电子系统集成.doc

系统：是由两个以上各不相同且相互联系，互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。电子系统：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客观实体称为电子系统。通常可以完成一个特定功能的完整的电子装 置都可称为电子系统电子系统设计方法：自顶向下、自底向上电子设计的一般步骤：1.行为描述与设计：描述系统的各项功能、各个单元的输入输出关 系、各种技术指标2.结构描述与设计：描述各单元之间的互连关系或协议 3.物理描述与设计：实现结构的具体形式,技术,工艺电子系统设计三要素：人才、工具、库模拟电路设计的原则和步骤：1.分析技术指标的可行性 2.确定指标中的关键指标和设计难点 3.分析各个指标间的相互关系 4.选择合适的器件5.在设计时留有适当的余量（降额设计）6.反复凑试、反复核算、反复修改（仿真验证）7.反复实验、反复调整【注意1.充分认识模拟电路分析与模拟电路设计的区别; 2.注重电路的作用、特点等物理特性方面的学 习； 3.充分了解模拟电路的工程性；4.注意积累模拟电路设计的经验】反向锯齿波程序清单：MOV DPRT，#0DFFFHDA1：MOV R6，#80H DA2：MOV A，R6 MOVX DPTR,A DJNZ R6,DA2 AJMP DA1正向锯齿波程序清单：MOV DPRT，#0DFFFH DA1：MOV R6，#80HDA2：MOV A，R6MOVX DPTR,A INC R6 CJNE R6，#0FFH，DA2 AJMP DA1双向锯齿波程序清单：MOV DPRT，#0DFFFH MOV R6，#00H DA1：MOV A，R6 MOVX DPTR,A INC R6 AJMP DA1单路正弦波电压输出 MOV R5，#00H SIN： MOV A，R5 MOV DPTR，#TAB MOVC A，A+DPTR MOV DPTR，#0DFFFH MOVX DPTR，A INC R5 AJMP SIN TAB： DB 80程序清单如下：MOV R5，#00H MOV R1，#40H SIN： MOV A，R5 MOV DPTR，#TAB MOVC A，A+DPTR MOV DPTR,#0DFFFHMOVX DPTR,A INC R5 MOV A,R1 MOV DPTR,#TAB MOV A,A+DPTR MOV DPTR,#0BFFFH MOVX DPTR,A INC R1 AJMP SIN干扰源及其对系统的耦合方式：(1) 近场电磁感应干扰 (2) 近场电磁辐射干扰 (3) 供电线路馈入的干扰 (4) 数字集成电路内部尖峰电流的干扰(5) 信号在场传输线上因阻抗不匹配引起反 射而造成的干扰 (6) 公共供电所引起的干扰干扰源基本要素：干扰源、传播途径、敏感器件抗干扰措施：(1) 开关去抖(2) 利用LC低通滤波器抑制电源窜入干扰(3) 电磁屏蔽 (4) 改善直流电源质量(5) 妥善地处理好接地 (6) 抑制器件的尖峰电流 (7) 尽量采用CMOS器件 (8) 采用新型低功耗元器件C8051特点：1.高速、流水线结构的8051 兼容的CIP-51内核（可达25MIPS）2.全速、非侵入式的在系统调试接口（片内）3.真正12 位（C8051F020/1）或10 位（C8051F022/3）、100 ksps 的8 通道ADC，带PGA和模拟多路开关4.真正8 位500 ksps 的ADC，带PGA 和8 通道模拟多路开关5.两个12 位DAC，具有可编程数据更新方式6.64K 字节可在系统编程的FLASH存储器7.4352（4096+256）字节的片内RAM8.可寻址64K 字节地址空间的外部数据存储器接口9.硬件实现的SPI、SMBus/ I2C 和两个UART串行接口10. 5个通用的16 位定时器11.具有5 个捕捉/比较模块的可编程计数器/定时器阵列12.片内看门狗定时器、VDD监视器和温度传感器内核：CIP-51内核与MCS-51内核指令完全兼容MUC有多达7个复位源：一个片内VDD监视器、一个看门狗定时器、一个时钟丢失检测器、一个由比较器0提供的电压检测器、一个软件强制复位、CNVSTR引脚、/RST引脚可编程数字I/O：C8051F020系列除了具有标准8051的端口外，还有4个附加的端口，因此共有64个通用端口I/O。每 个端口I/O引脚都可以被配置为推挽或漏极开路输出。数字交叉开关：通过设置交叉开关控制寄存器将片内的计数器/ 定时器、串行总线、硬件中断、ADC转换启动输 入、比较器输出以及微控制器内部的其它数字信号 配置为出现在端口I/O引脚。DAC输出更新：（1）根据软件命令更新输出写DAC0L无影响（写DAC0H时输出变化）（2）基于定时器溢出的输出更新 （使用在产生固定频率的波形）电子系统设计中的工程问题：抗干扰、电磁兼容、热特 性、可靠性等电磁兼容(EMC)问题：（电子设备的周围充满了电磁干扰信号，而其本身对其他设备而言是一个干扰信号源）提高设备的抗干扰能力，同时降低电子设备本身对周围电磁环境的污染EMC的定义：在同一电磁环境中，设备能够不因为其它设备的干扰影响、正常工作，同时也不对其它设备产生影响工作的干扰。电磁兼容设计就是针对电子产品中产生的电磁干扰 进行优化设计，使之能成为符合各国或地区电磁兼容性 标准的产品。电磁干扰三要素：1) 干扰源（能量源）2) 被干扰对象（接收器） 3) 耦合路径解决电磁干扰的方法：屏蔽、接地、滤波电磁干扰的传播途径：1、电场传播电容耦合2、磁场传播3、辐射电磁场传播4、导线传播（介质传播）5、信号输出电路的串扰干扰的主要形式：1、空间干扰2过程通道干扰3供电系统干扰降额使用：元器件工作在低于元件额定参数（功率、电压、电流）的条件下，以提高使用寿命对某些用优质材料工艺制成的元器件可不必降额使用使成本、体积下降可靠性设计是以概率论、数理统计为基 础，综合应用电子学、可靠性物理学、机械工 程学、系统工程学等多方面知识的一种综合性设计。浴盘曲线：早期失效期：由于先天不良而导致的失效，如设计、制造、贮存等形成的缺陷。 偶然失效期：失效主要由非预期的过载、 误操作、意外的天灾等偶然因素引起。 耗 损失效：由于产品已经老化、疲劳、磨损等耗损原因引起。三防设计： 三防：防潮湿、防盐雾、防霉菌。 防潮：防水处理、灌封处理、塑料封装、金属 封装。 防盐雾：电镀、表面涂敷。 防霉菌：密封灭菌、放干燥剂、降低环境相对 湿度、紫外线辐照、表面涂防霉剂。