电子系统设计导论-课件

电子系统设计导论电子系统设计导论1 什么是电子系统？系统：由部件组成，能实现较复杂的功能系统：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）（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）（只能实现单一功能的通常不算系统）一般来说，将若干个单元电路或功能模块组合成的规模较大一般来说，将若干个单元电路或功能模块组合成的规模较大的、能够完成特定功能的完整的电子装置成为的、能够完成特定功能的完整的电子装置成为“电子系统电子系统”。电子系统通常是指由电子元器件或部件组成的、能够产生、电子系统通常是指由电子元器件或部件组成的、能够产生、传输或处理电信号及信息的客观实体，传输或处理电信号及信息的客观实体，典型的电子系统包括典型的电子系统包括通信系统、计算机系统、电子测量系统、自动控制系统等通信系统、计算机系统、电子测量系统、自动控制系统等。电子系统设计是一项创造性的工作，它是在满足技术要求的电子系统设计是一项创造性的工作，它是在满足技术要求的前提下，将各种电路和器件、软件和硬件加以综合，以达到前提下，将各种电路和器件、软件和硬件加以综合，以达到系统所规定的功能和指标。系统所规定的功能和指标。什么是电子系统？由电子元器件或部件组成，能产生、采集、传输、处理电信号及信息的客观实体。特点：不光是核心的电路，还要包含输入、输出设备和其他控制电路规模较大规模较大只能实现单一功能的通常不能算 系统功能复杂功能复杂 图图1.1 简化的简化的GSM900蜂窝移动电话子系统组成方框图蜂窝移动电话子系统组成方框图2 电子系统的构成电子系统的构成 l微处理器（微控制器）微处理器（微控制器）l存储器存储器l人机接口人机接口l通讯接口通讯接口l系统译码与控制系统译码与控制l输入输出接口（通道），输入输出设备，信号调输入输出接口（通道），输入输出设备，信号调理与驱动理与驱动l电源电源l其它其它电子系统的构成电子系统的构成 DA转换转换 通道通道AD转换转换 通道通道 人机界面人机界面电子系统的构成电子系统的构成 l微处理器微处理器类型：单片机，DSP，通用CPU，嵌入式微处理器指令系统：CISC，RISC总线结构：单总线，多总线寻址空间：地址线宽电子系统的构成电子系统的构成 3 电子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1 自顶向下法自顶向下法(Top-Down)自顶向下法是一种概念驱动的设计方法。该方法要求在整个设计过自顶向下法是一种概念驱动的设计方法。该方法要求在整个设计过程中尽量运用概念程中尽量运用概念(即抽象即抽象)去描述和分析设计对象，而不要过早去描述和分析设计对象，而不要过早地考虑实现该设计的具体电路、元器件和工艺，以便抓住主要矛地考虑实现该设计的具体电路、元器件和工艺，以便抓住主要矛盾，盾，避免纠缠在具体细节上避免纠缠在具体细节上，这样才能控制好设计的复杂性。，这样才能控制好设计的复杂性。整个设计从顶层到底层，应当逐步由概括到具体，由粗略整个设计从顶层到底层，应当逐步由概括到具体，由粗略到精细。只有当整个设计在概念上得到验证与优化后，才能考到精细。只有当整个设计在概念上得到验证与优化后，才能考虑虑“采用什么电路、元器件和工艺去实现该设计采用什么电路、元器件和工艺去实现该设计”这类具体问这类具体问题。题。该设计方法首先从系统级设计开始。系统级的设计任务是：该设计方法首先从系统级设计开始。系统级的设计任务是：根据原始设计指标或用户的需求，将系统的功能根据原始设计指标或用户的需求，将系统的功能(或行为或行为)全面、全面、准确地描述出来，即将系统的输入准确地描述出来，即将系统的输入-输出关系描述出来，然后进输出关系描述出来，然后进行子系统级设计。行子系统级设计。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、元器件和工艺抓住主要矛盾，不纠缠在具体细节上，控制设计的复杂性 原 始 技术指标系统级子系统级部件级元件级自自顶顶向向下下的的设设计计过过程程返返回回修修改改返返回回修修改改2 自底向上法自底向上法(Down-Top)自底向上法的设计过程与自顶向下法正好相反。该方法是根据要实现的系统的各个功能的要求，首先从现有的可用的元件中选出合用的，设计成一个个的部件，当一个部件不能直接实现系统的某个功能时，就需要设计由多个部件组成的子系统去实现该功能,上述过程一直进行到系统所要求的全部功能都实现为止。优点优点:可以继承使用经过验证的、成熟的部件与子系统，从而可以实现设计重用，减少设计的重复劳动，捉高设计生产率。缺点缺点:设计过程中设计人员的思想受限于现成可用的元件，故不容易实现系统化的、清晰易懂的以及可靠性高、可维护性好的设计。自底向上法，在系统的组装和测试过程中是行之有效的，因此该方法常用于这种场合。3 以自顶向下方法为主导，并结合使用自底向上的方法以自顶向下方法为主导，并结合使用自底向上的方法 近代的系统设计中，为了实现设计重用以及对系统进行模块化测试，通常采用以自顶向下方法为主导，并结合使用自底向上的方法。这种方法既能保证实现系统化的、清晰易懂的以及可靠性高、可维护性好的设计，又能减少设计的重复劳动，提高设计生产率。这对于以IP核为基础的片上系统的设计特别重要，因而得到普遍采用。进行一项大型、复杂系统设计的过程，实际上是一个进行一项大型、复杂系统设计的过程，实际上是一个在自顶向下的过程中还包括了由底层返回到上层进行修在自顶向下的过程中还包括了由底层返回到上层进行修改的多次反复的过程。改的多次反复的过程。SOPC技术也是一种自顶向下法结合自底向上法的设计技术也是一种自顶向下法结合自底向上法的设计方法方法.利用设计软件提供的利用设计软件提供的IP核核,或网上公开的免费的第或网上公开的免费的第三方三方IP核等核等,来组装设计系统来组装设计系统.（复用技术复用技术）4 电子系统设计的一般步骤电子系统设计的一般步骤（1）行为描述与设计；）行为描述与设计；（2）结构描述与设计；）结构描述与设计；（3）物理描述与设计。）物理描述与设计。所谓行为系指系统、子系统、部件或元件诸单元的功能所谓行为系指系统、子系统、部件或元件诸单元的功能（常用输入（常用输入/输出关系来描述）；输出关系来描述）；所谓结构系指为实现相应功能所用的单元以及单元之间的所谓结构系指为实现相应功能所用的单元以及单元之间的互连方式；互连方式；所谓物理系指实现结构的具体形式、技术与工艺（包括单所谓物理系指实现结构的具体形式、技术与工艺（包括单元的物理类型、布局的几何式样、尺寸、位置和装配方法等）元的物理类型、布局的几何式样、尺寸、位置和装配方法等）。一个完整的电子系一个完整的电子系统设计过程，均是统设计过程，均是由顶层（系统级）由顶层（系统级）从行为域出发，沿从行为域出发，沿Y图以一种向心式螺图以一种向心式螺旋线行迹旋线行迹逆时针旋转，每转逆时针旋转，每转一圈下降一层，直一圈下降一层，直至底层（元件级）至底层（元件级）的设计全部完成为的设计全部完成为止。不论在哪一级止。不论在哪一级（层）上逆时针转（层）上逆时针转一圈，均要经历一圈，均要经历3个个设计步骤。设计步骤。图图1.4 电子系统属性的电子系统属性的Y图图(1)(1)通通过过审审题题对对给给定定任任务务或或设设计计课课题题进进行行具具体体分分析析，以以明明确确所所要要设设计计的的系系统统的的功功能能、性性能能、技技术术指指标标及及要求。要求。(2)(2)把系统把系统所要实现的所要实现的功能分配给功能分配给若干单元电若干单元电路，并画出路，并画出一个能表示一个能表示各单元功能各单元功能的整机原理的整机原理框图，提出框图，提出不同的方案，不同的方案，对它们的可对它们的可行性进行论行性进行论证，最后选证，最后选择一个较好择一个较好的方案。的方案。方案论证(3)(3)对各个对各个单元电路可能单元电路可能的组成形式进的组成形式进行分析与比较，行分析与比较，确定单元电路，确定单元电路，开始选择元器开始选择元器件，根据某种件，根据某种原则或依据先原则或依据先确定好单元电确定好单元电路中部分元件路中部分元件的参数，再去的参数，再去计算其余的元计算其余的元件参数和电路件参数和电路参数。参数。单元设计(4)(4)将设计将设计的系统在面的系统在面包板或印制包板或印制电路板上进电路板上进行组装，并行组装，并用仪器进行用仪器进行测试，发现测试，发现问题时随时问题时随时修改，直到修改，直到所要求的能所要求的能和性能指标和性能指标全部符合要全部符合要求为止。求为止。组装调试(5)(5)从设计从设计的第一步开的第一步开始就要编写始就要编写文档。文档文档。文档的组织应当的组织应当符合系统化、符合系统化、层次化和结层次化和结构化的要求。构化的要求。总结报告是总结报告是在组装与调在组装与调试结束之后试结束之后开始撰写的，开始撰写的，是整个设计是整个设计工作的总结。工作的总结。总结报告传统传统电子系统电子系统设计步骤设计步骤明确指标传统电子系统设计的步骤传统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级行为描述设计系统的内部特性 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的实现技术 用数字技术，还是模拟技术实现？模拟技术优点：可以利用成熟的模块缺点：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（片上系统）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 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(设计报告)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设计工作及设计报告评分表 项项 目目 内内 容容 满满 分分 评评 分分 备备 注注方案设计与方案设计与 方方 案案 比比 较较 4 4论论 证证 正正 确确 性性 6 6 优优 良良 程程 度度 4 4理理 论论 计计 算算 完完 成成 程程 度度 8 8 正正 确确 性性 6 6 电路图电路图 完完 整整 性性 4 4 规规 范范 程程 度度 2 2测测 试试 方方 法法 方方 法法 正正 确确 性性 4 4与与 数数 据据 数数 据据 完完 整整 性性 4 4 测试仪器（型号）测试仪器（型号）1 1结结 果果 分分 析析 4 4设设 计计 报报 告告 3 3工工 整整 性性 总总 分分 50 50 现代现代EDA能够将专用处理器、数字和模能够将专用处理器、数字和模拟系统、拟系统、DSP等子系统集成在一块硅片上，其晶等子系统集成在一块硅片上，其晶体管数目达到百万只以上，构成了一种超大规模体管数目达到百万只以上，构成了一种超大规模集成电路片上系统（集成电路片上系统（SOC-System On Chip），），从而使得产品的功能与性能极大地增强，而体积、从而使得产品的功能与性能极大地增强，而体积、重量和价格却大大减少。重量和价格却大大减少。现代电子系统设计的现代电子系统设计的EDA方法方法用EDA工具设计电子系统的简略流程图一一个个IT产产品品的的典典型型开开发发流流程程 5 各种电子系统设计综述n电子系统的种类较多，从总体上可分为模拟系统、数字系统和微控制系统三大类。数字系统又可分为以标准数字集成电路（如TTL、CMOS器件）为核心的电子系统，以及以MPU、MCU、PLD、ASIC为核心的电子系统。（ASICApplication Specific Integrated Circuit，特殊应用集成电路）n从设计的基本方法上来讲，掌握了模拟系统、数字系统和微从设计的基本方法上来讲，掌握了模拟系统、数字系统和微机（单片机）系统这机（单片机）系统这3 3种最基本的子系统的设计方法，就可种最基本的子系统的设计方法，就可以设计各种类型的电子系统。以设计各种类型的电子系统。以模拟器件为核心的电子系统设计流程电子系统设计流程模拟系统的设计步骤模拟系统的设计步骤模拟系统的设计步骤包括：模拟系统的设计步骤包括：任务分析、方案比较、确定总体方案；任务分析、方案比较、确定总体方案；将系统划分为若干相对独立的功能块，画出系统的总体组成框图；将系统划分为若干相对独立的功能块，画出系统的总体组成框图；以以实实现现各各功功能能块块的的集集成成电电路路为为中中心心，通通过过选选择择和和计计算算完完成成各各个个功功能能单单元元外外接电路与元件的配置；接电路与元件的配置；通通过过单单元元之之间间耦耦合合的的核核算算及及电电路路的的整整体体配配合合与与调调整整，得得到到一一个个比比较较切切合合实实际的系统整体电路原理图；际的系统整体电路原理图；根据结果，重新核算系统的主要指标，检查是否满足要求且留有一定裕量根据结果，重新核算系统的主要指标，检查是否满足要求且留有一定裕量画画出出系系统统元元器器件件布布置置图图和和印印制制电电路路板板的的布布线线图图，并并考考虑虑其其测测试试方方案案，设设置置相关的测试点。相关的测试点。模拟电子系统模拟电子系统 模拟电子系统的模拟电子系统的主要功能主要功能是对模拟信号进行检测、处是对模拟信号进行检测、处理、变换和产生。模拟信号的理、变换和产生。模拟信号的特点特点是，在时间上和幅值上是，在时间上和幅值上均是连续的，在一定的动态范围内可能任意取值。这些信均是连续的，在一定的动态范围内可能任意取值。这些信号可以是电量（如电压、电流等），也可以是来自传感器号可以是电量（如电压、电流等），也可以是来自传感器的非电量（如应变、温度、压力、流量等）。组成模拟电的非电量（如应变、温度、压力、流量等）。组成模拟电子系统的主要单元电路有放大电路、滤波电路、信号变换子系统的主要单元电路有放大电路、滤波电路、信号变换电路、驱动电路等。下图为低频功率扩音系统方框图，它电路、驱动电路等。下图为低频功率扩音系统方框图，它由话筒、音频放大器、扬声器和电源组成。由话筒、音频放大器、扬声器和电源组成。电子系统设计流程电子系统设计流程以中小规模数字集成电路中小规模数字集成电路为核心的电子系统设计流程数字电子系统数字电子系统(纯硬件纯硬件)由若干数字电路和逻辑部件组成，处理及传送数字信号的设备称为由若干数字电路和逻辑部件组成，处理及传送数字信号的设备称为数字系统。数字信号的数字系统。数字信号的特点特点是不随时间作连续变化。是不随时间作连续变化。一个复杂的一个复杂的数字电子系统可分解为控制器加若干个子系统数字电子系统可分解为控制器加若干个子系统。这些子系统完成。这些子系统完成的逻辑功能比较单一，一般由中、大规模集成电路实现，如存储的逻辑功能比较单一，一般由中、大规模集成电路实现，如存储器、译码器、数据选择器、加法器、比较器、计数器等。数字电器、译码器、数据选择器、加法器、比较器、计数器等。数字电子系统中必须要有控制器，控制器的主要功能是来管理各个子系子系统中必须要有控制器，控制器的主要功能是来管理各个子系统之间的互相操作，使它们有条不紊地按规定的顺序操作。数字统之间的互相操作，使它们有条不紊地按规定的顺序操作。数字电子系统的简单框图由下图表示。电子系统的简单框图由下图表示。控制器子系统1子系统N外 部 输 入操 作 输 出 数字系统设计步骤：(纯硬件)（1）明确设计要求（完成系统功能示意框）；）明确设计要求（完成系统功能示意框）；（2）确定系统方案（完成系统总体方框图）确定系统方案（完成系统总体方框图将控制器与受控将控制器与受控器分开，拟定系统的详细算法状态机（器分开，拟定系统的详细算法状态机（ASM）流图）；）流图）；（3）受控器设计；）受控器设计；（4）控制器设计；）控制器设计；（5）工程实现与调试。）工程实现与调试。对于比较小的数字系统可采用所谓经典设计。即根据对于比较小的数字系统可采用所谓经典设计。即根据设计任务要求，用真值表、状态表求出简化的逻辑表设计任务要求，用真值表、状态表求出简化的逻辑表达式，画出逻辑图、逻辑电路图、最后用小规模电路达式，画出逻辑图、逻辑电路图、最后用小规模电路实现。实现。对于比较复杂的数字系统设计，随着中大规模集成电对于比较复杂的数字系统设计，随着中大规模集成电路的发展，其设计变得比较方便，且便于调试、生产路的发展，其设计变得比较方便，且便于调试、生产和维修，其设计方法比较灵活（硬件、软件设计都可和维修，其设计方法比较灵活（硬件、软件设计都可在软件上进行定制并实现）。在软件上进行定制并实现）。在电子设计竞赛中，数字子系统多采用单片机或者大在电子设计竞赛中，数字子系统多采用单片机或者大规模可编程逻辑器件实现，但也可以用规模可编程逻辑器件实现，但也可以用74/40等系列的等系列的数字集成电路来实现。数字集成电路来实现。电子系统设计流程1.确定任务，完成总体设计确定任务，完成总体设计2.硬件、软件设计与调试硬件、软件设计与调试3.系统总调、性能测定系统总调、性能测定以MPU或或MCU为核心的电子系统设计流程当前电子系统大多数是软、硬件结合的系统。有的电子系统，离开软件，硬件根本无法工作，而成一堆废物。硬件设计软件化是当前设计的趋势之一。所以应充分利用软件多解决问题，尽量减少硬件电路。以以MPU或或MCU（单片机）为核心的电子系统的设计流程：（单片机）为核心的电子系统的设计流程：（l）确定任务，完成总体设计确定任务，完成总体设计确定系统功能指标，编写设计任务书；确定系统功能指标，编写设计任务书；确定系统实现的硬、软件子系统划分，分别画出硬件与软件子确定系统实现的硬、软件子系统划分，分别画出硬件与软件子系统的方框图。系统的方框图。（2）硬件、软件设计硬件、软件设计与调试与调试按模块进行硬件设计，力求标准化、模块化，要有高的可靠性按模块进行硬件设计，力求标准化、模块化，要有高的可靠性和抗干扰能力；和抗干扰能力；按模块进行软件设计，力求结构化、模块化，要有高的可靠性按模块进行软件设计，力求结构化、模块化，要有高的可靠性和抗干拢能力；和抗干拢能力；选择合适的单片机开发系统和测试仪器，进行硬、软件的调试。选择合适的单片机开发系统和测试仪器，进行硬、软件的调试。（3）系统总调、性能恻定系统总调、性能恻定将调试好的硬、软件装配到系统样机中去，进行整机总体联调。排将调试好的硬、软件装配到系统样机中去，进行整机总体联调。排除硬、软件故障后，进行系统的性能指标测试。除硬、软件故障后，进行系统的性能指标测试。DSP、ARM、SOPC的系统设计步骤与其类似。以PLD为核心的电子系统设计流程电子系统设计流程以ASIC为核心的电子系统设计流程电子系统设计流程模拟ASIC的设计流程电子系统设计流程以SoC为核心的电子系统设计流程电子系统设计流程电子系统设计流程SoC系统设计方法系统设计方法1.软软/硬件协同设计理论硬件协同设计理论2.IP核生成及复用技术核生成及复用技术3.可测性设计技术可测性设计技术4.超深亚微米超深亚微米IC设计技术设计技术以SoC为核心的电子系统设计流程System C以ARM核为例说明。ARM公司不生产ARM处理器芯片，只出售ARM核产权。硬件描述语言将向C语言靠拢模拟数字混合电子系统简单地说，包含有模拟电子电路和数字电子电路组简单地说，包含有模拟电子电路和数字电子电路组成的电子系统称之为混合电子系统。在过程控制成的电子系统称之为混合电子系统。在过程控制和各种仪器仪表中，完成对如温度、压力、流量、和各种仪器仪表中，完成对如温度、压力、流量、速度等物理量的控制、测量、显示等功能，需要速度等物理量的控制、测量、显示等功能，需要模拟模拟数字混合电子系统来实现数字混合电子系统来实现。（这种类型的电子系统在日常设计中是比较多见的）（这种类型的电子系统在日常设计中是比较多见的）电子系统设计流程当前的电子系统有以下特点：模拟电路仍然是重要的组成部分。自然界的物理量大模拟电路仍然是重要的组成部分。自然界的物理量大多数以模拟量的形式存在，所以系统中的模拟电路一多数以模拟量的形式存在，所以系统中的模拟电路一般必不可少，特别是输入电路部分、信号调理部分和般必不可少，特别是输入电路部分、信号调理部分和输出电路部分。输出电路部分。数字化是信号处理和电子系统设计的大趋势。数字化数字化是信号处理和电子系统设计的大趋势。数字化具有诸多优点，故数字电路在电子系统中占有极为重具有诸多优点，故数字电路在电子系统中占有极为重要的地位。要的地位。A/D、D/A作为模拟作为模拟数字两者的桥梁已成为电子数字两者的桥梁已成为电子系统中的重要环节。系统中的重要环节。CUIT 测测温温电电路路是是把把温温度度的的变变化化转转化化为为微微弱弱的的电电压压信信号号。该该电电压压信信号号经经放放大大、滤滤波波，送送入入模模数数转转换换电电路路，经经A/D转转换换器器把把电电压压信信号号转转换换为为与与温温度度变变化化相相应应的的数数字字编编码码信信号号。然然后后，微微处处理理机机系系统统根根据据水水温温控控制制模模型型进进行行计计算算，得得到到相相应应的的控控制制输输出出数数字字信信号号。该该数数字字信信号号可可控控制制电电力力电电子子电电路路的的电流大小，从而调整水温高低。电流大小，从而调整水温高低。6 设计报告的编写设计报告的编写从设计一开始，就要同时平行地建立设计文从设计一开始，就要同时平行地建立设计文档，即将每一步的档，即将每一步的设计思想设计思想、方案比较与选方案比较与选择择、分析计算结果分析计算结果、各层次上的最终设计图、各层次上的最终设计图纸等加以记录，随后整理写成结构化、条理纸等加以记录，随后整理写成结构化、条理分明、文字简练的文档。分明、文字简练的文档。作用：作用：文档在设计过程中对于设计管理者与设计人员之间、设计人员文档在设计过程中对于设计管理者与设计人员之间、设计人员之间、设计者与用户之间进行必要与及时的交流，对于管理设之间、设计者与用户之间进行必要与及时的交流，对于管理设计的复杂性，起到多方面的桥梁与约束管理作用。设计管理者计的复杂性，起到多方面的桥梁与约束管理作用。设计管理者通过文档可以及时了解整个设计的进度和工作的质量与存在问通过文档可以及时了解整个设计的进度和工作的质量与存在问题。因为大型复杂系统的设计是由多人合作共同完成的，没有题。因为大型复杂系统的设计是由多人合作共同完成的，没有交流和对复杂性的有效管理，是不可能成功的。所以文档的建交流和对复杂性的有效管理，是不可能成功的。所以文档的建立关系到系统的设计能否成功。立关系到系统的设计能否成功。文档还是系统设计进入工程化生产的依据和保证，也是系统投文档还是系统设计进入工程化生产的依据和保证，也是系统投入使用以后进行维护与管理的依据和保证。入使用以后进行维护与管理的依据和保证。早在早在20世纪世纪80年代，美国国防部就曾经宣布，凡是年代，美国国防部就曾经宣布，凡是1988年年9月月30日后签订的合同，无论是硬件或软件，无论是芯片、电路日后签订的合同，无论是硬件或软件，无论是芯片、电路板还是分机，没有文档的设计一律拒绝接受。板还是分机，没有文档的设计一律拒绝接受。因此，作为一个电子系统的设计人员必须牢记：因此，作为一个电子系统的设计人员必须牢记：没有设计文没有设计文档的设计是不合格的设计！档的设计是不合格的设计！电子系统设计实例设计参考文档水温控制系统设计