2009全国大学生电子设计竞赛培训

2009全国大学生电子设计竞赛培训第一讲：综合类陈松2009.06.25竞赛简介全国大学生电子设计竞赛是教育部高等教育司和信息产业部人事司共同举办并与教学改革实践紧密结合的大型学科竞赛之一，其规模和影响力不断扩大，竞赛对教改的促进作用日渐显著。电子设计竞赛对于将来励志搞电子的大学生来说，确实是一个练兵的好机会，在这短短的4天中(其实不止这几天，很多大学生都会在暑假集中训练)，大家将学到很多的东西，这些东西就使大家受益无穷。2009全国大学生电子设计竞赛培训情况今年暑假的培训安排第一阶段：6月到8月5日；第二阶段：8月5日到赛前三天。休息时间可请一个星期假，休息前两天先申请，批准后方可离校。当然有能力并希望取得好的名次的同学可能整个暑假都要努力了。参赛形式l、全国大学生电子设计竞赛原则上安排在单数年的9月3号开始，为期4天。竞赛以赛区为单位统一组织报名、竞赛、评审和评奖工作。2、鼓励设有信息与电子学科及相关专业或已开展电子设计科技活动的高等学校，积极组织学生参加全国大学生电子设计竞赛。3、学生自愿组合，三人一队，由所在学校统一向赛区组委会报名。参赛队数由学校自行确定。4、为鼓励不同类型的高校和不同专业或专业方向的学生都能参加竞赛，全国竞赛专家组根据命题原则，将统一编制若干个竞赛题目，供参赛学生选用。5、竞赛所需场地、仪器设备、元器件或耗材原则上由参赛学校负责提供。竞赛规则l、参赛学生应是高等学校中具有正式学籍的全日制在校本科或专科学生。2、参赛学生必须按统一时间参加竞赛，按时开赛，准时交卷。各赛区组委会须按时收回学生的答卷(报告和制作实物)并及时封存，然后按规定交赛区专家组评审。3、竞赛期间，参赛学生可以使用各种图书资料和计算机，但不得与队外人员讨论，教师必须回避。4、竞赛期间，各赛区组委会要组织巡视检查，以保证竞赛活动正常进行。5、在竞赛中，如发现辅导教师参与、队与队之间讨论，队员与队外人员讨论、不按规定时间发题和收卷，以及赛前泄题等违纪现象，将取消获奖名次，并通报批评。竞赛评奖全国大学生电子设计竞赛采取“一次竞赛、两级评奖”方式，评奖等级分为“赛区奖”和“全国奖”两种形式。1、各赛区负责本赛区的评奖工作，赛区奖的评奖等级及各奖项获奖比例由各赛区根据实际情况自行确定。2、赛区评审结束后，各赛区组委会将本赛区竞赛优秀参赛队的设计报告及有关评审材料报送全国组委会，报送的优秀参赛队数应严格控制在本赛区参赛队总数的12%之内。全国组委会根据全国专家组的评审结果确定全国一、二等奖，获奖总数原则上不超过全国参赛队总数的10%。竞赛内容l、以电子电路（含模拟和数字电路）应用设计为主要内容，可以涉及模-数混合电路、单片机、可编程器件、EDA软件工具和PC机（主要用于开发）的应用。题目包括“理论设计”和“实际制作与调试”两部分。竞赛题目应具有实际意义和应用背景，并考虑到目前教学的基本内容和新技术的应用趋势，同时对教学内容和课程体系改革起一定的引导作用。2、题目着重考核学生综合运用基础知识进行理论设计的能力，考核学生的创新精神和独立工作能力，考核学生的实验技能(制作、调试)。3、题目在难易程度方面，既要考虑使一般参赛学生能在规定的时间内完成基本要求，又能使优秀学生有发挥与创新的余地。题目分类竞赛题目主要可以划分为4类：1.信号源类2.仪器仪表类3.高频类4.控制类信号源类波形发生器（第五届2001年A题）电压控制LC振荡器（第6届2003年A题）正弦信号发生器（第7届2005年A题）数控恒流源（第7届2005年F题）三相正弦波变频电源（第7届2005年G题）开关稳压电源（第8届2007年E题）仪器仪表类简易数字存储示波器（第五届2001年B题）高效率音频功率放大器（第五届2001年D题）数据采集与传输系统（第五届2001年E题）宽带放大器（第6届2003年B题）低频数字式相位测量仪（第6届2003年C题）简易逻辑分析仪（第6届2003年D题）集成运放测试仪（第7届2005年B题）简易频谱分析仪（第7届2005年C题）音频信号分析仪（第8届2007年A题）数字示波器（第8届2007年C题）程控滤波器（第8届2007年D题）高频类调频收音机（第五届2001年F题）单工无线呼叫系统（第7届2005年D题）无线识别装置（第8届2007年B题）控制类自动往返电动小汽车（第五届2001年C题）简易智能电动车（第6届2003年E题）液体点滴速度监控装置（第6届2003年F题）悬挂运动控制系统（第7届2005年E题）电动车跷跷板（第8届2007年F题）2009全国大学生电子设计竞赛试题建议为了夺奖的朋友专注自己的强项，做仪器的做作仪器，做通信的做通信，做控制的做控制。相信2009年的电子竞赛题目绝对会有这些，也许今年的题目会更多，大概应该在6～8个题目，这样大家的可选择性就更多了。如何准备2007全国大学生电子设计竞赛如果你没有准备就参加电子竞赛，那么你简直就是在浪费学校的资源、糟蹋你自己。每年都能在网上听到很多同学抱怨自己学校有些没有怎么准备就参加的同学，这些学生只是为了将来找工作时在自己的简历上填上这个经历，其实这些人这种做法是不可取的。那么我们该如何准备呢?我认为需要分为这么几个部分：1.团队的选择古人云：“三个臭皮匠抵过一个诸葛亮”也有人云，一个中国人一条龙，三个中国人三条虫一个能在全国大学生电子竞赛中得奖的团队必须具备这样几个特征:绝对喜欢电子开发。在软件、硬件、论文写作中各有所长。你想想3个只会C语言的家伙合一起能干什么。要有充足的时间，暑假的时间本来就很短，如果大家不好好利用的话，培训就没有效果。有一个核心人物，他的话在非常时期大家必须绝对服从，大部分时间大家可以商量干，但是起争执了，他说了算。相信这个核心人物很容易体现出来。身体要好，病殃殃的样子不适合干这个，4天3夜是个什么概念大家心里要很清楚。要有坚定的信念，要有获奖的信心。也许参加完电子竞赛，你们三人将成为一辈子的朋友。2.CPU(单片机)选型有人说：男人选择东西只选贵的，不选对的；女人选东西只选好看的，不选实用的。假如你想在2009年的全国大学生电子竞赛中得奖，你一定要选择对的，也就是你最熟悉的，而不要选择贵的，要选择实用的，而不是功能天花乱坠的。CPU是电子设计竞赛的核心器件。现在的微处理器很多，如8051单片机，AVR单片机，PIC单片机，MSP430单片机。但是主流还是8051单片机，倒不是说8051单片机有多好，而是说它有很多的参考资料、价格便宜、容易买、强大的开发系统Keil支持。现在也出了很多的8051增强型单片机，如新华龙的8051C系列的单片机，这类单片机含有很多的扩充资源，如大量的FLASH(这些FLASH对LCD字库很有帮助)、中速AD,D\A、多定时器、PWM等等，这些资源会给开发带来很多的方便。假如你选择8051单片机作为CPU，建议选择C8051FXXX,它还有一个特点，速度快，比传统8051单片机快很多倍！假如你擅长AVR单片机，PIC单片机，MSP430单片机等单片机，也没关系，它们也有各自的优点，他们只所以存在，肯定有一定的合理性，前提是你一定要对他们的资源了如指掌(如RAM,FLASH大少，DA,A/D精度、速度，定时器个数),对他们的软件开发环境绝对熟悉。时代是变化，技术是进步的！现在很多人都对ARM,DSP比较感兴趣。利用ARM与DSP参加电子竞赛也会逐渐提到日程上来，估计今年应该会有一道关于高速数据处理的的题目，比如高速数据采集，高速数据传输等等，这样这两个东西会有用到的。所以今年准备上ARM7，2011年上DSP。CPLD/FPGA这两个关于高速数字逻辑处理的工具，今年肯定会派上用场，但是它必须和单片机（或ARM7）配合起来使用。3.基本技能准备磨刀不误砍材功根基不牢就不要往上爬，爬得越高，摔得越重。这个方面，你需要连接常用的电路，如高增益放大电路，跟随电路，滤波电路的设计，学习protel制图软件，会画电路原理图，会PCB制板。在准备期间一定要会用万用板焊接电路，或者用三氯化铁或双氧水腐蚀电路，这个效果非常好。在正式比赛前，一定要团队在4天内练习做完至少一个完整的电子系统，不要以为你能做好各个模块，但是联机调试你就不一定成功，总是会缺点什么，事实证明，大部分的竞赛队失败就失败在最后的联机上。4.基本模块的准备参加电子设计竞赛，离不开一些基本模块。像单片机最小系统版、LED,LCD子电路，子程序。A/D，D/A电路，搞控制的总得选好步进电机的型号，驱动电路，驱动程序吧，那搞无线的应该准备一些常用的通信模块，红外收发模块等等。程序设计一定最好要用C语言，准备一定要充分、比赛一定要坚持到最后(好得创意会在最后一天产生)、一定要相信自己的团队，相信自己、一定要在比赛前几天保证好睡眠，体力。5.需要大量的精力和财力几年的经验下来，我们发现做电子设计竞赛实际上对于每个同学来说都是一笔比较大的花费，至于是不是物有所值，就要看大家自己的看法了。先祝福大家通过培训能在在2009全国大学生电子设计竞赛增长知识，取得好成绩。2007全国大学生电子设计竞赛培训第二讲：电子设计竞赛赛题分析纵观历届赛题，大致可分为以下四类：(1)基本电路此类赛题有：“简易数控直流电源”“测量放大器”，“高效率音频功率放大器”。(2)测量仪器此类赛题有：“实用信号源的设计与制作”，“简易电阻、电容、电感测试仪”，“简易数字频率计”，“数字式工频有效值多用表”，“频率特性测试仪”，“波形发生器”，“简易数字存储示波器”。(3)通信设备此类赛题有：“简易无线电遥控系统”“调幅广播接收机”，“短波调频接收机”，“调频收音机”、“数据采集与传输系统”‘(4)其他如“水温控制系统”，“自动往返电动小汽车”，“数字化语音存储与回放系统”，“多路数据采集系统”。不难看出，后三类的赛题都届于电子系统设计的课题。即使是基本电路类赛题，例如测量放大器，其控制功能亦相当复杂，设计时候也应按系统设计的方法完成。所以有必要先对电子系统的设计方法做一个简要的介绍。电子系统设计的基本方法电子系统的设计方法有自顶向下、自底向上以及自顶向下与自底向上相结合的设计方法。自顶向下方法的特点是将系统按“系统——子系统——功能模块(或称部件)——单元电路——元、器件——版图”这样的过程来设计。如下图中左边箭头所示。自底向上的方法则相反，按“元器件(版图)——单元电路——功能模块——子系统——系统”这样的过程来设计。自顶向下法从系统级设计开始，首先根据设计课题中对系统的指标要求，将系统的行为(功能)全面、准确地描述出来，然后根据该系统应具备的各项功能将系统划分和定义为若干个适当规模的、能够实现某一功能且相对独立的子系统，全面、准确地描述它们的功能(即输入、输出关系)及相互之间的联系，这项任务完成之后、就设计或选用一些部件去组成实现这些既定功能的子系统。最后进行元件级的设计，即选用适当的元件去实现前面所设计的各个部件。自顶向下法是一种概念驱动的设计方法，该方法要求在整个设计中尽量运用概念(即抽象)去描述和分析设计对象，而不要过早地考虑实现该设计的具体电路、元器件和工艺。以便抓住主要矛盾，避免纠缠在具体细节上，这样才能控制住设计的复杂性。自底向上的方法与其相反，它是根据要实现的系统的各个功能的要求，先从可用的元件中选出合用的，设计成一个个部件，当一个部件不能直接实现系统的某个功能时，就须由多个部件组成子系统去实现该功能，直至系统所要求的全部功能都能实现为止。显然，由于在设计过程中，部件设计在先，设计人员的思想将受限于这些所设计出的或选用的现成部件，便不容易实现系统化的、清晰易懂以及可靠性高、可维护性好的设计。因此在现代设计中普遍采用自顶向下法。但自底向上法也并非完全无用武之地，它在系统的组装和测试过程中却是行之有效的。此外、在以IP核为基础的VLSI片上系统的设计中也得到重视和采用。自顶向