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第1章 电子系统设计概论 1

1.1 概述 1

1.1.1 问题的提出 1

1.1.2 现代电子系统的特征 2

1.2 电子系统的设计 6

1.2.1 电子系统的设计方法 6

1.2.2 EDA工具的应用 9

1.3.1 电子系统的子系统类型 13

1.3 电子系统的构成 13

1.3.2 电子系统的硬件实现形式 15

1.4 系统设计流程 20

1.4.1 概述 20

1.4.2 设计方案的制定 21

1.4.3 方案的实现与测试 24

1.4.4 文档处理 26

1.5 系统设计人员应具备的素质 27

第2章 传感器技术和模拟电路系统 29

2.1 传感器技术 29

2.1.1 概述 30

2.1.2 模拟集成传感器 31

2.1.3 智能传感器 33

2.2 信号调理器 35

2.2.1 信号的放大 36

2.2.2 仪表放大器 37

2.2.3 滤波器 38

2.2.4 程控放大与滤波 41

2.2.5 隔离放大器 42

2.3.1 集成函数发生器8038 46

2.3 信号发生和变换 46

2.3.2 锁相环频率合成器(PLL) 47

2.3.3 基于PLL的正弦信号发生器 48

2.3.4 基于相位累加的正弦信号发生器 49

2.3.5 电压频率变换 50

2.4 稳压电源 53

2.4.1 线性稳压电源 53

2.4.2 开关式稳压电源 54

2.4.3 DC-DC变换器 56

3.1.1 概述 61

3.1 可编程逻辑器件的原理 61

第3章 基于可编程逻辑器件的数字系统设计 61

3.1.2 逻辑集成电路的发展 63

3.1.3 可编程逻辑器件编程技术的发展 65

3.1.4 可编程逻辑器件的分类 67

3.1.5 可编程逻辑器件在数字系统设计中的应用 69

3.2 Xilinx公司的CPLD-XC9500系列器件 70

3.2.1 XC9500系列器件的结构 70

3.2.2 功能块 71

3.2.3 快速连接矩阵 77

3.2.4 输入输出块(IOB) 78

3.3 现场可编程门阵列FPGA 82

3.3.1 Xilinx公司FPGA的基本结构 82

3.3.2 可构造的逻辑块(CLB) 84

3.3.3 输入输出块(IOB) 86

3.3.4 可编程的内连接 90

3.3.5 RAM块 91

3.3.6 DLL 93

3.4 可编程逻辑器件的设计 94

3.4.1 可编程逻辑器件的设计流程 94

3.4.2 可编程逻辑器件的设计软件 95

3.4.3 CPLD的器件编程 99

3.4.4 FPGA的编程 105

3.5 可编程逻辑器件的应用 108

3.5.1 16进制数-7段数码显示器译码电路 108

3.5.2 循环冗余码校验码产生电路 110

3.5.3 基于FPGA的可重构系统 111

第4章 基于VHDL的数字电路描述 115

4.1 数字电路的描述与设计 115

4.1.1 组合电路的描述与设计 115

4.1.2 时序电路的描述与设计 117

4.1.3 基于EDA工具的描述与设计 121

4.2 VHDL语言 121

4.2.1 VHDL程序的基本结构 121

4.2.2 VHDL语言的客体及分类 128

4.2.3 VHDL语法基础 136

4.3 逻辑描述举例 153

4.3.1 组合电路设计 153

4.3.2 时序电路设计 165

5.1.1 微处理器系统的基本结构 171

§5.1 微处理器系统的基本构成 171

第5章 微处理器系统的接口电路 171

5.1.2 接口总线 174

5.1.3 微处理器支持电路 176

5.1.4 存储器和I/O接口组织 178

5.1.5 微处理器基本系统的构成与基于CPLD的实现 182

5.2 存储器的连接 184

5.2.1 常用存储器 184

5.2.2 存储器接口 190

5.2.3 RAM信息的断电保护 196

5.3.1 外围设备的扩展方法 198

5.3 并行接口 198

5.3.2 并行通信的传送方式 199

5.3.3 并行接口的实现 205

5.3.4 并行接口的应用 209

5.4 串行通信及接口 224

5.4.1 概述 224

5.4.2 串行通信的接口标准 227

5.4.3 用于系统内部的串行通信接口 234

5.4.4 串行接口的实现 243

5.5.1 D/A转换器及其接口 245

5.5 数模(D/A)转换器和模数(A/D)转换器 245

5.5.2 A/D转换器及其接口 256

5.6 可编程接口电路 265

5.6.1 可编程并行接口电路 265

5.6.2 可编程串行接口电路 269

5.6.3 LCD显示器及接口 271

第6章 微处理器系统的结构 277

6.1 X86CPU系统 277

6.1.1 X86CPU及外围电路 277

6.1.2 PC-ISA总线技术 280

6.1.3 PCI总线 293

6.1.4 PC104 298

6.1.5 PC机的并行接口 302

6.2 微控制器 306

6.2.1 MCS-51系列的微控制器 306

6.2.2 系统的扩展 310

6.3 DSP系统 320

6.3.1 概述 320

6.3.2 TMS320C54x数字信号处理器 322

6.3.3 外部总线与接口 327

7.1 虚拟仪器概念 334

7.1.1 虚拟仪器与传统仪器 334

第7章 虚拟仪器 334

7.1.2 虚拟仪器产品 336

7.2 虚拟仪器LabVIEW 337

7.2.1 LabVIEW的基本构成 338

7.2.2 基本功能子模板 342

7.2.3 程序设计 346

7.2.4 程序的运行和调试 350

7.3.1 循环结构 352

7.3 程序结构 352

7.3.2 选择和顺序结构 356

7.3.3 公式节点 360

7.4 信号分析 361

7.5 程序举例 362

7.6 虚拟仪器的硬件与调用 364

7.6.1 数据采集硬件 364

7.6.2 数据采集的调用 365

7.7.2 VISA通信程序 370

7.7.1 概述 370

7.7 仪器控制 370

7.7.3 基于GPIB的仪器控制 372

7.7.4 基于GPIB的仪器控制与应用 374

第8章 设计实例 376

8.1 集散系统 376

8.1.1 集散系统概述 376

8.1.2 通信模式 376

8.1.3 通信协议 378

8.1.4 系统的硬件构成 380

8.1.5 集散系统实例 381

8.2 虚拟仪器在存储元件记忆特性测试中的应用 382

8.2.1 测试原理 383

8.2.2 测试系统的构成 384

8.2.3 基于虚拟仪器的测试系统 385

8.3 数字录音 387

8.3.1 系统的构成 387

8.3.2 信号的采集 388

8.3.3 存储器的选择 389

参考文献 390

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