電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)戰(zhàn)

前言

隨著半導(dǎo)體加工工藝和集成電路技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)、功能實(shí)現(xiàn)、信息采集處理和應(yīng)用方式等發(fā)生了質(zhì)的變化，這對(duì)當(dāng)今大學(xué)電子信息類學(xué)科專業(yè)人才的培養(yǎng)提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。如何培養(yǎng)理論基礎(chǔ)扎實(shí)、創(chuàng)新能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的人才成為電子信息類教學(xué)改革的重要目標(biāo)。大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽是由教育部倡導(dǎo)的大學(xué)生學(xué)科競(jìng)賽之一，是面向大學(xué)生的群眾性科技活動(dòng)。目的在于推動(dòng)全國(guó)普通高等學(xué)校電子信息類學(xué)科課程體系和課程內(nèi)容的改革，培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力、協(xié)作精神和理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng)，提高學(xué)生針對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行電子設(shè)計(jì)制作的能力?！半娮釉O(shè)計(jì)步步高”系列教程以大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽為平臺(tái)，以滿足需要和夠用為原則，總結(jié)多年來培訓(xùn)和指導(dǎo)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的經(jīng)驗(yàn)和成果編寫而成。本書內(nèi)容翔實(shí)，其中第1章介紹全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的相關(guān)知識(shí)，重點(diǎn)是競(jìng)賽題目分析和競(jìng)賽培訓(xùn)的組織實(shí)施方法。第2、3章介紹電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)工藝涉及的常用工具和印制電路板的設(shè)計(jì)問題，重點(diǎn)敘述電子系統(tǒng)焊接、裝配、調(diào)試以及工程實(shí)際問題等內(nèi)容，然后以分立元件超外差七管收音機(jī)為例，詳細(xì)說明了其工作原理、設(shè)計(jì)過程和裝調(diào)工藝流程。第4章以可編程單脈沖發(fā)生器為例介紹基于FPGA的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法問題。第5章以數(shù)控恒流源為例介紹電源類和數(shù)控類題目設(shè)計(jì)方法和思路。第6、9章分別介紹2009年全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽真題——光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置以及聲音導(dǎo)引系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。第7章以DDS器件為例介紹信號(hào)源類題目的設(shè)計(jì)制作。第8章以懸掛運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)為例介紹自動(dòng)控制類題目的設(shè)計(jì)思路和方法。第10章以數(shù)字存儲(chǔ)示波器為例介紹儀器儀表類題目的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。第11章以單工無線呼叫系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)為例介紹高頻無線電類題目。本書由炮兵學(xué)院張金副教授主編。第1、2、6、11章由炮兵學(xué)院張金副教授編寫，第3、4、5章由海軍裝備技術(shù)研究所胡曉棠高工編寫，第7、9章由炮兵學(xué)院周生博士編寫，第8、10章由炮兵學(xué)院張友方教員編寫。本書編寫過程中，參考了許多專家同行們的著作，無法一一列出，在此表示衷心的感謝。由于作者水平有限，紕漏、不妥之處在所難免，懇切希望讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

“電子設(shè)計(jì)步步高”叢書是針對(duì)國(guó)內(nèi)應(yīng)用電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和需要，以全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽為背景，為高等院校電子信息類專業(yè)學(xué)生參加競(jìng)賽編寫的系列培訓(xùn)和實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)用書。系列教程分為基礎(chǔ)篇、提高篇和實(shí)踐篇，本書為實(shí)踐篇?！　”緯詽M足需要和夠用為原則，對(duì)歷屆全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽題目做了深入分析，并對(duì)全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽做了總體介紹，為競(jìng)賽培訓(xùn)和輔導(dǎo)指明了方向和重點(diǎn)；以收音機(jī)裝調(diào)為例說明了電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)工藝訓(xùn)練流程和具體內(nèi)容；介紹了以fpga為核心的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例；從總體設(shè)計(jì)、方案論證、參數(shù)計(jì)算、硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)的角度對(duì)具有典型性和新穎性的全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽真題進(jìn)行了重點(diǎn)剖析。　　本書除可作為大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)用書外，也可作為電子信息工程、通信工程、自動(dòng)控制、電氣控制、計(jì)算機(jī)類各專業(yè)學(xué)生課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)的參考用書。

書籍目錄

第1章 電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽強(qiáng)化訓(xùn)練  　1.1 全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽簡(jiǎn)介  　　1.1.1 全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽組織形式、內(nèi)容與要求  　　1.1.2 全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽參賽及獲獎(jiǎng)情況介紹  　　1.1.3 大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的必要性  　1.2 全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽題目分析 　　1.2.1 全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽命題原則及要求 　　1.2.2 大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽題目統(tǒng)計(jì)分析 　　1.2.3 大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽試題特點(diǎn) 　　1.2.4 賽前題目分析  　1.3 大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)計(jì)劃 　　1.3.1 競(jìng)賽培訓(xùn)知識(shí)體系 　　1.3.2 大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)流程 　　1.3.3 賽前準(zhǔn)備  　　1.3.4 競(jìng)賽過程中應(yīng)注意的幾個(gè)問題 　1.4 大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告寫作  　　1.4.1 設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)  　　1.4.2 設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告基本內(nèi)容  第2章 電子系統(tǒng)工藝  　2.1 電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作基本任務(wù)  　　……第3章　收音機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例與裝調(diào)第4章　簡(jiǎn)單可編程單脈沖發(fā)生器第5章　數(shù)控直流電流源第6章　光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置第7章　DDS信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)第8章　懸掛運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)第9章　聲音導(dǎo)引系統(tǒng)第10章　數(shù)字示波器第11章　單工無線呼叫系統(tǒng)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：進(jìn)入21世紀(jì)，大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)影響力最大的學(xué)科競(jìng)賽，也越來越成為相關(guān)高校檢驗(yàn)教學(xué)改革、學(xué)生綜合素質(zhì)的試金石，競(jìng)賽證書也成了大學(xué)生就業(yè)的重要依據(jù)。各高校均將在競(jìng)賽中獲得國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)作為其專業(yè)教學(xué)質(zhì)量的證明。參賽院校實(shí)踐也證明，開展電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽活動(dòng)，均不同程度地加強(qiáng)了課程建設(shè)和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，改善了教學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，鍛煉提高了一大批指導(dǎo)教師，有些學(xué)校還以此開展了教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革。電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽引起了一個(gè)良性循環(huán)鏈，在這個(gè)循環(huán)鏈中，競(jìng)賽促進(jìn)了建設(shè)，鍛煉了教師和學(xué)生，推動(dòng)了教學(xué)改革，促進(jìn)了教學(xué)質(zhì)量的進(jìn)一步提高，而這些良性的發(fā)展又促進(jìn)了后一屆競(jìng)賽的質(zhì)量和水平的提高。1.有力地促進(jìn)了相關(guān)專業(yè)課程體系、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法改革電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽反映了電子技術(shù)的先進(jìn)水平，引導(dǎo)高校在教學(xué)改革中，注重培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，形式與內(nèi)容基本符合面向21世紀(jì)人才培養(yǎng)的目標(biāo)和需求。據(jù)調(diào)研了解，第一屆競(jìng)賽后，許多學(xué)校在課程體系上做了相應(yīng)調(diào)整，普遍重視專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程的教學(xué)。第二屆競(jìng)賽后，許多參賽學(xué)校開始全面整合實(shí)驗(yàn)課程體系，實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式從“驗(yàn)證單元電路”向“科學(xué)驗(yàn)證、分析設(shè)計(jì)、綜合訓(xùn)練相結(jié)合”方向轉(zhuǎn)變。第三屆競(jìng)賽前后，很多學(xué)校普遍開設(shè)了電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)類型的實(shí)驗(yàn)課程，相應(yīng)的國(guó)家級(jí)重點(diǎn)教材或21世紀(jì)教材陸續(xù)出現(xiàn)。第三屆競(jìng)賽中，全國(guó)僅有3個(gè)參賽隊(duì)運(yùn)用EDA與PLD技術(shù)。賽后，EDA技術(shù)逐漸在高校推廣，很多學(xué)校開設(shè)了EDA課程、建設(shè)了實(shí)驗(yàn)室。第五屆競(jìng)賽后推出的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)專題賽使競(jìng)賽開拓了新的人才培養(yǎng)技術(shù)領(lǐng)域。第六屆競(jìng)賽前后，很多學(xué)校以電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)選修課形式，把原有的賽前培訓(xùn)的那種小范圍、短期突擊行為逐漸轉(zhuǎn)化為日常教學(xué)規(guī)范內(nèi)容，使更多的學(xué)生可以系統(tǒng)地接受實(shí)際技能的鍛煉。全國(guó)大學(xué)生電子競(jìng)賽使大學(xué)生們得以自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐，其鍛煉的廣度和強(qiáng)度是其他日常實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)所無法比擬的。競(jìng)賽的影響作用經(jīng)十幾年來的積淀，無疑從某些方面觸動(dòng)了原有的專業(yè)課程教學(xué)體系，尤其促進(jìn)了實(shí)踐教學(xué)體系、內(nèi)容、方式的改革以及實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工作。教學(xué)方法改革是與課程體系改革相輔相成的，通過“顯性教學(xué)”（專門的課程）和“隱性教學(xué)”（隱含在課程中的新知識(shí)）拓展基礎(chǔ)知識(shí)并加強(qiáng)基礎(chǔ)能力訓(xùn)練，提高學(xué)員獲得信息的手段，了解科技發(fā)展的趨勢(shì)，促進(jìn)學(xué)員的專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)由單一型向復(fù)合型轉(zhuǎn)變，由知識(shí)型向知識(shí)能力型轉(zhuǎn)變。

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