本书是在作者多年教学实践与科研设计的基础上编写的。全书共分为9章，通过3个实例，详细介绍了电子系统设计过程中各种常见模块的设计方法与技巧。其中第1～2章为基础知识，简要介绍了电子系统设计的步骤，常用设计软件；第3～8章介绍了各种常见模块的设计使用方法，这些模块的实例典型实用、易学易懂，几乎涵盖了单片机类的所有开发技术和部分DSP、FPGA的使用方法；第9章通过三个完整产品开发案例，详细介绍了系统的开发步骤及各个模块具体应用到实例设计的方法。

本书可作为高等院校电子类专业本科生的教学用书，也可作为从事电子系统应用研究的工程技术人员的参考书，还可作为大学生电子设计竞赛的培训教材。

第1章 概述 1

1.1 电子系统的设计步骤 1

1.2 电子系统设计方法 5

1.3 电子系统具体开发流程 6

1.3.1 项目启动 7

1.3.2 项目计划 7

1.3.3 项目研发 8

1.3.4 项目结束 8

1.4 电子系统规划案例 8

1.4.1 车用超载限制系统 9

1.4.2 超声波流量计、热量计系统 9

1.4.3 智能小车系统 10

第2章 开发工具 12

2.1 电路板设计软件 12

2.1.1 Altium Designer 12

2.1.2 Allegro SPB 13

2.1.3 PowerPCB 15

2.2 编程软件 18

2.2.1 单片机C语言编程技巧 18

2.2.2 IAR Workbench For MSP430 22

2.3 模拟电路设计软件 23

2.3.1 FilterPro 23

2.3.2 Tina TI 23

2.4 FPGA、CPLD常用软件 23

2.4.1 Quartus Ⅱ 23

2.4.2 ISE 26

2.4.3 ModelSim 27

2.5 MATLAB 27

第3章 人机界面 30

3.1 键盘 30

3.1.1 键盘概述 30

3.1.2 独立式按键键盘 32

3.1.3 矩阵键盘 34

3.2 触摸屏 42

3.2.1 触摸屏的工作原理 42

3.2.2 触摸屏控制的程序设计 44

3.2.3 ADS7843触摸屏控制芯片 49

3.2.4 ADS7843触摸屏控制芯片程序设计 53

3.3 LED显示 58

3.3.1 LED数码管概述 58 [1]

3.3.2 单个LED数码管驱动接口 60

3.3.3 多个LED数码管驱动接口 63

3.3.4 LED点阵驱动接口 72

3.4 字符LCD 73

3.4.1 LCD概述 73

3.4.2 单片机直接驱动LCD字符液晶 75

3.4.3 字符液晶驱动芯片HT1621 82

3.5 LCM液晶显示 95

3.5.1 点阵LCM 95

3.5.2 KYDZ320240D液晶显示器操作程序设计 103

第4章 信号采集 109

4.1 温度测量 109

4.1.1 铂电阻温度传感器 109

4.1.2 单总线温度传感器DS18S20 111

4.2 压力测量 121

4.2.1 压力测量原理 122

4.2.2 压力测量示例 122

4.3 电压检测 123

4.3.1 压频转换法 123

4.3.2 霍尔传感器测量法 124

4.4 电流检测 125

4.4.1 直接测量法 125

4.4.2 间接测量法 125

4.5 速度检测 127

4.6 霍尔集成电路的原理和应用 128

4.6.1 霍尔传感器的分类 128

4.6.2 霍尔集成电路的应用原理 129

4.6.3 霍尔集成电路的使用注意事项 131

第5章 信号处理 134

5.1 运算放大器 134

5.1.1 比例放大器 134

5.1.2 加减放大器 135

5.1.3 仪用放大器 136

5.1.4 运放的选择 136

5.1.5 运放电路的最坏情况设计 137

5.2 无源滤波器 142

5.2.1 无源低通滤波器 142

5.2.2 无源高通滤波器 145

5.2.3 无源带通滤波器 148

5.2.4 无源带阻滤波器 150 [1]

5.3 有源滤波器 153

5.3.1 有源低通滤波器 153

5.3.2 有源高通滤波器 157

5.3.3 有源带通滤波器 159

5.3.4 有源带阻滤波器 164

5.4 ADC 168

5.4.1 ADC概述 168

5.4.2 串行ADC 174

5.4.3 并行ADC 177

5.4.4 单片机内部ADC 181

5.5 PID 183

5.5.1 PID算法原理 183

5.5.2 PID算法MATLAB语言仿真 184

5.5.3 PID算法程序设计 186

5.6 FIR 187

5.6.1 FIR算法原理 187

5.6.2 FIR算法MATLAB语言仿真 188

5.6.3 FIR算法程序设计 189

5.7 常用算法 190

5.7.1 均值滤波 190

5.7.2 中值滤波 190

5.7.3 3σ置信区间处理 192

5.7.4 CRC校验 193

5.7.5 LRC校验 194

第6章 数据通信 196

6.1 RS-232通信 196

6.1.1 RS-232通信芯片 196

6.1.2 RS-232通信实例 198

6.2 RS-485通信 199

6.2.1 RS-485通信原理 200

6.2.2 RS-485通信芯片 200

6.3 红外通信 201

6.3.1 IrDA及其通信协议 202

6.3.2 HDSL7001芯片概述 203

6.3.3 HDSL3201芯片概述 204

6.3.4 红外通信实例 205 [1]

6.4 无线通信 206

6.4.1 无线通信概述 206

6.4.2 CC1100无线芯片控制子程序 212

第7章 控制输出 221

7.1 DAC 221

7.1.1 D/A转换概述 221

7.1.2 串行D/A转换器 223

7.1.3 并行D/A转换器 228

7.1.4 单片机内部DAC 232

7.2 微型打印机 233

7.2.1 打印机概述 233

7.2.2 打印机操作子程序 237

7.3 直流电机 239

7.3.1 直流电机概述 239

7.3.2 直流电机的工作原理 239

7.3.3 直流电机的驱动 241

7.3.4 直流电机的驱动实例 244

7.4 步进电机 246

7.4.1 步进电机概述 246

7.4.2 步进电机的工作原理 246

7.4.3 步进电机的驱动 251

7.4.4 步进电机的驱动实例 253

7.5 实时时钟 255

7.5.1 实时时钟芯片DS1302概述 255

7.5.2 实时时钟芯片DS1302命令字节 256

7.5.3 实时时钟芯片DS1302数据格式 257

7.5.4 实时时钟芯片DS1302数据传输方式 259

7.5.5 实时时钟芯片DS1302操作子程序 260

7.6 EEPROM 264

7.6.1 I2C总线概述 264

7.6.2 24CXX系列概述 267

7.6.3 24CXX系列操作子程序 272

7.7 NAND 277

7.7.1 K9F1G08U0A概述 278

7.7.2 K9F1G08U0A操作实例 283

第8章 系统供电 291

8.1 稳压器 291

8.1.1 线性稳压器 291

8.1.2 开关模式升压降压器件 294

8.2 锂电池充电管理 296

8.2.1 锂电池及其充电概述 296

8.2.2 智能充电管理芯片BQ24025 297

8.2.3 BQ24025的单片机控制 301

8.3 电源监控 301

8.3.1 电源监控概述 301

8.3.2 常用电源监控芯片 301

8.3.3 单片机内部电源监控模块 304

8.4 开关电源 305

8.4.1 开关电源概述 305

8.4.2 小功率开关电源 305

8.4.3 中功率开关电源 311

8.4.4 变压器 324

第9章 系统设计 329

9.1 车用超载限制系统 329

9.1.1 方案及其论证 329

9.1.2 电路原理 330

9.1.3 程序设计 335

9.2 超声波流量计、热量计系统 336

9.2.1 电路原理 337

9.2.2 程序设计 347

9.3 智能小车控制系统 352

9.3.1 方案及其论证 353

9.3.2 电路原理 354

9.3.3 程序设计 357

参考文献 358