现代电子技术应用专题-副本选读.docx

分 数: ___________ 任课教师签字：___________ 华北电力大学研究生结课作业 学 年 学 期： 2015-2016第二学期 名 称： 现代电子技术应用专题 学 生 姓 名： 张文正 学 号： 2132215061 提 交 时 间： 2014年6月20日 现代电子技术应用专题结课报告 1、现代电子系统 电子系统通常是指有若干相互连接、相互作用的基本电路组成的具有特定功能的电路整体。具体而言就是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。常提到的控制系统、测量系统、通信系统、雷达系统、计算机系统等都属于电子系统的范畴。 现代电子系统的组成 电子系统分为模拟型和数字型或两者兼而有之的混合型电子系统，无论哪一种形式的电子系统，它们都是能够完成某种任务的电子设备。一般把规模较，功能单一的称为单元电路。而功能复杂，由若干个单元电路(功能块)组成规模较大的电子电路称为电子系统。电子系统通常由信息获取（输入电路）、预处理、信号处理、信号执行（输出电路）、主控模块、电源模块六大部分组成（如图1所示）。 图1 现代电子系统的组成 1）获取信息：包括开关、传感器、天线、以及输入部分，主要通过传感器或输入电路，将外界信息转换为电信号或实现系统与信号源间的耦合匹配。 2）预处理：主要解决信号的放大、衰减、滤波、去抖动等，即通常所说的“信号调理”，经预处理的信号在幅度和其他诸多方面都比较适合于进一步的分析和处理。 3）信号处理：主要完成信号和信息的采集、分析、计算、变换、传输和决策等，是整个电路的核心部分。 4）信号执行：主要包括处理信号显示负载的驱动及输出电路等。 5） 控制模块：主要完成对各部分动作的控制，使各部分能协调有序地工作。 6）电源模块：是电子系统中必不可少的部分，目前电源基本上都采用标准化电路，有许多成品可供选择。 1.2现代电子系统的特点 1）模拟电路在现代电子系统中占有重要地位 数字电路占主要地位，但模拟电路必不可少。模拟电路和数字电路并存由于自然界的物理量大多以模拟量的形式存在???所以系统中模拟电路一般必不可少，特别是输入电路部分、信号调理部分和输出电路部分。数字化具有诸多优点，故数字电路在电子系统中占有极为重要的地位。从模拟量到数字量，或从数字量重新回到模拟量，A/D和D/A转换作为两者的桥梁已成为电子系统中的重要环节。 2）数字化是大的趋势 对于规模较大的数字电路，固定的中小规模器件几乎已被可编程器件（CPLD和FPGA等）所代替。数字化是大的趋势，永远会朝着这个方向走。但永远不会代替模电。 3）DSP、MCU已经成为核心器件 微处理技术和软件所占的分量越来越重嵌入式系统、微处理器(CPU)成DSP已成为系统中控制和信号处理的核心。软件设计可使系统的自动化、智能化、多功能化变得容易实现，软件可使硬件简化，成本降低。 4）软件化 软、硬件相结合的体系结构嵌入系统集成器件及相关的外围器件构成了现代电子系统的硬件环境。而软件所占的比重越来越大，VHDL语言用以描述硬件，使之软件化。 电子系统未来的转移方向 分立——集成 尽量少用分立元件，采用集成电路，尽量少用诸如三极管、二极管、电阻等分立元件。?采用集成电路后，解决了大量的晶体管连接元件的衔接点出现焊接不良、布线错误的问题，从而提高产品的可靠性。同时采用集成电路后，可以使产品体积小、重量轻。这符合现代电?子产品在体积、重量方面的要求。 2）模拟——数字 尽量少用模拟电路，模拟信号在长距离传输和多次加工、放大过程中信号电流的波形会改变，使信号失去一些信息，表现为声音、图像失真，严重时出现信号中断。数字信号形式简单，抗干扰能力强，可以进行加密。 3）固定器件——可编程器件 尽量少用固定器件，采用可编程器件提供了一些优于固定逻辑器件的重要优点，在设计过程中为客户提供了更大的灵活性，设计反复只需要简单地改变编程文件就可以了，而且设计改变的结果可立即在工作器件中看到等。 电子系统的总体设计 2.1选题 选题要考虑实用性、先进性、可行性等因素，同时进行经济性的成本核算。 2.2 方案的论证 在进行总体方案设计时，要仔细研究电子系统的功能要求、技术指标、环境因素等，与可以达到的技术水平、设备、资金的拥有量、必要的实验场地、必备的元器件来源以及投入的人力和规定的完成时间等条件相比较，在此基础上确立总体方案的可行性。 2.3 总体方案的实现 1）方法：仿真，利用仿真初步判断系统能否实现预先提出的要求，并加以改进。 2）借鉴：查阅资料，国内外专利，打开思路；实地走访，了解需求。 3）集成创新：集成