《电子设计基础》PPT课件.ppt

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1、电子设计基础电子工程学院,赛制简介电子系统电子设计技术怎样入手例回答问题,内容,竞赛采用全国统一命题、以“半封闭”方式进行。竞赛期间学生可以查阅相关资料，以队为基本单位独立完成竞赛任务；不允许与任何教师或队外任何其他人员讨论商量。竞赛评奖工作采用“一次竞赛、二级评奖”的方式进行。国家奖比例不超过总参赛队数的百分之十，赛区奖获奖比例不超过总参赛队数的三分之一。竞赛颁发全国统一的获奖证书，竞赛成绩记入学生档案。,一.赛制简介,2007竞赛要点 单片机(FPGA)小系统板中可以包含A/D及D/A，但不允许含有信号调理电路。获赛区一等奖的参赛队到北京复测。题目内容更切合实际应用。,一.赛制简介,1.2

2、部分获奖作品简介,“频率特性测试仪”获赴京复测资格,“简易数字存储示波器”获赴京复测资格,工频有效值多用表,任意波形发生器,智能电动小汽车,手持式电子阅读器,宽带放大器,数字相位计,一.赛事简介,1.2部分获奖作品简介,以电子信息技术为主体或核心的系统块：模块/单元电路 路：信号/信息交互 性能：数字化、自动化、智能化技术：EDA、嵌入式/单片机、CPLD/FPGA、DSP,二.电子系统,知识储备：基础知识，新知识吸收分析能力：系统/模块分析、性能/问题 分析判断能力技能与工程素养 解决问题能力：设计、调试能力,三.电子设计技术,3.1基本知识 涵盖电路分析、模拟与数字电路的、高频/非线性电子

3、电路主要知识点；单元电路分析、验证、设计方法；电路主要性能指标测量方法；重要基本概念：时域与频域、频率与相位、功率与效率，瞬态与稳态，有源与无源，调制与解调、传输与接收、同步与异步、集中与分布，线性与非线性，捕捉与跟踪，反馈、动态范围、精度、分辨力、阻抗、匹配、稳定度、调整能力等等。,三.电子设计技术,3.2 基本技能 元器件识别、寻找、运用 常用仪器工作原理、使用方法；资料查阅：书、刊、网；电路设计与仿真；印刷电路板设计；工装：焊接、装配 电子测量方法：参数测量，准确度与误差分析 调试方法：故障分析和排除 文档整理：章节、文字、图表的规范化。,三.电子设计技术,3.3基本设计能力 掌握先进仪

4、器使用方法（如数字存储示波器、逻辑分析 仪等）；掌握单片机/嵌入式、CPLD/FPGA、*DSP基 本知识；掌握更先进的工具软件、开发系统，结合硬 件实现较小电子系统的能力；掌握一些系统分析软件，能完成单元、系统 设计；,三.电子设计技术,3.4综合设计能力 实现小系统的设计实现能力；掌握常用传感器、执行机构的基本知识，和用简单的 或与本专业有关的光、机、电一体化组成系统的能力；能在网上查阅相关元器件资料，具有一定的选择能力，并能根据要求正确使用；具有绘制印刷板能力，并有初步的电磁兼容知识；具有接受和掌握“嵌入式系统”的开发能力；具有接受和掌握“SOC”的开发能力；,三.电子设计技术,3.5设

5、计过程 确定设计目标 系统分析 模块设计与实现 系统调试 系统测试 文档整理,三.电子设计技术,确定设计目标 需求分析：从非技术和技术两方面分析；性能设计：功能，技术性能与指标；支撑技术：关键技术，相关技术；实现方法：技术方法，技术路线；完成形式：原理/性能样机，实用样机。,三.电子设计技术,系统分析 块：系统可以按功能分解成若干个功能 相对独立、单一的单元模块;块：系统可以按照信号/信息交互特征分 解成若干信号传输、处理节点/模块。,三.电子设计技术,模块设计与实现 确定电路形式/确定软件框图与基本算法；理论分析与计算 元、器件选择 电路设计与仿真 电路装配 电路调试 电路测试,三.电子设计

6、技术,系统调试,三.电子设计技术,软件调试，硬件调试，系统调试（联试）功能调试与指标调试 调试内容、方法与手段 调试步骤电路装配,系统测试,三.电子设计技术,测试内容与测试方案 测试仪器与测试工具 功能测试与指标测试 测试数据记录与结果分析,文档整理,三.电子设计技术,方案论证与方案比较 理论分析与参数计算 单元电路设计与实现 软件设计 系统测试与数据处理 结果分析/结论,从简单、趣味系统设计开始规范设计：磨刀不误砍柴工，杀鸡用牛刀创新前瞻：新技术、新器件、新方法,四.怎样入手,电子系统设计作业,论述设计过程与步骤指出常用设计工具软件搜集资料网站元、器件、工具专业技术、论坛设计一个电子系统选题

7、意义设计目标系统组成原理理论分析与计算仿真、调试测试结果分析,单片机小系统,单片机最小系统硬件组成,人机通道：16-20键，8位LED数码或16x1字符液晶，4-8只LED状态显示，蜂鸣器1只 存储器：32K x 8B SRAM，256B EEPROM，实时日历钟。前向模拟通道：2CH，增益、偏置均可调，带低通滤波，8bit/1M 电压型并行A/D 后向模拟通道：2CH，8bit并行D/A,带低通滤波及功率输出。通讯接口：三线制TTL电平，经驱动后支持RS232，SPI，I2C，CAN等。扩展电路：centronics并行打印口，总线扩展口，8bit I/O口设计单片机最小系统,单片机最小系统

8、基本软件,程序设计模块化：即功能相互独立、具有可移植性 键盘管理：软件削抖、功能键功能、编辑键功能 显示：显示提示，滚动显示，编辑操作与显示功能，菜单操作与显示功能 采集与控制：采集，处理，存储，模拟输出 数据处理：基本算法库、软件曲线拟和与插值功能 通讯：I2C、RS232、打印,温度采集、显示、处理、控制系统,假定温度传感器分别为热电阻、热电偶、电压/电流型IC、数字温度IC，并且都呈分段 非线性，要求能够记录24小时内每间隔6分钟及最近6分钟内每间隔2秒钟的4只传感器的温度值。用数码管实时显示选定的传感器号及相应的温度值，用双通道示波器实时显示24小时及6分钟的温度变化曲线。能够用数码管

9、回调选定时刻的温度值，打印选定时段的温度记录曲线。计算并用数码管实时显示选定的传感器24小时内的平均温度、温度最大值、最小值、最大温差、积温；设立系统自动校准功能。用水泥电阻作为控温元件，将其置于数字温度IC上，分别采用模拟线性功控及PWM功控方法将水泥电阻温度控制在设定的温度值附近。为每一路温度传感器设计越限报警功能。当某路传感器温度超越设定的温度上下阀值时，即产生相应的声光报警信号并显示该传感器的温度值，直至温度回到门限内或通过用控制键解除警报。设计与总结报告：方案比较、设计与论证，理论分析与计算，电路图及有关设计文件，测试方法与仪器，测试数据及测试结果分析。设计单片机最小系统 使用单片机最小系统实现温度采集、显示、处理控制、报警系统,单片机+FPGA小系统,MCU,FPGA,KeyBoard,RS232/CAN,LCD/LED,Memory,ADC,DAC,I/OInterface,Ext STDInterface,