w0電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽經(jīng)驗(yàn).doc

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電子競(jìng)賽培訓(xùn)教程之一：賽前培訓(xùn) 1.1.1 參賽隊(duì)員的挑選 全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽是教育部倡導(dǎo)的四大學(xué)科競(jìng)賽之一，是面向大學(xué)生的群眾性科技活動(dòng)。 參賽單位以普通高等學(xué)校為參賽單位，參賽學(xué)校應(yīng)成立電子競(jìng)賽工作領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)本校學(xué)生的參賽事宜，包括組隊(duì)、報(bào)名、賽前準(zhǔn)備、賽后總結(jié)等。參賽隊(duì)和參賽學(xué)生每隊(duì)由三名學(xué)生組成，除研究生以外所有具有正式學(xué)籍的在校本科生、?？粕加匈Y格參加。 各學(xué)?？梢愿鶕?jù)本學(xué)校的師資、資金、設(shè)備、場(chǎng)地等實(shí)際情況，組織學(xué)生參加。我們采取的方法是：“自愿報(bào)名，多次篩選”，分3個(gè)階段進(jìn)行。 首先是發(fā)動(dòng)學(xué)生報(bào)名，組織學(xué)生進(jìn)行相關(guān)的理論課程培訓(xùn)。通過(guò)第1階段的培訓(xùn)，淘汰一部分學(xué)生。第2階段組織學(xué)生進(jìn)行相關(guān)的實(shí)踐課程培訓(xùn)，通過(guò)第2階段的培訓(xùn)，再淘汰一部分學(xué)生。第3階段組織學(xué)生進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練，通過(guò)第3階段的培訓(xùn)后，確定參賽隊(duì)員。有競(jìng)爭(zhēng)就有壓力，有壓力就有動(dòng)力。以南華大學(xué)2003年為例，第1階段有160多人，第2階段有80多人，第3階段有30多人，最后參賽隊(duì)員24人。 全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的組織運(yùn)行模式為：“政府主辦、專家主導(dǎo)、學(xué)生主體、社會(huì)參與”十六字方針，有條件的學(xué)校也可以動(dòng)員社會(huì)力量參加，如公司企業(yè)給與一定的資助，使更多的學(xué)生可以參加競(jìng)賽，得到這個(gè)機(jī)會(huì)。 1.1.2 理論課培訓(xùn) 對(duì)于本科院校來(lái)講，參賽的學(xué)生是大三的學(xué)生，從課程安排來(lái)講有些課程如單片機(jī)、可編程邏輯器件、傳感與檢測(cè)技術(shù)等是需要提前的。我們的組織方法是提前一個(gè)學(xué)年開始培訓(xùn)，基本的安排如下： 第1個(gè)學(xué)期進(jìn)行理論課程培訓(xùn)，用16周的星期6與星期日，每周8個(gè)學(xué)時(shí)，168＝128學(xué)時(shí)。其中：?jiǎn)纹瑱C(jī)基礎(chǔ)與編程40學(xué)時(shí)，可編程邏輯器件與編程40學(xué)時(shí)，Protel電路設(shè)計(jì)軟件12學(xué)時(shí)，EWB/Multisim電路設(shè)計(jì)仿真軟件12學(xué)時(shí)，傳感與檢測(cè)技術(shù)24學(xué)時(shí)。單片機(jī)和可編程邏輯器件課程按基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)際編程兩部分進(jìn)行，以應(yīng)用為導(dǎo)向，對(duì)理論知識(shí)不作全面的展開，特別是單片機(jī)指令和VHDL語(yǔ)言用多少學(xué)多少，根據(jù)實(shí)際編程需要講解。特別注重軟件開發(fā)工具的使用，接口電路的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練。傳感與檢測(cè)技術(shù)按必需和夠用的原則來(lái)安排課程內(nèi)容，盡可能的利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備多做實(shí)驗(yàn)。 理論培訓(xùn)課程表如表1.1.1所示。 表1.1.1 理論培訓(xùn)課程表 課程名稱 主要內(nèi)容（知識(shí)點(diǎn)） 教學(xué)建議 學(xué)時(shí)數(shù) 單片機(jī)基礎(chǔ)與編程 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工作原理 引腳端、內(nèi)部存儲(chǔ)器、中斷、I/O、T/C、指令系統(tǒng)，介紹基本結(jié)構(gòu)與工作原理，注重從應(yīng)用的角度出發(fā)，采用“Black Box”方法，不過(guò)多的涉及內(nèi)部的電路。指令的應(yīng)用在程序設(shè)計(jì)與開發(fā)系統(tǒng)使用中加深了解。 6 單片機(jī)接口電路 鍵盤、顯示器、D/A、A/D接口電路工作原理與編程 6 單片機(jī)程序設(shè)計(jì) 指令應(yīng)用、程序結(jié)構(gòu)，通過(guò)實(shí)際應(yīng)用例分析指令特點(diǎn)，講解程序設(shè)計(jì)方法 6 單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng) 開發(fā)工具使用、程序匯編、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)使用，建議將實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)提供給學(xué)生，利用課余時(shí)間多進(jìn)行訓(xùn)練。 22 可編程邏輯器件與編程 FPGA內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工作原理 引腳端、CLB、IOB、內(nèi)部存儲(chǔ)器、互聯(lián)資源，介紹基本結(jié)構(gòu)與工作原理，注重從應(yīng)用的角度出發(fā)，采用“Black Box”方法，不過(guò)多的涉及內(nèi)部的電路。 4 VHDL語(yǔ)言 VHDL語(yǔ)言的程序結(jié)構(gòu)、語(yǔ)言元素、基本語(yǔ)句、屬性、子程序、基本數(shù)字電路的VHDL描述，通過(guò)實(shí)際應(yīng)用例講解VHDL語(yǔ)言，分析其特點(diǎn)，講解程序設(shè)計(jì)方法 8 FPGA接口電路設(shè)計(jì) 參考單片機(jī)接口電路設(shè)計(jì)，重點(diǎn)講解電路結(jié)構(gòu)與編程 4 FPGA開發(fā)系統(tǒng) 開發(fā)工具使用、編程、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)使用，建議將實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)提供給學(xué)生，利用課余時(shí)間多進(jìn)行訓(xùn)練。 24 Protel電路設(shè)計(jì)軟件 原理圖設(shè)計(jì) Protel/sch環(huán)境設(shè)置、畫圖工具的使用、層次電路圖設(shè)計(jì)、報(bào)表生成等，通過(guò)實(shí)際電路設(shè)計(jì)例講解，在計(jì)算機(jī)多媒體教室講授。 6 PCB設(shè)計(jì) PCB基礎(chǔ)、環(huán)境設(shè)置、網(wǎng)絡(luò)表的引入與管理、組件管理、報(bào)表輸出等，通過(guò)實(shí)際電路設(shè)計(jì)例講解，在計(jì)算機(jī)多媒體教室講授。 6 電路仿真分析 仿真元器件、仿真分析、參數(shù)設(shè)置，通過(guò)實(shí)際電路設(shè)計(jì)例講解，在計(jì)算機(jī)多媒體教室講授。用多少講多少，如仿真分析不要全部都講。如果講授EWB/Multisim，此部分內(nèi)容也可以不講。 6 EWB/Multisim電路設(shè)計(jì)仿真軟件 EWB/Multisim基本操作 文件的操作、儀器的使用、電路的創(chuàng)建等，通過(guò)實(shí)際電路設(shè)計(jì)例講解，在計(jì)算機(jī)多媒體教室講授。 4 EWB/Multisim電路仿真和分析 講解電路仿真和分析方法，用多少講多少，通過(guò)實(shí)際電路設(shè)計(jì)例講解，在計(jì)算機(jī)多媒體教室講授。 8 傳感與檢測(cè)技術(shù) 電子測(cè)量方法與原理 測(cè)量方法、數(shù)據(jù)分析與處理，測(cè)量誤差等。 4 傳感器工作原理 傳感器基本特性、材料、聲光電等傳感器工作原理，傳感器信號(hào)處理等，按必須和夠用的原則講解，盡可能的利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備進(jìn)行。 20 1.1.3 實(shí)踐課培訓(xùn) 第2個(gè)學(xué)期進(jìn)行實(shí)踐課程培訓(xùn)，也用16周的星期6與星期日，每周8個(gè)學(xué)時(shí)，168＝128學(xué)時(shí)。按照基礎(chǔ)訓(xùn)練、儀器儀表使用、單元電路訓(xùn)練、單片機(jī)系統(tǒng)訓(xùn)練、可編程邏輯器件系統(tǒng)訓(xùn)練一步一步的進(jìn)行。以實(shí)際動(dòng)手能力的培訓(xùn)為主。 基礎(chǔ)訓(xùn)練主要訓(xùn)練裝配工具及使用方法、裝配工藝、元器件識(shí)別、印制電路板設(shè)計(jì)與制作等內(nèi)容。 儀器儀表使用主要訓(xùn)練數(shù)字萬(wàn)用表、示波器、邏輯分析儀、LC測(cè)試儀、頻譜分析儀、信號(hào)發(fā)生器等儀器儀表的使用。 單元電路訓(xùn)練包括電源電路、基本放大電路、射頻功率放大器電路、正弦波發(fā)生器電路、非正弦波發(fā)生器電路、比較器電路、限幅器電路、檢波電路、電壓/頻率變換電路、電壓/電流變換電路、光電、紅外、超聲、金屬傳感器電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、LED和LCD顯示與驅(qū)動(dòng)電路、A/D電路、D/A電路等。所有電路訓(xùn)練都要求按照工作原理、電原理圖、印制板圖、裝配圖、電路調(diào)試進(jìn)行實(shí)際制作和整理資料（設(shè)計(jì)報(bào)告）。 單片機(jī)和可編程邏輯器件系統(tǒng)訓(xùn)練包括最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)制作、AD/DA接口電路與程序設(shè)計(jì)、LED數(shù)碼管接口電路與程序設(shè)計(jì)、LCD接口電路與程序設(shè)計(jì)、其他接口電路與程序設(shè)計(jì)、以及編程技巧、容易混淆的幾個(gè)概念、常見錯(cuò)誤類型及原因分析等內(nèi)容。所有訓(xùn)練都要求按照工作原理、電原理圖、印制板圖、裝配圖、電路調(diào)試、程序設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)際制作和整理資料（設(shè)計(jì)報(bào)告）。 實(shí)踐培訓(xùn)課程表如表8.1.2所示。 表1.1.2 實(shí)踐培訓(xùn)課程表 課程名稱 主要內(nèi)容（知識(shí)點(diǎn)） 教學(xué)建議 建議學(xué)時(shí)數(shù) 基礎(chǔ)訓(xùn)練 裝配工具及使用方法、裝配工藝 通過(guò)實(shí)際操作演示與學(xué)生實(shí)際操作練習(xí)完成 1 元器件識(shí)別 利用實(shí)際的元器件進(jìn)行教學(xué) 2 印制電路板設(shè)計(jì)與制作方法，注意事項(xiàng) 利用多媒體教學(xué)軟件介紹印制電路板的基本設(shè)計(jì)方法，演示實(shí)際印制板制作過(guò)程 2 儀器儀表使用 穩(wěn)壓電源 提醒學(xué)生注意電源的操作過(guò)程與步驟（如電壓的調(diào)節(jié)、電源開/關(guān)機(jī)的循序等） 1 數(shù)字萬(wàn)用表 檔位調(diào)節(jié)，測(cè)量原理與方法，結(jié)合實(shí)際電路測(cè)量進(jìn)行講解。 1 示波器 面板操作，測(cè)量原理與方法，結(jié)合實(shí)際電路測(cè)量進(jìn)行講解。 1 頻率計(jì) 面板操作，測(cè)量原理與方法，結(jié)合實(shí)際電路測(cè)量進(jìn)行講解。 1 函數(shù)發(fā)生器 面板操作，工作原理，結(jié)合實(shí)際電路測(cè)量進(jìn)行講解。 1 其它儀器儀表使用 頻譜分析儀，LC參數(shù)測(cè)量議等 面板操作，測(cè)量原理與方法，根據(jù)學(xué)生所選擇的訓(xùn)練題目要求，進(jìn)行單獨(dú)的訓(xùn)練，結(jié)合實(shí)際電路測(cè)量進(jìn)行講解。 4 單元電路訓(xùn)練 電源電路 集成穩(wěn)壓電源、開關(guān)電源，要求學(xué)生完成電原理圖、印制板圖、裝配圖、實(shí)際制作、電路調(diào)試、設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告（以下訓(xùn)練，要求相同） 2 放大電路 測(cè)量放大器、功率放大器（低頻、高頻） 4 運(yùn)算放大器電路 線性應(yīng)用電路、非線性應(yīng)用電路 8 傳感器電路 光電、紅外、超聲、金屬傳感器電路，非電量與電量的轉(zhuǎn)換電路，信號(hào)形式，與放大器、微控制器的接口電路設(shè)計(jì)與制作 8 驅(qū)動(dòng)電路 繼電器、電機(jī)、LED、LCD等驅(qū)動(dòng)，與微控制器的接口電路形式設(shè)計(jì)與制作，部分電路可以結(jié)合單片機(jī)和FPGA系統(tǒng)訓(xùn)練進(jìn)行。 8 A/D 與D/A電路、 與微控制器的接口電路形式，編程，可以結(jié)合單片機(jī)和FPGA系統(tǒng)訓(xùn)練進(jìn)行。 6 單片機(jī)系統(tǒng)訓(xùn)練 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路板硬件設(shè)計(jì) 單片機(jī)最小系統(tǒng)制作，要求學(xué)生完成電原理圖、印制板圖、裝配圖、實(shí)際制作、電路調(diào)試、設(shè)計(jì)報(bào)告（以下訓(xùn)練，要求相同） 6 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路板測(cè)試程序設(shè)計(jì) 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路板測(cè)試程序編制 4 接口電路與程序設(shè)計(jì) A/D、D/A、LCD、LED、鍵盤、驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)與制作，部分內(nèi)容可以與單元電路訓(xùn)練結(jié)合起來(lái)訓(xùn)練。 8 編程技巧 分析一些程序例，結(jié)合電路進(jìn)行講解。 4 可編程邏輯器件系統(tǒng)訓(xùn)練 FPGA最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作 FPGA最小系統(tǒng)電路、印制板、電源電路的設(shè)計(jì)，要求學(xué)生完成電原理圖、印制板圖、裝配圖、實(shí)際制作、電路調(diào)試、設(shè)計(jì)報(bào)告（以下訓(xùn)練，要求相同） 12 FPGA最小系統(tǒng)配置電路的設(shè)計(jì) PC并行口配置、單片機(jī)配置、Spartan-Ⅱ器件的配置、各種模式的配置方式 2 Modelsim仿真工具的使用 設(shè)計(jì)流程，功能仿真和時(shí)序仿真步驟，時(shí)序仿真步驟、查錯(cuò)分析注意基本操作方法。 8 FPGA的最小系統(tǒng)板的下載 設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，使用iMPACT配置FPGA最小系統(tǒng)板的過(guò)程，通過(guò)實(shí)例進(jìn)行教學(xué)分析。 2 常見錯(cuò)誤及其原因分析 語(yǔ)法錯(cuò)誤、信號(hào)與變量、IF—ELSE語(yǔ)句特點(diǎn)、CASE語(yǔ)句特點(diǎn)、多時(shí)鐘源的解決方案、執(zhí)行時(shí)端口丟失等問(wèn)題，通過(guò)實(shí)例進(jìn)行教學(xué)分析。 6 編程技巧 程序優(yōu)化、狀態(tài)機(jī)優(yōu)化、片內(nèi)資源的開發(fā)利用、毛刺與抗干擾、宏功能模塊和IP核復(fù)用等，通過(guò)實(shí)例進(jìn)行教學(xué)分析。 6 1.1.4強(qiáng)化訓(xùn)練 強(qiáng)化訓(xùn)練在暑假中進(jìn)行，按6周進(jìn)行。訓(xùn)練目標(biāo)是模擬實(shí)際競(jìng)賽。以歷年的競(jìng)賽題目為模板，適當(dāng)進(jìn)行一些調(diào)整。每周一個(gè)題目，全部訓(xùn)練要求按照實(shí)際競(jìng)賽要求進(jìn)行，“競(jìng)賽采用“半封閉、相對(duì)集中”的組織方式進(jìn)行。競(jìng)賽期間學(xué)生可以查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料，隊(duì)內(nèi)學(xué)生集體商討設(shè)計(jì)思想，確定設(shè)計(jì)方案，分工負(fù)責(zé)、團(tuán)結(jié)協(xié)作，以隊(duì)為基本單位獨(dú)立完成競(jìng)賽任務(wù)；競(jìng)賽期間不允許任何教師或其他人員進(jìn)行任何形式的指導(dǎo)或引導(dǎo)；競(jìng)賽期間參賽隊(duì)員不得與隊(duì)外任何人員討論商量?！薄Ｃ看沃谱魍瓿珊?，分軟件編程、硬件制作、設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告3部分進(jìn)行分析比較和交流，找出存在的問(wèn)題。 強(qiáng)化訓(xùn)練可以根據(jù)本校的實(shí)際情況進(jìn)行，需要考慮的主要問(wèn)題有： a. 經(jīng)費(fèi)？ b. 競(jìng)賽選題方向？是全面展開？還是集中在某幾個(gè)方向？ 1.1.5 隊(duì)員的組合與分工 在訓(xùn)練的第2階段的后半部分，即單片機(jī)和可編程邏輯器件系統(tǒng)訓(xùn)練階段，組織學(xué)生進(jìn)行分組，分組原則按自愿組合進(jìn)行。 每組3人，按照軟件編程、硬件制作、設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告寫作3部分進(jìn)行分工，每個(gè)隊(duì)員各有側(cè)重，分工合作。 每次制作完成后，分軟件編程、硬件制作、設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告3部分進(jìn)行分析比較和交流，找出存在的問(wèn)題。 本文來(lái)自: 大學(xué)生電子設(shè)計(jì)聯(lián)盟(http://www.nuedc.net.cn/) 詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參考：http://www.nuedc.net.cn/thread-3104-1-1.html