综合电子系统设计 -电子系统设计方法

综合电子系统设计

－电子系统设计方法教学时间：2024年6月27日教学讲师：XXX课堂规则Open—开放的心态、积极参与、勇敢发问

Close—封闭的环境，不要受外界的干扰，请将手机关机或调制静音温馨提示感谢您的配合什么是系统？由部件组成，能实现较复杂的功能（不是一个单一的电路，要有输入、输出和其他控制电路）（只能实现单一功能的通常不算系统）系统设计的方法自顶向下自底向上自顶向下与自底向上相结合何谓顶？何谓底？底——最基本的元、器件，甚至是版图顶——系统的功能系统的结构自顶至底有：系统子系统部件（功能模块）单元电路元、器件电路板系统子系统子系统功能模块功能模块功能模块功能模块单元电路单元电路单元电路单元电路单元电路单元电路单元电路单元电路元、器件版图自顶向下自上而下法的优点尽量运用概念（抽象）描述、分析设计对象，不过早地考虑具体的电路、元器件和工艺概念驱动法抓住主要矛盾，不纠缠在具体细节上，控制设计的复杂性系统子系统子系统功能模块功能模块功能模块功能模块单元电路单元电路单元电路单元电路单元电路单元电路单元电路单元电路元、器件版图自顶向上部件设计在先，设计系统时将受这些部件的限制，影响：

系统性易读性可靠性可维护性自底向上的缺点自底向上的优点在系统的组装和调试过程中有效可利用前人的设计成果系统子系统子系统功能模块功能模块功能模块功能模块单元电路单元电路单元电路单元电路单元电路单元电路单元电路单元电路元、器件版图以功能模块为基础的自上而下的设计方法自上而下法的要领从顶层到底层从概括到展开从粗略到精细正确性与完备性模块化与结构化问题不下放高层主导直观性与清晰性自上而下法的原则原始技术指标系统级子系统级部件级元件级项目实施流程1.项目申请（选题背景、项目设计、技术路线）2.方案论证3.系统设计（系统结构、功能规划、状态流程）4.详细设计（设计、仿真、搭试）5.测试分析（下载、调试、测试、完善）6.总结验收7.设计报告（以上各部分，项目总结）附件（参考文献、程序清单、实物图片）项目分析核心问题实现方法研究调查技术水平设备条件资金投入人员配合时间分配项目分析网球发球机核心问题：速度、方向、弧度、旋转度，

动力来源实现方法：电动、气压、弹簧…研究调查：当前成熟产品，国内外相关技术文献技术水平：知识结构、水平，后台支持设备条件：仪器设备，加工条件，开发平台计算机，软件工具，材料资金投入：SRTP资助、科研项目资助、自筹资金人员配合：机械设计、加工，电气控制，计算机时间进程：调研、研究、设计、加工调试、完善、总结、验收电子系统设计的步骤调查研究方案论证单元设计组装调测总结报告调查研究明确设计要求弄清设计方法了解设计关键做什么？

系统的功能输入和输出做到何种程度？性能技术指标

注意分析每一个细节，尽量考虑得周到、完善调查研究明确设计要求弄清设计方法了解设计关键有那些可使用的设计方法相同产品同类产品同原理产品其他可借鉴的方法

比较各种方法的

先进性性价比可行性

器材人才时间电子系统设计的步骤调查研究方案论证单元设计组装调测总结报告调查研究明确设计要求弄清设计方法了解设计关键决定指标的关键难点工作量大（重点）

方案论证从顶层到底层从概括到展开从粗略到精细逐层细化Y图系统级子系统级部件级元件级行为级结构级物理级用户需求变为技术规范与功能描述实现给定规范与功能的子系统、部件或元件及其互联方式用一定的材料与工艺实现结构

系统级子系统级部件级元件级行为级结构级物理级系统级子系统级部件级元件级行为级结构级物理级系统级子系统级部件级元件级行为级结构级物理级起点：系统级行为描述设计用户需求

系统技术规范功能描述方案论证系统级行为描述设计系统的外部特性

主要功能输入和输出——

那些端口输入（输出）信号——特征来源（去向）对系统的要求初步方案面板图系统级子系统级部件级元件级行为级结构级物理级下一步：

系统级的结构描述与设计系统设计规范与功能

子系统之间的组合方案论证系统的内部特性——

基本原理基本框图——

子系统各子系统之间的接口要求

基本控制流程系统级行为描述设计基本框图基本流程图系统的内部特性——

基本原理基本框图——

子系统各子系统之间的接口要求

基本控制流程系统级行为描述设计系统实现的核心技术系统实现技术用数字技术，还是模拟技术实现

？

模拟技术优点：通常所使用的器件量较小缺点：对器件的依赖性较大调试较困难与计算机配合不如数字技术方便数字技术优点：对器件的依赖性较小调试较容易与计算机配合方便

LSI与可编程器件的使用数字技术靠逻辑模拟电路靠经验能甩开模拟电路吗？不能！高频小信号大功率主体为数字技术质量靠模拟技术千万不可忽略、放弃模拟技术软件实现方法：单片机（计算机）

DSP（数字信号处理）嵌入式系统软件离不开硬件支持系统级子系统级部件级元件级行为级结构级物理级第三步：系统级的物理描述与设计组成系统的各抽象的子系统各具体的子系统（IP）提出具体的要求并转入下一层设计方案论证IntellectureProperty知识产权系统级子系统级部件级元件级行为级结构级物理级下一层：

子系统级行为描述设计对子系统的需求子系统技术规范功能描述方案论证系统级子系统级部件级元件级行为级结构级物理级下一步：

子系统级的结构描述与设计子系统设计规范与功能功能模块（部件）之间的组合方案论证第三步：子系统级的物理描述与设计组成子系统的各抽象的模块选择具体的功能模块或对模块提出具体的要求并转入下一层设计方案论证没有现成模块可用的特殊模块关键模块、关键元件及相互接口以模块为单位的详细框图下一层：

部件级行为描述设计对部件（模块）的需求部件的技术规范功能描述方案论证下一步：

部件级的结构描述与设计部件设计规范与功能单元电路之间的组合方案论证第三步：部件级的物理描述与设计抽象的单元电路选用具体的单元电路方案论证电子系统设计的步骤调查研究方案论证单元设计组装调测总结报告单元电路设计尽量选用高性能、控制简单、集成度高的、应用广泛的新产品学会查手册和网上查询，懂得什么是关键指标，如何选择代用品会买东西——华龙（初中山东路、洪武路交汇处）品质、价格比较供货周期

申请样片

电子系统设计的步骤调查研究方案论证单元设计组装调测总结报告组装调测自底向上法系统级子系统级部件级元件级行为级结构级物理级合理布局

——电磁兼容问题方便调测

——留有测试点分段装调

——自底向上法逻辑模拟测试设计

——测试系统，计量原理组装调测电子系统设计的步骤调查研究方案论证单元设计组装调测总结报告总结报告重要性技术总结汇报交流生产文件评价依据总结报告内容

设计思想设计过程设计结果改进设想总结报告要求

概念准确数据完整条理清晰突出创新

设计工作及设计报告评分表项目内容满分评分备注方案设计与方案比较4论证正确性6优良程度4理论计算

完成程度8正确性6电路图及PLD完整性4设计文件规范程度2测试方法方法正确性4与数据数据完整性4测试仪器（型号）1结果分析4设计报告3工整性总分50项目申请课题背景存在问题、应用背景、推广前景实现价值功能指标规模应用推广价值实现方案（技术路线）系统结构核心问题解决方案实现方法流程图规范流程图设计工具：

MicrosoftVisio项目申请实施计划技术条件分工协调时间进度资金分配预期成效作品实物软件图纸资料设计总结报告论文、专利、获奖应用推广价值项目实施项目设计规划功能、指标、规模外观、重量、体积使用、操作、测试项目实施方案设计论证收集资料，研究调查形成针对核心问题的可能解决方案方案分析对比先进性、合理性技术状况、设备条件时间、资金投入软、硬件实现，可能批量项目实施系统结构划分功能划分，接口配合系统结构、工作流程项目职责分工按功能模块按专业学科按工作职能（软件、硬件、加工、测试、外协）项目实施工作环境建立软件设计、分析、仿真工具仪器设备、实验平台加工、安装、调试设施项目实施核心技术分析实现方法研究技术水平分析设计计算仿真理论计算推导分析设计仿真项目实施功能部件设计结构、布局设计操作面板设计系统资源分配电源设计、设计电路、布线设计零部件、元器件选择、