電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)導(dǎo)論-課件

電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)導(dǎo)論§1什么是電子系統(tǒng)？系統(tǒng)：由部件組成，能實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的功能（不是一個(gè)單一的電路，要有輸入、輸出和其他控制電路）（只能實(shí)現(xiàn)單一功能的通常不算系統(tǒng)）一般來說，將若干個(gè)單元電路或功能模塊組合成的規(guī)模較大的、能夠完成特定功能的完整的電子裝置成為“電子系統(tǒng)”。電子系統(tǒng)通常是指由電子元器件或部件組成的、能夠產(chǎn)生、傳輸或處理電信號(hào)及信息的客觀實(shí)體，典型的電子系統(tǒng)包括通信系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、電子測(cè)量系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)等。電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)創(chuàng)造性的工作，它是在滿足技術(shù)要求的前提下，將各種電路和器件、軟件和硬件加以綜合，以達(dá)到系統(tǒng)所規(guī)定的功能和指標(biāo)。什么是電子系統(tǒng)？由電子元器件或部件組成，能產(chǎn)生、采集、傳輸、處理電信號(hào)及信息的客觀實(shí)體。特點(diǎn)：不光是核心的電路，還要包含輸入、輸出設(shè)備和其他控制電路規(guī)模較大只能實(shí)現(xiàn)單一功能的通常不能算系統(tǒng)功能復(fù)雜圖1.1簡(jiǎn)化的GSM900蜂窩移動(dòng)電話子系統(tǒng)組成方框圖§2電子系統(tǒng)的構(gòu)成

微處理器（微控制器）存儲(chǔ)器人機(jī)接口通訊接口系統(tǒng)譯碼與控制輸入輸出接口（通道），輸入輸出設(shè)備，信號(hào)調(diào)理與驅(qū)動(dòng)電源其它電子系統(tǒng)的構(gòu)成

DA轉(zhuǎn)換通道AD轉(zhuǎn)換通道

人機(jī)界面電子系統(tǒng)的構(gòu)成

微處理器類型： 單片機(jī)，DSP，通用CPU，嵌入式微處理器指令系統(tǒng)：

CISC，RISC總線結(jié)構(gòu)： 單總線，多總線尋址空間： 地址線寬電子系統(tǒng)的構(gòu)成

§3電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法自頂向下自底向上自頂向下與自底向上相結(jié)合

何謂頂？

何謂底？底——最基本的元、器件，甚至是版圖頂——系統(tǒng)的功能系統(tǒng)子系統(tǒng)子系統(tǒng)功能模塊功能模塊功能模塊功能模塊單元電路單元電路單元電路單元電路單元電路單元電路單元電路單元電路元、器件版圖自頂向下1自頂向下法(Top-Down)自頂向下法是一種概念驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)方法。該方法要求在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中盡量運(yùn)用概念(即抽象)去描述和分析設(shè)計(jì)對(duì)象，而不要過早地考慮實(shí)現(xiàn)該設(shè)計(jì)的具體電路、元器件和工藝，以便抓住主要矛盾，避免糾纏在具體細(xì)節(jié)上，這樣才能控制好設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。

整個(gè)設(shè)計(jì)從頂層到底層，應(yīng)當(dāng)逐步由概括到具體，由粗略到精細(xì)。只有當(dāng)整個(gè)設(shè)計(jì)在概念上得到驗(yàn)證與優(yōu)化后，才能考慮“采用什么電路、元器件和工藝去實(shí)現(xiàn)該設(shè)計(jì)”這類具體問題。

該設(shè)計(jì)方法首先從系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)開始。系統(tǒng)級(jí)的設(shè)計(jì)任務(wù)是：根據(jù)原始設(shè)計(jì)指標(biāo)或用戶的需求，將系統(tǒng)的功能(或行為)全面、準(zhǔn)確地描述出來，即將系統(tǒng)的輸入-輸出關(guān)系描述出來，然后進(jìn)行子系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)。

自上而下法的優(yōu)點(diǎn)盡量運(yùn)用概念（抽象）描述、分析設(shè)計(jì)對(duì)象，不過早地考慮具體的電路、元器件和工藝概念驅(qū)動(dòng)法抓住主要矛盾，不糾纏在具體細(xì)節(jié)上，控制設(shè)計(jì)的復(fù)雜性

原始技術(shù)指標(biāo)系統(tǒng)級(jí)子系統(tǒng)級(jí)部件級(jí)元件級(jí)自頂向下的設(shè)計(jì)過程返回修改返回修改2自底向上法(Down-Top)

自底向上法的設(shè)計(jì)過程與自頂向下法正好相反。該方法是根據(jù)要實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)的各個(gè)功能的要求，首先從現(xiàn)有的可用的元件中選出合用的，設(shè)計(jì)成一個(gè)個(gè)的部件，當(dāng)一個(gè)部件不能直接實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的某個(gè)功能時(shí)，就需要設(shè)計(jì)由多個(gè)部件組成的子系統(tǒng)去實(shí)現(xiàn)該功能,上述過程一直進(jìn)行到系統(tǒng)所要求的全部功能都實(shí)現(xiàn)為止。

優(yōu)點(diǎn):可以繼承使用經(jīng)過驗(yàn)證的、成熟的部件與子系統(tǒng)，從而可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)重用，減少設(shè)計(jì)的重復(fù)勞動(dòng)，捉高設(shè)計(jì)生產(chǎn)率。

缺點(diǎn):設(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)人員的思想受限于現(xiàn)成可用的元件，故不容易實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化的、清晰易懂的以及可靠性高、可維護(hù)性好的設(shè)計(jì)。自底向上法，在系統(tǒng)的組裝和測(cè)試過程中是行之有效的，因此該方法常用于這種場(chǎng)合。3以自頂向下方法為主導(dǎo)，并結(jié)合使用自底向上的方法

近代的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，為了實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)重用以及對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行模塊化測(cè)試，通常采用以自頂向下方法為主導(dǎo)，并結(jié)合使用自底向上的方法。這種方法既能保證實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化的、清晰易懂的以及可靠性高、可維護(hù)性好的設(shè)計(jì)，又能減少設(shè)計(jì)的重復(fù)勞動(dòng)，提高設(shè)計(jì)生產(chǎn)率。這對(duì)于以IP核為基礎(chǔ)的片上系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特別重要，因而得到普遍采用。

＊進(jìn)行一項(xiàng)大型、復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程，實(shí)際上是一個(gè)在自頂向下的過程中還包括了由底層返回到上層進(jìn)行修改的多次反復(fù)的過程。＊SOPC技術(shù)也是一種自頂向下法結(jié)合自底向上法的設(shè)計(jì)方法.利用設(shè)計(jì)軟件提供的IP核,或網(wǎng)上公開的免費(fèi)的第三方IP核等,來組裝設(shè)計(jì)系統(tǒng).（復(fù)用技術(shù)）§4電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟（1）行為描述與設(shè)計(jì)；（2）結(jié)構(gòu)描述與設(shè)計(jì)；（3）物理描述與設(shè)計(jì)?！钏^行為系指系統(tǒng)、子系統(tǒng)、部件或元件諸單元的功能（常用輸入/輸出關(guān)系來描述）；☆所謂結(jié)構(gòu)系指為實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能所用的單元以及單元之間的互連方式；☆所謂物理系指實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的具體形式、技術(shù)與工藝（包括單元的物理類型、布局的幾何式樣、尺寸、位置和裝配方法等）。一個(gè)完整的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程，均是由頂層（系統(tǒng)級(jí)）從行為域出發(fā)，沿Y圖以一種向心式螺旋線行跡逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，每轉(zhuǎn)一圈下降一層，直至底層（元件級(jí)）的設(shè)計(jì)全部完成為止。不論在哪一級(jí)（層）上逆時(shí)針轉(zhuǎn)一圈，均要經(jīng)歷3個(gè)設(shè)計(jì)步驟。圖1.4電子系統(tǒng)屬性的Y圖(1)

通過審題對(duì)給定任務(wù)或設(shè)計(jì)課題進(jìn)行具體分析，以明確所要設(shè)計(jì)的系統(tǒng)的功能、性能、技術(shù)指標(biāo)及要求。(2)

把系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的功能分配給若干單元電路，并畫出一個(gè)能表示各單元功能的整機(jī)原理框圖，提出不同的方案，對(duì)它們的可行性進(jìn)行論證，最后選擇一個(gè)較好的方案。方案論證(3)

對(duì)各個(gè)單元電路可能的組成形式進(jìn)行分析與比較，確定單元電路，開始選擇元器件，根據(jù)某種原則或依據(jù)先確定好單元電路中部分元件的參數(shù)，再去計(jì)算其余的元件參數(shù)和電路參數(shù)。單元設(shè)計(jì)(4)

將設(shè)計(jì)的系統(tǒng)在面包板或印制電路板上進(jìn)行組裝，并用儀器進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)問題時(shí)隨時(shí)修改，直到所要求的能和性能指標(biāo)全部符合要求為止。組裝調(diào)試(5)

從設(shè)計(jì)的第一步開始就要編寫文檔。文檔的組織應(yīng)當(dāng)符合系統(tǒng)化、層次化和結(jié)構(gòu)化的要求?？偨Y(jié)報(bào)告是在組裝與調(diào)試結(jié)束之后開始撰寫的，是整個(gè)設(shè)計(jì)工作的總結(jié)?？偨Y(jié)報(bào)告?zhèn)鹘y(tǒng)電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟明確指標(biāo)傳統(tǒng)電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟調(diào)查研究方案論證單元設(shè)計(jì)組裝調(diào)測(cè)總結(jié)報(bào)告調(diào)查研究明確設(shè)計(jì)要求弄清設(shè)計(jì)方法了解設(shè)計(jì)關(guān)鍵

決定指標(biāo)的關(guān)鍵難點(diǎn)工作量大（重點(diǎn)）

方案論證從頂層到底層從概括到展開從粗略到精細(xì)

逐層細(xì)化Y圖系統(tǒng)級(jí)子系統(tǒng)級(jí)部件級(jí)元件級(jí)行為級(jí)結(jié)構(gòu)級(jí)物理級(jí)用戶需求變?yōu)榧夹g(shù)規(guī)范與功能描述實(shí)現(xiàn)給定規(guī)范與功能的子系統(tǒng)、部件或元件及其互聯(lián)方式用一定的材料與工藝實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)級(jí)子系統(tǒng)級(jí)部件級(jí)元件級(jí)行為級(jí)結(jié)構(gòu)級(jí)物理級(jí)系統(tǒng)級(jí)子系統(tǒng)級(jí)部件級(jí)元件級(jí)行為級(jí)結(jié)構(gòu)級(jí)物理級(jí)系統(tǒng)級(jí)子系統(tǒng)級(jí)部件級(jí)元件級(jí)行為級(jí)結(jié)構(gòu)級(jí)物理級(jí)起點(diǎn)：系統(tǒng)級(jí)行為描述設(shè)計(jì)用戶需求

系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范功能描述方案論證系統(tǒng)級(jí)行為描述設(shè)計(jì)系統(tǒng)的外部特性

主要功能輸入和輸出——

那些端口輸入（輸出）信號(hào)——

特征來源（去向）對(duì)系統(tǒng)的要求初步方案面板圖系統(tǒng)級(jí)子系統(tǒng)級(jí)部件級(jí)元件級(jí)行為級(jí)結(jié)構(gòu)級(jí)物理級(jí)下一步：

系統(tǒng)級(jí)的結(jié)構(gòu)描述與設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范與功能

子系統(tǒng)之間的組合方案論證系統(tǒng)級(jí)行為描述設(shè)計(jì)系統(tǒng)的內(nèi)部特性——

基本原理基本框圖——

子系統(tǒng)各子系統(tǒng)之間的接口要求

基本控制流程基本框圖基本流程圖系統(tǒng)的內(nèi)部特性——

基本原理基本框圖——

子系統(tǒng)各子系統(tǒng)之間的接口要求

基本控制流程系統(tǒng)級(jí)行為描述設(shè)計(jì)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)用數(shù)字技術(shù)，還是模擬技術(shù)實(shí)現(xiàn)

？

模擬技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：可以利用成熟的模塊缺點(diǎn)：對(duì)器件的依賴性較大調(diào)試較困難與計(jì)算機(jī)配合不如數(shù)字技術(shù)方便數(shù)字技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：對(duì)器件的依賴性較小調(diào)試較容易與計(jì)算機(jī)配合方便

LSI與可編程器件的使用（片上系統(tǒng)）數(shù)字技術(shù)靠邏輯模擬電路靠經(jīng)驗(yàn)?zāi)芩﹂_模擬電路嗎？不能！高頻小信號(hào)大功率主體為數(shù)字技術(shù)質(zhì)量靠模擬技術(shù)千萬不可忽略、放棄模擬技術(shù)軟件實(shí)現(xiàn)方法：?jiǎn)纹瑱C(jī)（計(jì)算機(jī)）

DSP（數(shù)字信號(hào)處理）嵌入式系統(tǒng)軟件離不開硬件支持系統(tǒng)級(jí)子系統(tǒng)級(jí)部件級(jí)元件級(jí)行為級(jí)結(jié)構(gòu)級(jí)物理級(jí)系統(tǒng)級(jí)的物理描述與設(shè)計(jì)組成系統(tǒng)的各抽象的子系統(tǒng)各具體的子系統(tǒng)（IP）

提出具體的要求并轉(zhuǎn)入

下一層設(shè)計(jì)方案論證系統(tǒng)級(jí)子系統(tǒng)級(jí)部件級(jí)元件級(jí)行為級(jí)結(jié)構(gòu)級(jí)物理級(jí)下一層：

子系統(tǒng)級(jí)行為描述設(shè)計(jì)對(duì)子系統(tǒng)的需求

子系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范功能描述方案論證系統(tǒng)級(jí)子系統(tǒng)級(jí)部件級(jí)元件級(jí)行為級(jí)結(jié)構(gòu)級(jí)物理級(jí)下一步：

子系統(tǒng)級(jí)的結(jié)構(gòu)描述與設(shè)計(jì)子系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范與功能功能模塊（部件）之間的組合方案論證子系統(tǒng)級(jí)的物理描述與設(shè)計(jì)組成子系統(tǒng)的各抽象的模塊選擇具體的功能模塊或?qū)δK提出具體的要求并轉(zhuǎn)入下一層設(shè)計(jì)方案論證以模塊為單位的詳細(xì)框圖下一層：

部件級(jí)行為描述設(shè)計(jì)對(duì)部件（模塊）的需求部件的技術(shù)規(guī)范功能描述方案論證下一步：

部件級(jí)的結(jié)構(gòu)描述與設(shè)計(jì)部件設(shè)計(jì)規(guī)范與功能單元電路之間的組合方案論證部件級(jí)的物理描述與設(shè)計(jì)抽象的單元電路選用具體的單元電路方案論證電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟調(diào)查研究方案論證單元設(shè)計(jì)組裝調(diào)測(cè)總結(jié)報(bào)告單元電路設(shè)計(jì)盡量選用高性能、控制簡(jiǎn)單、集成度高的、應(yīng)用廣泛的新產(chǎn)品學(xué)會(huì)查手冊(cè)和網(wǎng)上查詢，懂得什么是關(guān)鍵指標(biāo)，如何選擇代用品會(huì)買東西——

電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟調(diào)查研究方案論證單元設(shè)計(jì)組裝調(diào)測(cè)總結(jié)報(bào)告組裝調(diào)測(cè)自底向上法系統(tǒng)級(jí)子系統(tǒng)級(jí)部件級(jí)元件級(jí)行為級(jí)結(jié)構(gòu)級(jí)物理級(jí)合理布局

——電磁兼容問題方便調(diào)測(cè)

——留有測(cè)試點(diǎn)分段裝調(diào)

——自底向上法邏輯模擬測(cè)試設(shè)計(jì)

——測(cè)試系統(tǒng)，計(jì)量原理組裝調(diào)測(cè)電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟調(diào)查研究方案論證單元設(shè)計(jì)組裝調(diào)測(cè)總結(jié)報(bào)告總結(jié)報(bào)告重要性

技術(shù)總結(jié)

匯報(bào)交流

生產(chǎn)文件

評(píng)價(jià)依據(jù)總結(jié)報(bào)告(設(shè)計(jì)報(bào)告)內(nèi)容

設(shè)計(jì)思想

設(shè)計(jì)過程

設(shè)計(jì)結(jié)果

改進(jìn)設(shè)想總結(jié)報(bào)告要求

概念準(zhǔn)確

數(shù)據(jù)完整

條理清晰

突出創(chuàng)新

設(shè)計(jì)工作及設(shè)計(jì)報(bào)告評(píng)分表項(xiàng)目?jī)?nèi)容滿分評(píng)分備注方案設(shè)計(jì)與方案比較4論證正確性6

優(yōu)良程度4理論計(jì)算完成程度8

正確性6電路圖

完整性4規(guī)范程度2測(cè)試方法方法正確性4與數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)完整性4

測(cè)試儀器（型號(hào)）1結(jié)果分析4設(shè)計(jì)報(bào)告3工整性總分50現(xiàn)代EDA能夠?qū)Ｓ锰幚砥?、?shù)字和模擬系統(tǒng)、DSP等子系統(tǒng)集成在一塊硅片上，其晶體管數(shù)目達(dá)到百萬只以上，構(gòu)成了一種超大規(guī)模集成電路片上系統(tǒng)（SOC-SystemOnChip），從而使得產(chǎn)品的功能與性能極大地增強(qiáng)，而體積、重量和價(jià)格卻大大減少?，F(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的EDA方法用EDA工具設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)的簡(jiǎn)略流程圖一個(gè)IT產(chǎn)品的典型開發(fā)流程

§5各種電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜述電子系統(tǒng)的種類較多，從總體上可分為模擬系統(tǒng)、數(shù)字系統(tǒng)和微控制系統(tǒng)三大類。數(shù)字系統(tǒng)又可分為以標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字集成電路（如TTL、CMOS器件）為核心的電子系統(tǒng)，以及以MPU、MCU、PLD、ASIC為核心的電子系統(tǒng)。

（ASIC——ApplicationSpecificIntegratedCircuit，特殊應(yīng)用集成電路）從設(shè)計(jì)的基本方法上來講，掌握了模擬系統(tǒng)、數(shù)字系統(tǒng)和微機(jī)（單片機(jī)）系統(tǒng)這3種最基本的子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，就可以設(shè)計(jì)各種類型的電子系統(tǒng)。以模擬器件為核心的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程

電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程模擬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟模擬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟包括：任務(wù)分析、方案比較、確定總體方案；將系統(tǒng)劃分為若干相對(duì)獨(dú)立的功能塊，畫出系統(tǒng)的總體組成框圖；以實(shí)現(xiàn)各功能塊的集成電路為中心，通過選擇和計(jì)算完成各個(gè)功能單元外接電路與元件的配置；通過單元之間耦合的核算及電路的整體配合與調(diào)整，得到一個(gè)比較切合實(shí)際的系統(tǒng)整體電路原理圖；根據(jù)結(jié)果，重新核算系統(tǒng)的主要指標(biāo)，檢查是否滿足要求且留有一定裕量畫出系統(tǒng)元器件布置圖和印制電路板的布線圖，并考慮其測(cè)試方案，設(shè)置相關(guān)的測(cè)試點(diǎn)。模擬電子系統(tǒng)

模擬電子系統(tǒng)的主要功能是對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)、處理、變換和產(chǎn)生。模擬信號(hào)的特點(diǎn)是，在時(shí)間上和幅值上均是連續(xù)的，在一定的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)可能任意取值。這些信號(hào)可以是電量（如電壓、電流等），也可以是來自傳感器的非電量（如應(yīng)變、溫度、壓力、流量等）。組成模擬電子系統(tǒng)的主要單元電路有放大電路、濾波電路、信號(hào)變換電路、驅(qū)動(dòng)電路等。下圖為低頻功率擴(kuò)音系統(tǒng)方框圖，它由話筒、音頻放大器、揚(yáng)聲器和電源組成。

電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程

以中小規(guī)模數(shù)字集成電路為核心的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程數(shù)字電子系統(tǒng)(純硬件)由若干數(shù)字電路和邏輯部件組成，處理及傳送數(shù)字信號(hào)的設(shè)備稱為數(shù)字系統(tǒng)。數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn)是不隨時(shí)間作連續(xù)變化。一個(gè)復(fù)雜的數(shù)字電子系統(tǒng)可分解為控制器加若干個(gè)子系統(tǒng)。這些子系統(tǒng)完成的邏輯功能比較單一，一般由中、大規(guī)模集成電路實(shí)現(xiàn)，如存儲(chǔ)器、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器、加法器、比較器、計(jì)數(shù)器等。數(shù)字電子系統(tǒng)中必須要有控制器，控制器的主要功能是來管理各個(gè)子系統(tǒng)之間的互相操作，使它們有條不紊地按規(guī)定的順序操作。數(shù)字電子系統(tǒng)的簡(jiǎn)單框圖由下圖表示?？刂破髯酉到y(tǒng)1子系統(tǒng)N外部輸入操作輸出

數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟：(純硬件)（1）明確設(shè)計(jì)要求（完成系統(tǒng)功能示意框）；（2）確定系統(tǒng)方案（完成系統(tǒng)總體方框圖——將控制器與受控器分開，擬定系統(tǒng)的詳細(xì)算法狀態(tài)機(jī)（ASM）流圖）；（3）受控器設(shè)計(jì)；（4）控制器設(shè)計(jì)；（5）工程實(shí)現(xiàn)與調(diào)試。對(duì)于比較小的數(shù)字系統(tǒng)可采用所謂經(jīng)典設(shè)計(jì)。即根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，用真值表、狀態(tài)表求出簡(jiǎn)化的邏輯表達(dá)式，畫出邏輯圖、邏輯電路圖、最后用小規(guī)模電路實(shí)現(xiàn)。對(duì)于比較復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)，隨著中大規(guī)模集成電路的發(fā)展，其設(shè)計(jì)變得比較方便，且便于調(diào)試、生產(chǎn)和維修，其設(shè)計(jì)方法比較靈活（硬件、軟件設(shè)計(jì)都可在軟件上進(jìn)行定制并實(shí)現(xiàn)）。在電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中，數(shù)字子系統(tǒng)多采用單片機(jī)或者大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷?shí)現(xiàn)，但也可以用74/40等系列的數(shù)字集成電路來實(shí)現(xiàn)。電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程

1.確定任務(wù)，完成總體設(shè)計(jì)2.硬件、軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試3.系統(tǒng)總調(diào)、性能測(cè)定以MPU或MCU為核心的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程當(dāng)前電子系統(tǒng)大多數(shù)是軟、硬件結(jié)合的系統(tǒng)。有的電子系統(tǒng)，離開軟件，硬件根本無法工作，而成一堆廢物。硬件設(shè)計(jì)軟件化是當(dāng)前設(shè)計(jì)的趨勢(shì)之一。所以應(yīng)充分利用軟件多解決問題，盡量減少硬件電路。以MPU或MCU（單片機(jī)）為核心的電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程：（l）確定任務(wù)，完成總體設(shè)計(jì)①確定系統(tǒng)功能指標(biāo)，編寫設(shè)計(jì)任務(wù)書；②確定系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的硬、軟件子系統(tǒng)劃分，分別畫出硬件與軟件子系統(tǒng)的方框圖。（2）硬件、軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試①按模塊進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)，力求標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，要有高的可靠性和抗干擾能力；②按模塊進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，力求結(jié)構(gòu)化、模塊化，要有高的可靠性和抗干攏能力；③選擇合適的單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)和測(cè)試儀器，進(jìn)行硬、軟件的調(diào)試。（3）系統(tǒng)總調(diào)、性能惻定將調(diào)試好的硬、軟件裝配到系統(tǒng)樣機(jī)中去，進(jìn)行整機(jī)總體聯(lián)調(diào)。排除硬、軟件故障后，進(jìn)行系統(tǒng)的性能指標(biāo)測(cè)試。DSP、ARM、SOPC的系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟與其類似。以PLD為核心的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程

以ASIC為核心的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程

模擬ASIC的設(shè)計(jì)流程電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程

以SoC為核心的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程

電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程

SoC系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法軟/硬件協(xié)同設(shè)計(jì)理論IP核生成及復(fù)用技術(shù)可測(cè)性設(shè)計(jì)技術(shù)超深亞微米IC設(shè)計(jì)技術(shù)以SoC為核心的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程SystemC以ARM核為例說明。ARM公司不生產(chǎn)ARM處理器芯片，只出售ARM核產(chǎn)權(quán)。硬件描述語言將向C語言靠攏模擬—數(shù)字混合電子系統(tǒng)簡(jiǎn)單地說，包含有模擬電子電路和數(shù)字電子電路組成的電子系統(tǒng)稱之為混合電子系統(tǒng)。在過程控制和各種儀器儀表中，完成對(duì)如溫度、壓力、流量、速度等物理量的控制、測(cè)量、顯示等功能，需要模