电子设计基础ppt课件
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● 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。
1三0 .电子设计技术
3.2 基本技能
电子设计基础
电子工程学院
2017.7.20
1
内容
●赛制简介 ●电子系统 ●电子设计技术 ●怎样入手 ●例 ●回答问题
2
一.赛制简介
▲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 3 一。
单片机小系统
22
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
●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
1三8 .电子设计技术
3.5.5系统测试
●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
1三9 .电子设计技术
3.5.6文档整理
●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
2四0 . 怎样入手
●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
电子系统设计作业
21
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
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；
1三3 .电子设计技术
3.5设计过程
●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
● 掌握先进仪器使用方法（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；
12三.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
率输出。
通讯接口：三线制TTL电平，经驱动后支持RS232，
23
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
● 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。
11三.电子设计技术
3.3基Baidu Nhomakorabea设计能力
▲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。
4
▲题目内容更切合实际应用。
1.2部分获奖作品简介
“简易数字存储示波器” 获赴京复测资格
“频率特性测试仪” 获赴京复测资格
5
一.赛事简介
1.2部分获奖作品简介
手持式电子阅读器
数字相位计
工频有效值多用表
任意波形发生器
宽带放大器
智能电动小汽车
6
二.电子系统
●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 7 ●技术：EDA 、嵌入式/单片机、
CPLD/FPGA、DSP
1三4 .电子设计技术
3.5.1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。
1三5 .电子设计技术
3.5.2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;
三.电子设计技术
●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 8 ●技能与工程素养 ●解决问题能力 ：设计、调试能力
9三.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 电路主要知识点；
● 单元电路分析、验证、设计方法；
24 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。
●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。
1三6 .电子设计技术
3.5.3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
1三7 .电子设计技术
3.5.4系统调试
●软件调试，硬件调试，系统调试 （联试）
●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。
1三0 .电子设计技术
3.2 基本技能
电子设计基础
电子工程学院
2017.7.20
1
内容
●赛制简介 ●电子系统 ●电子设计技术 ●怎样入手 ●例 ●回答问题
2
一.赛制简介
▲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 3 一。
单片机小系统
22
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
●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
1三8 .电子设计技术
3.5.5系统测试
●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
1三9 .电子设计技术
3.5.6文档整理
●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
2四0 . 怎样入手
●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
电子系统设计作业
21
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
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；
1三3 .电子设计技术
3.5设计过程
●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
● 掌握先进仪器使用方法（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；
12三.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
率输出。
通讯接口：三线制TTL电平，经驱动后支持RS232，
23
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
● 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。
11三.电子设计技术
3.3基Baidu Nhomakorabea设计能力
▲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。
4
▲题目内容更切合实际应用。
1.2部分获奖作品简介
“简易数字存储示波器” 获赴京复测资格
“频率特性测试仪” 获赴京复测资格
5
一.赛事简介
1.2部分获奖作品简介
手持式电子阅读器
数字相位计
工频有效值多用表
任意波形发生器
宽带放大器
智能电动小汽车
6
二.电子系统
●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 7 ●技术：EDA 、嵌入式/单片机、
CPLD/FPGA、DSP
1三4 .电子设计技术
3.5.1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。
1三5 .电子设计技术
3.5.2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;
三.电子设计技术
●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 8 ●技能与工程素养 ●解决问题能力 ：设计、调试能力
9三.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 电路主要知识点；
● 单元电路分析、验证、设计方法；
24 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。
●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。
1三6 .电子设计技术
3.5.3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
1三7 .电子设计技术
3.5.4系统调试
●软件调试，硬件调试，系统调试 （联试）