电子工程学院技能知识讲座

电子工程学院技能知识讲座CATALOGUE目录电子工程基础电子器件与电路数字电路与逻辑设计模拟电路与信号处理嵌入式系统与微控制器电子工程实践与案例分析电子工程基础01电子工程是研究利用电子学的原理设计和应用电路、电子系统和信号处理的学科。电子工程定义电子工程应用电子工程重要性电子工程在通信、计算机、工业自动化、医疗设备、航空航天等领域有广泛应用。电子工程的发展对现代社会科技和经济发展具有重要意义。030201电子工程概述电路是电子工程的基本单元，研究电流、电压、电阻等基本物理量及其相互关系。电路电子工程中使用的各种电子元件，如电阻、电容、电感等，是构成电路的基本单元。元件信号是传递信息的一种形式，在电子工程中，信号通常指电信号或光信号。信号电子工程的基本概念电子工程的发展历程电子管时代20世纪初，电子管的出现标志着电子工程的诞生，这个时期主要应用于无线电通讯和广播。晶体管时代20世纪50年代，晶体管的发明推动了电子工程的发展，开始应用于收音机、电视等领域。集成电路时代20世纪60年代，集成电路的出现使得电子设备变得更加小型化和高效化，广泛应用于计算机和其他电子产品。微电子和信息技术时代20世纪80年代以后，微电子技术和信息技术的快速发展，推动了电子工程的进一步发展，应用于通信、医疗、航空航天等领域。电子器件与电路02电子器件主要分为有源器件和无源器件两大类。有源器件如晶体管、集成电路等，能够实现电子信号的放大、转换等功能；无源器件如电阻、电容、电感等，主要用于电路中的信号传输和滤波等。电子器件的分类电子器件的特性主要包括伏安特性、频率特性、噪声特性等。了解这些特性对于电路设计和性能优化至关重要。电子器件的特性电子器件的分类与特性电路的基本组成电路主要由电源、负载、开关、导线等部分组成。电源提供电能，负载利用电能进行工作，开关控制电路的通断，导线用于连接各部分。电路的工作原理电路的工作原理主要基于欧姆定律和基尔霍夫定律。欧姆定律描述了电压、电流和电阻之间的关系，基尔霍夫定律则描述了电路中电流和电压的约束关系。电路的基本组成与原理电路分析的方法主要有节点电压法、网孔电流法、戴维南定理等。这些方法能够帮助我们求解电路中的电压、电流等参数，进而评估电路的性能。随着电子技术的不断发展，各种电路分析软件如Multisim、OrCAD等应运而生。这些软件能够模拟电路的工作过程，方便我们进行电路设计和优化。电路分析方法电路分析软件电路分析方法数字电路与逻辑设计03

数字电路概述数字电路定义数字电路是处理离散信号的电路，其信号幅度只有高低两种状态，分别表示二进制数中的0和1。数字电路分类根据逻辑功能、电路结构和信号处理方式的不同，数字电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。数字电路的应用数字电路广泛应用于计算机、通信、控制等领域，实现各种数字逻辑功能和算术运算功能。逻辑门电路逻辑门电路是构成数字电路的基本单元，用于实现逻辑运算和逻辑控制功能。常见的逻辑门电路有与门、或门、非门等。逻辑门电路的符号与功能每种逻辑门电路都有特定的符号和功能，如与门表示输入全为1时输出为1，否则输出为0；或门表示输入有一个为1时输出为1，否则输出为0等。逻辑门电路的参数逻辑门电路的参数包括电压传输特性、输入电阻、输出电阻、扇出系数等，这些参数对于电路性能和稳定性有着重要影响。逻辑门电路简介逻辑代数基础01逻辑代数是研究逻辑变量和逻辑运算的数学分支，是进行逻辑设计的理论基础。基本的逻辑运算包括与运算、或运算、非运算等。逻辑函数及其表示方法02逻辑函数是描述输入输出之间逻辑关系的函数，可以用真值表、逻辑表达式、波形图等多种方式表示。逻辑函数的化简03在逻辑设计中，经常需要对逻辑函数进行化简，以减少元件数量、降低成本和提高可靠性。常见的化简方法包括公式化简法和卡诺图化简法等。逻辑设计基础模拟电路与信号处理04模拟电路的特点模拟电路通常具有线性特性和连续响应特性，能够实现信号的放大、滤波、调制和解调等功能。模拟电路的应用领域模拟电路广泛应用于通信、音频、视频、测量和控制等领域。模拟电路定义模拟电路是一种处理模拟信号的电子电路，其信号在时间域和幅度域都是连续变化的。模拟电路概述03常见的信号处理电路常见的信号处理电路包括RC滤波器、LC滤波器、运算放大器和调制解调器等。01信号的基本特性信号的幅度、频率和相位是描述信号的基本参数，它们决定了信号的形状和特征。02信号的处理方法信号的处理方法包括滤波、放大、调制和解调等，这些方法能够提取信号中的有用信息或改变信号的特性。信号的基本特性与处理方法模拟电路可以用于音频信号的放大、滤波和均衡处理，从而提高音质。音频处理通信系统测量仪器控制工程模拟电路在通信系统中用于信号的调制和解调，实现信息的传输和接收。模拟电路可以用于各种测量仪器的信号处理，如示波器、频谱分析仪和信号发生器等。模拟电路在控制工程中用于实现各种控制算法，如PID控制和模糊控制等。模拟电路的应用嵌入式系统与微控制器05嵌入式系统定义嵌入式系统是一种专用的计算机系统，主要用于控制、监视或帮助操作机器设备。嵌入式系统特点嵌入式系统具有实时性、高可靠性、低功耗、软硬件高度集成等特点。嵌入式系统应用领域嵌入式系统广泛应用于工业控制、智能家居、医疗设备、航空航天等领域。嵌入式系统概述微控制器是一种集成了中央处理器、存储器、输入输出接口等功能的微型计算机。微控制器定义微控制器通过执行存储在存储器中的程序，对输入信号进行处理，并输出控制信号。微控制器工作原理微控制器广泛应用于家电、汽车、工业自动化等领域，如智能冰箱、智能空调、汽车发动机控制等。微控制器应用领域微控制器的原理与应用明确嵌入式系统的功能需求，进行需求分析和规格说明。系统需求分析根据需求分析结果，设计嵌入式系统的硬件结构，包括微控制器选型、电路板设计等。硬件设计根据需求分析结果，编写嵌入式系统的软件程序，包括操作系统、驱动程序和应用软件等。软件设计将硬件和软件集成在一起，进行系统测试和调试，确保系统正常工作。系统集成与测试嵌入式系统的开发流程电子工程实践与案例分析06增强创新思维实践过程中，学生需要自主思考、发现问题并寻找解决方案，有助于培养创新思维。提升职业竞争力通过实践，学生可以获得实际工作经验，提高在就业市场上的竞争力。促进团队合作实践中通常需要多人协作，有助于培养学生的团队合作精神和沟通能力。培养实际操作能力通过实践，学生能够将理论知识与实际操作相结合，提高解决实际问题的能力。电子工程实践的重要性设计并制作一个数字钟，具备时、分、秒的显示功能，能够自动更新时间。任务描述数字逻辑电路设计、时序逻辑电路、计数器等。关键技术电路设计、选择元件、搭建电路、编写控制程序、测试与调试。步骤确保电路连接正确、程序逻辑无误、测试环境稳定。注意事项电子工程实践案例一：数字钟的设计与实现制作一个智能小车，具备自动巡航、避障、遥控等功能。任务描述电机控制、传感器技术、无线通信等。关键技术硬件搭建、传感器安装与调试、控制程序编写、整体调试。步骤确保电机控制稳定、传感器响应准确、无线通信可靠。注意事项电子工程实