电子系统设计基本知识
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**************************************************************************************************** 写在开头的话：
搞硬件和软件是有所不同的，搞硬件的人，一定要精确------------------------------------------
模拟电路
电阻--------------------------------------------------------------------------------------------------------
电容------------------------------------------------------------------------------------------------------
电感器----------------------------------------------------------------------------------------------------
二极管-----------------------------------------------------------------------------------------------------
三极管---------------------------------------------------------------------------------------------------
电位器---------------------------------------------------------------------------------------------------
驱动继电器的芯片------------------------------------------------------------------------------------
光耦------------------------------------------------------------------------------------------------------
光电管---------------------------------------------------------------------------------------------------
光敏电阻-------------------------------------------------------------------------------------------------
继电器----------------------------------------------------------------------------------------------------
固态继电器---------------------------------------------------------------------------------------------
数字电路
74系列--------------------------------------------------------------------------------------------------
数据锁存------------------------------------------------------------------------------------------------
数据缓冲------------------------------------------------------------------------------------------------
译码器---------------------------------------------------------------------------------------------------
CD4000系列-------------------------------------------------------------------------------------------
单片机电路
单片机-----------------------------------------------------------------------------------------------------
看门狗电路---------------------------------------------------------------------------------------------
晶振------------------------------------------------------------------------------------------------------
排电阻----------------------------------------------------------------------------------------------------
单片机编程
使用Keil c时应做的和应该避免的------------------------------------------
单片机系统可靠性与抗干扰技术---------------------------------------------------------------------
ARM硬件
ARM编程
电源电路
线性电源：变压器、整流桥、三端稳压器与开关电源----------------------------------------------
通信系统
平衡信号与非平衡信号------------------------------------------------------------ RS-485总线通信系统-------------------------------------------------------------------------------------------
电路设计、调试
如果你的单片机系统没有工作，检查步骤-------------------------------------------------------------
器件选购、芯片批号、封装知识等-----------------------------------------------------------------------
************************************************************************************** 搞硬件和软件是有所不同的，搞硬件的人，一定要精确
什么是精确呢？精确，实际上是敬业的精神。
1．对你所要实现的工作的目标理解准确；
2．对你的电路图要清楚每一个器件在其中所起的作用；如果不明白，可以找一个专家问问，得到确认；如果不清楚，可以先试试；
3．对每一个器件的封装要严格把握，该是什么形状、外形一定要完全一致；还有考虑到空间是不是对其它的板卡器件有影响；对边缘连接器件与电路板的边缘之间的距离、ISA和PCI的边缘连接件与挡板之间的关系要完全把握才能去做电路板；否则只是浪费金钱和时间；
对边缘器件与边缘之间的距离要是不能有把握的话，可以找3个人，每个人都计算一遍，取个平均值，基本上就差不多了。
4．对单片机的资源能不能作成这件事情一定要有把握，CPU运算速度和字长、内存够不够大、程序存储器够不够大，需要仔细的规划；
5．原理图经过专家认可无误后，画出来的PCB需要做网络检查，做到与原理图完全一致；
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模拟电路
电阻
电阻的种类
1、按阻值可否调节分：有固定电阻器、可变电阻器两大类。
2、按制造材料分：有线绕电阻、非线绕电阻。
3、按用途分：有通用型、高阻型、高压型、高频无感型
电阻器的主要技术参数
标称阻值、允许误差和额定功率是固定电阻器的主要参数。电阻器标有的电阻数值，这就是电阻器的阻值标称值。电阻标称值往往和它的实际值不完全相符，实际值和标称值的差值除以标称值所得的百分数，就是电阻的误差，它反映了电阻器的精密程度。下表为常用电阻器的误差等级。
额定功率是指电阻器长时间正常工作下能承受最大功率。额定功率较大的电阻器，一般都将额定功率直接印在电阻器上。额定功率较小的电阻器，可以从它的几何尺寸和表面面积上看出，如下表：电阻种类按照工艺可以分为碳膜电阻和金属膜电阻
电阻器主要技术参数的标志方法
1、直标法
直标法是用数字和文字符号在电阻器上直接标出主要参数的标志方法，电阻值为5.1KΩ，误差为±5%。若电阻器上未标注误差，则均为±20%。
2、文字符号法
文字符号法是用数字和文字符号或两者有规律的组合，在电阻器上标志出主要参数的标志方法。具体方法为：阻值的整数部分写在阻值单位标志符号的前面，阻值的小数部分写在阻值单位标志符号的后面，标志符号规定如下：
欧姆(1欧姆),用Ω表示，例：0.1Ω标志为Ω1
千欧(103欧姆),用K表示，例：1KΩ标志为1K
兆欧(106欧姆),用M表示，例：2.2M标志为2M2
千兆欧(109欧姆),用G表示，例：5.6×109标志为5G6
兆兆欧(1012欧姆),用T表示，例：4.7×1012标志为4T7
3、色标法
色标法是按规定的颜色在电阻器上标志主要参数的标志方法。具体规定参见下表：
五色环电阻：一般第3色环为黑色；K级电阻第4色环（倍率环）为棕色；10K级的电阻第4色环（倍率环）为红色。
4、数码表示法
数码表示法是在电阻器上用三位数码表示标称值的标志方法。数码从左至右，第一、二位为有效值，第三位为乘数，即零的个数，单位为Ω。误差通常采用文字符号J(±5%)、K(±10%)表示；
按照功率可以分为小功率电阻和大功率电阻，大功率电阻通常是金属电阻，实际上应该是在金属外面加一个金属（铝材料）散热器，所以可以有10W以上的功率；在电子配套市场上专门卖电阻的市场上可以很容易地看到。
金属电阻通常是作为负载，或者作为小设备的室外加热器，如，在CCTV的一些解码器箱和全天候防护罩中可以看到。
电阻在电路中起到限流、分压、分流、偏置等作用。通常1/8W电阻已经完全可以满足使用。但是，在作为7段LED中，要考虑到LED的压降和供电电压之差，再考虑LED的最大电流，通常是20mA（超高亮度的LED），如果是2×6（2排6个串联），则电流是40mA。
不同厂家选用不同材料的，压降有所不同。所以，需要加上电试一下，但是，不要让Led的电流超出20mA（单只LED），这时加大电流亮度也不会增加，但是LED的寿命会下降，限流电阻的大小就是压降除以电流。电阻的功率随之可以算出。
电阻器的好坏判别
目测可以看出引线折断或电阻体烧坏等外表故障；用万用表欧姆档或其他专用测试仪器可测试电阻器内部是否良好及阻值是否正常。
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电容
电容有以下几大类：
1) 电解电容
2) 独石电容
3) 瓷片电容
4) 胆（左金右旦）电解电容
5) 涤纶电容等
电容器的主要技术参数
标称容量、允许误差、额定电压、绝缘电阻、漏电流、损耗因数及时间常数均为电容器的主要技术参数。
1、电容器的标称容量及允许误差的基本含义与电阻器一样。
电容的基本单位为F（法拉），即在1V电压下电容器所能储存的电量为1库伦，其容量即为1F。用F作单位在应用中往往太大，所以常用毫法(mF)、微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)。其关系如下：1F=103mF
1mF=103μF 1F=106μF
1μF=103nF
1nF=103pF 1μF=106 pF
2、额定电压(耐压)
额定电压通常也称作耐压，是指在允许的环境温度范围内，电容长时间正常工作施加的最大电压有效值。电容的额定电压通常是指直流工作电压。
3、绝缘电阻及漏电流
电容介质不可能绝对不导电，当电容加上直流电压时，电容器会有漏电流产生。若漏电流太大，电容器就会发热损坏。除电解电容外，其他电容器的漏电流是极小的，故用绝缘电阻参数来表示其绝缘性能；而电解电容因漏电较大，故用漏电流表示其绝缘性能（与容量成正比）。
4、损耗因数
电容的损耗因数指有功损耗与无功损耗功率之比。通常电容在电场作用下，其储存或传递的一部份电能会因介质漏电及极化作用而变为有害的热能，这部分发热消耗的能量就是电容的损耗，显然损耗越大，发热也越严重。
电容器参数的标志方法
电容器的标称容量及允许误差一般标在电容器上，其方法可分为以下几种。
1、直标法
直标法是将电容器的标称容量及允许误差直接标在电容器上的标志方法。CXJD为型号，2200μF 为标称容量，±10%为允许误差，02.5为生产时间。
2、文字符号法
标称容量的整数部分通常写在容量单位标志符号的前面，小数部分写在容量单位标志符号的后面。如3.3μF标为3μ3，2.2pF标为2p2。
3、数码表示法
电容器的数码表示法与电阻器的相同。但电容器数码表示法中，其单位为pF。如0.1μF标为104。电容器的用途
主要用用交流耦合、隔离直流、滤波、交流或脉冲旁路及选频等。
电容的使用场合
1. 电源稳压和滤波
电解电容主要是用来稳压和低频交流滤波的；高频滤波是使用磁片电容和独石电容。
当电解电容作为稳压时，接在整流桥和三端稳压器的输出端，起到稳定电压的作用。其工作机理相当于一个水库，从上游来的带有波浪的水到了水库，就变的平滑了。但是，铝电解电容的电解质随着时间的推移会干涸，所以在设计时需要留有余量，保证系统正常工作到它的寿命。
有些远端供电的直流电源，接到电路板的输入端时，需要在电路板的电源输入端加一个大的电解电容，通常可以是220u/25V，这样，这块电路板需要供电时，不是直接从电源处取，而是从电容中取电，可以得到稳定的电流供给；
电解电容只能滤除低频的波动；对于直流电源中的高频波动，可以加一个0.1u或0.01u的独石电容或者磁片电容。
很多教科书都指出，在每一个芯片的电源和地两端接一个0.1u或0.01u的独石电容或者瓷片电容，解决芯片的供电过程中，由于电路板的走线电感产生的电源开关噪声尖峰。这种作用下的电容叫去耦电容。这是电路板的常规的设计；
2. 定时参数
对于象555这样需要外接电容产生稳定的脉冲的器件，涤纶电容是首选。可以想象，涤纶一层又一层缠绕，受到温度变化引起的涤纶的面积的变化的相对值要远远小于独石电容的介质石头受到温度变化而引起的变化值。
3. 产生其它电压
有些需要从单一电压产生其它的电压的芯片，如：max232，需要外接电容才能实现。外接01.u 的胆电容。
电容的封装：电容有直插和表面贴的不同封装。
电解电容表面贴封装的通常耐压值不超出25V，电容值不超出100u。再大，就只好使用直插的了。其它的电容，磁片和独石都有表面贴封装的。
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电感器
电感器也叫电感线圈，是利用电磁感应原理制成的，电感器在电路中起着阻流、变压、传送信号等作用。
电感器的分类
电感器的种类很多，而且分类标准也不一样，
通常按电感量变化情况分为固定电感器、可变电感器、微调电感器等；
按电感器线圈芯性质又可分为空芯电感器、磁芯电感器、铜芯电感器等；
按绕制特点可分为单层电感器、多层电感器、蜂房电感器等。
部分电感器外形及图形符号
1、电感器外形
2、电感器图形符号
电感器的主要技术参数
1、电感量L
电感量L 也称为自感系数，是表示电感元件自感应能力的一种物理量。当通过一个线圈的磁通发生变化时，线圈中便会产生电势，这是电磁感应现象。所产生的电势称感应电势，电势大小正比于磁通变化的速度和线圈匝数。电感量的基本单位为H（亨），实际应有中还有毫亨（mH），微亨（μH），其换算关系如下：1H=103 mh=106μH。
2、感抗X L
感抗在电感元件参数表上一般查不到，但它与电感量、品质因数Q等参数密切相关，由于电感线圈的自感电势总是阻止线圈中电流变化，故线圈对交流电有阻力作用，阻力大小就用感抗X L表示。X L与线圈电感量L和交流电频率?成正比，计算公式为：X L=2π?L。（式中X L单位为Ω，?单位为H Z，L单位为H）不难看出，线圈通过低频电流时X L小，通过直流电时X L为零，此时仅线圈的直流电阻起阻力作用（电感线圈的直流电阻很小，可近似短路）。通过高频电流时X L很大，若L也大，则可看作开路。
3、品质因素
品质因素也称作Q值或优值，即线圈在一定频率的交流电压下工作时感抗和等效损耗电阻之比。
4、直流电阻
即电感受线圈自身的直流电阻，可用万用表直接测得。
5、额定电流
指电感器长时间正常工作允许通过电感元件的最大直流电流值。
电感器的标志方法
电感器的标志方法与电阻器、电容器的标志方法相同，有直标法、文字符号法和色标法。
常用的固定电感器过去多彩色码标志法，统称为色码电感器。目前我国生产的固定电感器有的采用色码标志法，有的在电感器上直接标出数值，即直标法。在一些电子机器中，如电视机，广泛使用的是固定电感器。它是将铜线绕在磁芯上。然后再用环氧树脂或塑料封装起来，这种电感器的特点是体积小，重量轻、结构牢固、使用方便。
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二极管
二极管是由一个PN结，加上引线、接触电极和管壳而构成
二极管的分类
1、按用途分
有整流二极管、稳压二极管、检波二极管、发光二极管、开关二极管、光电二极管等。
2、按制造材料分
有锗二极管、硅二极管、砷化镓二极管等。
3、按制造工艺分
有点接触二极管和面接触二极管两种。
4、按工作原理分
有变容二极管、雪崩二极管、齐纳二极管等。
主要参数
最大整流电流I OM
最大整流电流是指二极管能够允许通过的最大正向平均电流值。当电流超过这个允许值时，二极管会因过热而烧坏。
反向击穿电压U RB与最高反向工作电压U RM
U RB是指二极管反向击穿时的电压值，击穿后其反向电流剧增，二极管的单向导电性被破坏。通常手册上给出的最高反向工作U RM电压约为反向击穿电压的一半或三分之二，以确保二极管安全运行。
最大反向电流I RM
I RM指在二极管上加最高反向工作电压时的反向电流值。I RM愈小，则管子的单向导电性能愈好。整流二极管的应用（如1N4004）
利用二极管的单向导电性将交流电转换为单向脉动直流电的电路，称为整流电路，此时的二极管可看成开关元件，即所谓理想二极管。
稳压二极管
稳压管是一种特殊的面接触型半导体硅二极管，由于它在电路中能起稳定电压的作用，故称稳压管，其外形与普通二极管类似，但其伏安特性不同于普通二极管就在于它的反向特性很陡稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示，如：ZD5表示编号为5的稳压管。
常用稳压二极管的型号及稳压值如下表：
型号 1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 1N4750 1N4751 1N4761
稳压值 3.3V 3.6V 3.9V 4.7V 5.1V 5.6V 6.2V 15V 27V 30V 75V
我用的稳压管功率有1/2W
发光二极管
目前较常用的是圆形、方形等发光管，发光颜色以红、绿、黄等单色为主，也有一些能发出两、三种色光的发光管
瞬态电压抑制二极管（TVS管）
瞬态电压抑制二极管常称为防雷管，是一种安全保护器件。这种器件在电路系统中起到分流、箝位作用，可以有效降低由于雷电、电路中开关通断时产生的高压脉冲，避免雷电、高压脉冲损坏其它器件。
瞬态电压抑制二极管有单向、双向两种。单向的图形符号与稳压管相似。当输入端有高压浪涌脉冲引入时，不论脉冲方向如何，TVS管能快速进入击穿状态，对输入电压进行箝位。
下表为常用的双向TVS管参数：
肖特基二极管（如BAT85）
肖特基二极管是由金属和半导体采用平面工艺制造形成的，它仅用一种载流子（电子）输送电荷，因而没有少数载流子的存储效应。所以它具有反向恢复时间短（7ns）和正向压降低（0.4V）的突出优点，它主要用于开关稳压电源做整流和逆变器中作续流二极管。
快恢复二极管
快恢复二极管工作原理与普通二极管相似，亦是利用PN结单导性，但制造工艺与普通二极管不同。它的扩散深度及处延层可以精确控制。因而可获得较高的开关速度。同时，在耐压允许范围内，外延层可做得较薄。它的反向恢复时间是快恢复二极管的重要参数，定义是电流通过零点由正向转换成反向，再从反向转换到规定低值的时间间隔。和肖特基二极管相比，其耐压高得多，主要也用在逆变电源中做整流元件，以降低关断损耗，提高效率和减少噪声。
通常把它用在整流、隔离（如1N4148）、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。识别方法：
二极管的识别很简单，小功率二极管的N极（负极），在二极管外表大多采用一种色圈标出来；
有些二极管也用二极管专用符号来表示P极（正极）或N极（负极）；
也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。
发光二极管的正负极可从引脚长短来识别，长脚为正，短脚为负。
常用的1N4000系列二极管耐压比较如下：
型号 1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007
耐压（V） 50 100 200 400 600 800 1000
电流（A）均为1
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三极管
PN结是构成二极管、三极管、场效应管等半导体器件的基础
三极管的分类
三极管按工作频率分，有高频三极管和低频三极管；
按功率大小分有大功率、中功率及小功率三极管；
按封装形式分，有金属封装和塑料封装；
按电极性不同分有PNP和NPN三极管
三极管的4种工作状态
1) 饱和导通状态：饱和导通=0
2) 截止状态：饱和导通=1
3) 线性放大状态：作为低频放大器时使用，具体的可参见有关电子线路的书籍；
4) 非线性工作状态：在无线电通信系统中，作为混频器等使用。
三极管的主要参数
1、电流放大系数β
电流放大系数是三极管的重要参数，关于它的定义，前面出做介绍，这里不再重复。
2、反向饱和电流I CBO
它是指集电区的少数载流子在集电结反向偏置作用下漂移而形成的反向电流。它与二极管中的反向饱和电流在本质上是相同的，因此当发射极开路（I E=0）时，集电极电流值即为反向饱和电流。
I CBO大小是管子质量好坏的标志之一，I CBO越小越好。小功率管约为几个微安，此值虽小但受温度影响很大，是三极管工作不稳定的主要因素之一。
3、穿透电流I CEO
它是指基极开路（I B=0）时，集电极与发射极之间的反向电流。I CEO的大小为I CBO的β倍。
I CEO受温度影响更严重，因此它对三极管的工作影响更大。
常用的PNP三极管是2N5551，驱动40mA的LED（电压在24V）、蜂鸣器等均没有问题。驱动一个蜂鸣器；往往系统中的蜂鸣器跟其它驱动设备，继电器等，距离较远，这时，没有必要使用一片7407，或者ULN2003来驱动；
c9013：to-92B
tip127：to-220
MC3558：放大器（Moto）DIP-8
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电位器
电位器就是可调电阻。
它的阻值在1～n之间变化。
N=102、502、103……
102=10*10的2次方，也就是1000欧姆，1K
同理，502=5K。（我个人是这么记的：在50后面加两个0，即5000），这种表示的方法跟电容是一样的。
电位器又分单圈和多圈电位器。
单圈的电位器通常为灰白色，面上有一个十字可调的旋纽，出厂前放在一个固定的位置上，不在2头；
多圈电位器通常为蓝色，调节的旋纽为一字，一字小改锥可调；多圈电位器又分成顶调和侧调2种，主要是电路板调试起来方便。
有些是仪器仪表设备，通常是模拟电路，有一些不确定的因素，需要调节才能达到最理想的效果；有些是设备本身就需要输出一个可变的东东，如电压和电流，也需要一个电位器。
电位器的封装在protel的书种可以很方便地找到。但是如果直接使用，可能会有一些偏差。导致电位器旁边的器件安装费劲。
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驱动继电器的芯片
ULN2003/ULN2008
它的内部结构也是达林顿的，专门用来驱动继电器的芯片，甚至在芯片内部做了一个消线圈反电动势的二极管。ULN2003的输出端允许通过IC 电流200mA，饱和压降V CE约1V左右，耐压BV CEO约为36V。用户输出口的外接负载可根据以上参数估算。采用集电极开路输出，输出电流大，故可以直接驱动继电器或固体继电器(SSR)等外接控制器件，也可直接驱动低压灯泡。
经常在工控的板卡中见到这个芯片。有个完全一样的型号：MC1413（4013，7达林顿管，ON Semi 公司DIP-16），不过现在好像不怎么见到这个型号了，但是管脚与2003完全兼容。
ULN2003可以驱动7个继电器；ULN2008驱动8个继电器。
ULN2003下载地址：https://www.doczj.com/doc/f41957328.html,/document.detail.asp?pdid=148212
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光耦
在各种应用中，往往有一些远距离的开关量信号需要传送到控制器，如果直接将这些信号接到单片机的I/O上，有以下的问题：
1) 信号不匹配，输入的信号可能是交流信号、高压信号、按键等干接点信号；
2) 比较长的连接线路容易引进干扰、雷击、感应电等，不经过隔离不可靠
所以，需要光耦进行隔离，接入单片机系统。
常见的光耦有：
1) TLP521-1/ TLP521-2/ TLP521-4，分别是1个光耦、2个光耦和4个光耦，HP公司和日本的东芝公司生产。
发光管的工作电流要在10mA时，具有较高的转换速率；
在5V工作时，上拉电阻不小于5K，一般是10K；太小容易损坏光耦；
2) 4N25/4N35，motorola公司生产：https://www.doczj.com/doc/f41957328.html,/pdf_file/4N25-8,35-7,H11A1-5.PDF 隔离电压高达5000V；
3) 6N136，HP公司生产
下载地址：https://www.doczj.com/doc/f41957328.html,/pdf_file/6N135-6.PDF
要想打开6N136，需要比较大的电流，大概在15~20mA左右，才能发挥高速传输数据的作用。
如果对速率要求不高，其实TLP521－1也可以用，实际传输速率可以到19200波特率。
选择光耦看使用场合，tlp521-1是最常用的，也便宜，大概0.7~1元；
要求隔离电压高的，选用4N25/4N35，大概在3元左右；
要求在通讯中高速传输数据的，选用6N136，大概在4元左右。
光耦应用的原理框图如下所示：
1. 输入干接点隔离
2. 输入TTL电平隔离
3. 输入交流信号隔离
4. 输出RS232信号隔离
5. 输出RS422信号隔离
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光电管
这里所谓的光电管有2种：
1) 反射型光电管
2) 对射型光电管
这2种产品在市场上又可分为调理好的和没有调理好的；
所说的调理好的指的是内部已经加了限流电阻和输出的放大驱动电路了。它的特点是只有3根
线：电源2根，输出信号一根，TTL电平的；但是，有时受到某种限制，需要使用没有调理好的没有调理好的光电管在使用时，需要做一块小的电路板，在发光管加限流电阻，在光电三极管的集电极加上拉电阻到5V，但是，在使用中我发现，输出的信号不稳定，尤其是在使用比较长的电缆传输到单片机的时候；
为了可靠工作，仿照达林顿管的结构，在光电三极管的输出端加一个限流电阻接到NPN的B 结，当无光的时候，2N5551饱和导通，输出电压为0V，实际测量小于0.1V；当有光，甚至是弱光时，2N5551截至，输出电压为5V。将3K电阻换成更大或更小的电阻，可以调整光电三极管的输出的灵敏度。
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光敏电阻
当照在光敏电阻上的光强变化时，电阻值也在变化。显然这是半导体材料的特性。
使用光敏电阻可以检测光强的变化。
光敏电阻的封装：封装有表面贴和轴向的封装。
轴向封装有：axial0.4、axial0.6、axial0.8等等；axial在英语中就是轴的意思；
表面贴电阻的封装最常用的就是0805；当然还有更大的；
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继电器
继电器：就是利用继电器的线包在加电后产生的磁力，将2个电极吸合在一起；
继电器的分类
继电器的种类很多，常用的有电磁式和干簧式
通常将继电器分为直流、交流、舌簧及时间继电器四种。
二、主要技术参数
1、额定工作电压或额定工作电流
这是指继电器正常工作时线圈需要的电压或电流值。
2、吸合电压或电流
指继电器能够产生吸合动作的最小电压或电流。在一般情况下吸合电压为额定工作电压的75%左右。
3、释放电压或电流
继电器线圈两端的电压减小到一定数值时，继电器就从吸合状态转换到释放状态。
4、接点负荷
指接点的负载能力。如继电器接点负载是DC28V/10A或AC220V/5A，它表示这种继电器的接点在工作时的电压和电流值不应超过该值，否则会使接点损坏。
干簧管继电器
干簧管全称“干式舌簧开关管”，是由两片导磁又导电的材料做成的簧片平行地封入充有惰性气体（如氮气、氦气等）的玻璃管中组成开关元件，重叠并留有一定间隙以构成接点;
干簧管的工作原理为：当永久磁铁靠近干簧管或者由绕在干簧管上的线圈通电后形成磁场使簧片磁化时，簧片的接点部分就被磁化感应出极性相反的磁极，如下图所示，异名的磁极相互吸引，当吸引的磁力超过簧片的弹力时，接点就会吸合；当磁力减小到一定值时，接点又会被簧片的弹力弹开。
干簧管有以下几个优缺点：
①接点与大气隔绝，管内又充有惰性气体，这样就大大减少了接点在开、闭过程中由于接点火花而引起的接点氧化和碳化。并防止外界有机蒸气和灰尘等杂质对接点的侵蚀。
②簧片细而短，有较高的固有频率，提高了接点的通断速度，其开关速度要比一般的电磁继电器快5~10倍
③体积小，重量轻。
④其缺点是开关容量小，接点易产生抖动以及接点接触电阻大。
继电器有：
1）公共端：COM
2）常开：normal open，NO
3）常闭：normal close，NC
继电器主要指标：
工作电压：工作电压有直流和交流的2种；
在PCB上，通常是直流的；交流的继电器通常是AC24V的居多，当然，还有AC220V的。交流的继电器国产的比进口的，比如，idec，OMRON，fujitsu便宜很多，当然，质量也差一些。
常用的小功率的继电器是national 的居多，OMRON也有，便宜一些，一盒50只
常用的电压有：
DC5V/DC9V/DC12V/DC24V等；
根据触点数量，可以分为：
单刀单掷/SPST
单刀双掷/SPDT
双刀双掷/DPDT
四刀双掷等/?
还要根据触点容量来分。
一般的都是DC30V/1A或者DC30V/2A，AC110V/0.2A，再大，就不能使用继电器了，因为在触点切换，电流通过的瞬间，会产生拉弧，烧毁触点，使得切换不可靠；这时，可以使用固态继电器。实际上，在PCB上的继电器的任务就是给出一个干接点信号，作为控制信号使用，传递的是一个信号，而不是能量。或者控制一个大功率的开关等，让大功率的开关去控制功率的传递；但是，后者也不如固态继电器来得方便。
继电器的封装通常是DIP16或者以上；也有更小的继电器，但是，价钱跟DIP16的差不多。
注意：DIP16的继电器只有8个管脚；所以设计封装时，不要图省事直接使用DIP16，这样容易在焊接的时候焊反了，导致出错。要专门设计继电器的封装，该有几个脚就使用几个脚。
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固态继电器（SSR）
固态继电器，说白了，就是使用发光管触发的过零触发的可控硅。可以说是一个电子开关，无触点的继电器。
可以说，跟光耦很相似，也是4个管脚，只是区别在：
1）直接使用直流电压控制；可以认为内部已经有了一个限流电阻；
2）接收光信号的一端是过零触发的可控硅；
因为无触点，所以可以通过大电流而不产生拉弧，工作寿命与开关次数无关。
触点作为信号使用的继电器的时间的工作寿命是100万次到300万次，可以查看技术手册；
固态继电器可以认为是无限次的，所以在大电流和频繁开关的场合，使用固态继电器。
固态继电器触点通过的信号通常是交流电压，但是也有直流电压的。
固态继电器可以通过AC220V或者AC380V以下的交流电；它的2个指标：
1）工作电压，通常为DC5V和DC12V，也有DC24V的；
2）工作电流：AC220V/1A/2A/4A不等。
国产的固态继电器质量不错，跟进口的没有区别，就是封装的质量太差，一批买回来，个个都不一样，焊在电路板上东倒西歪，不美观；至于小功率的国产的继电器市场上比较少见，有也不敢使。
进口的固态继电器有美国的和日本的，4A以上的比较贵，日本的OMRON的固态继电器2A的才卖8元，侃侃价估计还能便宜，体积小，封装绝对的准确，可以很整齐地在电路板上排列，不占地方；
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数字电路
74系列
1）、7404 –- 6个反相门
下载地址：https://www.doczj.com/doc/f41957328.html,/document.detail.asp?pdid=125533
将输入的TTL逻辑反相，如：0->1，1->0
2）、7407 –- 6个集电极开路门
下载地址：https://www.doczj.com/doc/f41957328.html,/document.detail.asp?pdid=125518
由于集电极开路门可以外接高电压，可以最高到DC30V，电流最大到39mA，通常用它驱动8字数码管和继电器等大电流的负载；开路门内部结构是达林顿管的，输出的逻辑是正的；
与其类似的芯片是7406，只不过是反相开路门。
3）、74LS573与74LS373 ------8 数据锁存器
74LS373下载地址：https://www.doczj.com/doc/f41957328.html,/document.detail.asp?pdid=129171
74LS573下载地址：https://www.doczj.com/doc/f41957328.html,/yddzsourse/pdf/74hc573.pdf
高阻态：就是输出既不是高电平，也不是低电平，而是高阻抗的状态；在这种状态下，可以多个芯片并联输出；但是，这些芯片中只能有一个处于非高阻态状态，否则会将芯片烧毁；高阻态的概念在RS232和RS422通讯中还可以用到。
HD74HC14：非门（Hitachi America公司）DIP-14
74HC125：三态门(ST公司) DIP-14
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数据锁存
当输入的数据消失时，在芯片的输出端，数据仍然保持；这个概念在并行数据扩展中经常使用到。常用芯片：74LS573与74LS373
74ls573跟74LS373逻辑上完全一样，只不过是管脚定义不一样，数据输入和输出端各在一侧，PCB 容易走线；所以大家都喜欢使用这个芯片。
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数据缓冲
加强驱动能力；74LS244/74LS245/74LS373/74LS573都具备数据缓冲的能力。
OE：output_enable，输出使能；
LE：latch_enable，数据锁存使能，latch是锁存的意思；
Dn：第n路输入数据；
On：第n路输出数据；
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
mov P0,A 将数据输出到并行数据端口
clr LE
setb LE
clr LE 上面三条指令完成LE的波形从0->1->0的变化
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
74LS244 –数据缓冲器
下载地址：https://www.doczj.com/doc/f41957328.html,/download/digitpdf/74xx/74F244.pdf
数据输出能力比较强，输出电流可以到40mA以上；
4个缓冲器分成2组，具有高阻态控制端口
74LS245 –总线缓冲器
下载地址：https://www.doczj.com/doc/f41957328.html,/download/digitpdf/74xx/74F245.pdf
双向数据接口，通常在ISA板卡上可以看到；
早期的51系统中，为了扩展RAM、eprom、A/D、D/A、I/O等经常可以看到这个片子；
为了增强驱动能力，有时是为了隔离输入和输出，主要是布线方便，象74LS573一样，输入、输出在一侧，经常用到这个片子
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译码器
74LS138 –------ 三－八译码器
https://www.doczj.com/doc/f41957328.html,/download/digitpdf/74xx/74F138.pdf
在早期的51系统的扩展中，作为地址选通的片子，可以经常看到。
另外一个类似的芯片是74LS154，是4-16译码器，现在更是少见了。
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CD4000系列
CD4000系列的芯片，跟74系列的电气特性有所区别，例如：
1) 电压范围宽，应该可以工作在3V～15V，输入阻抗高，驱动能力差外，跟74系列的功能基本没有区别；
2) 输入时，1/2工作电压以下为0，1/2工作电压以上为1；
3) 输出时，1=工作电压；0=0V
4) 驱动能力奇差，在设计时最多只能带1个TTL负载；
5) 如果加上拉电阻的话，至少要100K电阻；
6) 唯一现在使用的可能就是计数器，CD4060的计数器可以到14级二进制串行计数/分频器，这个74系列的做不到这么高；
下载地址：https://www.doczj.com/doc/f41957328.html,/asp/class36_40.htm
https://www.doczj.com/doc/f41957328.html,/pdf_file/CD4060.PDF
CD74HC4514EN：4－16译码器Philips公司DIP-24
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单片机电路
单片机
Winbond(华邦)
Dallas(达拉斯)
Siemens（西门子）
ATMEL(爱特梅尔)公司：
AT89S51/52 (8.0～9.5RMB)
AVR单片机是公司1997年推出的配置精简指令（RISC）的单片机系列，大多数指令只需要一个晶振周期。Attiny、AT90及Atmega分别为低、中、高档产品。AT90S8535(45～65RMB)
Microchip公司：
PIC单片机采用RISC结构的嵌入式微控制器，高速度、低电压、低功耗及大电流LCD驱动能力的特点。分三个等级：（1）基本级：如PIC16C5X，适合对成本要求严格的家电产品，是世界上第一个8脚低价位单片机。（2）中级：如PIC12C6XX。PIC12C672(14～25RMB)（3）高级：如PIC17CXX,
《数字电子技术》知识点 第1章数字逻辑基础 1．数字信号、模拟信号的定义 2．数字电路的分类 3．数制、编码其及转换 要求：能熟练在10进制、2进制、8进制、16进制、8421BCD之间进行相互转换。 举例1：（）10= ( )2= ( )16= ( )8421BCD 解：（）10= 2= ( 16= 8421BCD 4．基本逻辑运算的特点 与运算：见零为零，全1为1； 或运算：见1为1，全零为零； 与非运算：见零为1，全1为零； 或非运算：见1为零，全零为1； 异或运算：相异为1，相同为零； 同或运算：相同为1，相异为零； 非运算：零变 1， 1变零； 要求：熟练应用上述逻辑运算。 5．数字电路逻辑功能的几种表示方法及相互转换。 ①真值表（组合逻辑电路）或状态转换真值表（时序逻辑电路）：是由变量的所有可能取值组合及其对应的函数值所构成的表格。 ②逻辑表达式：是由逻辑变量和与、或、非3种运算符连接起来所构成的式子。 ③卡诺图：是由表示变量的所有可能取值组合的小方格所构成的图形。 ④逻辑图：是由表示逻辑运算的逻辑符号所构成的图形。 ⑤波形图或时序图：是由输入变量的所有可能取值组合的高、低电平及其对应的输出函数值的高、低电平所构成的图形。 ⑥状态图（只有时序电路才有）：描述时序逻辑电路的状态转换关系及转换条件的图形称为状态图。 要求：掌握这五种（对组合逻辑电路）或六种（对时序逻辑电路）方法之间的相互转换。 6．逻辑代数运算的基本规则
①反演规则：对于任何一个逻辑表达式Y ，如果将表达式中的所有“·”换成“＋”，“＋”换成“·”，“0”换成“1”，“1”换成“0”，原变量换成反变量，反变量换成原变量，那么所得到的表达式就是函数Y 的反函数Y （或称补函数）。这个规则称为反演规则。 ②对偶规则：对于任何一个逻辑表达式Y ，如果将表达式中的所有“·”换成“＋”，“＋”换成“·”，“0”换成“1”，“1”换成“0”，而变量保持不变，则可得到的一个新的函数表达式Y ＇，Y ＇称为函Y 的对偶函数。这个规则称为对偶规则。要求：熟练应用反演规则和对偶规则求逻辑函数的反函数和对偶函数。 举例3：求下列逻辑函数的反函数和对偶函数：E D C B A Y += 解：反函数：))((E D C B A Y +++= 对偶函数：))((E D C B A Y D ++ += 7．逻辑函数化简 （1）最小项的定义及应用； （2）二、三、四变量的卡诺图。 要求：熟练掌握逻辑函数的两种化简方法。 ①公式法化简：逻辑函数的公式化简法就是运用逻辑代数的基本公式、定理和规则来化简逻辑函数。 举例4：用公式化简逻辑函数：C B BC A ABC Y ++=1 解：B C B BC C B BC A A C B BC A ABC Y =+=++=++=)(1 举例5：用公式法化简逻辑函数为最简与或式：BC B C A B C A F +++?= 解：BC B B C A BC B C A B C A BC B C A B C A F ++=++=+++=)( C A BC C A BC C A +=++=+= 举例6：用公式法化简逻辑函数为最简与或式：)(A B A ABC B A F +++= 解：)(A B A ABC B A F +++= )()(A B A ABC B A +?+= =)()(A B A ABC B A ++?+=)()(B A A ABC B A +?+ =A ABC B A ?+)(=0 ②图形化简：逻辑函数的图形化简法是将逻辑函数用卡诺图来表示，利用卡诺图来化简逻辑函数。（主要适合于3个或4个变量的化简） 举例7：用卡诺图化简逻辑函数：)6,4()7,3,2,0(),,(d m C B A Y ∑+∑= 解：画出卡诺图为 则B C Y += 举例8：已知逻辑函数C B A C B A B A Z ++=，约束条件为0=BC 。用卡诺图化简。
电子技术课程设计一、课程设计目的： 1．电子技术课程设计是机电专业学生一个重要实践环节，主要让学生通过自己设计并制作一个实用电子产品，巩固加深并运用在“模拟电子技术”课程中所学的理论知识； 2．经过查资料、选方案、设计电路、撰写设计报告、答辩等，加强在电子技术方面解决实际问题的能力，基本掌握常用模拟电子线路的一般设计方法、设计步骤和设计工具，提高模拟电子线路的设计、制作、调试和测试能力； 3．课程设计是为理论联系实际，培养学生动手能力，提高和培养创新能力，通过熟悉并学会选用电子元器件，为后续课程的学习、毕业设计、毕业后从事生产和科研工作打下基础。 二、课程设计收获： 1.学习电路的基本设计方法；加深对课堂知识的理解和应用。 2.完成指定的设计任务，理论联系实际，实现书本知识到工程实践的过渡； 3.学会设计报告的撰写方法。 三、课程设计教学方式： 以学生独立设计为主，教师指导为辅。 四、课程设计一般方法 1. 淡化分立电路设计，强调集成电路的应用 一个实用的电子系统通常是由多个单元电路组成的，在进行电子系统设计时，既要考虑总体电路的设计，同时还要考虑各个单元电路的选择、设计以及它们之间的相互连接。由于各种通用、专用的模拟、数字集成电路的出现，所以实现一个电子系统时，根据电子系统框图，多数情况下只有少量的电子电路的参数计算，更多的是系统框图中各部分电子电路要正确采用集成电路芯片来实现。 2. 电子系统内容步骤： 总体方案框图---单元电路设计与参数计算---电子元件选择---单元电路之间连接---电路搭接调试---电路修改---绘制总体电路---撰写设计报告(课程设计说明书) （1）总体方案框图： 反映设计电路要求，按一定信息流向，由单元电路组成的合理框图。 比如一个函数发生器电路的框图： （2）单元电路设计与参数计算---电子元件选择： 基本模拟单元电路有：稳压电源电路，信号放大电路，信号产生电路，信号处理 电路（电压比较器，积分电路，微分电路，滤波电路等），集成功放电路等。 基本数字单元电路有：脉冲波形产生与整形电路（包括振荡器，单稳态触发器，施密特触发器），编码器，译码器，数据选择器，数据比较器，计数器，寄存器，存储器等。 为了保证单元电路达到设计要求，必须对某些单元电路进行参数计算和电子元件 选择，比如：放大电路中各个电阻值、放大倍数计算；振荡电路中的电阻、电容、振荡频率、振荡幅值的计算；单稳态触发器中的电阻、电容、输出脉冲宽度的计 算等；单元电路中电子元件的工作电压、电流等容量选择。
试卷1 一、填空题（共10分，每题2分） 1.OC门的输出端可并联使用，实现_线与_功能。 2.请列出至少三个电阻器的主要特性参数：标称阻值、允许误差、额定功率、温度系数、噪声等。 3.请列出至少三个电容器的用途：隔直流、旁路（去耦）、耦合、滤波、调谐、储能等。 4.在以AT89C51单片机为核心的系统设计中，通常在其I/O口上加上拉电阻，该上拉电阻阻值一般选为_10～100kΩ_。（10K算正确） 5.在应用电路中，通常在电磁继电器的线圈端并联一个二极管，该二极管的功能是_保护该线圈_。（续流或蓄流也算正确） 二、选择题（共10分，每题2分） 1.某数/模转换器的输入为8位二进制数字信号（D7～D0），输出为0～25.5V的模拟电压。 若数字信号的最低位是“1”其余各位是“0”，则输出的模拟电压为( B )。 A、 1V B、 0.1V C、 0.01V D、 0.001V 2.欲对全班43个学生以二进制代码编码表示，最少需要二进制码的位数是（ B ）。 A、5 B、6 C、8 D、43 3.在下列逻辑电路中，不是组合逻辑电路的有（ D ）。 A、译码器 B、编码器 C、全加器 D、寄存器 4.欲使容量为128×1的RAM扩展为1024×8的RAM，则需控制各片选端的辅助译码器输出端个数为（ D ）。 A、5 B、 6 C、7 D、8 5.在单片机应用系统中，为实现单片机与被控对象的隔离，可以采用的器件是（ A ）。 A、固态继电器 B、三极管放大电路 C、时序逻辑电路 D、D 触发器 三、电路分析题（共20分，每题10分） 1. 请仔细阅读如下图的电路，简述各运放的功能，并写出Ｖo1、Ｖo2、Ｖo的表达式。（10分） 参考答案：A1为反相加法电路（2分），A2为同相缓冲电路（2分），A3为减法电路（2分）。 Ｖo1＝－（ＶI1+ＶI2+ＶI2）；（1分） Ｖo2＝ＶI4（1分） Ｖo＝2Ｖo2－Ｖo1＝2ＶI4＋ＶI1+ＶI2+ＶI2（2分）
数字电子技术知识点 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
《数字电子技术》知识点 第1章数字逻辑基础 1．数字信号、模拟信号的定义 2．数字电路的分类 3．数制、编码其及转换 要求：能熟练在10进制、2进制、8进制、16进制、8421BCD之间进行相互转换。 举例1：（）10= ( )2= ( )16= ( )8421BCD 解：（）10= 2= ( 16= 8421BCD 4．基本逻辑运算的特点 与运算：见零为零，全1为1； 或运算：见1为1，全零为零； 与非运算：见零为1，全1为零； 或非运算：见1为零，全零为1； 异或运算：相异为1，相同为零； 同或运算：相同为1，相异为零； 非运算：零变 1， 1变零； 要求：熟练应用上述逻辑运算。 5．数字电路逻辑功能的几种表示方法及相互转换。 ①真值表（组合逻辑电路）或状态转换真值表（时序逻辑电路）：是由变量的所有可能取值组合及其对应的函数值所构成的表格。 ②逻辑表达式：是由逻辑变量和与、或、非3种运算符连接起来所构成的式子。 ③卡诺图：是由表示变量的所有可能取值组合的小方格所构成的图形。 ④逻辑图：是由表示逻辑运算的逻辑符号所构成的图形。 ⑤波形图或时序图：是由输入变量的所有可能取值组合的高、低电平及其对应的输出函数值的高、低电平所构成的图形。 ⑥状态图（只有时序电路才有）：描述时序逻辑电路的状态转换关系及转换条件的图形称为状态图。 要求：掌握这五种（对组合逻辑电路）或六种（对时序逻辑电路）方法之间的相互转换。 6．逻辑代数运算的基本规则 ①反演规则：对于任何一个逻辑表达式Y，如果将表达式中的所有“·”换成“＋”，“＋”换成“·”，“0”换成“1”，“1”换成“0”，原变量换成反变量，反变量换成原变量，那么所得到的表达式就是函数Y的反函数Y（或称补函数）。这个规则称为反演规则。
课程设计实践报告 一、课程设计的性质、目的与作用 本次电子系统设计实践课程参照全国大学生电子设计模式，要求学生综合利用所学的有关知识，在教师的指导下，分析和熟悉已给题目，然后设计系统方案、画原理图及PCB、软件编程，并做出课程设计报告。因此，在设计中，要求学生应该全面考虑各个设计环节以及它们之间的相互联系，在设计思路上不框定和约束同学们的思维，同学们可以发挥自己的创造性，有所发挥，并力求设计方案凝练可行、思路独特、效果良好。 本课程设计的目的是为了让学生能够全面了解电子电路应用系统的整个设计过程，逐步掌握系统开发的以下相关技术： (1)熟悉系统设计概念； (2)利用所学数电、模拟电路知识，设计电路图； (3)利用PROTEL软件画原理图及PCB； (4)熟悉系统项目设计报告填写知识； （5）培养团队合作意识。 通过本课程设计，有助于学生更好地了解整个课程的知识体系，锻炼学生实际设计能力、分析和思考能力，使其理论与实践相结合，从而为后续课程的学习、毕业设计环节以及将来的实际工作打好坚实的基础。 二、课程设计的具体内容 电子系统设计实践课程就是锻炼学生系统设计、分析和思考能力，全面运用课程所学知识，发挥自己的创造性，全面提高系统及电路设计、原理图及PCB 绘画等硬件水平和实际应用能力，从而体现出电子系统设计的真谛。下面是各个设计阶段的具体内容。 1．系统方案认识 根据所设定的题目，能够给出系统设计方案与思路
题目：信号发生器产生电路，请设计一个能产生正弦波、方波及三角波电路，并制作原理图，然后阐述其原理。 基本原理： 系统框图如图1所示。 图1 低频信号发生器系统框图 低频信号发生器系统主要由CPU、D/A转换电路、基准电压电路、电流/电 压转换电路、按键和波形指示电路、电源等电路组成。 其工作原理为当分别按下四个按键中的任一个按键就会分别出现方波、锯齿 波、三角波、正弦波，并且有四个发光二极管分别作为不同的波形指示灯。2、各部分电路原理 (1)DAC0832芯片原理 ①管脚功能介绍（如图5所示） 图5 DAC0832管脚图 1) DI7～DI0：8位的数据输入端，DI7为最高位。
成都理工大学2011 2012学年第二学期 《电子系统设计》考试试卷A 评分标准与参考答案 注：请将第一、二题答案直接写在本试卷题目空白处，其余试题答案写在答题纸上。 一、填空(共20分，每空1分) 1. 选择电阻器时需要考虑的主要技术指标有（请列举两个）阻值，功率等。 2. 选择电容器时需要考虑的主要技术指标有（请列举两个）额定电压， 3. 根据滤波器的选频作用，滤波器可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器等四种。 4. SRAM存储器掉电后，其内部数据将丢失。 5. 静态存储器比动态存储器的存取速度快。 6. 存储容量为16K×8位的ROM存储器，其地址线为 14 条。 7. ADC是将时间连续和幅值连续的模拟输入信号转换为时间离散、幅值也离散的数字输出信号的电路。ADC一般要经过采样、保持、量化及编码四个过程。 8. 选取DAC，首先应该考虑的是DAC的转换精度和转换速度。当然也需要考虑其他要求，如电源、基准电压、输入缓冲、输出模式、工作控制、温度稳定性、功耗、封装和成本等。 9、锁相环由鉴相器（或相位比较器）、环路滤波器和压控振荡器三部分组成。 二、选择题(共20分，每题2分) 1. 若用万用表测二极管的正、反向电阻的方法来判断二极管的好坏，好的管子应为( C )。
(A) 正、反向电阻相等 (B) 正向电阻大，反向电阻小 (C) 反向电阻比正向电阻大很多倍 (D) 正、反向电阻都等于无穷大 2. 在参考电压确定的情况下，模/数转换器的分辨率取决于（ B ）。 (A) 输入模拟电压的大小，电压越高，分辨率越高 (B) 输出二进制数字信号的位数，位数越多，分辨率越高 (C) 运算放大器的放大倍数，放大倍数越大，分辨率越高 (D) 输出二进制数字信号的速度，速度越快，分辨率越高 =2sinω，输出电压u O的波形是3. 整流电路如下图（左）所示，输入电压u U t 下图（右）中( A )。 4. 为使采样输出信号不失真地代表输入模拟信号，采样频率f s和输入模拟信号的最高频率f ax Im的关系是( C )。 （A）f s≥f ax Im Im（B）f s≤f ax Im（D）f s≤2f ax Im（C）f s≥2f ax 5. 如要将一个最大幅度为 5.1V的模拟信号转换为数字信号，要求输入每变化20mV，输出信号的最低位（LSB）发生变化，应选用 B 位ADC。 A 6 ； B 8 ； C 10 ； D 12 6. 一个八位DAC的最小电压增量为0.01V，当输入代码为 00010010 时，输出电压为 B 。 A 0.09 V ； B 0.18 V ； C 0.27 V ； D 0.36 V 7. 在单片机应用系统中，为实现单片机与被控对象的隔离，可以采用的器件是 A 。 （A）固态继电器（B）三极管放大电路 （C）时序逻辑电路（D）D 触发器
机电一体化系统的定义：在继续的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子技术用相关软件有机结合而构成的系统的总称。机电一体化是机械技术、电子技术及信息技术相互交叉、融合（有机结合）的产物。 机电一体化含有技术和产品两方面的内容：首先是机电一体化技术，主要包括其技术原理，即使机电一体化系统（产品）得以实现，使用和发展的技术；其次是机电一体化产品，该产品主要是机械系统（或部件）与电子系统（或部件）用相关软件有机结合而构成的新系统，且赋予其新的功能和性能的新一代产品。 机电一体化的关键技术：检测传感技术、信息技术、自动控制技术、伺服驱动技术、精密机械技术、系统整体技术。 机电一体化的五个构成要素：机械系统（机构）、信息处理系统（计算机）、动力系统（动力源）、传感检测系统（传感器）、执行元件系统。通过传感器直径检测目标运动并进行反馈控制的系统为全闭环。通过传感器检测某一部位运动位移并进行反馈，间接控制目标运动的系统为半闭环。 机电一体化三个系统目的功能：变换（加工、处理）功能；传递（移动、输送）功能；储存(保持，积蓄、记录)功能。 机电一体化系统（产品）的五种内部功能：主功能；动力功能；计测功能；控制功能；构造功能。 内部功能之间关系：主功能是实现系统“目的功能”直接必需的功能，主要是对物质、能量、信息及其相互结合进行变换、传递和储存。动力功能是向系统提供动力，让系统得以运转的功能。检测传感功能和控制功能的作用是根据系统内部信息和外部信息对整个系统进行控制，是系统正常运转，实施“目的功能”。构造功能是使构成系统的子系统及元、部件维持所定的时间和空间上的相互关系。 广义的接口功能有两种：变换、调整；输入/输出。根据变换、调整功能接口可分为：零接口（不进行任何变换和调整、输出即为输入，仅起连接作用）；无源接口（只用无源要素进行变换调整）；有源接口（含有有源要素、主动进行匹配的接口）；智能接口（含有微处理器，可进行程序编制或可适应性地改变接口条件的接口）。根据输入/输出功能接口可分为:机械接口（只进行机械连接的接口）；物理接口（受接口部位的具体形态和物理条件约束的接口）；信息接口（受逻辑，软件约束的接口）；环境接口（对周围环境条件有保护作用和隔绝作用的接口）。 机电一体化系统设计的三种考虑方法：机电互补法（又称取代法。特点是利用通用或专用电子部件取代传统机械产品或系统中的复杂机械功能部件或功能子系统，以弥补其不足）；融合（结合）法（它是将各组成要素有机结合为一体化构成专用或通用的功能部件（子系统），其要素之间机电参数的有机匹配比较充分）；组合法（它是将结合法制成的专用或通用功能部件（子系统）、功能模块像积木那样组合成各种机电一体化产品（系统））。 机电一体化的三种设计类型：开发性设计（它是没有参照产品的设计，仅仅是根据抽象的设计原理和要求，设计出在质量和性能方面满足目的要求的产品或系统）；适应性设计（它是在总的设计方案、原理基本保持不变的情况下，对现有的产品进行局部更改，或用微电子技术代替原有的机械结构或为了进行微电子控制对机械结构进行局部适应性设计，以使产品在性能和质量上增加某些附加值）；变异性设计（它是在设计方案和功能结构不变的情况下，仅改变现有产品的规格尺寸使之适应于量的方面有所变更的需求）。 机电一体化系统中机械装置的主要特点：较高的定位精度、响应要快、稳定性要好。 机械系统部件的设计要求：低摩擦，无间隙，高刚度，低惯量，高谐振频率，适当的阻尼比。
烟台南山学院 《单片机原理与接口技术》课程设计 题目：数字电子表设计 学院（系）：自动化工程学院 年级专业：电气技术4班 学号： 200902040442 学生姓名：毕天华 指导教师：田敬成
课程设计任务书 学生姓名：毕天华专业班级：电气技术4班 指导教师：田敬成工作单位：自动化工程学院 题目: 基于51单片机的数字电子表的设计 初始条件： 1.运用所学的单片机原理与接口技术知识和数字电路知识； 2.51单片机应用开发系统一套； 3.PC机及相关应用软件； 要求完成的主要任务: 1.完成数字电子表的设计和调试。 2.要求采用四位八段数码管显示时间和日期，并且可以用按键修改时间和 日期。 3.撰写课程设计说明书。 4.课程设计说明书要求：引言、设计要求、系统结构、原理设计、各个模 块的设计与实现、软件设计、调试过程、收获、体会及总结、参考文献、电路图和源程序。说明书使用A4打印纸计算机打印或手写，用Protel 等绘图软件绘制电子线路图纸。 时间安排： 第1天下达课程设计任务书和日程安排，根据任务书查找资料； 第2～3天完成方案论证，单片机系统的设计； 第4～6天参考有关文献，完成程序的编写； 第7～10天调试硬件系统和软件程序； 第11～12天结果分析整理、撰写课程设计报告，验收和答辩。 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
基于单片机数字电子表的设计 摘要 随着电子技术的发展，计算机在现代科学技术的发展中起着越来越重要的作用。多媒体技术、网络技术、智能信息处理技术、自适用控制技术、数据挖掘与处理技术等都离不开计算机。本课程设计是基单片机原理与接口技术的简单应用。运用所学的单片机原理和接口技术知识完成数字电子表的设计。 电子表已成为人们日常生活中必不可少的必需品，广泛用于个人家庭以及办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使电子表具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点，它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。尽管目前市场上已有现成的电子表集成电路芯片出售，价格便宜、使用也方便，但鉴于电子表电路的基本组成包含了数字电路的主要组成部分，因此进行电子表的设计是必要的，用C语言设计电子表显示程序，要求根据输入程序显示电子表画面。研究电子表及扩大其应用，有着非常现实的意义。 关键词 LED，定时/计器数，C语言，调试，运行。
一、选择题 1、蓝色发光二极管正常工作时，其二端电压大约等于（） A、1V B、2V C、3V D、4V 2、二极管由于省电，长寿，鲜艳而常被用来作指示，以下哪个工作电流是合适的？（） A、0.5mA B、5mA C、50mA D、500mA 3、三极管在放大状态工作在什么区？（） A、截止区 B、放大区 C、非线性区 D、饱和区 4、整流电源中的滤波电容的取值与负载有关，R*C取值？（） A、>（2~5）T/2 B、>（2~5）T/2 C、C=1000uF D、随意 5、单晶体管由于其震荡的特有特性常可用于（） A、放大特性 B、负阻特性 C、同步控制 D、震荡特性 6、我们经常可以看到，在电子产品中，有黑色的铝材，都是为了（C） A、美观 B、增加重量 C、便于散热 D、便于器件固定 7、运放工作正常的时候，其同相端和反相端的电压是（） A、6V B、1/2Vcc C、1/3Vcc D、1/4Vcc 8、差分电路中的射极电阻可以提高放大器的（） A、工模抑制比 B、差模电压增益 C、共模电压增益 D、输入信号的线性范围 9、反相器作放大器时，其上的反相电阻可以取（） A、100欧 B、1千欧 C、100千欧 D、1兆欧 10、共发射极放大电路中，Uce取多少才合适（） A、6V B、1/2 Vcc C、1/3Vcc D、1/4Vcc 11、为了改善组合逻辑电路由于竞争而出现冒险而影响后续电路的正常工作，下面哪项措施是不妥的（） A、增加选通门 B、换滤波器 C、选高速器件 D、消除卡诺图中的相切相
12、用CMOS非门制作的晶体振荡器中，没有信号输出，最易疏忽的是（） A、忘了换电容 B、震荡电容用了电解电容 C、忘了接反馈电阻 D、忘了接电容 13、设计多输出组合逻辑，既方便又经济的是采用（） A、门电路 B、译码器 C、数据选择器 D、CPLD 14、普通的单电压比较器，左转换点，可能出现来回振荡现象，解决的办法是（） A、提高比较电压 B、加负反馈 C、加正反馈 D、降低比较电压 15稳压二极管是利用它的（）特性 A、稳压特性 B、非线性 C、发光原理 D、单向导电特性 16、高频放大器通常工作在（） A、甲类 B、乙类 C、丙类 D、丁类 17、检波二极管是利用它的（）特性 A、稳压特性 B、非线性 C、发光原理 D、单向导电特性 18、做实验时常常不小心把电源短路了，但也没发现电源坏了，那是因为（） A、电源质量不好 B、有过压保护 C、有输出过载保护 D、运气好 19、OTL放大器通常工作在（） A、甲类 B、乙类 C、丙类 D、丁类 20、检波电路的后缀如果输入阻抗不够大，可能会出现（） A、惰性失真 B、滤波效果变差 C、限幅失真 D、负锋切割 21、在正交鉴频电路中，为了便于制作正交线圈，和降低成本，实际的正交线圈是一个（） A、纯电感 B、晶体 C、并有合适的电容 D、并了个电阻 22、差分电路中的恒流源可以提高放大器的（） A、工模抑制比 B、差模电压增益 C、共模电压增益 D、输入信号的线性范围 23、对于MCS-51系列单片机，内部RAM中堆栈指针SP的指针指向（）
历届“电源类”赛题的主要知识点 从历届“电源类”赛题来看，主攻“电源类”赛题方向的同学需要了解： 变频电源、PWM开关电源等工作原理、系统结构和电路组成 AC电源变压器的设计与制作 高频开关电源变压器的设计与制作 AC整流和滤波电路设计与制作 斩波和驱动电路设计与制作 逆变和驱动电路设计与制作 电流、电压检测电路设计与制作 过流和过压保护电路设计与制作 真有效值检测电路设计与制作 ADC和DAC电路设计与制作 DC-DC升压型开关电源电路设计与制作 DC-DC降压型开关电源电路设计与制作 直流稳压电路设计与制作 单片机、FPGA、ARM最小系统电路设计与制作 微控制器外围电路（显示器、键盘、开关等）的设计与制作 3.2一些建议： “电源类””赛题中所涉及到的一些知识点，对有些专业的同学来讲，在专业课程中是没有的，需要自己去搞清楚。这一点很重要。理论用来指导行动。没有理论基础，盲人摸象，行动一定会有困难。 另外，“电源类””赛题的实践性要求很强，例如变压器的制作，特别是高频开关电源变压器的制作，电感线圈的设计与制作、PCB的设计等。 （1）主攻“电源类”赛题方向的同学在训练过程中，以历届赛题为基础，可以选择已经出现过的一些赛题做一些训练；主要训练这类赛题的共用部分，如变压器、AC-DC、滤波器、微控制器、ADC/DAC等。完成相关模块的设计制作，以备竞赛需要。 历届“信号源类”赛题的主要知识点 从历届“信号源类”赛题来看，主攻“信号源类”赛题方向的同学需要了解的主要知识点如下： z 采用单片机+DAC产生各种信号 z 采用专用的DDS芯片+单片机产生各种信号 z 采用FPGA产生各种信号 z DAC电路设计与制作 z 滤波电路设计与制作 z DDS接口电路设计与制作 z 功率放大器电路设计与制作 z 电电路设计与制作 z 单片机最小系统设计与制作 z 频率、周期等参数测量电路设计与制作 涉及到信号产生的几个基础知识和技术、电路设计和制作（例如：DDS、FPGA、运算放大器构成的振荡器电路、功率放大器电路、滤波器电路、阻抗匹配等），是各竞赛队都必须掌握的。
《电子系统设计》任务书 一、实习（设计）目的与基本要求 要球学生掌握电子系统设计的全过程，掌握基于硬件平台或虚拟仪器的电子系统解决方案，并完成1-2个系统的设计。设计项目将结合学生所学的专业确定，欢迎学生将本专业中需解决的电子系统课题作为设计项目。 二、实习（设计）内容与安排 1、设计课题 (1) 设计存储器24C32与单片机的接口 (2)设计I2C总线接口的驱动程序 (3)设计一个出租车计价器： (4)设计点阵LED显示器 (5)设计电子密码锁系统 (6)设计一个多路音频采集器 (7)设计一个输出电压可调的数控直流稳压电源 (8)设计一个具有音乐起闹功能的电子钟 (9)设计一个开关稳压电源 2、学时分配 本课程设计为一周时间集中安排，建议指导教师按以下进度进行辅导。 三、考核方式 课程设计的考核结果按优秀、良好、中等、及格和不及格来评价。 对设计任务理解透彻，能够全面、正确、独立地完成设计内容所规定的任务，得出
设计结果，并按时提交准确、完整、规范的设计报告，可评为优秀；按照设计任务要求能够顺利地完成任务，得出结果，按时提交较完整的、符合要求的设计报告，可评定为良好；按照设计要求完成了硬件线路的连接和软件的编程与调试，基本完成了任务要求，提交符合要求的设计报告，可评为中等；基本完成设计目标，但不够完善，可能有若干小的缺陷，在帮助下能够完成任务要求，提交设计报告，可评为及格；不能完成指定的要求和任务，未提交设计报告的，评为不及格。 四、实习（设计）教科书、参考书 （一）教科书 马建国主编.电子系统设计.北京：高等教育出版社，2004 （二）参考书 [1] 刘君华．智能传感器系统．西安：西安电子科技大学出版社，1999 [2] 杨刚、周群主编.电子系统设计与实践.北京：电子工业出版社，2004 [3] 陈曾平、刘平、马云编著. 电路设计基础与专用系统构成.北京：科学出版社， 2006 [4] 俞承芳、宋万年、陆起涌编著. 电子系统设计.上海：复旦大学出版社，2004 五、其他需要说明的问题 完成设计任务后，在课程设计的最后阶段，需要总结全部设计工作，写出完整、规范的设计报告，在指定的时间内提交指导教师。课程设计报告要求有完整的格式，包括封面、目录、正文等，具体如下： ㈠封面 包括：课程设计题目、姓名、学号、班级、指导教师、完成日期。 ㈡目录 给出设计报告的主要标题及其所在的页码。 ㈢正文 正文包括的内容有： ⑴设计任务与要求； ⑵设计方案及论证（包括设计思路、使用到哪些芯片、各个芯片的作用） ⑶理论设计（包括各模块电路的设计及模块之间的连接） ⑷系统实现（包括硬件电路的内部连接及输入、输出信号的连接） ⑸调试过程（包括实验过程中的实验步骤、出现的问题、解决的方法、使用的实验数据等） ⑹总结（在整个课程设计过程中的收获和体会） ⑺参考资料
《电子系统设计与实践》 课程设计报告 课程设计题目：多点温度测量系统设计专业班级：2012级电子信息科学与技术 学生姓名：罗滨志（120802010051） 张倩（120802010020） 冯礼哲（120802010001） 吴道林（120802010006） 朱栖安（120802010039）指导老师：刘万松老师 成绩： 2015 年6 月27日 目录
摘要 (4) 1 总体设计 (4) 1.1 功能要求 (5) 1.2 总体方案及工作原理 (5) 2 系统硬件设计 (6) 2．1 器件选择 (6) 2.1.1主要器件的型号 (6) 2.1.2 AT89C51 (7) 2.1.3智能温度传感器DS18B20 (9) 2.1.4晶振电路方案 (9) 2.1.5 LED液晶显示器 (10) 2.1.6复位电路方案 (10) 2.2 硬件原理图 (11) 3 系统软件设计 (11) 3.1基本原理 (11)
3.1.1主程序 (11) 3.1.2读ROM地址程序 (12) 3.1.3显示ROM地址程序 (13) 3.1.4读选中DS18B20温度的程序 (13) 3.1.5显示温度程序 (14) 3.2软件清单 (15) 3.2.1汇编语言程序 (15) 3.2.2 C语言程序 (24) 4实验步骤 (29) 4.1汇编语言程序调试 (29) 4.2 C语言程序调试 (30) 4.3实验仿真 (31) 5设计总结 (32) 6参考文献： (33)
摘要 温度是我们生活中非常重要的物理量。随着科学技术的不断进步与发展，温度测量在工业控制、电子测温计、医疗仪器，家用电器等各种控制系统中广泛应用。温度测量通常可以使用两种方式来实现：一种是用热敏电阻之类的器件，由于感温效应，热敏电阻的阻值能够随温度发生变化，当热敏电阻接入电路时，则流过它的电流或其两端的电压就会随温度发生相应的变化，再将随温度变化的电压或者电流采集过来，进行A/D转换后，发送到单片机进行数据处理，通过显示电路，就可以将被测温度显示出来。这种设计需要用到A/D转换电路，其测温电路比较麻烦。第二种方法是用温度传感器芯片，温度传感器芯片能把温度信号转换成数字信号，直接发送给单片机，转换后通过显示电路显示即可。这种方法电路比较简单，设计方便，现在使用非常广泛。 关键词：多点温度测量单片机温度传感器 1 总体设计 多路温度测量系统的总体结构如图1所示，根据要求，整个系统包含以下几个部分：51单片机、时钟电路、复位电路组成的51单片机小系统；多块测温模块；显示温度值的显示模块和按键模块。测温模块由温度传感器组成，温度传感器采用美国Dallas半导体公司推出的智能温度传感器DS18B20，温度测量范围为-55 -- +125，可编程为9到12位的A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625C，完全能够满足系统要求。DS18B20采用单总线结构，只需要一根数据线DQ即可与单片机通信，多个DS18B20可同时连接在一根数据线上与单片机通信。显示器可采用LCD液晶显示器，显示信息量大、效果好、使用方便。
1、实体界面说明中端口的模式有四种端口模式为：1、IN相当于只可输入的引脚； 2、OUT相当于只可输出的引脚； 3、BUFFER相当于带输出缓冲器并可以回读的引脚； 4、INOUT相当于双向引脚； 2、嵌入式阵列块EAB能实现存储功能，每个EAB提供2048比特，可完成ROM,RAM,双口RAM或者FIFO功能。 3、VHDL程序设计中的两大基本描述语句是顺序语句，并行语句。 4、FLEX10K的结构提供了两条专用高速通道，即进位链和级联链。 5、常用的源程序输入方式有原理图输入方式、状态图输入方式、VHDL软件程序的文本方式。 6、FPGA的可编程互连线分为通用互连、直接互连、长线。 7、FPGA（现场可编程门阵列）结构可分为三部分：可编程逻辑单元、可编程输入/输出单元、可编程连线。 8、CPLD（复杂可编程逻辑器件）的结构可分为三部分：可编程逻辑宏单元、可编程输入/输出单元、可编程内部连线。 9、结构体的三种描述方式：行为级描述、数据流级描述、结构级描述。 10、EDA设计几个描述层次：行为级描述、寄存器传输级描述（RTL）、门级描述、版图级描述。 11、构成一个完整的VHDL语言程序的五大基本结构：实体（ENTITY）、结构体(ARCHITECURE)、配置(CONFIGURATION)、库(LIBRARY)、程序包(PACKAGE)。 12、VHDL的子程序有过程和函数两种类型，具有可重载性。 13、数字ASIC设计方法有两种：全定制法、半定制法（门阵列法、标准单元法、可编程逻辑器件法）。 14、数字系统的模型：数据处理子系统和控制子系统。 15、数字系统设计方法：模块设计法、自顶向下设计法、自底向上设计法。 16、EDA的工程设计流程：原理图/HDL文本输入→功能仿真→综合→适配→时序→仿真→编辑下载→硬件测试。 17、FPGA的配置流程：芯片初始化、芯片配置和起动。 18、转向控制语句共有五种：IF 语句、CASE 语句、LOOP 语句、NEXT 语句和EXIT 语句。 19、并行信号赋值语句有三种形式：简单信号赋值语句、条件信号赋值语句和选择信号赋值语句。 20、条件信号赋值语句与什么语句等效：条件信号赋值语句与进程中的多选择IF语句等价。 21、目前世界上有几十家CPLD/FPGA的公司，最大的三家是：xilinx Alera Lattic 22、CPLD中的I/O控制模块基本主要由输出极性转换电路、触发器、输出三态缓冲器三部分和它们相关的选择电路组成 23、VHDL语言的数据对象有：常量、变量、信号 24、设计过程的仿真有：行为仿真、功能仿真、时序仿真 25、IspLSI/pLSI逻辑器件的结构主要包括：通用逻辑块、巨块结构、全局时钟结构、I/O单元（通用逻辑块、全局布线区、输出布线区、加密单元） 26、VHDL的数据类型：标量型，复合类型，存取类型，文件类型 27、进程语句结构的三个组成部分：进程说明部分，顺序描述语句部分，敏感信号参数表
电子商务系统规划》课程设计报告 题目： 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 成绩：
目录 一：项目背景 1.1 系统开发背景?????????????????????1 1.2 企业现行状况调查???????????????????1 1.3 企业未来核心业务描述及盈利模式分析??????????3 1.4 竞争对手分析?????????????????????3 1.5 目标系统定位与目标客户分析??????????????4 二：系统分析 2.1 系统需求分析?????????????????????4 2.2 系统用例模型?????????????????????5 三：系统设计 3.1 功能模块设计????????????????????12 3.2 系统开发环境????????????????????12 3.3 数据库及数据表的设计????????????????12 3.4 各模块代码设计???????????????????15 附：小组分工19
正美购物家电在线销售系统规划一：项目背景 1.1 系统开发背景 近年来，随着Internet 的迅速崛起，互联网已日益成为收集提供信息的最佳渠道并逐步进入传统的流通领域，互联网的跨地域性和可交互性使其在与传统媒体行业和传统贸易行业的竞争中具不可抗拒的优势，因而发展十分迅速。在电子商务在中国逐步兴起的大环境下，建立利用互联网开拓销售渠道，帮助企业及时调整商品结构，协助经销商打开货源的信息门户成为解决信息流通不畅的有效方案。毫无疑问，电子商务有利于企业转换经营机制，建立现代企业制度，提高企业的销售水平和竞争力。因此，正美购物的电子商城的建立和发展应运而生。以下是对正美购物的具体分析： 1.2 企业现行状况调查 （1 ）企业核心业务描述 正美购物以小家电产品为核心产品，旗下有电饭锅、微波炉、电暖器、电风扇、吸尘器、电水壶、摄像机等各式各样的电器产品。涵盖了厨房、浴室、居室清洁、取暖类、小视听类等多种系列。内容丰富，范围广阔。 （2）企业现行的组织结构及主要协作伙伴 组织结构： 正美购物是新一代的B2C 电子商务销售商。总部设于北京，并在上海，广州、深圳等全国各地开设分店，渗透经营。
第四章电子商务网站系统规划本章主要框架： 4.1 电子商务网站的总体规划 4.1.1 电子商务网站的规划 4.1.2 电子商务网站的生命周期 4.2 电子商务网站的可行性分析 4.2.1 需求分析 4.2.2 可行性分析 4.3 电子商务网站的设计要求 4.4 电子商务网站的基本构件 4.5 电子商务网站的服务规范 第四章知识点整理 4.1 电子商务网站的总体规划 4.1.1 电子商务网站的的规划 1、网站规划的概念及作用； 2、简述电子商务网站规划的内容； 4.1.2 电子商务网站的生命周期 1、电子商务网站的生命周期的概念 2、论述电子商务网站的生命周期 4.2 电子商务网站的可行性分析 电子商务的可行性分析主要分为：社会的可行性分析、经济的可行性分析、技术的可行性分析，但实际的操作中主要从两个方面入手，需求分析和可行性研究。 下面分析一下需求分析和可行性研究。 4.2.1 需求分析 1、需求分析包括哪几个方面？ 需求分析的第二步工作是逐步细化所有的系统功能，找出系统各元素之间的联系、接口特性和设计上的限制，分析它们是否满足功能要求是否合理。为了明确上述的应用系统需求，一般可以从哪几个方面考虑？ 4.2.2可行性研究 1、可行性研究的概念：
2、电子商务网站可行性研究包括哪几个阶段？（可行性研究一般的发展阶段顺序）； 3、电子商务网站可行性研究的内容？ 4、运行可行性需要考虑哪几个方面？ 5、技术可行性涉及哪3个问题？ 4.3 电子商务网站的设计要求 1、简述电子商务网站设计要求有哪些？ 2、电子商务网站与一般的网站的主要区别在于？ 4.4 电子商务网站的基本构件 1、电子商务网站由哪些基本构件组成？ 2、应用服务器的定义 3、群件的定义 4、内容管理子系统的概念； 5、简述内容管理系统的基本思想 6、目录服务器的发展历程 7、简述搜索引擎的工作原理； 8、简述网站服务器； 4.5 电子商务网站的服务规范 1、电子商务网站服务规范主要分为哪两类？ 2、服务类的服务规范有哪些？ 3、商品类的服务规范有哪些？
《电子系统设计课程设计》项目设计书 项目名称打地鼠 小组成员1 小组成员2 小组成员3 专业 任课教师 成都理工大学信科院电子系 2013年6月
1项目名称，并简要说明应用背景。 项目名称：打地鼠 应用背景：打地鼠游戏是人们生活中常见的一种休闲小游戏。此游戏玩法简单，考验人们的反应速度。开发者可以根据人们兴趣开发出具有多功能的打地鼠游戏，比如升级、道具、过关等，增加游戏的趣味性。 2项目设计需求（包括功能描述和性能设计指标） 功能描述： 1.启动系统，液晶屏第一排随机显示一个1-9的数字，显示地鼠（?）或地雷（*），中间显示剩余时间，右边显示分数；液晶屏第二排显示游戏的英文名称——打地鼠。 2.开始游戏后，在背景音乐伴随下显示“Ready Go!!!”，之后正式进入游戏游戏历时2min,随着时间的增加，数字显示速度加快，游戏中课随时按K10键暂停，再次按则恢复游戏。 3.进入游戏界面后，随机产生地鼠和地雷（地雷产生的概率为10%），但随着时间的增加，地雷出现的概率会增加，数字更新的速度也越快。按键分别对应独立键盘的9个按键，按下某个键即代表击打相应位置。 4.若击中地鼠：正常情况下分数加1，若在较短时间（实际为地鼠产生到消失的前一半时间内）击中，则“快速反应，双倍加分”，即分数加2。若击中地雷，则分数减1，若未按下相应键，则分数加1。
5.游戏结束，背景音乐停止，保留最高分，分数和时间在按复位后刷新。 性能设计指标：能通过复位，玩家可以持续玩游戏。自动保存和人为清除游戏数据。 3设计方案 3.1 系统设计框图及原理阐述 设计框图： 原理阐述： 1)复位电路 复位条件：89C52单片机复位需要一个长达24个时钟周期的高电平才能复位，复位的作用就是使程序的指针指向地址0，每个程序都是从地址0开始执行，所以复位的概念就是让程序从头开始执行。
《电子系统设计》课程教学大纲 课程代码：030741001 课程英文名称：Electronic system design 课程总学时：48 讲课：32 实验：16 上机：0 适用专业：电子信息科学与技术专业 大纲编写（修订）时间：2011.5 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 电子系统设计是电子信息科学与技术专业本科生的必修专业课之一，通过课程了解并掌握电子系统的基本构成、电子设计单元电路，特别是掌握基于单片机、CPLD、FPGA的设计方法，提高学生的综合素质，培养创新精神。 通过本课程的学习，学生将达到以下要求： 1．掌握电子系统方案设计的基本原理和方法，应用方案比较，方案论证，工作原理考核，测试方案论证，测试仪器选择，数据分析，系统总结等方法进行系统整体方案设计； 2．具有设计单元电路的能力； 3. 具有运用相关电子设计工具软件的应用能力，能使用相应软件进行实例设计； 4．具有基于硬件平台进行电子系统综合调试的能力，能够实现某些基本功能； 5．了解电子系统的最新技术和发展方向。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 1.基本知识：掌握电子系统设计的基本思想、原理、方法。 2.基本理论和方法：掌握包括电源设计、键盘输入、显示输出等基本电路，掌握应用单片机、CPLD、FPGA进行系统设计的基本原理和方法。 3.基本技能: 能够应用单片机、CPLD、FPGA为核心芯片进行简单系统的设计。 （三）实施说明 1．教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本方法的讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力；增加讨论课，调动学生学习的主观能动性；讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力，重点应放在提高工程应用的训练上。 2．教学手段：本课程属于应用技术类的专业课，教学内容中设计大量的电路设计和程序设计。在教学中应结合实际，如真实的电子器件、开发板等实物进行讲解以增加学生的感性认识，对程序设计调试等内容采用多媒体教学，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。 （四）对先修课的要求 本课程的教学必须在完成先修课程之后进行。本课程主要的先修课程有模拟电子技术A、数字电子技术A、单片机、数字系统与VHDL。本课程将为毕业设计的学习打下良好基础。 （五）对习题课、实践环节的要求 1．对重点、难点章节应安课堂演示，结合开发板等进行现场调试等，例题的选择以培养学生消化和巩固所学知识，用以解决实际问题为目的。 2．课后作业要少而精，内容以查资料、进行实际电路设计为主，并针对学生的典型设计进行课堂讲解和讨论，分析不同设计的差别和优缺点，对设计方法要鼓励多样化。学生必须独立、按时完成课外习题和作业，作业的完成情况应作为评定课程成绩的一部分。