全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽培訓(xùn)教程

前言

本書是“全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽訓(xùn)練教程”的修訂版。本教程從2005年出版以來已多次印刷，一直是全國各大專院校大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽訓(xùn)練的首選教材之一。隨著全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的深入和發(fā)展，近幾年來。特別是從2005年至2007年，電子設(shè)計(jì)競賽從題目要求的深度和難度都有很大的提高。2009年對于競賽規(guī)則與要求也出現(xiàn)了一些變化，如對“最小系統(tǒng)”的定義，以及對“性價(jià)比”與“系統(tǒng)功耗”的指標(biāo)要求等。為適應(yīng)新形勢下全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的要求與特點(diǎn)，需要對學(xué)生的訓(xùn)練方法與要求進(jìn)行調(diào)整。本書是針對新形勢下全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的特點(diǎn)和需要，為高等院校電子信息工程、通信工程、自動化和電氣控制類專業(yè)學(xué)生編寫的電子設(shè)計(jì)競賽培訓(xùn)教材。本書詳細(xì)介紹了全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的組織與培訓(xùn)方法，仔細(xì)分析了往屆賽題與設(shè)計(jì)方案，全面探討了微控制器選型與最小系統(tǒng)、微控制器外圍電路、主要單元電路、傳感器電路的設(shè)計(jì)與制作，以及電子設(shè)計(jì)競賽設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告寫作訓(xùn)練要求。本書的特點(diǎn)是以全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽所涉及的知識點(diǎn)為基礎(chǔ)，內(nèi)容豐富實(shí)用，敘述簡潔清晰，工程性強(qiáng)，突出了設(shè)計(jì)與制作電子設(shè)計(jì)競賽作品的基本方法，注重培養(yǎng)學(xué)生綜合分析、開發(fā)創(chuàng)新、競賽設(shè)計(jì)與制作的能力。本書還可以作為參加各類電子制作、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)參考書，以及電子工程技術(shù)人員進(jìn)行電子電路設(shè)計(jì)與制作的參考書。全書共分7章，第1章為電子設(shè)計(jì)競賽的組織與培訓(xùn)，介紹了電子設(shè)計(jì)競賽章程、命題原則和要求，以及賽題類型、賽前培訓(xùn)的整體安排、理論課程培訓(xùn)、制作技能培訓(xùn)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作訓(xùn)練的基本要求、賽前賽題分析、元器件準(zhǔn)備等方法，還包括競賽過程中應(yīng)注意的一些問題。第2章為往屆賽題分析與方案設(shè)計(jì)訓(xùn)練，介紹了電子設(shè)計(jì)競賽系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，以及電源類賽題、信號源類賽題、無線電類賽題、放大器類賽題、儀器儀表類賽題、數(shù)據(jù)采集與處理類賽題和控制類賽題的分析與設(shè)計(jì)方案實(shí)例。

內(nèi)容概要

本書是針對新形勢下全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的特點(diǎn)和需要，為高等院校電子信息工程、通信工程、自動化及電氣控制類專業(yè)學(xué)生編寫的培訓(xùn)教材。全書共分7章，內(nèi)容包括：電子設(shè)計(jì)競賽的組織與培訓(xùn)，往屆賽題分析與方案設(shè)計(jì)訓(xùn)練，微控制器選型與最小系統(tǒng)制作訓(xùn)練，微控制器外圍電路設(shè)計(jì)與制作訓(xùn)練，主要單元電路設(shè)計(jì)與制作訓(xùn)練，傳感器電路設(shè)計(jì)與制作訓(xùn)練，電子設(shè)計(jì)競賽設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告寫作訓(xùn)練。 本書內(nèi)容豐富實(shí)用，敘述簡潔清晰，工程性強(qiáng)，可以作為高等院校電子信息、通信工程、自動化及電氣控制類等專業(yè)學(xué)生參加全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的培訓(xùn)教材，也可以作為參加各類電子制作、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)參考書，以及電子工程技術(shù)人員進(jìn)行電子產(chǎn)品和電路設(shè)計(jì)與制作的參考書。

書籍目錄

第1章  電子設(shè)計(jì)競賽的組織與培訓(xùn)  1.1  全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽簡介    1.1.1  全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽章程簡介    1.1.2  全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽命題原則及要求    1.1.3  全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的賽題類型  1.2  賽前培訓(xùn)與準(zhǔn)備工作安排    1.2.1  賽前培訓(xùn)的整體安排    1.2.2  理論課程培訓(xùn)    1.2.3  制作技能培訓(xùn)    1.2.4  系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作訓(xùn)練    1.2.5  賽前準(zhǔn)備工作    1.2.6  賽前賽題分析  1.3  競賽過程中應(yīng)注意的一些問題    1.3.1  注意競賽紀(jì)律    1.3.2  賽題的分析與選擇    1.3.3  系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)    1.3.4  元器件的采購    1.3.5  作品的設(shè)計(jì)與制作    1.3.6  競賽時(shí)間安排    1.3.7  注意休息和飲食第2章  往屆賽題分析與方案設(shè)計(jì)訓(xùn)練  2.1  電子設(shè)計(jì)競賽系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)    2.1.1  現(xiàn)代電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法    2.1.2  EDA技術(shù)    2.1.3  電子競賽作品設(shè)計(jì)制作步驟    2.1.4  單片機(jī)與可編程邏輯器件子系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟    2.1.5  數(shù)字／模擬子系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟  2.2  電源類賽題分析與設(shè)計(jì)方案實(shí)例    2.2.1  開關(guān)穩(wěn)壓電源（2007年E題）    2.2.2  數(shù)控直流電流源（2005年F題）    2.2.3  三相正弦波變頻電源（2005年G題）  2.3  信號源類題目分析與設(shè)計(jì)方案實(shí)例    2.3.1  信號發(fā)生器（2007年H題）    2.3.2  正弦信號發(fā)生器（2005年A題）    2.3.3  電壓控制LC振蕩器（2003年A題）  2.4  無線電類賽題分析與設(shè)計(jì)方案實(shí)例    2.4.1  無線識別裝置（2007年B題）    2.4.2  單工無線呼叫系統(tǒng)（2005年D題）  2.5  放大器類賽題分析與設(shè)計(jì)方案實(shí)例    2.5.1  可控放大器（2007年I題）    2.5.2  程控濾波器（2007年D題）    2.5.3  寬帶放大器（2003年B題）  2.6  儀器儀表類賽題分析與設(shè)計(jì)方案實(shí)例    2.6.1  音頻信號分析儀（2007年A題）    2.6.2  數(shù)字示波器（2007年C題）    2.6.3  積分式直流數(shù)字電壓表（2007年G題）    2.6.4  簡易頻譜分析儀（2005年c題）    2.6.5  低頻數(shù)字式相位測量儀（2003年C題）    2.6.6  簡易邏輯分析儀（2003年D題）    2.6.7  簡易數(shù)字存儲示波器（2001年B題）  2.7  數(shù)據(jù)采集與處理類賽題分析與方案設(shè)計(jì)實(shí)例    2.7.1  數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)（2001年E題）    2.7.2  數(shù)字化語音存儲與回放系統(tǒng)（1999年E題）    2.7.3  多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（1994年B題）  2.8  控制類賽題分析與方案設(shè)計(jì)實(shí)例    2.8.1  電動車蹺蹺板（2007年F題）    2.8.2  懸掛運(yùn)動控制系統(tǒng)（2005年E題）    2.8.3  簡易智能電動車（2003年E題）第3章  微控制器選型與最小系統(tǒng)制作訓(xùn)練  3.1  單片機(jī)的選型與最小系統(tǒng)制作    3.1.1  單片機(jī)的最小系統(tǒng)選型    3.1.2  C8051F330／1微控制器最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作    3.1.3  ATmegal28單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作    3.1.4  P89V51RB2／RC2／RD2單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作    3.1.5  微控制器電路PCB設(shè)計(jì)一般原則  3.2  FPGA選型與最小系統(tǒng)制作    3.2.1  主流的FPGA產(chǎn)品    3.2.2  FPGA器件選型應(yīng)注意的一些問題    3.2.3  基于EP2C5Q208C8N的最小系統(tǒng)    3.2.4  EasyFPGA030 FPGA開發(fā)平臺  3.3  ARM選型與最小系統(tǒng)制作    3.3.1  主流的嵌入式微處理器    3.3.2  嵌入式微處理器選型應(yīng)注意的一些問題    3.3.3  LPC2141／42／44／46／48 ARM7最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作    3.3.4  LM3S8962 32位微控制器最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作  3.4  DSP的選型與最小系統(tǒng)制作    3.4.1  DSP的選型    3.4.2  TMS320F、2812DSP開發(fā)模板    3.4.3  TMS320F2812DSP最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作第4章  微控制器外圍電路設(shè)計(jì)與制作訓(xùn)練第5章  主要單元電路設(shè)計(jì)與制作訓(xùn)練第6章  傳感器電路設(shè)計(jì)與制作訓(xùn)練第7章  電子設(shè)計(jì)競賽設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告寫作訓(xùn)練參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：采用高級語言描述，具有系統(tǒng)級仿真和綜合能力是EDA技術(shù)的基本特征。與這些基本特征有關(guān)的幾個(gè)概念是：（1）并行工程和“自頂向下”設(shè)計(jì)方法并行工程是一種系統(tǒng)化、集成化、并行的產(chǎn)品及相關(guān)過程的開發(fā)模式（相關(guān)過程主要指制造和維護(hù)）。這一模式使開發(fā)者從一開始就要考慮到產(chǎn)品生存周期的質(zhì)量、成本、開發(fā)時(shí)間及用戶的需求等諸多方面的因素?！白皂斚蛳隆钡脑O(shè)計(jì)方法從系統(tǒng)級設(shè)計(jì)人手，在頂層進(jìn)行功能方框圖的劃分和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；在方框圖一級進(jìn)行仿真和糾錯(cuò)，并用硬件描述語言對高層次的系統(tǒng)行為進(jìn)行描述；在功能一級進(jìn)行驗(yàn)證，然后用邏輯綜合優(yōu)化工具生成具體的門級邏輯電路的網(wǎng)表，其對應(yīng)的物理實(shí)現(xiàn)級可以是印刷電路板或?qū)Ｓ眉呻娐??！白皂斚蛳隆痹O(shè)計(jì)方法有利于在早期發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤，提高設(shè)計(jì)的一次成功率，在EDA技術(shù)中得到廣泛采用。（2）硬件描述語言用硬件描述語言（HDL）進(jìn)行電路與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是當(dāng)前EDA技術(shù)的一個(gè)重要特征。硬件描述語言突出優(yōu)點(diǎn)是：語言的公開可利用性，設(shè)計(jì)與工藝的無關(guān)性，寬范圍的描述能力，便于組織大規(guī)模系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，便于設(shè)計(jì)的復(fù)用和繼承等。與原理圖輸入設(shè)計(jì)方法相比較，硬件描述語言更適合規(guī)模日益增大的電子系統(tǒng)。硬件描述語言使得設(shè)計(jì)者可以在比較抽象的層次上描述設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和內(nèi)部特征，是進(jìn)行邏輯綜合優(yōu)化的重要工具。目前，最常用的IEEE標(biāo)準(zhǔn)硬件描述語言有VHDL和Verilog HDL。（3）邏輯綜合與優(yōu)化邏輯綜合功能將高層次的系統(tǒng)行為設(shè)計(jì)自動翻譯成門級邏輯的電路描述，做到了設(shè)計(jì)與工藝的獨(dú)立。優(yōu)化則是對于上述綜合生成的電路網(wǎng)表，根據(jù)布爾方程功能等效的原則，用更小、更快的綜合結(jié)果替代一些復(fù)雜的邏輯電路單元，根據(jù)指定的目標(biāo)庫映射成新的網(wǎng)表。

編輯推薦

《全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽訓(xùn)練教程(修訂版)》是新編電氣與電子信息類本科規(guī)劃教材。

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