《综合电子系统设计》教学大纲

《综合电子系统设计》教学大纲（课程编号8410397学分-学时-实践4-64-32）东南大学电工电子实验中心课程的性质与目的本课程是面向电类院系完成了电工电子基础课程和微机原理、单片机技术等计算机硬件课程的本科三年级学生开设的课程，是组成东南大学电工电子类专业技术基础平台课的课程之一，也是一门重要的实践性课程。其目的是在介绍电子系统分析、规划、设计和工程实现的主要方法与步骤，以及电子信息与计算机领域最新动态、实现方法与应用技术的基础上，学生自主选择一个以工程实践或社会生活为背景的电子系统进行研究、设计与实现，使学生能将已学过的模拟电路、数字电路以及单片机等知识综合运用于电子系统的设计中，从而培养学生知识综合应用能力、电子系统设计能力、自主学习及创新思维能力。本课程是研讨型课程，采用授课与专题讲座、自主学习与研究、演讲与讨论、设计与实践、答辩与验收等多种教学方式。课程学时：课内总学时64学时，其中：授课12学时，专题讲座及讨论20学时，实践32学时（实践1学时作2课时）；课内外学时比例：1：2适用范围：电类专业本科生先修课程：大学物理（含半导体器件物理）、电路分析基础、电子技术基础（模拟、数字）、信号与系统、单片机技术或嵌入式系统。课程内容及教学要求授课内容电子系统设计导论：介绍综合电子系统设计课程要求、实施方法，学习现代电子系统的基本构建方式。电子系统设计及案例分析：系统学习电子系统的一般设计方法，掌握模拟电子系统和数字电子系统设计思路及步骤，通过实际案例的分析，对电子系统设计过程有一个深刻的理解。电子系统的工程实现：介绍电子系统设计过程中的一些相关工程问题，如可靠性设计、印制板设计、工程实现，以及项目文档报告的撰写等知识。专题讲座以专题技术讲座的形式介绍电子信息与计算机领域最新动态、实现方法与应用技术，讲座涵盖电子系统设计的多个相关领域，学生能了解到新器件、新技术、新方法，拓宽学生的知识面，讲座包括：放大及滤波电路设计模拟信号的转换基于FPGA/CPLD的数字系统设计常用传感器及其检测电路电子系统电源的配置与AC/DC、DC/DC电源设计直流电机、步进电机的驱动与控制微弱信号测量技术电子系统中的低功耗设计嵌入式系统软件平台的构建与设计现代电子仪器原理及调制解调电路设计讨论、演讲与答辩系统设计：针对所选择的课题，在系统设计后进行系统结构、实现方案的论证。电路设计：在完成了电路详细设计与电路仿真后针对预期的功能目标与性能指标进行讨论。结题演讲：课题完成后作现场演示与总结演讲，并进行答辩。设计与实践要求学生在学完有关内容后，在课程提供的项目中，根据自身学科专业，选择一个实际系统设计课题进行设计与制作，真正地掌握电子系统的设计与实现方法。课题设计以3人为一组，学生的共同讨论的基础上，分工协作，完成系统的设计任务，以培养学生的团队合作精神。在设计过程中鼓励学生自主设计、积极创新，以锻炼创新思维。系统结构设计：将系统划分为多个功能模块，选择系统实现的技术方案并进行论证。电路设计：根据选定的技术方案，运用EDA软件进行各功能模块的电路设计，并作仿真分析。软件设计：运用硬件描述语言进行数字系统设计；在单片机或嵌入式处理器上进行程序设计实现系统功能。系统调试与测试：系统各部分电路与软件进行联调，实现系统功能与指标。能力培养的要求（1）知识综合运用能力的培养：综合电子系统的设计中需要综合运用涉及模拟电路、数字电路、单片机或嵌入式系统、电源、传感器与检测技术、自动控制技术、程序设计与软件工程等多方面知识。（2）系统设计能力的培养：综合电子系统的设计需要完成系统构建、进程规划、结构设计、电源设计、电路设计、软件编程等系统设计工作。（3）分析能力的培养：针对所选择的设计课题，对系统的功能与指标进行分析，分析需要采用的技术与方法、系统的结构与规模、实现的成本与时间等（4）工程实践能力的培养：在综合电子系统的设计与实现中，涉及电路设计与搭试、软件工具应用、仪器设备使用、元器件选择、电路调试、系统测试等方面的任务，要解决电源分配、结构安装、电磁干扰等一系列工程问题。（5）自主学习能力的培养：本课程以自主学习和自主实践为主，培养和提高学生对所学知识进行整理、概括、消化吸收的能力，以及围绕课堂教学内容，阅读参考书籍和资料，自我扩充知识领域的能力。（7）创新能力的培养：培养学生独立思考、深入钻研问题的习惯，和对问题提出多种解决方案、选择不同的实现方法，以及对知识运用和举一反三的能力。（8）团队合作能力的培养：课程通过2-3人共同完成项目，培养学生分工合作、交流协调、共同研讨等团队合作精神与能力。建议授课与研讨学时分配课程教学内容授课讲座讨论辅导实践电子系统设计导论电子系统设计概论电子系统的构成2电子系统设计及案例分析电子系统设计方法数字电子系统的设计模拟电子系统的设计电子系统设计案例分析8电子系统的工程实现电子系统的可靠性设计印制电路板设计项目文档管理及报告撰写2专题技术讲座基于PLD的数字系统设计常用传感器及其检测电路放大及滤波电路设计电子系统电源的配置与AC/DC、DC/DC电源设计直流电机、步进电机的驱动与控制信号调理及微弱信号检测电子系统中的低功耗设计模拟信号转换电路设计嵌入式系统软件平台的构建与设计现代电子仪器原理及调制解调电路设计1010项目系统设计方案论证2项目设计与实现28结题验收与演讲2合计学时12101032六、考核方式总评成绩＝平时成绩+实验表现+课题验收平时成绩（研讨、作业）占10％实验表现（能力、结果）占10％课题验收（作品、报告）占80％其中课题验收评分标准如下：课题功能、指标设定的合理性和完备性（20%）课题完成程度（包括功能和指标）（40%）课题在构思、功能、电路、指标等方面的创造性（15%）课题验收时回答问题的正确性、准确性和发挥（15%）课题设计总结报告（10%）根据项目的难度和工作量确定项目的难度系数，难度系数在1.0～1.5间；同时以学生自愿为原则，动员鼓励学生针对自己的课题作5分钟的演讲，对优秀者给予10分以内的加分。七、教材及参考书[1]田良、王尧、黄正瑾、陈建元、束海泉编。综合电子设计与实践（第二版）。东南大学出版社，2010。[2]胡仁杰主编。电工电子创新实验。高等教育出版社，2011。[3]黄正瑾主编。电子设计竞赛赛题解析。东南大学出版社，2005。[4]高吉祥主编。全国大学生电子设计竞赛培训系列教程——基本技能训练与单元电路设计。电子工业出版社，2007。[5]高吉祥主编。全国大学生电子设计竞赛培训系列教程——模拟电子线路设计。电子工业出版社，2007。[6]高吉祥主编。全国大学生电子设计竞赛培训系列教程——高频电子线路设计。电子工业出版社，2007。[7]高吉祥主编