全國大學生電子設(shè)計競賽培訓

1、全國大學生電子設(shè)計競賽培訓 全國大學生電子設(shè)計競賽培訓全國大學生電子設(shè)計競賽培訓 第一講：綜合類第一講：綜合類 全國大學生電子設(shè)計競賽培訓競賽簡介競賽簡介全國大學生電子設(shè)計競賽是教育部高等教育司和信息全國大學生電子設(shè)計競賽是教育部高等教育司和信息產(chǎn)業(yè)部人事司共同舉辦并與教學改革實踐緊密結(jié)合的產(chǎn)業(yè)部人事司共同舉辦并與教學改革實踐緊密結(jié)合的大型學科競賽之一，其規(guī)模和影響力不斷擴大，競賽大型學科競賽之一，其規(guī)模和影響力不斷擴大，競賽對教改的促進作用日漸顯著。對教改的促進作用日漸顯著。 全國大學生電子設(shè)計競賽培訓l 電子設(shè)計競賽對于將來勵志搞電子的大學電子設(shè)計競賽對于將來勵志搞電子的大學生來說，確實是

2、一個練兵的好機會，在這生來說，確實是一個練兵的好機會，在這短短的短短的4 4天中天中( (其實不止這幾天，很多大學其實不止這幾天，很多大學生都會在暑假集中訓練生都會在暑假集中訓練) )，大家將學到很多，大家將學到很多的東西，這些東西就使大家受益無窮。的東西，這些東西就使大家受益無窮。 全國大學生電子設(shè)計競賽培訓20092009全國大學生電子設(shè)計競賽培訓情況全國大學生電子設(shè)計競賽培訓情況l 今年暑假的培訓安排今年暑假的培訓安排l 第一階段：第一階段：6 6月到月到8 8月月5 5日；日；l 第二階段：第二階段：8 8月月5 5日到賽前三天。日到賽前三天。l 休息時間可請一個星期假，休息前兩天先休

3、息時間可請一個星期假，休息前兩天先申請，批準后方可離校。當然有能力并希申請，批準后方可離校。當然有能力并希望取得好的名次的同學可能整個暑假都要望取得好的名次的同學可能整個暑假都要努力了。努力了。 全國大學生電子設(shè)計競賽培訓參賽形式參賽形式 ll l、全國大學生電子設(shè)計競賽原則上安排在單數(shù)年的、全國大學生電子設(shè)計競賽原則上安排在單數(shù)年的9 9月月3 3號開始，為期號開始，為期4 4天。競賽以賽區(qū)為單位統(tǒng)一組織報名、競天。競賽以賽區(qū)為單位統(tǒng)一組織報名、競賽、評審和評獎工作。賽、評審和評獎工作。l2 2、鼓勵設(shè)有信息與電子學科及相關(guān)專業(yè)或已開展電子設(shè)、鼓勵設(shè)有信息與電子學科及相關(guān)專業(yè)或已開展電子設(shè)計

4、科技活動的高等學校，積極組織學生參加全國大學生電計科技活動的高等學校，積極組織學生參加全國大學生電子設(shè)計競賽。子設(shè)計競賽。 l3 3、學生自愿組合，三人一隊，由所在學校統(tǒng)一向賽區(qū)組、學生自愿組合，三人一隊，由所在學校統(tǒng)一向賽區(qū)組委會報名。參賽隊數(shù)由學校自行確定。委會報名。參賽隊數(shù)由學校自行確定。l4 4、為鼓勵不同類型的高校和不同專業(yè)或?qū)I(yè)方向的學生、為鼓勵不同類型的高校和不同專業(yè)或?qū)I(yè)方向的學生都能參加競賽，全國競賽專家組根據(jù)命題原則，將統(tǒng)一編都能參加競賽，全國競賽專家組根據(jù)命題原則，將統(tǒng)一編制若干個競賽題目，供參賽學生選用。制若干個競賽題目，供參賽學生選用。 l5 5、競賽所需場地、儀器設(shè)

5、備、元器件或耗材原則上由參、競賽所需場地、儀器設(shè)備、元器件或耗材原則上由參賽學校負責提供。賽學校負責提供。全國大學生電子設(shè)計競賽培訓競賽規(guī)則競賽規(guī)則 ll l、參賽學生應(yīng)是高等學校中具有正式學籍的全日制在校、參賽學生應(yīng)是高等學校中具有正式學籍的全日制在校本科或?qū)？茖W生。本科或?qū)？茖W生。l2 2、參賽學生必須按統(tǒng)一時間參加競賽，按時開賽，準時、參賽學生必須按統(tǒng)一時間參加競賽，按時開賽，準時交卷。各賽區(qū)組委會須按時收回學生的答卷交卷。各賽區(qū)組委會須按時收回學生的答卷( (報告和制作報告和制作實物實物) )并及時封存，然后按規(guī)定交賽區(qū)專家組評審。并及時封存，然后按規(guī)定交賽區(qū)專家組評審。l3 3、競賽

6、期間，參賽學生可以使用各種圖書資料和計算機，、競賽期間，參賽學生可以使用各種圖書資料和計算機，但不得與隊外人員討論，教師必須回避。但不得與隊外人員討論，教師必須回避。l4 4、競賽期間，各賽區(qū)組委會要組織巡視檢查，以保證競、競賽期間，各賽區(qū)組委會要組織巡視檢查，以保證競賽活動正常進行。賽活動正常進行。l5 5、在競賽中，如發(fā)現(xiàn)輔導教師參與、隊與隊之間討論，、在競賽中，如發(fā)現(xiàn)輔導教師參與、隊與隊之間討論，隊員與隊外人員討論、不按規(guī)定時間發(fā)題和收卷，以及賽隊員與隊外人員討論、不按規(guī)定時間發(fā)題和收卷，以及賽前泄題等違紀現(xiàn)象，將取消獲獎名次，并通報批評。前泄題等違紀現(xiàn)象，將取消獲獎名次，并通報批評。全

7、國大學生電子設(shè)計競賽培訓競賽評獎競賽評獎 l 全國大學生電子設(shè)計競賽采取全國大學生電子設(shè)計競賽采取“一次競賽、兩級一次競賽、兩級評獎評獎”方式，評獎等級分為方式，評獎等級分為“賽區(qū)獎賽區(qū)獎”和和“全國全國獎獎”兩種形式。兩種形式。l 1 1、各賽區(qū)負責本賽區(qū)的評獎工作，賽區(qū)獎的評獎、各賽區(qū)負責本賽區(qū)的評獎工作，賽區(qū)獎的評獎等級及各獎項獲獎比例由各賽區(qū)根據(jù)實際情況自等級及各獎項獲獎比例由各賽區(qū)根據(jù)實際情況自行確定。行確定。l 2 2、賽區(qū)評審結(jié)束后，各賽區(qū)組委會將本賽區(qū)競賽、賽區(qū)評審結(jié)束后，各賽區(qū)組委會將本賽區(qū)競賽優(yōu)秀參賽隊的設(shè)計報告及有關(guān)評審材料報送全國優(yōu)秀參賽隊的設(shè)計報告及有關(guān)評審材料報送全

8、國組委會，報送的優(yōu)秀參賽隊數(shù)應(yīng)嚴格控制在本賽組委會，報送的優(yōu)秀參賽隊數(shù)應(yīng)嚴格控制在本賽區(qū)參賽隊總數(shù)的區(qū)參賽隊總數(shù)的12%12%之內(nèi)。全國組委會根據(jù)全國專之內(nèi)。全國組委會根據(jù)全國專家組的評審結(jié)果確定全國一、二等獎，獲獎總數(shù)家組的評審結(jié)果確定全國一、二等獎，獲獎總數(shù)原則上不超過全國參賽隊總數(shù)的原則上不超過全國參賽隊總數(shù)的10%10%。 全國大學生電子設(shè)計競賽培訓競賽內(nèi)容競賽內(nèi)容 ll l、以電子電路（含模擬和數(shù)字電路）應(yīng)用設(shè)計為主要內(nèi)、以電子電路（含模擬和數(shù)字電路）應(yīng)用設(shè)計為主要內(nèi)容，可以涉及模容，可以涉及模- -數(shù)混合電路、單片機、可編程器件、數(shù)混合電路、單片機、可編程器件、edaeda軟件工具

9、和軟件工具和pcpc機（主要用于開發(fā)）的應(yīng)用。題目包括機（主要用于開發(fā)）的應(yīng)用。題目包括“理理論設(shè)計論設(shè)計”和和“實際制作與調(diào)試實際制作與調(diào)試”兩部分。競賽題目應(yīng)具有兩部分。競賽題目應(yīng)具有實際意義和應(yīng)用背景，并考慮到目前教學的基本內(nèi)容和新實際意義和應(yīng)用背景，并考慮到目前教學的基本內(nèi)容和新技術(shù)的應(yīng)用趨勢，同時對教學內(nèi)容和課程體系改革起一定技術(shù)的應(yīng)用趨勢，同時對教學內(nèi)容和課程體系改革起一定的引導作用。的引導作用。l2 2、題目著重考核學生綜合運用基礎(chǔ)知識進行理論設(shè)計的、題目著重考核學生綜合運用基礎(chǔ)知識進行理論設(shè)計的能力，考核學生的創(chuàng)新精神和獨立工作能力，考核學生的能力，考核學生的創(chuàng)新精神和獨立工作

10、能力，考核學生的實驗技能實驗技能( (制作、調(diào)試制作、調(diào)試) )。l3 3、題目在難易程度方面，既要考慮使一般參賽學生能在、題目在難易程度方面，既要考慮使一般參賽學生能在規(guī)定的時間內(nèi)完成基本要求，又能使優(yōu)秀學生有發(fā)揮與創(chuàng)規(guī)定的時間內(nèi)完成基本要求，又能使優(yōu)秀學生有發(fā)揮與創(chuàng)新的余地。新的余地。全國大學生電子設(shè)計競賽培訓題目分類題目分類 競賽題目主要可以劃分為競賽題目主要可以劃分為4 4類：類： 1.1.信號源類信號源類 2.2.儀器儀表類儀器儀表類 3.3.高頻類高頻類 4.4.控制類控制類 全國大學生電子設(shè)計競賽培訓信號源類信號源類 波形發(fā)生器（第五屆波形發(fā)生器（第五屆20012001年年a a

11、題）題）電壓控制電壓控制lclc振蕩器（第振蕩器（第6 6屆屆20032003年年a a題）題）正弦信號發(fā)生器（第正弦信號發(fā)生器（第7 7屆屆20052005年年a a題）題）數(shù)控恒流源（第數(shù)控恒流源（第7 7屆屆20052005年年f f題）題）三相正弦波變頻電源（第三相正弦波變頻電源（第7 7屆屆20052005年年g g題）題）開關(guān)穩(wěn)壓電源（第開關(guān)穩(wěn)壓電源（第8 8屆屆20072007年年e e題）題） 全國大學生電子設(shè)計競賽培訓儀器儀表類儀器儀表類簡易數(shù)字存儲示波器（第五屆簡易數(shù)字存儲示波器（第五屆20012001年年b b題）題）高效率音頻功率放大器（第五屆高效率音頻功率放大器（第五

12、屆20012001年年d d題）題）數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)（第五屆數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)（第五屆20012001年年e e題）題）寬帶放大器（第寬帶放大器（第6 6屆屆20032003年年b b題）題）低頻數(shù)字式相位測量儀（第低頻數(shù)字式相位測量儀（第6 6屆屆20032003年年c c題）題）簡易邏輯分析儀（第簡易邏輯分析儀（第6 6屆屆20032003年年d d題）題）集成運放測試儀（第集成運放測試儀（第7 7屆屆20052005年年b b題）題）簡易頻譜分析儀（第簡易頻譜分析儀（第7 7屆屆20052005年年c c題）題）音頻信號分析儀（第音頻信號分析儀（第8 8屆屆20072007年年a a題

13、）題）數(shù)字示波器數(shù)字示波器 （第（第8 8屆屆20072007年年c c題）題）程控濾波器（第程控濾波器（第8 8屆屆20072007年年d d題）題）全國大學生電子設(shè)計競賽培訓高頻類高頻類 調(diào)頻收音機（第五屆調(diào)頻收音機（第五屆20012001年年f f題）題） 單工無線呼叫系統(tǒng)（第單工無線呼叫系統(tǒng)（第7 7屆屆20052005年年d d題）題） 無線識別裝置（第無線識別裝置（第8 8屆屆20072007年年b b題）題）全國大學生電子設(shè)計競賽培訓控制類控制類自動往返電動小汽車（第五屆自動往返電動小汽車（第五屆20012001年年c c題）題）簡易智能電動車（第簡易智能電動車（第6 6屆屆20

14、032003年年e e題）題）液體點滴速度監(jiān)控裝置（第液體點滴速度監(jiān)控裝置（第6 6屆屆20032003年年f f題）題）懸掛運動控制系統(tǒng)（第懸掛運動控制系統(tǒng)（第7 7屆屆20052005年年e e題）題）電動車蹺蹺板（第電動車蹺蹺板（第8 8屆屆20072007年年f f題）題） 全國大學生電子設(shè)計競賽培訓 2009 2009全國大學生電子設(shè)計競賽試題全國大學生電子設(shè)計競賽試題 l 建議為了奪獎的朋友專注自己的強項，做建議為了奪獎的朋友專注自己的強項，做儀器的做作儀器，做通信的做通信，做控儀器的做作儀器，做通信的做通信，做控制的做控制。相信制的做控制。相信20092009年的電子競賽題目年的

15、電子競賽題目絕對會有這些，也許今年的題目會更多，絕對會有這些，也許今年的題目會更多，大概應(yīng)該在大概應(yīng)該在6 68 8個題目，這樣大家的可選個題目，這樣大家的可選擇性就更多了。擇性就更多了。 全國大學生電子設(shè)計競賽培訓如何準備如何準備20072007全國大學生電子設(shè)計競賽全國大學生電子設(shè)計競賽 l 如果你沒有準備就參加電子競賽，那么你如果你沒有準備就參加電子競賽，那么你簡直就是在浪費學校的資源、糟蹋你自己。簡直就是在浪費學校的資源、糟蹋你自己。每年都能在網(wǎng)上聽到很多同學抱怨自己學每年都能在網(wǎng)上聽到很多同學抱怨自己學校有些沒有怎么準備就參加的同學，這些校有些沒有怎么準備就參加的同學，這些學生只是為

16、了將來找工作時在自己的簡歷學生只是為了將來找工作時在自己的簡歷上填上這個經(jīng)歷，其實這些人這種做法是上填上這個經(jīng)歷，其實這些人這種做法是不可取的。那么我們該如何準備呢不可取的。那么我們該如何準備呢? ?我認為我認為需要分為這么幾個部分：需要分為這么幾個部分： 全國大學生電子設(shè)計競賽培訓1.1.團隊的選擇團隊的選擇 l 古人云：古人云：“三個臭皮匠抵過一個諸葛亮三個臭皮匠抵過一個諸葛亮”l 也有人云，一個中國人一條龍，三個中國也有人云，一個中國人一條龍，三個中國人三條蟲人三條蟲 全國大學生電子設(shè)計競賽培訓l一個能在全國大學生電子競賽中得獎的團隊必須具備這樣一個能在全國大學生電子競賽中得獎的團隊必須

17、具備這樣幾個特征幾個特征: : l絕對喜歡電子開發(fā)。在軟件、硬件、論文寫作中各有所長。絕對喜歡電子開發(fā)。在軟件、硬件、論文寫作中各有所長。你想想你想想3 3個只會個只會c c語言的家伙合一起能干什么。語言的家伙合一起能干什么。l要有充足的時間，暑假的時間本來就很短，如果大家不好要有充足的時間，暑假的時間本來就很短，如果大家不好好利用的話，培訓就沒有效果。好利用的話，培訓就沒有效果。l有一個核心人物，他的話在非常時期大家必須絕對服從，有一個核心人物，他的話在非常時期大家必須絕對服從，大部分時間大家可以商量干，但是起爭執(zhí)了，他說了算。大部分時間大家可以商量干，但是起爭執(zhí)了，他說了算。相信這個核心人

18、物很容易體現(xiàn)出來。相信這個核心人物很容易體現(xiàn)出來。l身體要好，病殃殃的樣子不適合干這個，身體要好，病殃殃的樣子不適合干這個，4 4天天3 3夜是個什么夜是個什么概念大家心里要很清楚。概念大家心里要很清楚。l要有堅定的信念，要有獲獎的信心。要有堅定的信念，要有獲獎的信心。l也許參加完電子競賽，你們?nèi)藢⒊蔀橐惠呑拥呐笥?。也許參加完電子競賽，你們?nèi)藢⒊蔀橐惠呑拥呐笥选?全國大學生電子設(shè)計競賽培訓 2.cpu( 2.cpu(單片機單片機) )選型選型 l 有人說：有人說：l 男人選擇東西只選貴的，不選對的；男人選擇東西只選貴的，不選對的； l 女人選東西只選好看的，不選實用的。女人選東西只選好看的

19、，不選實用的。l 假如你想在假如你想在20092009年的全國大學生電子競賽中年的全國大學生電子競賽中得獎，你一定要選擇對的，也就是你最熟悉得獎，你一定要選擇對的，也就是你最熟悉的，而不要選擇貴的，要選擇實用的，而不的，而不要選擇貴的，要選擇實用的，而不是功能天花亂墜的。是功能天花亂墜的。全國大學生電子設(shè)計競賽培訓l cpucpu是電子設(shè)計競賽的核心器件?，F(xiàn)在的是電子設(shè)計競賽的核心器件?，F(xiàn)在的微微處理器處理器很多，如很多，如80518051單片機單片機，avravr單片機單片機，picpic單片機單片機，msp430msp430單片機單片機。但是主流還是。但是主流還是80518051單片機單片

20、機，倒不是說，倒不是說80518051單片機單片機有多好，有多好，而是說它有很多的參考資料、價格便宜、而是說它有很多的參考資料、價格便宜、容易買、強大的開發(fā)系統(tǒng)容易買、強大的開發(fā)系統(tǒng)keilkeil支持。支持。 全國大學生電子設(shè)計競賽培訓l 現(xiàn)在也出了很多的現(xiàn)在也出了很多的80518051增強型單片機，如增強型單片機，如新華龍的新華龍的8051c8051c系列的單片機，這類單片機系列的單片機，這類單片機含有很多的擴充資源，如大量的含有很多的擴充資源，如大量的flash(flash(這這些些flashflash對對lcdlcd字庫很有幫助字庫很有幫助) )、中速、中速ad,daad,da、多定時

21、器、多定時器、pwmpwm等等，這些資源會給開發(fā)帶等等，這些資源會給開發(fā)帶來很多的方便。來很多的方便。全國大學生電子設(shè)計競賽培訓l 假如你選擇假如你選擇80518051單片機單片機作為作為cpucpu，建議選擇，建議選擇c8051fxxx,c8051fxxx,它還有一個特點，速度快，比它還有一個特點，速度快，比傳統(tǒng)傳統(tǒng)80518051單片機單片機快很多倍！假如你擅長快很多倍！假如你擅長avravr單片機單片機，picpic單片機單片機，msp430msp430單片機單片機等單片等單片機，也沒關(guān)系，它們也有各自的優(yōu)點，他機，也沒關(guān)系，它們也有各自的優(yōu)點，他們只所以存在，肯定有一定的合理性，前們只

22、所以存在，肯定有一定的合理性，前提是你一定要對他們的資源了如指掌提是你一定要對他們的資源了如指掌( (如如ram,flashram,flash大少，大少，da,a/dda,a/d精度、速度，定時精度、速度，定時器個數(shù)器個數(shù)),),對他們的軟件開發(fā)環(huán)境絕對熟悉。對他們的軟件開發(fā)環(huán)境絕對熟悉。 全國大學生電子設(shè)計競賽培訓l 時代是變化，技術(shù)是進步的！時代是變化，技術(shù)是進步的！l 現(xiàn)在很多人都對現(xiàn)在很多人都對arm,dsparm,dsp比較感興趣。利用比較感興趣。利用armarm與與dspdsp參加電子競賽也會逐漸提到日程上來，估計今參加電子競賽也會逐漸提到日程上來，估計今年應(yīng)該會有一道關(guān)于高速數(shù)據(jù)

23、處理的的題目，比如年應(yīng)該會有一道關(guān)于高速數(shù)據(jù)處理的的題目，比如高速數(shù)據(jù)采集，高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)鹊?，這樣這兩個東高速數(shù)據(jù)采集，高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)鹊龋@樣這兩個東西會有用到的。所以今年準備上西會有用到的。所以今年準備上arm7arm7，20112011年上年上dspdsp。l cpldcpld/ /fpgafpga這兩個關(guān)于高速數(shù)字邏輯處理的工具，這兩個關(guān)于高速數(shù)字邏輯處理的工具，今年肯定會派上用場，但是它必須和單片機（或今年肯定會派上用場，但是它必須和單片機（或arm7arm7）配合起來使用。）配合起來使用。 全國大學生電子設(shè)計競賽培訓3.3.基本技能準備基本技能準備 l 磨刀不誤砍材功磨刀不誤砍材功l

24、 根基不牢就不要往上爬，爬得越高，摔得越重。根基不牢就不要往上爬，爬得越高，摔得越重。 全國大學生電子設(shè)計競賽培訓l 這個方面，你需要連接常用的電路，如這個方面，你需要連接常用的電路，如高增益放高增益放大電路，跟隨電路，濾波電路的設(shè)計，學習大電路，跟隨電路，濾波電路的設(shè)計，學習protelprotel制圖軟件，會畫電路原理圖，會制圖軟件，會畫電路原理圖，會pcbpcb制板。制板。在準備期間一定要會用萬用板焊接電路，或者用在準備期間一定要會用萬用板焊接電路，或者用三氯化鐵或雙氧水腐蝕電路，這個效果非常好。三氯化鐵或雙氧水腐蝕電路，這個效果非常好。在正式比賽前，一定要團隊在在正式比賽前，一定要團隊

25、在4 4天內(nèi)練習做完至少天內(nèi)練習做完至少一個完整的電子系統(tǒng)，不要以為你能做好各個模一個完整的電子系統(tǒng)，不要以為你能做好各個模塊，但是聯(lián)機調(diào)試你就不一定成功，總是會缺點塊，但是聯(lián)機調(diào)試你就不一定成功，總是會缺點什么，事實證明，大部分的競賽隊失敗就失敗在什么，事實證明，大部分的競賽隊失敗就失敗在最后的聯(lián)機上。最后的聯(lián)機上。 全國大學生電子設(shè)計競賽培訓4.4.基本模塊的準備基本模塊的準備 l 參加電子設(shè)計競賽，離不開一些基本模塊。參加電子設(shè)計競賽，離不開一些基本模塊。像單片機最小系統(tǒng)版、像單片機最小系統(tǒng)版、led,lcdled,lcd子電路，子子電路，子程序。程序。a/da/d，d/ad/a電路，搞

26、控制的總得選好電路，搞控制的總得選好步進電機的型號，驅(qū)動電路，驅(qū)動程序吧，步進電機的型號，驅(qū)動電路，驅(qū)動程序吧，那搞無線的應(yīng)該準備一些常用的通信模塊，那搞無線的應(yīng)該準備一些常用的通信模塊，紅外收發(fā)模塊等等。紅外收發(fā)模塊等等。全國大學生電子設(shè)計競賽培訓l 程序設(shè)計一定最好要用程序設(shè)計一定最好要用c c語言，準備一定要語言，準備一定要充分、比賽一定要堅持到最后充分、比賽一定要堅持到最后( (好得創(chuàng)意會好得創(chuàng)意會在最后一天產(chǎn)生在最后一天產(chǎn)生) )、一定要相信自己的團隊，、一定要相信自己的團隊，相信自己、一定要在比賽前幾天保證好睡相信自己、一定要在比賽前幾天保證好睡眠，體力。眠，體力。 全國大學生電子

27、設(shè)計競賽培訓5.5.需要大量的精力和財力需要大量的精力和財力l 幾年的經(jīng)驗下來，我們發(fā)現(xiàn)做電子設(shè)計競幾年的經(jīng)驗下來，我們發(fā)現(xiàn)做電子設(shè)計競賽實際上對于每個同學來說都是一筆比較賽實際上對于每個同學來說都是一筆比較大的花費，至于是不是物有所值，就要看大的花費，至于是不是物有所值，就要看大家自己的看法了。大家自己的看法了。全國大學生電子設(shè)計競賽培訓l 先祝福大家通過培訓能在在先祝福大家通過培訓能在在20092009全國大學全國大學生電子設(shè)計競賽增長知識，取得好成績。生電子設(shè)計競賽增長知識，取得好成績。 全國大學生電子設(shè)計競賽培訓20072007全國大學生電子設(shè)計競賽培訓全國大學生電子設(shè)計競賽培訓 第二

28、講：電子設(shè)計競賽賽題分析第二講：電子設(shè)計競賽賽題分析 全國大學生電子設(shè)計競賽培訓l 縱觀歷屆賽題，大致可分為以下四類：縱觀歷屆賽題，大致可分為以下四類：l (1)(1)基本電路基本電路l 此類賽題有：此類賽題有：“簡易數(shù)控直流電源簡易數(shù)控直流電源”“”“測量放大測量放大器器”，“高效率音頻功率放大器高效率音頻功率放大器”。l (2)(2)測量儀器測量儀器l 此類賽題有：此類賽題有：“實用信號源的設(shè)計與制作實用信號源的設(shè)計與制作”，“簡易電阻、電容、電感測試儀簡易電阻、電容、電感測試儀”，“簡易數(shù)字簡易數(shù)字頻率計頻率計”，“數(shù)字式工頻有效值多用表數(shù)字式工頻有效值多用表”，“頻頻率特性測試儀率特性

29、測試儀”，“波形發(fā)生器波形發(fā)生器”，“簡易數(shù)字簡易數(shù)字存儲示波器存儲示波器”。全國大學生電子設(shè)計競賽培訓l (3) (3)通信設(shè)備通信設(shè)備l 此類賽題有：此類賽題有：“簡易無線電遙控系簡易無線電遙控系統(tǒng)統(tǒng)”“”“調(diào)幅廣播接收機調(diào)幅廣播接收機”，“短波調(diào)頻接短波調(diào)頻接收機收機”，“調(diào)頻收音機調(diào)頻收音機”、“數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)”l (4)(4)其他其他l 如如“水溫控制系統(tǒng)水溫控制系統(tǒng)”，“自動往返電動小自動往返電動小汽車汽車”，“數(shù)字化語音存儲與回放系統(tǒng)數(shù)字化語音存儲與回放系統(tǒng)”，“多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)”。 全國大學生電子設(shè)計競賽培訓l 不難看出，后三類的賽題都屆于

30、電子系統(tǒng)不難看出，后三類的賽題都屆于電子系統(tǒng)設(shè)計的課題。即使是基本電路類賽題，例設(shè)計的課題。即使是基本電路類賽題，例如測量放大器，其控制功能亦相當復雜，如測量放大器，其控制功能亦相當復雜，設(shè)計時候也應(yīng)按系統(tǒng)設(shè)計的方法完成。所設(shè)計時候也應(yīng)按系統(tǒng)設(shè)計的方法完成。所以有必要先對電子系統(tǒng)的設(shè)計方法做一個以有必要先對電子系統(tǒng)的設(shè)計方法做一個簡要的介紹。簡要的介紹。 全國大學生電子設(shè)計競賽培訓電子系統(tǒng)設(shè)計的基本方法電子系統(tǒng)設(shè)計的基本方法 l 電子系統(tǒng)的設(shè)計方法有自頂向下、自底向上以及電子系統(tǒng)的設(shè)計方法有自頂向下、自底向上以及自頂向下與自底向上相結(jié)合的設(shè)計方法。自頂向下與自底向上相結(jié)合的設(shè)計方法。l 自頂向

31、下方法的特點是將系統(tǒng)按自頂向下方法的特點是將系統(tǒng)按“系統(tǒng)系統(tǒng)子系子系統(tǒng)統(tǒng)功能模塊功能模塊( (或稱部件或稱部件)單元電路單元電路元、元、器件器件版圖版圖”這樣的過程來設(shè)計。如下圖中左這樣的過程來設(shè)計。如下圖中左邊箭頭所示。自底向上的方法則相反，按邊箭頭所示。自底向上的方法則相反，按“元器元器件件( (版圖版圖)單元電路單元電路功能模塊功能模塊子系子系統(tǒng)統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)”這樣的過程來設(shè)計。這樣的過程來設(shè)計。 全國大學生電子設(shè)計競賽培訓全國大學生電子設(shè)計競賽培訓l 自頂向下法從系統(tǒng)級設(shè)計開始，首先根據(jù)設(shè)計課自頂向下法從系統(tǒng)級設(shè)計開始，首先根據(jù)設(shè)計課題中對系統(tǒng)的指標要求，將系統(tǒng)的行為題中對系統(tǒng)的指標要求，

32、將系統(tǒng)的行為( (功能功能) )全全面、準確地描述出來，然后根據(jù)該系統(tǒng)應(yīng)具備的面、準確地描述出來，然后根據(jù)該系統(tǒng)應(yīng)具備的各項功能將系統(tǒng)劃分和定義為若干個適當規(guī)模的、各項功能將系統(tǒng)劃分和定義為若干個適當規(guī)模的、能夠?qū)崿F(xiàn)某一功能且相對獨立的子系統(tǒng)，全面、能夠?qū)崿F(xiàn)某一功能且相對獨立的子系統(tǒng)，全面、準確地描述它們的功能準確地描述它們的功能( (即輸入、輸出關(guān)系即輸入、輸出關(guān)系) )及相及相互之間的聯(lián)系，這項任務(wù)完成之后、就設(shè)計或選互之間的聯(lián)系，這項任務(wù)完成之后、就設(shè)計或選用一些部件去組成實現(xiàn)這些既定功能的子系統(tǒng)。用一些部件去組成實現(xiàn)這些既定功能的子系統(tǒng)。最后進行元件級的設(shè)計，即選用適當?shù)脑嵶詈筮M

33、行元件級的設(shè)計，即選用適當?shù)脑崿F(xiàn)前面所設(shè)計的各個部件。現(xiàn)前面所設(shè)計的各個部件。全國大學生電子設(shè)計競賽培訓l 自頂向下法是一種概念驅(qū)動的設(shè)計方法，自頂向下法是一種概念驅(qū)動的設(shè)計方法，該方法要求在整個設(shè)計中盡量運用概念該方法要求在整個設(shè)計中盡量運用概念( (即即抽象抽象) )去描述和分析設(shè)計對象，而不要過早去描述和分析設(shè)計對象，而不要過早地考慮實現(xiàn)該設(shè)計的具體電路、元器件和地考慮實現(xiàn)該設(shè)計的具體電路、元器件和工藝。以便抓住主要矛盾，避免糾纏在具工藝。以便抓住主要矛盾，避免糾纏在具體細節(jié)上，這樣才能控制住設(shè)計的復雜性。體細節(jié)上，這樣才能控制住設(shè)計的復雜性。 全國大學生電子設(shè)計競賽培訓l 自底向

34、上的方法與其相反，它是根據(jù)要實自底向上的方法與其相反，它是根據(jù)要實現(xiàn)的系統(tǒng)的各個功能的要求，先從可用的現(xiàn)的系統(tǒng)的各個功能的要求，先從可用的元件中選出合用的，設(shè)計成一個個部件，元件中選出合用的，設(shè)計成一個個部件，當一個部件不能直接實現(xiàn)系統(tǒng)的某個功能當一個部件不能直接實現(xiàn)系統(tǒng)的某個功能時，就須由多個部件組成子系統(tǒng)去實現(xiàn)該時，就須由多個部件組成子系統(tǒng)去實現(xiàn)該功能，直至系統(tǒng)所要求的全部功能都能實功能，直至系統(tǒng)所要求的全部功能都能實現(xiàn)為止?，F(xiàn)為止。全國大學生電子設(shè)計競賽培訓l 顯然，由于在設(shè)計過程中，部件設(shè)計在先，設(shè)計顯然，由于在設(shè)計過程中，部件設(shè)計在先，設(shè)計人員的思想將受限于這些所設(shè)計出的或選用的現(xiàn)人

35、員的思想將受限于這些所設(shè)計出的或選用的現(xiàn)成部件，便不容易實現(xiàn)系統(tǒng)化的、清晰易懂以及成部件，便不容易實現(xiàn)系統(tǒng)化的、清晰易懂以及可靠性高、可維護性好的設(shè)計?？煽啃愿?、可維護性好的設(shè)計。l 因此在現(xiàn)代設(shè)計中普遍采用自頂向下法。但自底因此在現(xiàn)代設(shè)計中普遍采用自頂向下法。但自底向上法也并非完全無用武之地，它在系統(tǒng)的組裝向上法也并非完全無用武之地，它在系統(tǒng)的組裝和測試過程中卻是行之有效的。此外、在以和測試過程中卻是行之有效的。此外、在以ipip核核為基礎(chǔ)的為基礎(chǔ)的vlsivlsi片上系統(tǒng)的設(shè)計中也得到重視和采片上系統(tǒng)的設(shè)計中也得到重視和采用。用。 全國大學生電子設(shè)計競賽培訓l 自頂向下法的要領(lǐng)在于整個設(shè)計

36、件概念上自頂向下法的要領(lǐng)在于整個設(shè)計件概念上的演化從頂層到底層應(yīng)當逐步由概括到展的演化從頂層到底層應(yīng)當逐步由概括到展開，由粗略到精細。只有當整個設(shè)計在概開，由粗略到精細。只有當整個設(shè)計在概念上得到驗證與優(yōu)化后，才能考慮念上得到驗證與優(yōu)化后，才能考慮“采用采用什么電路、元器件和工藝去實現(xiàn)該設(shè)計什么電路、元器件和工藝去實現(xiàn)該設(shè)計”這類具體問題。這類具體問題。 全國大學生電子設(shè)計競賽培訓l 此外，設(shè)計人員在運用該方法時還必須遵此外，設(shè)計人員在運用該方法時還必須遵循下列原則，方能得到一個系統(tǒng)化的、清循下列原則，方能得到一個系統(tǒng)化的、清晰易懂的以及可靠性高、可維護性好的設(shè)晰易懂的以及可靠性高、可維護性好

37、的設(shè)計：計：l (1)(1)正確性和完備性原則正確性和完備性原則 l 該方法要求在每一級該方法要求在每一級( (層層) )的設(shè)計完成后。的設(shè)計完成后。都必須對設(shè)計的正確性和完備性進行反復都必須對設(shè)計的正確性和完備性進行反復的過細檢查、即儉查指標所要求的各項功的過細檢查、即儉查指標所要求的各項功能是否都實現(xiàn)了，且留有必要的余地，最能是否都實現(xiàn)了，且留有必要的余地，最后還要對設(shè)計進行適當?shù)膬?yōu)化。后還要對設(shè)計進行適當?shù)膬?yōu)化。全國大學生電子設(shè)計競賽培訓l (2)(2)模塊化、結(jié)構(gòu)化原則模塊化、結(jié)構(gòu)化原則 l 每個子系統(tǒng)、部件或子部件應(yīng)設(shè)計成在功每個子系統(tǒng)、部件或子部件應(yīng)設(shè)計成在功能上相對獨立的模塊，即

38、每個模塊均有明能上相對獨立的模塊，即每個模塊均有明確的可獨立完成的功能，而且對整個模塊確的可獨立完成的功能，而且對整個模塊內(nèi)部進行修改時不應(yīng)影響其他的模塊。子內(nèi)部進行修改時不應(yīng)影響其他的模塊。子系統(tǒng)之間、部件之間或者子部件之間的聯(lián)系統(tǒng)之間、部件之間或者子部件之間的聯(lián)系形式應(yīng)當與結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計中模塊間的系形式應(yīng)當與結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計中模塊間的聯(lián)系形式相仿。聯(lián)系形式相仿。l 全國大學生電子設(shè)計競賽培訓l (3)(3)問題不下放原則問題不下放原則 l 在某一級的設(shè)計中如果遇到問題時，必須在某一級的設(shè)計中如果遇到問題時，必須將其解決了才能進行下一級將其解決了才能進行下一級( (層層) )的設(shè)計，的設(shè)計，切

39、不可把上一級切不可把上一級( (層層) )的問題留到下一級的問題留到下一級( (層層) )去解決。去解決。全國大學生電子設(shè)計競賽培訓l (4)(4)高層主導原則高層主導原則 l 在底層遇到的問題找不到解決辦法時，必在底層遇到的問題找不到解決辦法時，必須退回到它的上一級須退回到它的上一級( (層層) )去甚至再上一級去甚至再上一級去，通過修改上一級的設(shè)計來減輕下一級去，通過修改上一級的設(shè)計來減輕下一級設(shè)計的困難或找出上一級設(shè)計中未發(fā)現(xiàn)的設(shè)計的困難或找出上一級設(shè)計中未發(fā)現(xiàn)的錯誤并將其解決，才是正確的解決問題的錯誤并將其解決，才是正確的解決問題的策略。策略。全國大學生電子設(shè)計競賽培訓l (5)(5)

40、直觀性、清晰性原則直觀性、清晰性原則 l 設(shè)計上不主張采用那些使人難以理解的訣竅和技設(shè)計上不主張采用那些使人難以理解的訣竅和技巧，應(yīng)當在實際的設(shè)計中和文檔中直觀、清晰地巧，應(yīng)當在實際的設(shè)計中和文檔中直觀、清晰地反映出設(shè)計者的思路。設(shè)計文檔的組織與表達應(yīng)反映出設(shè)計者的思路。設(shè)計文檔的組織與表達應(yīng)當具有高度的條理性與簡潔明了性。一個可懂性當具有高度的條理性與簡潔明了性。一個可懂性好的設(shè)計，不僅使得同一項目組的設(shè)計人員之間好的設(shè)計，不僅使得同一項目組的設(shè)計人員之間的交流方便、高效，而且使今后系統(tǒng)的修改、升的交流方便、高效，而且使今后系統(tǒng)的修改、升級和維修大為方便，即達到可維護性好的目的。級和維修大為

41、方便，即達到可維護性好的目的。全國大學生電子設(shè)計競賽培訓l 綜上所述，進行一項大型、復雜系統(tǒng)設(shè)計綜上所述，進行一項大型、復雜系統(tǒng)設(shè)計的過程，實際上是一個在自頂向下的過程的過程，實際上是一個在自頂向下的過程中還包括了由底層回到上層進行修改的多中還包括了由底層回到上層進行修改的多次反復的過程，如下圖所示。次反復的過程，如下圖所示。 全國大學生電子設(shè)計競賽培訓全國大學生電子設(shè)計競賽培訓l 實際上，為了節(jié)約設(shè)計時間，保證設(shè)計質(zhì)量，元實際上，為了節(jié)約設(shè)計時間，保證設(shè)計質(zhì)量，元器件、單元電路、模塊甚至功能塊都不必由系統(tǒng)器件、單元電路、模塊甚至功能塊都不必由系統(tǒng)設(shè)計者一一進行設(shè)計，而可以利用某些成熟的、設(shè)計

42、者一一進行設(shè)計，而可以利用某些成熟的、經(jīng)過考驗的設(shè)計。經(jīng)過考驗的設(shè)計。 因此，對一般現(xiàn)代化的系統(tǒng)設(shè)因此，對一般現(xiàn)代化的系統(tǒng)設(shè)計，設(shè)計者采用自頂向下的設(shè)計方法，只需設(shè)計計，設(shè)計者采用自頂向下的設(shè)計方法，只需設(shè)計到模塊或功能塊為止，尤其是到模塊或功能塊為止，尤其是ipip技術(shù)的發(fā)展，某技術(shù)的發(fā)展，某些成熟的子系統(tǒng)也可在系統(tǒng)設(shè)計時選用。換言之，些成熟的子系統(tǒng)也可在系統(tǒng)設(shè)計時選用。換言之，這是一種自頂向下自底向上相結(jié)合的設(shè)計方法，這是一種自頂向下自底向上相結(jié)合的設(shè)計方法，或者說是一種基子模塊或或者說是一種基子模塊或ipip技術(shù)的自頂向下的設(shè)技術(shù)的自頂向下的設(shè)計方法。計方法。 全國大學生電子設(shè)計競賽培訓

43、電子系統(tǒng)設(shè)計的一般步驟電子系統(tǒng)設(shè)計的一般步驟 l 一般情況下，電子系統(tǒng)設(shè)計約需經(jīng)過以下一般情況下，電子系統(tǒng)設(shè)計約需經(jīng)過以下五步：審題，方案論證，單元設(shè)計，組裝五步：審題，方案論證，單元設(shè)計，組裝調(diào)測和總結(jié)報告。調(diào)測和總結(jié)報告。 全國大學生電子設(shè)計競賽培訓審題審題 l 無論采用自頂向下還是自頂向下與自底向無論采用自頂向下還是自頂向下與自底向上相結(jié)合的設(shè)計方法，設(shè)計的第一步總是上相結(jié)合的設(shè)計方法，設(shè)計的第一步總是審題，即對設(shè)計課題作認真的分析，而在審題，即對設(shè)計課題作認真的分析，而在未將競賽題充分未將競賽題充分“吃透吃透”以前，千萬不要以前，千萬不要匆匆動手設(shè)計。特別要注意不要選取與自匆匆動手設(shè)計

44、。特別要注意不要選取與自己的背景知識相差太遠的賽題，因為競賽己的背景知識相差太遠的賽題，因為競賽只有只有4 4天時間，每一分鐘都十分寶貴，是輕天時間，每一分鐘都十分寶貴，是輕易返工不得的。易返工不得的。全國大學生電子設(shè)計競賽培訓l 必須將題意理解清楚，明確題目要求我們必須將題意理解清楚，明確題目要求我們“做什么做什么?”?”以及以及“做到何種程度做到何種程度?”?”，即，即明確所要設(shè)計的系統(tǒng)的功能、性能、技術(shù)明確所要設(shè)計的系統(tǒng)的功能、性能、技術(shù)指標及要求。對賽題中每一個細節(jié)都不能指標及要求。對賽題中每一個細節(jié)都不能放過，來不得半點含糊，否則將有偏題或放過，來不得半點含糊，否則將有偏題或漏題的危

45、險。漏題的危險。 全國大學生電子設(shè)計競賽培訓l 例如例如19991999年年a a題題“測量放大器測量放大器”中要求其增中要求其增益的步進為益的步進為1 1，有人為了使電路簡單，將其，有人為了使電路簡單，將其設(shè)計為增益在設(shè)計為增益在1 19 9范圍內(nèi)步進為范圍內(nèi)步進為1 1、在、在l0l09l)9l)范圍內(nèi)步進為范圍內(nèi)步進為l0l0，在，在l00l00900900范圍內(nèi)步范圍內(nèi)步進為進為100100，這種設(shè)計的考慮有其合理的地方，這種設(shè)計的考慮有其合理的地方，但與題目的要求不符；但與題目的要求不符；全國大學生電子設(shè)計競賽培訓l 再如再如20012001年年b b題題“簡易數(shù)字序儲示波器簡易數(shù)字

46、序儲示波器”發(fā)發(fā)揮部分的要求中，要求顯示存儲的波形時揮部分的要求中，要求顯示存儲的波形時能在屏幕上移動，原意是指將存儲器的存能在屏幕上移動，原意是指將存儲器的存儲深度加大一倍，但只顯示其小的一半，儲深度加大一倍，但只顯示其小的一半，通過改變顯示的首地址實現(xiàn)波形移動的功通過改變顯示的首地址實現(xiàn)波形移動的功能，有的同學采用改變采樣速率，在不增能，有的同學采用改變采樣速率，在不增加存儲深度的前提下，改變所顯示的波形加存儲深度的前提下，改變所顯示的波形的寬度的方法實現(xiàn)此功能，雖然這種方法的寬度的方法實現(xiàn)此功能，雖然這種方法有一定創(chuàng)意，但對題意的理解卻是錯誤。有一定創(chuàng)意，但對題意的理解卻是錯誤。 全國大

47、學生電子設(shè)計競賽培訓方案論證方案論證 l 弄清弄清“做什么做什么?”?”以及以及“做到何種程度做到何種程度?”?”后，就要后，就要考慮怎樣做了？這需要對完成該任務(wù)的方法充分地考慮怎樣做了？這需要對完成該任務(wù)的方法充分地調(diào)研，查閱有關(guān)資料：一般而言，光光參考教科書調(diào)研，查閱有關(guān)資料：一般而言，光光參考教科書是不夠的，因為教科書上所介紹的通常只是一些基是不夠的，因為教科書上所介紹的通常只是一些基本原理，與實際使用的電路和系統(tǒng)還有一些差別，本原理，與實際使用的電路和系統(tǒng)還有一些差別，而且常常不能反映最新的科技成果。所以建議到文而且常常不能反映最新的科技成果。所以建議到文獻資料中去查找，最好能通過網(wǎng)絡(luò)

48、來檢索，可以參獻資料中去查找，最好能通過網(wǎng)絡(luò)來檢索，可以參照一些與設(shè)計題目相同或相近的產(chǎn)品或以往賽題所照一些與設(shè)計題目相同或相近的產(chǎn)品或以往賽題所使用的方法，但要注意這些方法的使用條件與賽題使用的方法，但要注意這些方法的使用條件與賽題是否相符，賽題所要求的性能指標是否能達到，對是否相符，賽題所要求的性能指標是否能達到，對于可以采用的各種方法，須認真比較它們的憂缺點，于可以采用的各種方法，須認真比較它們的憂缺點，特別要注意討論設(shè)計的可行性。特別要注意討論設(shè)計的可行性。全國大學生電子設(shè)計競賽培訓l 這里所說的可行性包括這樣幾方面：這里所說的可行性包括這樣幾方面：l (1)(1)所使用的器件能否保證

49、供應(yīng)，價格如所使用的器件能否保證供應(yīng)，價格如何？何？l (2)(2)設(shè)計的難度如何？自己的知識與能力設(shè)計的難度如何？自己的知識與能力能否能勝任？能否能勝任？l (3)(3)工作量如何？工作量如何？4 4天時間能否完成？天時間能否完成？l (4)(4)有無進一步發(fā)揮的余地？有無進一步發(fā)揮的余地？l 對上述問題經(jīng)過充分、細致的年慮和分析對上述問題經(jīng)過充分、細致的年慮和分析比較后，擬訂較切實可行的方案。比較后，擬訂較切實可行的方案。 全國大學生電子設(shè)計競賽培訓初步方案應(yīng)包含內(nèi)容初步方案應(yīng)包含內(nèi)容l (1) (1)系統(tǒng)的外部特性系統(tǒng)的外部特性系統(tǒng)有哪些主要系統(tǒng)有哪些主要功能以及輸入和輸出功能以及輸入和

50、輸出? ?它們各是什么物理量？它們各是什么物理量？有何特征有何特征? ?相互之間是什么關(guān)系：其來源或相互之間是什么關(guān)系：其來源或負載是什么負載是什么? ?對系統(tǒng)的信號源和負載有何要對系統(tǒng)的信號源和負載有何要求求? ?以以 “ “簡易數(shù)字頻率計簡易數(shù)字頻率計”的設(shè)計為例，的設(shè)計為例，根據(jù)題目給定的技術(shù)要求，將被測信號幅根據(jù)題目給定的技術(shù)要求，將被測信號幅度確定為度確定為0.02v0.02v，頻率為，頻率為0.1hz0.1hz10mhz10mhz的正的正弦信號，分析可知，這是一個適中的、比弦信號，分析可知，這是一個適中的、比較容易實現(xiàn)的指標。較容易實現(xiàn)的指標。全國大學生電子設(shè)計競賽培訓l 請注意，

51、該題的多項要求中。被測信號的幅度為請注意，該題的多項要求中。被測信號的幅度為0.50.55v5v，這里選擇，這里選擇0.02v0.02v是考慮了對靈敏度的發(fā)是考慮了對靈敏度的發(fā)揮。如果競賽時先不考慮發(fā)揮的要求僅就基本要揮。如果競賽時先不考慮發(fā)揮的要求僅就基本要求來設(shè)計，待基本要求實現(xiàn)后再考慮發(fā)揮的要求，求來設(shè)計，待基本要求實現(xiàn)后再考慮發(fā)揮的要求，則則4 4天的時間通常是不夠的，尤其像該指標是影響天的時間通常是不夠的，尤其像該指標是影響輸入通道放大器增益和噪聲系數(shù)的參數(shù)，如果改輸入通道放大器增益和噪聲系數(shù)的參數(shù)，如果改變，一切又將重新設(shè)計。所以在競賽時宜將基本變，一切又將重新設(shè)計。所以在競賽時宜

52、將基本要求和發(fā)揮要求一并考慮。但若參賽者能力不夠，要求和發(fā)揮要求一并考慮。但若參賽者能力不夠，僅將自己的目標鎖定在基本要求上，則應(yīng)將被測僅將自己的目標鎖定在基本要求上，則應(yīng)將被測信號的幅度確定為信號的幅度確定為0.50.55v5v，這樣，設(shè)計的難度將，這樣，設(shè)計的難度將減少很多。減少很多。全國大學生電子設(shè)計競賽培訓l 以上這一步可以稱之為系統(tǒng)級設(shè)計中的行為以上這一步可以稱之為系統(tǒng)級設(shè)計中的行為描述與設(shè)計，它是系統(tǒng)級設(shè)計的第一步。描述與設(shè)計，它是系統(tǒng)級設(shè)計的第一步。 全國大學生電子設(shè)計競賽培訓l (2)(2)系統(tǒng)的內(nèi)部特性系統(tǒng)的內(nèi)部特性實現(xiàn)系統(tǒng)功能的基本原理、實現(xiàn)系統(tǒng)功能的基本原理、基本框圖、系

53、統(tǒng)的基本控制流程。注意此時的方基本框圖、系統(tǒng)的基本控制流程。注意此時的方框圖通常只要畫出一些子系統(tǒng)，以及各子系統(tǒng)之框圖通常只要畫出一些子系統(tǒng)，以及各子系統(tǒng)之間的接口要求。例如間的接口要求。例如“簡易數(shù)字頻率計簡易數(shù)字頻率計”的設(shè)計的設(shè)計中就將系統(tǒng)劃分為輸入通道、多周期同步等精度中就將系統(tǒng)劃分為輸入通道、多周期同步等精度測量頻率計的核心結(jié)構(gòu)、鍵盤開關(guān)旋扭以及測量頻率計的核心結(jié)構(gòu)、鍵盤開關(guān)旋扭以及l(fā)edled數(shù)數(shù)碼顯示器一般說來，這些子系統(tǒng)有數(shù)字子系統(tǒng)、碼顯示器一般說來，這些子系統(tǒng)有數(shù)字子系統(tǒng)、模擬子系統(tǒng)、計算機模擬子系統(tǒng)、計算機( (單片機、單片機、dsp)dsp)子系統(tǒng)、電源子系統(tǒng)、電源子系統(tǒng)

54、、時鐘子系統(tǒng)等類型。這是系統(tǒng)級設(shè)計中子系統(tǒng)、時鐘子系統(tǒng)等類型。這是系統(tǒng)級設(shè)計中的第二步：結(jié)構(gòu)描述與設(shè)計。的第二步：結(jié)構(gòu)描述與設(shè)計。全國大學生電子設(shè)計競賽培訓l 這一步中最關(guān)鍵之處是確定系統(tǒng)的實現(xiàn)技這一步中最關(guān)鍵之處是確定系統(tǒng)的實現(xiàn)技術(shù)。術(shù)。全國大學生電子設(shè)計競賽培訓l 一個系統(tǒng)可以用模擬技術(shù)完成，也可以用數(shù)字技一個系統(tǒng)可以用模擬技術(shù)完成，也可以用數(shù)字技術(shù)完成，一般說來，用數(shù)字技術(shù)實現(xiàn)有以下優(yōu)點：術(shù)完成，一般說來，用數(shù)字技術(shù)實現(xiàn)有以下優(yōu)點：l 數(shù)字系統(tǒng)對元器件參數(shù)的依賴較少，系統(tǒng)數(shù)字系統(tǒng)對元器件參數(shù)的依賴較少，系統(tǒng)的抗干擾性較強，一般情況下，只要設(shè)計的邏輯的抗干擾性較強，一般情況下，只要設(shè)計的邏

55、輯正確，成功的可能性較大；而模擬系統(tǒng)對元器件正確，成功的可能性較大；而模擬系統(tǒng)對元器件的要求較高，且影響系統(tǒng)性能的因素很多，雖然的要求較高，且影響系統(tǒng)性能的因素很多，雖然通常所使用的器件量較少，但調(diào)試比較困難，設(shè)通常所使用的器件量較少，但調(diào)試比較困難，設(shè)計人員如無較豐富的實踐經(jīng)驗，很難設(shè)計出指標計人員如無較豐富的實踐經(jīng)驗，很難設(shè)計出指標完善且穩(wěn)定可靠的系統(tǒng)；完善且穩(wěn)定可靠的系統(tǒng)；l 全國大學生電子設(shè)計競賽培訓l 目前數(shù)字電路的集成工藝已經(jīng)相當?shù)某赡壳皵?shù)字電路的集成工藝已經(jīng)相當?shù)某墒?、集成?guī)模已達每片數(shù)十萬門、熟、集成規(guī)模已達每片數(shù)十萬門、100100萬門萬門的超大規(guī)模集成芯片也已問世，各種可編

56、的超大規(guī)模集成芯片也已問世，各種可編程邏輯器件以及單片機的應(yīng)用已很普遍，程邏輯器件以及單片機的應(yīng)用已很普遍，這樣就使得系統(tǒng)的器件量大大減少，而模這樣就使得系統(tǒng)的器件量大大減少，而模擬集成電路還遠達不到此水平；擬集成電路還遠達不到此水平；全國大學生電子設(shè)計競賽培訓l 現(xiàn)代的復雜系統(tǒng)幾乎都離不開用計算機現(xiàn)代的復雜系統(tǒng)幾乎都離不開用計算機處理、而用計算機處理的只能是數(shù)字信號，處理、而用計算機處理的只能是數(shù)字信號，因此用數(shù)字方法設(shè)計的系統(tǒng)無論在質(zhì)量、因此用數(shù)字方法設(shè)計的系統(tǒng)無論在質(zhì)量、精度、可靠性還是成本方面都比用模擬方精度、可靠性還是成本方面都比用模擬方法設(shè)計的系統(tǒng)優(yōu)越，數(shù)字電視、數(shù)字電話法設(shè)計的系

57、統(tǒng)優(yōu)越，數(shù)字電視、數(shù)字電話的出現(xiàn)就是一個很好的證明。的出現(xiàn)就是一個很好的證明。l 全國大學生電子設(shè)計競賽培訓l 當然，由于數(shù)字電路本身的局限，在微弱信號、當然，由于數(shù)字電路本身的局限，在微弱信號、高速信號和大功率信號的處理方面還不能適應(yīng)，高速信號和大功率信號的處理方面還不能適應(yīng)，但可以先將這些信號變換成數(shù)字系統(tǒng)能適應(yīng)的信但可以先將這些信號變換成數(shù)字系統(tǒng)能適應(yīng)的信號，再用數(shù)字技術(shù)去處理，所以現(xiàn)代大多數(shù)的電號，再用數(shù)字技術(shù)去處理，所以現(xiàn)代大多數(shù)的電子系統(tǒng)的主體都已是數(shù)字系統(tǒng)。另一方面，用數(shù)子系統(tǒng)的主體都已是數(shù)字系統(tǒng)。另一方面，用數(shù)字技術(shù)和傳統(tǒng)模擬技術(shù)處理的原理通常差別很大，字技術(shù)和傳統(tǒng)模擬技術(shù)處理

58、的原理通常差別很大，有些處理方法直接來自對系統(tǒng)數(shù)學模型的分析和有些處理方法直接來自對系統(tǒng)數(shù)學模型的分析和研究，往往需要使用數(shù)字信號處理等新的知識，研究，往往需要使用數(shù)字信號處理等新的知識，有許多新的處理方法正等著我們?nèi)パ芯块_發(fā)，例有許多新的處理方法正等著我們?nèi)パ芯块_發(fā)，例如現(xiàn)在很受關(guān)注的如現(xiàn)在很受關(guān)注的“軟件無線電軟件無線電”就是一例。就是一例。全國大學生電子設(shè)計競賽培訓l 因此，在確定系統(tǒng)方案時應(yīng)盡量考慮用因此，在確定系統(tǒng)方案時應(yīng)盡量考慮用數(shù)字技術(shù)實現(xiàn)，在比如以下幾個設(shè)計題中，數(shù)字技術(shù)實現(xiàn)，在比如以下幾個設(shè)計題中，簡易數(shù)字式頻率計、簡易數(shù)字存儲示波器、簡易數(shù)字式頻率計、簡易數(shù)字存儲示波器、數(shù)

59、字式工頻有效值多用表等必須使用數(shù)字數(shù)字式工頻有效值多用表等必須使用數(shù)字技術(shù)，低頻功率放大器必須使用模擬技術(shù)，技術(shù)，低頻功率放大器必須使用模擬技術(shù)，其余的設(shè)計題則兩種技術(shù)皆可，必須認真其余的設(shè)計題則兩種技術(shù)皆可，必須認真地分析，究竟用哪一種技術(shù)較為有利。地分析，究竟用哪一種技術(shù)較為有利。 全國大學生電子設(shè)計競賽培訓單元設(shè)計單元設(shè)計l 在經(jīng)過方案論證的基礎(chǔ)上，就可以進行單元在經(jīng)過方案論證的基礎(chǔ)上，就可以進行單元模塊的設(shè)計了，這個時候，一個人的基本功模塊的設(shè)計了，這個時候，一個人的基本功是不是扎實就能夠很好的體現(xiàn)出來，單元電是不是扎實就能夠很好的體現(xiàn)出來，單元電路設(shè)計的好壞，焊接的好壞，編程的周密性

60、路設(shè)計的好壞，焊接的好壞，編程的周密性等等的問題都會在這個部分表現(xiàn)無疑。等等的問題都會在這個部分表現(xiàn)無疑。全國大學生電子設(shè)計競賽培訓l 自然，不主張大家在競賽那幾天去重新制自然，不主張大家在競賽那幾天去重新制作單元電路，這些單元電路必須在暑假期作單元電路，這些單元電路必須在暑假期間大家就好準備好，并把這些電路搞懂、間大家就好準備好，并把這些電路搞懂、搞熟，這樣競賽的時候，只需要根據(jù)題目搞熟，這樣競賽的時候，只需要根據(jù)題目作適當?shù)母膭泳涂梢灾苯永昧?。作適當?shù)母膭泳涂梢灾苯永昧?。全國大學生電子設(shè)計競賽培訓組裝調(diào)測組裝調(diào)測l 設(shè)計完畢，進入裝配、調(diào)試階段，這是大設(shè)計完畢，進入裝配、調(diào)試階段，這是