理论教育 电子系统基本概述

电子系统基本概述

更新时间:2025-01-03 理论教育 版权反馈
【摘要】:图1-2为电子系统基本组成框图。电子系统可认为是现代电子系统根据应用对象不同而划分出的一个分支。图1-3信号处理系统组成示意图图1-4为闭环控制下电子系统组成电路的示意图。

1.1.2.1 电子系统分类

在电子设备中,可以完成一个特定功能的完整的电子装置可称为电子系统。具体地说,通常将由电子元器件或部件组成的能够产生、传输、采集或处理电信号及信息的电子装置称为电子系统。

电子系统分为模拟型、数字型和两者兼而有之的混合型三种,无论哪一种电子系统,它们都是能够完成某种任务的电子设备。电子系统有大有小,大到航天飞机的测控系统,小到操作平台上的显示装置,都是电子系统在电子设备中的应用范例。

通常把规模较小、功能单一的电子系统称为单元电路,实际应用中的电子系统由若干单元电路构成。一般的电子系统由输入、输出、信息处理三大部分组成,用来实现对信息的采集处理、变换与传输功能。图1-2为电子系统基本组成框图。

图1-2 电子系统基本组成框图

现代电子系统设计的最大特点是变化大、发展快,新型元器件层出不穷,相应的电子设计工具和手段不断更新。所以电子系统设计者只有掌握电子技术的发展动态,与时俱进,不断学习,更新知识,才能适应电子技术发展的要求。

电子系统可认为是现代电子系统根据应用对象不同而划分出的一个分支。它的分类依据有多种,根据核心控制方式的不同分为非智能型系统和智能型系统。前者功能简单且单一;后者具有接收信息的能力,并根据信息进行分析、判断、决策和控制操作的能力。一般将以CPU为核心、软硬件结合的电子系统称为智能型系统。

根据系统实现的功能,可以将其分为测控系统、测量系统、数据处理系统、通信系统、计算机系统等。一般情况下,大部分电子设备按照其功能都可认为由这几大部分系统组成。

电子系统也可分为模拟系统、数字系统或者模数混合系统。(www.daowen.com)

若按软硬件划分的话,可分为纯硬件系统和软硬件结合系统等。

1.1.2.2 电子系统组成

实现电子系统的器件可分为:①中大规模或超大规模集成电路;②专用集成电路;③可编程器件;④少量分立元件和机电元件。

电子系统按照自顶向下可分为系统级、子系统级、部件级和元件级。总的来说,一个完整复杂的电子系统由若干个子系统构成;每个子系统由各功能模块组成,各功能模块最终由元器件实现,如图1-3所示。对于子系统可分为5种基本类型,分别是模拟子系统、数字子系统、模/数混合子系统、微机子系统和DSP子系统。其中,这些子系统又由各个功能模块构成,如数模混合子系统由信号调理与驱动模块、输入输出接口模块、通信接口模块、系统译码与控制模块、电源模块等组成。

图1-3 信号处理系统组成示意图

图1-4为闭环控制下电子系统组成电路的示意图。从图中可知,电子系统主要由传感器、信号调理电路、处理决策电路以及执行电路组成。这四部分的作用分别是转换、调理、处理和控制,其中,传感器采集控制对象的物理量信息并将其转换为电量,此时信号为模拟信号,信号调理电路将该模拟信号进行放大、滤波、整形以及转换,经过信号调理电路输出的信号转换为数字信号,可由微处理器等组成的处理决策电路进行计算、处理,进而通过执行电路将数字信号转换成模拟信号并进行放大驱动控制对象(负载)执行对应动作,将电信号转换为物理量,同时传感器继续采集控制对象的物理量,实现对控制对象的闭环控制。

图1-4 闭环控制下电子系统组成电路示意图

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