“综合电子设计”课程教学大纲执笔人：赵建平一、课程基本信息开课单位：物理工程学院课程名称：综合电子设计课程编号：073204英文名称：ElectronicSystemDesign课程类型：电子信息工程专业的专业基础课，通信工程、光信息科学与工程、物联网物理学等专业的任选课。总学 时：46学时理论学时：36学时实验学时：10学时学分：3开设专业：电子信息工程、通信工程、光信息科学与工程、物联网、物理学先修课程：“电路分析”、“模拟电子技术基础”、“数字电子技术基础”、“C语言”、“单片机原理及应用"。二、课程任务目标本课程是一门电子类工科专业的专业技术基础课程，是电子信息工程专业的专业方向必修课程。本课程主要讲授电子设计的基本知识，模拟、数字、单片机和混合电子系统的设计技术，实用的综合电子设计和调试方法，设计文档和总结报告的编写等；了解印制板图PCB电路板设计技术，计算机辅助设计软件工具（EWB和PROTEL）的使用。培养学生在单元电路设计、电子系统电路分析、整机联调、计算机辅助设计和信息处理等方面的能力。通过理论和实际动手能力相结合培养和提高学生的科研素质、工程意识和创新精神。三、教学内容和要求（一）理论教学的内容及要求第一章电子应用系统设计导论主要教学内容：1.电子应用系统的构成
“综合电子设计”课程教学大纲 执笔人：赵建平 一、课程基本信息 开课单位：物理工程学院 课程名称：综合电子设计 课程编号：073204 英文名称：Electronic System Design 课程类型：电子信息工程专业的专业基础课，通信工程、光信息科学与工程、物联网、 物理学等专业的任选课。 总 学 时：46 学时 理论学时：36 学时 实验学时：10 学时 学 分：3 开设专业：电子信息工程、通信工程、光信息科学与工程、物联网、物理学 先修课程：“电路分析”、“模拟电子技术基础”、“数字电子技术基础”、“C 语言”、“单 片机原理及应用”。 二、课程任务目标 本课程是一门电子类工科专业的专业技术基础课程，是电子信息工程专业的专业方向必 修课程。本课程主要讲授电子设计的基本知识，模拟、数字、单片机和混合电子系统的设计 技术，实用的综合电子设计和调试方法，设计文档和总结报告的编写等；了解印制板图 PCB 电路板设计技术，计算机辅助设计软件工具（EWB 和 PROTEL）的使用。培养学生在单元电路 设计、电子系统电路分析、整机联调、计算机辅助设计和信息处理等方面的能力。通过理论 和实际动手能力相结合培养和提高学生的科研素质、工程意识和创新精神。 三、教学内容和要求 （一）理论教学的内容及要求 第一章 电子应用系统设计导论 主要教学内容： 1．电子应用系统的构成
2.电子应用系统设计方法和原则3.电子应用系统设计步骤4.电子设计的常用工具教学目的和要求：1．了解电子应用系统的构成，了解电子设计常用工具的结构特点。2.掌握电子应用系统设计方法和设计步骤。教学重点：电子应用系统设计方法和设计步骤。第二章常用电子元器件的应用主要教学内容：1电阻器2电容器3电感器晶体管45表面贴装元器件6光电耦合器7继电器83功率驱动9显示器件教学目的和要求：1：掌握常用电子元件的特点、命名方法、主要参数和标称值等
2．电子应用系统设计方法和原则 3．电子应用系统设计步骤 4．电子设计的常用工具 教学目的和要求： 1．了解电子应用系统的构成，了解电子设计常用工具的结构特点。 2．掌握电子应用系统设计方法和设计步骤。 教学重点： 电子应用系统设计方法和设计步骤。 第二章 常用电子元器件的应用 主要教学内容： 1 电阻器 2 电容器 3 电感器 4 晶体管 5 表面贴装元器件 6 光电耦合器 7 继电器 8 功率驱动 9 显示器件 教学目的和要求： 1．掌握常用电子元件的特点、命名方法、主要参数和标称值等
2.理解常用电子元件主要参数的物理意义、常用元器件的典型应用和常用元器件的选用。教学重点：常用电子元件主要参数的物理意义、常用元器件的典型应用和常用元器件的选用。教学难点：常用元器件的典型应用第三章信号发生器模拟电路设计主要教学内容：1.信号发生器概述；2.正弦信号发生器的性能指标；3．低频信号发生器；4.射频信号发生器；5.扫频信号发生器；脉冲信号发生器；6.噪声信号发生器。7.3. 1运算放大器的基本特性3.2放大器设计> 3. 3 滤波器设计>.3.4电源电路设计教学目的和要求：1.掌握脉冲信号的主要参数、低频信号发生器的工作原理和典型机型的基本使用方法；
2．理解常用电子元件主要参数的物理意义、常用元器件的典型应用和常用 元器件的选用。 教学重点： 常用电子元件主要参数的物理意义、常用元器件的典型应用和常用元器件的 选用。 教学难点： 常用元器件的典型应用 第三章 信号发生器模拟电路设计 主要教学内容： 1．信号发生器概述； 2．正弦信号发生器的性能指标； 3．低频信号发生器； 4．射频信号发生器； 5．扫频信号发生器； 6．脉冲信号发生器； 7．噪声信号发生器。 ➢ 3.1 运算放大器的基本特性 ➢ 3.2 放大器设计 ➢ 3.3 滤波器设计 ➢ 3.4 电源电路设计 教学目的和要求： 1．掌握脉冲信号的主要参数、低频信号发生器的工作原理和典型机型的基本使 用方法；
2.理解正弦信号发生器的性能指标、射频信号发生器（调谐、锁相与合成信号发生器）的组成和工作原理、线性模拟电路频率特性的测试方法：3.了解信号发生器的分类和基本组成、超低频信号发生器和合成信号发生器、BT-3扫频仪的组成原理、性能和使用方法、脉冲信号源的分类和组成、脉冲信号发生器的使用、几种噪声信号源及其组成。教学重点：信号发生器的基本原理和使用方法，扫频仪的基本原理和使用方法。教学难点：波形变换和超低频信号产生原理，扫频仪的测试原理和使用方法。第四章电子示波器数字电路系统设计主要教学内容：1.电子示波器的特点和用途；2.示波管（电子枪、偏转系统和荧光屏）；3.通用示波器的组成结构；4：通用示波器的基本部件：X、Y、Z通道的组成、作用及性能，延迟线，扫描，触发，同步等原理。5.双踪和双线示波器：通用示波器的使用（幅度、时间、频率、相位、波形参数的测量）；6.高速和取样示波器简介；7.记忆与存储示波器简介：8.数字化波形处理系统。*4.13数字电路系统设计概述*4.2常用中规模数字逻辑电路的应用4.3锁相环及频率合成器的应用*4.4常用大规模数字芯片
2．理解正弦信号发生器的性能指标、射频信号发生器（调谐、锁相与合成信号 发生器）的组成和工作原理、线性模拟电路频率特性的测试方法； 3．了解信号发生器的分类和基本组成、超低频信号发生器和合成信号发生器、 BT-3 扫频仪的组成原理、性能和使用方法、脉冲信号源的分类和组成、脉冲信 号发生器的使用、几种噪声信号源及其组成。 教学重点： 信号发生器的基本原理和使用方法，扫频仪的基本原理和使用方法。 教学难点： 波形变换和超低频信号产生原理，扫频仪的测试原理和使用方法。 第四章 电子示波器数字电路系统设计 主要教学内容： 1．电子示波器的特点和用途； 2．示波管（电子枪、偏转系统和荧光屏）； 3．通用示波器的组成结构； 4．通用示波器的基本部件：Ｘ、Ｙ、Ｚ通道的组成、作用及性能，延迟线，扫 描，触发，同步等原理。 5．双踪和双线示波器；通用示波器的使用（幅度、时间、频率、相位、波形参 数的测量）； 6．高速和取样示波器简介； 7．记忆与存储示波器简介； 8．数字化波形处理系统。 ❖ 4.1 数字电路系统设计概述 ❖ 4.2 常用中规模数字逻辑电路的应用 ❖ 4.3 锁相环及频率合成器的应用 ❖ 4.4 常用大规模数字芯片
教学目的和要求：1．掌握波形显示的基本原理、扫描及同步的概念、通用示波器的基本组成及各部分的作用、利用通用示波器测试波形参数的方法、双踪示波器的五种显示方式；2.理解电子示波器的分类及主要技术性能指标，电子示波器的特点和用途：3.了解电子示波器的扫描及触发电路的组成及原理，电子示波器示波管的结构，了解取样、存储示波器的基本工作原理。教学重点：通用示波器的基本原理和使用方法。教学难点：波形显示原理。第五章频数模与模数转换量主要教学内容：1.时间、频率及其各种测量方法简介；2.电子计数法测频率、时间与周期的基本原理及误差；3.典型通用电子计数器的技术指标、原理和使用方法；4.其他测量频率的方法。心5.1数/模转换器*5.2模/数转换器
教学目的和要求： 1．掌握波形显示的基本原理、扫描及同步的概念、通用示波器的基本组成及各 部分的作用、利用通用示波器测试波形参数的方法、双踪示波器的五种显示方式； 2．理解电子示波器的分类及主要技术性能指标，电子示波器的特点和用途； 3．了解电子示波器的扫描及触发电路的组成及原理，电子示波器示波管的结构， 了解取样、存储示波器的基本工作原理。 教学重点： 通用示波器的基本原理和使用方法。 教学难点： 波形显示原理。 第五章 频数模与模数转换量 主要教学内容： 1．时间、频率及其各种测量方法简介； 2．电子计数法测频率、时间与周期的基本原理及误差； 3．典型通用电子计数器的技术指标、原理和使用方法； 4．其他测量频率的方法。 ❖ 5.1 数/模转换器 ❖ 5.2 模/数转换器
教学目的和要求：1.掌握电子计数器工作原理：会使用典型的通用电子计数器：2.理解用电子计数器测量频率、测量周期和时间间隔的误差种类和来源；理解其他测量频率方法和原理；3.了解闸门时间、时标的基本概念及频率标准与校频的方法。教学重点：电子计数法测频率、时间与周期的基本原理及误差。教学难点：测量误差的计算。第六章相单片机应用系统设计位差的测量主要教学内容：1.相位差的概念；2.示波器测量相位差；3.相位差转换为时间间隔进行测量；4.相位差转换为电压进行测量；5.零示法测量相位差。6.1单片机应用系统综合设计概述6.1.1单片机的发展趋势6.1.2单片机的应用及选择6.1.3单片机应用系统综合设计的一般过程*6.2单片机应用系统硬件及接口设计*6.2.1时钟电路设计
教学目的和要求： 1．掌握电子计数器工作原理；会使用典型的通用电子计数器； 2．理解用电子计数器测量频率、测量周期和时间间隔的误差种类和来源；理解 其他测量频率方法和原理； 3．了解闸门时间、时标的基本概念及频率标准与校频的方法。 教学重点： 电子计数法测频率、时间与周期的基本原理及误差。 教学难点： 测量误差的计算。 第六章 相单片机应用系统设计位差的测量 主要教学内容： 1．相位差的概念； 2．示波器测量相位差； 3．相位差转换为时间间隔进行测量； 4．相位差转换为电压进行测量； 5．零示法测量相位差。 ❖ 6.1 单片机应用系统综合设计概述 6.1.1 单片机的发展趋势 6.1.2 单片机的应用及选择 6.1.3 单片机应用系统综合设计的一般过程 ❖ 6.2 单片机应用系统硬件及接口设计 ❖ 6.2.1 时钟电路设计
6.2.2复位电路设计X6. 2. 3键盘接口设计6. 2.4显示器接口设计6.2.5语音接口设计X6.2.6 单总线接口设计*6.2.7I2C总线接口设计*6.2.8SPI总线接口设计6.3单片机应用系统程序设计?*6.3.1单片机应用系统程序设计编程语言选择6.3.2单片机应用系统程序设计规范6.3.3汇编程序设计6.3.4C51程序设计X6. 3.55C51与汇编的混合编程&教学目的和要求：1.掌握相位差的概念和示波器测量相位差的方法：2.理解相位差转换为时间间隔、相位差转换为电压进行测量的原理：3.了解零示法测量相位差的原理、相位测量范围的扩展方法。教学重点：相位差的测量原理。教学难点：相位差的测量原理和误差来源，相位测量范围的扩展方法。第七章焊接与印刷电路板知识主要教学内容：1.电压测量的特点及基本方法；2.模拟式电压表的基本原理；3.交流电压表征和测量方法；4.低频交流电压的测量；
❖ 6.2.2 复位电路设计 ❖ 6.2.3 键盘接口设计 ❖ 6.2.4 显示器接口设计 ❖ 6.2.5 语音接口设计 ❖ 6.2.6 单总线接口设计 ❖ 6.2.7 I2C 总线接口设计 ❖ 6.2.8 SPI 总线接口设计 ❖ 6.3 单片机应用系统程序设计 ❖ 6.3.1 单片机应用系统程序设计编程语言选择 ❖ 6.3.2 单片机应用系统程序设计规范 ❖ 6.3.3 汇编程序设计 ❖ 6.3.4 C51 程序设计 ❖ 6.3.5 C51 与汇编的混合编程 教学目的和要求： 1．掌握相位差的概念和示波器测量相位差的方法； 2．理解相位差转换为时间间隔、相位差转换为电压进行测量的原理； 3．了解零示法测量相位差的原理、相位测量范围的扩展方法。 教学重点： 相位差的测量原理。 教学难点： 相位差的测量原理和误差来源，相位测量范围的扩展方法。 第七章 焊接与印刷电路板知识 主要教学内容： 1．电压测量的特点及基本方法； 2．模拟式电压表的基本原理； 3．交流电压表征和测量方法； 4．低频交流电压的测量；
5.高频交流电压的测量：6.脉冲电压的测量；电压的数字式测量：7.第1节焊接工具与器材第2节焊接要领与步骤第3节贴片焊接工艺第4节电路板结构与制作第3、4章补充设计实例声控灯和遥控灯教学目的和要求：1.掌握模拟式电压表的基本工作原理、交流电压几种表征和测量方法、均值检波原理及其误差分析、波形变换和有效值检波原理、脉冲电压的测量方法和误差，掌握数字电压表的组成、AC/DC变换、I/V变换和Q/V变换的原理；2.理解电压测量的基本方法及其特点，几种峰值检波器的原理、误差分析和波形换算关系；3.了解A/D变换的方式和原理、逐次比较型和双积分型直流数字电压表的工作原理、数字电压表的测量误差和抗干扰能力。教学重点：均值检波原理、有效值检波原理、峰值检波原理：波形换算关系：AC/DC变换I/V变换和Q/V变换的原理：A/D原理（逐次比较型和双积分型）。教学难点：波形变换，A/D原理。第八章阻抗EDA工具应用测量主要教学内容：1.阻抗的定义及电阻、电感和电容的模型：
5．高频交流电压的测量； 6．脉冲电压的测量； 7．电压的数字式测量； 第 1 节 焊接工具与器材 第 2 节 焊接要领与步骤 第 3 节 贴片焊接工艺 第 4 节 电路板结构与制作 第 3、4 章 补充设计实例 —————声控灯和遥控灯 教学目的和要求： 1．掌握模拟式电压表的基本工作原理、交流电压几种表征和测量方法、均值检 波原理及其误差分析、波形变换和有效值检波原理、脉冲电压的测量方法和误差， 掌握数字电压表的组成、AC/DC 变换、I/V 变换和Ω/V 变换的原理； 2．理解电压测量的基本方法及其特点，几种峰值检波器的原理、误差分析和波 形换算关系； 3．了解 A/D 变换的方式和原理、逐次比较型和双积分型直流数字电压表的工作 原理、数字电压表的测量误差和抗干扰能力。 教学重点： 均值检波原理、有效值检波原理、峰值检波原理；波形换算关系；AC/DC 变换、 I/V 变换和Ω/V 变换的原理；A/D 原理（逐次比较型和双积分型）。 教学难点： 波形变换，A/D 原理。 第八章 阻抗 EDA 工具应用测量 主要教学内容： 1．阻抗的定义及电阻、电感和电容的模型；
2.集中参数测量方法简介；3.谐振法测量电感电容及Q值；4.测量电阻、电感和电容的数字化方法。8.1Pspice仿真?心8.2EWB仿真8.3Proteus仿真8.4Protel99SE的使用教学目的和要求：1.掌握阻抗的定义及电阻、电感和电容的模型：掌握利用直接测量法、并联替代法和串联替代法测量电容、电感的原理及各种测量方法的优缺点；2.理解Q值的测量原理、Q表的原理和应用：3.了解集中参数的几种测量方法的特点和利用阻抗一电压变换器测量阻抗的原理。教学重点：阻抗的定义和电阻、电感和电容的模型，元件参数的测量方法，Q表的原理及其典型应用。教学难点：Q表的原理及其典型应用。第九章噪声测量设计实例主要教学内容：1.噪声的概念和分类；2.噪声的统计特性和测量
2．集中参数测量方法简介； 3．谐振法测量电感电容及Ｑ值； 4．测量电阻、电感和电容的数字化方法。 ❖ 8.1 Pspice 仿真 ❖ 8.2 EWB 仿真 ❖ 8.3 Proteus 仿真 ❖ 8.4 Protel 99 SE 的使用 教学目的和要求： 1．掌握阻抗的定义及电阻、电感和电容的模型；掌握利用直接测量法、并联替 代法和串联替代法测量电容、电感的原理及各种测量方法的优缺点； 2．理解Ｑ值的测量原理、Q 表的原理和应用； 3．了解集中参数的几种测量方法的特点和利用阻抗─电压变换器测量阻抗的原 理。 教学重点： 阻抗的定义和电阻、电感和电容的模型，元件参数的测量方法，Q 表的原理及其 典型应用。 教学难点： Q 表的原理及其典型应用。 第九章 噪声测量设计实例 主要教学内容： 1．噪声的概念和分类； 2．噪声的统计特性和测量
教学目的和要求：了解噪声的概念和分类、噪声的统计特性和测量。教学重点：噪声的概念，噪声的统计特性。教学难点：噪声的统计特性。（二）实践教学的内容及要求（本项编写要求：如该课有实验、上机、设计等环节，请注明环节名称和要求）1.基本电参量的测量与误差处理了解手持式万用表和台式数字万用表的特点，了解指针式万用表、数字电压表和示波器进行电压测试的区别。理解R、L、C的简易测量原理、交流电压测量的基本原理和几种典型电压波形的电压表征以及它们之间的换算关系。2.双踪示波器的调校及应用研究掌握电子示波器工作原理、使用示波器测量各种电参数（如：脉冲宽度、上升时间、下降时间、周期、频率、相位差、直流电压和交流电压等）的方法；了解示波器测量各种量的误差来源3.通用计数器与失真度测试仪的使用理解通用计数器的原理、失真度测试仪的原理；掌握通用计数器的使用和失真度测试仪进行失真度的测试。4.晶体管特性图示仪的应用了解通用晶体管特性图示仪的基本工作原理和晶体管特性图示仪面板及各个旋钮的作用；掌握晶体管特性图示仪测试二极管和三极管特性曲线的方法
教学目的和要求： 了解噪声的概念和分类、噪声的统计特性和测量。 教学重点： 噪声的概念，噪声的统计特性。 教学难点： 噪声的统计特性。 （二）实践教学的内容及要求 （本项编写要求：如该课有实验、上机、设计等环节，请注明环节名称和要求） 1．基本电参量的测量与误差处理 了解手持式万用表和台式数字万用表的特点，了解指针式万用表、数字电压表和示波器 进行电压测试的区别。 理解 R、L、C 的简易测量原理、交流电压测量的基本原理和几种典型电压波形的电压 表征以及它们之间的换算关系。 2．双踪示波器的调校及应用研究 掌握电子示波器工作原理、使用示波器测量各种电参数（如：脉冲宽度、上升时间、下 降时间、周期、频率、相位差、直流电压和交流电压等）的方法； 了解示波器测量各种量的误差来源。 3．通用计数器与失真度测试仪的使用 理解通用计数器的原理、失真度测试仪的原理； 掌握通用计数器的使用和失真度测试仪进行失真度的测试。 4．晶体管特性图示仪的应用 了解通用晶体管特性图示仪的基本工作原理和晶体管特性图示仪面板及各个旋钮的作 用； 掌握晶体管特性图示仪测试二极管和三极管特性曲线的方法