电子装备设计技术第1章电子设计方法教学目的和要求1.1电子系统设计基础一、电子系统的研发过程电子系统的研制开发过程包括选题、确定性能指标要求、预设计、实验和修改完善、工艺设计、样机制作、试生产、鉴定或定型以及正式批量生产等各主要环节。1.选题选题是产品研制的关键步骤。在产品没有正式选型前，选题直接关系到研制工作的难易和产品的经济效益，应特别注意其技术含量和市场前景。2.确定性能指标要求确定产品的性能指标，必须符合标准的要求。没有明确的标准时，可参考相近产品的标准或借鉴行业的通识要求。产品的性能指标通常要在研制过程中反复修改才能确定。3.预设计预设计包括制订总体方案、落实各环节的具体电路的电路图、计算相应的参数值、绘制总电路图、软件设计流程框图等。4.实验、修改和完善将预设计中得到的电路和设计的软件进行实验，确定可行部分，查找存在问题，进行分析、修改，完善硬件和软件设计。5.工艺设计工艺设计包括设计电路板的布线、编写插件板、面板等各部件之间的接线表、绘制各插头、插座的接线图和机箱加工图等。6.试生产样机制作完成后，可根据具体情况试生产若干台，并交使用单位试用。若发现问题，应及时改进、完善。7.产品鉴定或定型及时修改设计方案，解决试生产和产品试用中存在的问题，设计、生产出合格的定型产品，再进行鉴定。8.批量生产在确信有令人满意的经济效益的前提下，才能将设计合理、功能完善、指标合格、质量可靠的电子产品投入批量生产。7.提高系统的可靠性电子系统的可靠性与系统的环境因素有关，是以概率统计为基础的，是一种定性估计，所得到的结果只能是统计意义的数值。可靠性的计算方法和计算结果与设计人员的实际经验有关，设计人员积累的经验，将直接影响设计可靠性水平的提高。8.提高性能价格比性能价格比是进行电子系统设计时必须考虑的一个问题，较高的性价比不仅可以使产品的性能满足广大用户的需求，而且可以降低成本，提高效益。9.操作使用应简便操作、使用简便是现代电子系统的重要特征，操作简便的电子系统不仅可以让用户很快掌握使用技术，而且可以节约培训费用，这样的电子产品才能受到用户的青睐。三、电子系统设计要求和流程提出设计任务后，应按给定的技术指标和功能要求设计电子系统电路。设计按照以下流程进行。1.仔细审题，分析技术指标接到设计任务后，应仔细审题，研究设计要求和各项技术指标的含义，理解用户的需求，这是完成电子系统设计的前提，有利于设计工作的进行。2.规划总体框图，进行功能分配审题完成后，便可进行方案设计、论证，通过查阅参考文献和资料，借鉴相关的经验，规划、绘制设计总框图，将制定的方案按照功能划分为若干相互关联的模块，确定各模块的功能和技术指标。3.确定模块功能，设计单元电路根据各模块功能和技术指标要求，确定模块单元电路，设计可参考典型电路，选择合适的元器件。4.进行计算机仿真和实验单元电路设计完成后，可用计算机进行单元电路的仿真，修改电路参数，测试电路的性能指标，在此基础上进行电路的搭试和实验。5.整机联调和指标测试整机联调是电子线路设计的重要环节，主要完成各级电路的连接和调试，通常按照信号流向进行级联、调试和测试，直至整机调试全部完成。6.排除故障，完善电路设计在整机调试和测试过程中，及时发现和排除电路故障，完善电路和系统的设计，修改和调整电路参数，使整机满足功能和技术指标要求。四、电子系统设计方法1.自顶向下的设计方法根据功能和技术指标要求，从顶层——整体上规划系统的功能，然后将系统划分为规模较小、功能较简单且相对独立的子系统，并确立各子系统之间的相互关系。直到划分得到的单元可以是具体的部件、电路和元件。然后逐级进行底层模块的设计、功能仿真和测试。最后进行设计实现。2.自底向上的设计方法根据系统的功能要求，从元器件开始考虑，选择最理想、最适合的元器件设计部件，当一个部件不能直接实现系统的功能时，设计由多个部件组成的子系统去实现该功能，直到系统所要求的全部功能都实现。3.自顶向下结合自底向上的设计方法以自顶向下设计方法为主，结合自底向上设计方法，以实现设计重用以及对系统进行模块化设计。具有自顶向下和自底向下两种方法的优点，既能保证实现系统化，提高系统设计的可靠性和可维性，同时又能减少设计的重复劳动，提高设计效率。4.层次式设计方法将复杂系统按功能分解为可以独立设计的子系统，子系统设计完成后，将各子系统拼接在一起完成整个系统的设计，从而大大降低了设计的复杂程度。各子系统单独设计，各子系统的设计与修改只影响子系统本身，而不会影响其他子系统。5.嵌入式设计方法嵌入式设计方法继续采用自顶向下设计方法和计算机综合技术，在系统设计中引入IP模块，实现IP模块的复用，只设计系统其他功能部分及与IP模