《电子系统课程》教学课件.pptVIP

*****************课程概述课程简介本课程旨在为学生提供电子系统设计的理论基础和实践技能。课程目标培养学生对电子系统设计的基本理解，并具备独立完成电子系统设计的能力。课程目标1掌握电子元器件的知识了解常见电子元器件的功能、特性和使用方法。2掌握电路分析的基本方法能够运用电路分析方法对电路进行分析和设计。3掌握数字电子逻辑基础了解数字电路的基本原理和设计方法。4了解嵌入式系统设计掌握嵌入式系统设计的基本概念和编程技术。课程内容1基础知识回顾复习基本的物理学和数学知识，为学习电子系统设计奠定基础。2电子元器件简介介绍常见电子元器件的种类、功能和特性。3电路分析基础讲解电路分析的基本方法，包括电路定理、电路分析方法。4数字电子逻辑基础介绍数字电路的基本概念、逻辑门电路、组合逻辑电路和时序逻辑电路。5嵌入式系统设计讲解嵌入式系统设计的概念、特点和应用领域，并介绍常见嵌入式系统开发平台。6实验课程进行实际的电路设计和调试实验，巩固理论知识，提升实践技能。基础知识回顾电学基础复习电荷、电流、电压、电阻等基本概念，并掌握相关计算公式。数学基础复习代数、微积分、线性代数等数学知识，为电路分析和系统建模提供数学工具。电子元器件简介电阻阻碍电流流动的元器件。电容储存电荷的元器件。电感存储磁能的元器件。二极管单向导电的元器件。晶体管放大或开关信号的元器件。电压和电流电压驱使电流流动的力，单位是伏特(V)。电流电荷的定向移动，单位是安培(A)。电阻、电感和电容电阻阻碍电流流动的元件，用欧姆(Ω)表示阻值。电感储存磁能的元件，用亨利(H)表示电感量。电容储存电荷的元件，用法拉(F)表示电容值。电路分析基础1电路定理基尔霍夫定律、叠加定理、戴维宁定理等。2电路分析方法节点电压法、网孔电流法、叠加定理等。3电路分析软件使用软件工具进行电路分析和仿真。电路分析方法演示1节点电压法选择节点，列写节点电压方程。2网孔电流法选择网孔，列写网孔电流方程。3叠加定理将多个独立电源的影响分别计算，最后叠加起来。运算放大器基本原理1高增益具有极高的电压放大倍数。2高输入阻抗输入电流极小，不会对电路造成负载。3低输出阻抗输出电流较大，可以驱动较大的负载。运算放大器应用实例反相放大器输出信号与输入信号反相。同相放大器输出信号与输入信号同相。积分器输出信号是输入信号的积分。数字电子逻辑基础逻辑门电路基本逻辑运算单元，包括与门、或门、非门、异或门等。组合逻辑电路由逻辑门电路组合而成，实现特定的逻辑功能。时序逻辑电路包含存储单元，可以记忆信号状态，实现更复杂的逻辑功能。数字电路设计方法逻辑设计根据需求，用逻辑表达式描述电路功能。电路实现将逻辑表达式转换为逻辑门电路的连接关系。仿真验证使用软件工具对设计进行仿真和验证，确保电路功能正确。集成电路介绍集成电路将多个电子元器件集成在一个半导体芯片上，实现更复杂的功能。集成电路分类按功能分类：数字集成电路、模拟集成电路、混合集成电路等。集成电路优势体积小、功耗低、可靠性高、成本低。集成电路应用实践信号采集和处理1传感器将物理量转换为电信号。2信号调理对采集到的信号进行放大、滤波、整形等处理。3数据转换将模拟信号转换为数字信号，或反之。4信号分析对处理后的信号进行分析和解释。传感器技术温度传感器测量温度变化。压力传感器测量压力变化。光传感器测量光强变化。嵌入式系统设计嵌入式系统专门用于特定应用的计算机系统，具有体积小、功耗低、可靠性高、成本低等特点。嵌入式系统应用广泛应用于手机、汽车、工业控制、航空航天等领域。嵌入式系统编程1嵌入式操作系统管理硬件资源，提供软件运行环境。2驱动程序控制硬件设备，实现硬件功能。3应用软件实现特定功能，完成用户需求。仿真软件使用电路仿真使用软件工具模拟电路行为，验证电路设计。系统仿真使用软件工具模拟嵌入式系统运行，验证系统功能。实验器材介绍面包板搭建电路的工具，方便连接元器件。万用表测量电压、电流、电阻等参数的仪器。示波器观察信号波形的仪器。实验操作指导1电路搭建根据实验要求，在面包板上搭建电路。2参数测量使用万用表测量电路参数，验证电路功能。3数据记录记录实验数据，并进行分析和总结。实验报告要求1实验目的说明实验的意图和目标。2实验原理简述实验的理论基础和相关知识。3实验步骤