.4.5 波形仿真

4.4.6 器件編程

4.5 用PLD設計專用集成電路芯片（ASIC）

4.5.1 ASIC設計方法

4.5.2 設計任務與要求

4.5.3 數字電壓表的組成

4.5.4 VHDL程序設計及仿真驗證

4.5.5 數字電壓表ASIC實驗

第5章 模擬電路設計

5.1 模擬電路設計方法

5.1.1 運算放大器的分類及選擇方法

5.1.2 基於集成運算放大器的基本電路

5.1.3 直流穩壓電源的設計

5.1.4 波形產生電路的設計

5.1.5 有源濾波器的設計

5.2 模擬電路應用實例——微弱信號最大電路

5.2.1 任務與要求

5.2.2 電路設計

5.2.3 單元電路分析

5.3 實用的模擬電路參考模塊

5.3.1 電源電路

5.3.2 信號放大器

5.3.3 信號產生電路

5.3.4 測量與控制電路

5.3.5 信號運算與處理電路

5.3.6 其他電路

第6章 模擬電路計算機輔助分析

6.l 電路分析軟件OrCAD/Pspice簡介

6.1.1 OrCAD/Pspice與 SPICE

6.1.2 PspiceA/D的配套軟件

6.1.3 電路基本模擬過程

6.1.4 Pspice的有關規定

6.2 繪製電路圖

6.2.l 啓動電路圖繪製軟件Capture

6.2.2 電路圖編輯器Page Editor

6.2.3 電路各元素屬性參數的編輯

6.3 電路的基本分析

6.3.1 直流偏置計算Bias Point

6.3.2 直流傳輸特性分析（TF）

6.3.3 直流掃描分析（DC Sweep）

6.3.4 頻率特性分析（AC Sweep）

6.3.5 瞬態分析（TRAN）

6.3.6 參數掃描分析

6.4 應用舉例

6.4.1 BJT的輸出特性

6.4.2 分壓式偏置電路的基本分析

6.4.3 乙類互補對稱功率放大器分析

6.4.4 用運算放大器構成的波形變換電路分析

6.4.5 用運算放大器構成線性整流電路分析

6.5 在系統可編程模擬器件ispPAC及其應用

6.5.1 在系統可編程模擬器件ispPAC介簡

6.5.2 在系統可編程模擬器件 ispPAC的應用舉例

第7章 綜合性電子系統設計課題

7.l 數字式競賽搶答器設計

7.2 微波爐控制器設計

7.3 可編程時鐘控制器設計

7.4 步進電機控制器設計

7.5 交通信號燈控制器設計

7.6 簡易數字頻率計設計

7.7 數字温度表設計

7.8 多路遠程數據採集系統設計

7.9 低頻功率放大器設計

7.10 實用信號源設計

7.11 數字多用測量儀設計

7.12 字符顯示控制電路設計

7.13 數字存儲示波器控制電路設計

7.14 FPCA/CPLD與單片機總線接口設計

7.15 數控直流電源設計

7.16 LED大屏幕字符顯示屏設計

7.17 洗衣機控制電路設計

7.18 可視可聽汽車報站器設計

7.19 簡易數字邏輯分析儀設計

7.20 數字式相位測量儀設計

第8章 電子設計競賽

8.l 歷屆電子設計競賽題分析

8.1.l 歷屆電子設計競賽題目

8.1.2 競賽題目歸類

8.1.3 競賽的知識點聚焦

8.2 電子設計競賽典型題解析

8.2.1 簡易數字存儲示波器

8.2.2 高效率音頻功率放大器

8.2.3 波形發生器

8.3 電子設計競賽論文撰寫

8.3.l 設計報告的評分標準

8.3.2設 計報告的格式、內容及注意事項

附錄一 部分常用二極管、晶體管主要參數

附錄二 常用半導體集成電路的引腳及功能

附錄三 Xilinx Foundation 9500系列元件庫中的基本單元電路

附錄四 SE－XC95108型ISP數字實驗系統使用説明書

參考文獻