现代电子电路与系统
现代数字系统设计方法和流程
现代数字系统的设计方法专业：电力电子与电力传动学号：212012*********姓名：刘滔摘要随着微电子技术和计算机技术的不断发展，在涉及通信、国防、航天、工业自动化、仪器仪表等领域的电子系统设计工作中，EDA技术的含量正以惊人的速度上升，它已成为当今电子技术发展的前沿之一。
现代社会电子产品更新换代的速度越来越快，传统的自下而上(Bottom-Up)的设计方法越来越适应不了这种挑战。
随着可编程逻辑器件集成规模的迅速扩大，自身功能的不断完善，以及计算机辅助设计技术的不断发展，在现代电子系统设计领域，EDA(Electronic Design Automation)技术便引起了人们的极大关注。
设计者的工作仅限于利用软件的方式来完成对系统硬件功能的描述。
相应的FPGA/CPLD器件，在EDA工具的帮助下，就可以得到最后的设计结果。
本文首先阐述了EDA技术的基本概念、发展过程和基本特征，最后着重分析EDA技术在两个不同层次上的工作流程，即电路级设计和系统级设计，引入了一种自顶向下的高层次电子设计方法。
关键词：设计方法电子系统设计EDA一、现代数字系统设计的概述EDA（Electronic Design Automation）工程是现代电子信息工程领域中一门发展迅速的新技术。
EDA的定义有广义和狭义之分，广义定义EDA包括半导体工艺设计自动化、可编程器件设计自动化、电子系统设计自动化、印制电路板设计自动化、仿真与测试故障诊断自动化等。
狭义定义的EDA就是电子设计自动化。
EDA技术主要有四个方面：1、可编程逻辑器件，即应用EDA技术完成电子系统设计的载体；2、硬件描述语言（VHDL 或者 Verilog）。
它用来描述系统的结构和功能，是EDA的主要表达手段；3、配套的软件工具。
它用来完成电子系统的智能化设计；4、实验开发系统。
在整个EDA设计电子系统的过程中，实验开发系统是实现可编程器件下载和验证的工具，现代EDA技术是20世纪90年代初从计算机辅助设计、辅助制造和辅助测试等工程概念发展而来的。
电子技术原理
电子技术原理电子技术是现代社会中不可或缺的一部分，它的发展对于人类的生产生活产生了巨大的影响。
本文将从基本概念、原理和应用等方面，介绍电子技术的基本原理。
一、电子技术概述电子技术是指利用电子器件和电子技术原理来进行信息处理、能量转换和控制的工程技术。
它广泛应用于通信、计算机、电力、家电、医疗器械等领域，推动了现代科技的快速发展。
二、电子技术原理1. 电子元件电子元件是电子电路的基本组成部分，包括电子管、晶体管、集成电路等。
它们通过控制电流、电压和信号的传递来实现信息处理和能量转换的功能。
2. 电路理论电子技术的基础是电路理论，包括电荷守恒定律、欧姆定律、基尔霍夫定律等。
这些理论为电子技术的设计和实施提供了基本原则。
3. 信号与系统信号与系统是电子技术中重要的概念，主要研究信号的传输、变换和处理。
常见的信号包括模拟信号和数字信号，它们经过调制、解调、滤波等处理后得到所需的信息。
4. 数字电子技术数字电子技术是电子技术的重要分支，它以二进制系统为基础，通过数字信号的处理和处理器的控制来实现信息的存储和处理。
数字电子技术广泛应用于计算机、通信、嵌入式系统等领域。
三、电子技术应用1. 通信技术通信技术是电子技术的重要应用领域，包括无线通信、光纤通信等。
电子技术通过调制解调、编码解码等手段，实现了信息的传输和交流。
2. 计算机技术计算机技术是电子技术的典型应用，计算机通过电子技术实现了信息的处理、存储和输出。
电子技术为计算机的功能和性能提供了支持。
3. 控制技术控制技术是电子技术的重要应用领域，包括自动控制、遥控技术等。
电子技术通过传感器和执行器的集成，实现了对系统的控制和调节。
4. 医疗技术电子技术在医疗器械中发挥着重要作用，例如心电图机、CT扫描仪等。
电子技术的应用，提高了医疗诊断的准确性和治疗的效果。
总结：电子技术的原理和应用，为现代社会的发展做出了重要贡献。
通过对电子元件、电路理论、信号与系统、数字电子技术等方面的研究，我们能够更好地理解和应用电子技术，为我们的生产生活提供更加便利和高效的方式。
ics芯片
ics芯片ICS（Integrated Circuit System）是指集成电路系统，是一种应用集成电路技术制造出来的一种微小电子装置。
与传统的离散电路相比，ICS具有体积小、功耗低、性能稳定等优点，是现代电子领域中广泛应用的一种技术。
ICS芯片是指集成电路系统中的芯片，是整个ICS系统的核心组成部分。
它由一系列互相连接的电子零件组成，包括晶体管、电阻、电容等。
这些零件在芯片表面被微细化地布置，在芯片内部通过电路连接起来，形成一个电子系统。
ICS芯片的制造过程包括设计、加工、测试等多个环节。
首先是设计阶段，通过使用电子设计自动化工具，工程师设计出芯片的布图、电路连接等。
然后将设计好的电路图转化为掩膜，并通过光刻等工艺将电路图转移到硅片上。
在加工过程中，对硅片进行一系列的化学和物理处理，形成电子零件。
最后，进行测试验证，确保芯片的正常工作。
ICS芯片应用广泛，涵盖了各个领域。
在计算机领域，ICS芯片被应用于中央处理器（CPU）、内存（RAM）等元件。
在通信领域，ICS芯片被用于无线通信芯片、网络芯片等。
在消费电子领域，ICS芯片被应用于手机、平板电脑等设备。
在工业控制领域，ICS芯片被用于机器人、自动化设备等。
在医疗领域，ICS芯片被应用于医疗器械、健康监测等。
ICS芯片的发展经历了多个阶段。
最早的集成电路只能集成几个晶体管，功能有限。
随着技术的进步，集成度不断提高，芯片能够集成更多的电子零件，功能也越来越强大。
现在的ICS芯片集成度已经非常高，能够集成上亿个晶体管。
ISC芯片的发展有助于推动电子技术的进步和应用的普及。
ICS芯片的小尺寸和低功耗特性，使得电子设备更加轻薄、便携。
同时，ICS芯片的性能稳定，使得设备运行更加可靠。
此外，ICS芯片的集成度提高，使得设备的功能更加强大。
这些特点让ICS芯片在各个领域得到了广泛的应用。
随着科技的不断进步，ICS芯片仍将继续发展。
未来，预计ICS芯片的集成度将进一步提高，能够集成更多的电子零件。
集成电路的基本原理和工作原理
集成电路的基本原理和工作原理集成电路是指通过将多个电子元件（如晶体管、电容器、电阻器等）和互连结构（如金属导线、逻辑门等）集成到单个芯片上，形成一个完整的电路系统。
它是现代电子技术的重要组成部分，广泛应用于计算机、通信、嵌入式系统和各种电子设备中。
本文将介绍集成电路的基本原理和工作原理。
一、集成电路的基本原理集成电路的基本原理是将多个电子元件集成到单个芯片上，并通过金属导线将这些元件互连起来，形成一个完整的电路系统。
通过集成电路的制造工艺，可以将电子元件和互连结构制造到芯片的表面上，从而实现芯片的压缩和轻量化。
常见的集成电路包括数字集成电路（Digital Integrated Circuit，简称DIC）、模拟集成电路（Analog Integrated Circuit，简称AIC）和混合集成电路（Mixed Integrated Circuit，简称MIC）等。
集成电路的基本原理包括以下几个关键要素：1. 材料选择：集成电路芯片的制造材料通常选择硅材料，因为硅材料具有良好的电子特性和热特性，并且易于形成晶体结构。
2. 晶圆制备：集成电路芯片的制造过程通常从硅晶圆开始。
首先，将硅材料熔化，然后通过拉伸和旋转等方法制备成硅晶圆。
3. 掩膜制备：将硅晶圆表面涂覆上光感光阻，并通过光刻机在光感光阻表面形成图案。
然后使用化学溶液将未曝光的部分去除，得到掩膜图案。
4. 传输掩膜：将掩膜图案转移到硅晶圆上，通过掩膜上沉积或蚀刻等方法，在硅晶圆表面形成金属或电子元件。
5. 互连结构制备：通过金属导线、硅氧化物和金属隔离层等材料，形成元件之间的互连结构，实现元件之间的电连接。
6. 封装测试：将芯片放置在封装材料中，通过引脚等结构与外部电路连接，然后进行测试和封装。
集成电路的基本原理通过以上几个关键步骤实现电子元件和互连结构的制备和组装，最终形成一个完整的电路系统。
二、集成电路的工作原理集成电路的工作原理是指通过控制电流和电压在电路系统中的分布和变化，从而实现电子元件的工作和电路系统的功能。
什么是数字电路有哪些常见的数字电路
什么是数字电路有哪些常见的数字电路数字电路是由数字信号来控制和处理信息的电子电路。
它主要以离散的时间和离散的状态为基础，使用逻辑门和存储器元件等构建，实现逻辑计算、数据存储、信号转换等功能。
数字电路在现代电子技术中具有广泛的应用，其常见的类型包括组合逻辑电路、时序逻辑电路、存储器电路和通信电路等。
一、组合逻辑电路组合逻辑电路是一种将多个逻辑门按照特定的连接方式组合而成的电路。
它的输出信号仅取决于当前输入信号的状态，与之前的输入状态无关。
在组合逻辑电路中，常见的逻辑门有与门、或门、非门、异或门等。
这些逻辑门可以根据不同的连接方式构成多种功能的组合逻辑电路，例如加法器、减法器、比较器等。
二、时序逻辑电路时序逻辑电路是一种能够根据时钟信号和输入信号的状态变化而改变输出信号的电路。
它与组合逻辑电路相比，具有了记忆功能，可用于实现带有时序要求的各种功能。
时序逻辑电路中常见的元件是触发器和计数器。
触发器能够在时钟信号的作用下存储和改变其输入信号的状态；计数器能够根据时钟信号进行加、减或清零操作，用于计数和控制信号的生成。
三、存储器电路存储器电路是一种能够存储和读取数据的电路。
在数字电路中，存储器通常分为随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）两种类型。
RAM具有可读写的特性，能够存储和读取任意数据，常用于计算机内存等；而ROM一般是只读的，其存储内容在制造过程中被固化，用于存储程序或常量数据等。
四、通信电路通信电路指用于传输和接收数字信号的电路。
数字信号可以通过调制技术将其转换成模拟信号进行传输，也可以通过解调技术将模拟信号转换成数字信号进行接收和处理。
在通信电路中，常见的数字电路包括编码器、解码器、调制解调器等，它们能够将信息进行编码、压缩、调制和解码等操作，实现高效的数据传输和通信连接。
总结：数字电路是由离散的时间和状态来处理和控制信息的电子电路。
常见的数字电路类型包括组合逻辑电路、时序逻辑电路、存储器电路和通信电路。
第一章-绪论(现代电子技术与应用)PPT课件
1.2 现代电子信息系统主要技术指标
五、响应速度 ▪ 被测对象的信号频率越来越高，而且动态测量和快
速控制是现代电子仪器发展的方向，这就要求处理 电路有较快的响应速度，以便进行实时测量和控制。 ▪ 如果电路的响应速度太低，会导致信号失真和回路 振荡等现象，使测量精度减低或控制系统不稳定。
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1.3 现代电子信息系统设计方法
一、总体方案设计 ▪ 处理器选择。处理器主要类型有单片机、DSP、
CPLD/FPGA、ARM和嵌入式计算机主板等。 ▪ 软件、硬件功能分配。为降低产品成本和提高系统
可靠性和稳定性，尽量考虑用软件实现系统的功能。 在实时性要求高的场合下考虑选择硬件实现方式。 ▪ 低功耗设计。尽量采用低电压供电方式和低功耗电 子元件。 ▪ 信号传输方式。有线通讯方式具有信号传输可靠、 传输速度快等特点，但在布线困难和有线方式使用 不便等场合下，考虑采用无线通讯方式。
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1.3 现代电子信息系统设计方法
三单元电路设计 ▪ 模拟电路的设计需要计算电路参数、选择元器件。。若单元
电路采用高集成度芯片，则单元电路的指标主要由芯片的性 能决定，电阻和电容等元件参数根据单元电路的指标要求和 集成芯片使用手册确定。 ▪ 数字电路的实现可以采用数字集成芯片或可编程器件。可编 程器件的设计依靠VHDL和Verilog等硬件描述语言以及可编 程器件编程环境。 ▪ 考虑到电阻噪声的影响和导线电阻存在等因素，电阻值不能 选择太大和太小，一般在几百欧以上到几兆欧以下。还要考 虑电阻功率和其电感量大小。 ▪ 电容选择主要考虑信号的频带范围和电容标称值，还要考虑 其耐压、泄漏电阻和极性要求。
现代电子技术及应用
二级学科名称电路与系统代码080902
高等电磁场理论
54
3
秋
041
仅开放留学生选课
C041002
天线理论与技术
54
3
春
041
C041002A
天线理论与技术
54
3
春
041
仅开放留学生选课
C041003
电磁场的数值方法
54
3
秋
041
C041003A
电磁场的数值方法
54
3
秋
041
仅开放留学生选课
C041004
高级数字设计
36
2
二级学科名称物理电子学代码080901
电路与系统080902
微电子学与固体电子学080903
电磁场与微波技术080904
一级学科名称电子科学与技术代码0809
一、研究方向
序号
研究方向
本方向的研究内容
1
数字系统设计与计算机应用
电子系统EDA设计技术，可测性设计，电子系统CAT,专用集成电路设计与应用
2
学分要求
10
8
3
11
32
三、学位课程
类别
课程编号
课程名称
学时
学分
开课学期
授课单位
备注
学位课
程
A类
A000001
自然辨证法与邓小平理论
54
3
秋
105
A000009
硕士学位英语
80
4
秋
121
A000003
矩阵论
60
3
秋
081
C类
C032001
电网络理论
54
电子电路基本知识及应用
电子电路基本知识及应用电子电路是电子技术的基础，广泛应用于各种电子设备和系统中。
本文将从电子电路的基本知识和应用两个方面展开阐述。
一、电子电路的基本知识1. 电子电路的基本组成元件：电子电路主要由三个基本组成元件构成，即电源、电阻和电容。
- 电源：提供电路所需的电能，常见的电源有干电池、直流电源和交流电源。
- 电阻：控制电流的流动，通过阻碍电流的流动来消耗电能。
电阻的单位是欧姆（Ω）。
- 电容：储存电荷和能量，具有暂存电荷和放电的功能。
电容的单位是法拉（F）。
2. 电路分类：电子电路可分为模拟电路和数字电路。
- 模拟电路：处理连续信号，不仅能表示0和1两种状态，还可以表示其中间的无限个状态。
常见的模拟电路包括放大电路、滤波电路等。
- 数字电路：处理离散信号，信号只有两种状态，即0和1。
常见的数字电路包括逻辑门电路、计数器电路等。
3. 电路基本定律：电子电路的行为受到一些基本定律的约束。
- 欧姆定律：描述了电流、电压和电阻之间的关系。
根据欧姆定律，电流等于电压与电阻之比。
Ι=U/R。
- 基尔霍夫定律：描述了电流和电压在闭合电路中的分布。
基尔霍夫定律包括电流定律和电压定律。
- 突击定律：描述了电容器的充放电过程。
突击定律指出，电容器两端电压的变化率等于电容器所连接的电路中的电流。
二、电子电路的应用1. 通信电子电路：通信电子电路是现代通信系统中的核心部分，用于处理和传输各种信号。
常见的通信电子电路包括调制解调器、射频放大器等。
2. 数字电子电路：数字电子电路广泛应用于计算机系统、数字通信系统以及数字音频设备等。
数字电路的主要任务是处理和存储数字信号。
3. 家庭电子电路：家庭电子电路主要应用于家庭电器，例如电视机、音响系统、电脑等。
家庭电子电路主要涉及音频放大、视频处理、信号控制等方面。
4. 汽车电子电路：汽车电子电路是现代汽车中的重要组成部分，用于管理和控制车辆的各种功能。
常见的汽车电子电路包括发动机控制单元、车载娱乐系统等。