决战2011全国大学生电子设计竞赛——寒假篇.pdf

决战 2011 全国大学生电子设计竞赛寒假篇1/961 电子http:/ http:/ 2011 全国大学生电子设计竞赛寒假篇（上）全国大学生电子设计竞赛是教育部高教司、工业和信息化部人教司共同主办的全国性大学生科技竞赛活动，每逢奇数年举办，可谓中国电类大学生的第一竞赛。全国电设对于参赛学生的能力培养和水平提高，数年来已得到了高校、企业、教师、学生的一致肯定，其含金量在研究生录取和公司企业招聘中充分体现。2011 年，全国大学生电子设计竞赛烽烟再起，参赛学校不乏传统的名校强院，也有诸多后起之秀青年才俊；参赛队员有的已在2010 年的省赛中笑傲赛场，也有的才初窥门径跃跃欲试，群雄决战一触即发。各个学校各支队伍的备战方式，无外乎四类：以老师指导甚至亲自临阵指挥，以学长带领组织的兴趣小组，自力更生发愤图强，以及临阵磨枪不快也光。而中间两类的比重最大。以往年的备战情况，绝大多数参赛队员都是大三学生，有校内培训校赛的从4 月 5 月开始，没有的从6 月底期末考试结束开始准备。期间收获很多，走的弯路也不少，很多队伍虽然历经两三个月的准备，到竞赛前夜了都没有成熟的成体系的备用模块，不能说不是一种遗憾。运筹帷幄之中，决胜千里之外，9 月的竞赛前仅有寒假和暑假两个整块充裕的时间，好好把握，这将成为一段流金岁月。寒假篇之目的和方向参加电设国赛的，大部分由两类人组成：保研的和找工作的。考研的同学，大二的同学，出国的同学也有参赛的，所占份额较少罢了。竞赛的目的，大部分也分两类：成长和得奖，纯兴趣抑或纯娱乐也有，同样不是主流罢了。根据身份和目的不同，备战方略也是不同的。读研的尽量跟研究方向靠近些，比如说研究方向用 FPGA 比较多，那准备中能用FPGA 就不用单片机实现；工作的尽量走职业主流路线，比如说找的生物电子的公司，那准备小信号放大、噪声滤波、频谱变换就能一举两得。以成长为目的的，那就大面积的多学多做，什么不太熟悉做什么；以得奖为目的的，就强势出击，扬长避短。总之，弄清你自己是什么、要什么，走对了方向，最后才能得到期望的价值。知己知彼，百战不殆。在寒假准备中，先不急于埋头走路，把情况局势能看清楚，之后都是水到渠成的事儿。首先第一点，是要把电设国赛是什么，有什么，做什么，比什么弄清楚。全国大学生电子设计竞赛，英文为 National Undergraduate Electronic Design Contest，官方网站http:/ 年是第十届，网站上有前9 届的新闻、赛况以及前 8 届的题目。07 年之前都是索尼公司赞助，09 年开始由NEC公司赞助。从竞赛的题目中，我们可以得出两条信息，一个是依据摩尔定律，半导体飞速的发展，竞赛要求的参数、指标、功能在逐年上升，并且像09 年竞赛官方还提出了节能环保的理念；另一个是题型基本不变，放大器题，通信题，仪器仪表题，控制题，功率题，等等。以上的两条信息，对我们的备战至关重要。首先大方向是确定的，让我们有章可循，有的放矢。根据往年情况，有通信和强电强势背景的队伍，一般都会果断选择相应方向的题目，这个毋庸置疑，以己之长攻彼之短。另外选择控制题的队伍每届都很多，这跟易上手易自学关系很大，但其实竞争也很激烈。放大器、仪器仪表类的最终获得特等奖的次数多，但难度也较大。其次，两年一次，必然竞赛难度和题目类型会有变化，这就让我们的思想和准备也要与时俱进。市面上很多的竞赛书最快也就更新到07 年，或许四年前费劲搭建的复杂系统，如今一个芯片轻松搞定，设置靠SOC单片机就完成了。所以不要迷信书本，不要循规蹈矩，传统的模块未必再最优，经典的单片机未必能再游刃有余。身处于这个日新月异的行业，一定要机灵能应变！决战 2011 全国大学生电子设计竞赛寒假篇2/961 电子http:/ http:/ 年官方指定NEC器件支持论坛之一，下设“大学生电子设计竞赛专版”。电子产品世界论坛：http:/ 年官方指定NEC器件支持论坛之一，下设“大学生电子设计竞赛”版块。大学生电子设计论坛：http:/ 社区官方都发帖征求大家“备战2011 年国赛，你觉得最困扰的问题是？”，诚心可鉴。凌阳大学计划论坛：http:/ Web2.0 时代，小组、微博、空间的互动交流是一种有效的形式。很多平台不乏成千上万的志同道合的朋友。EDN小组：http:/ 人人小组：单片机爱好者协会：http:/ 集成电路查询网：http:/ 决战 2011 全国大学生电子设计竞赛寒假篇3/961 电子http:/ http:/ 2011/1/31 决战 2011 全国大学生电子设计竞赛寒假篇4/961 电子http:/ http:/ 2011 全国大学生电子设计竞赛寒假篇（下）美好的时间转的飞快，本山大叔情初开的话音似乎还在耳边，而寒假早已度过了大半，上班族正月初七也已经又开始了忙碌的一年。寒假还剩最后十天，希望同学们能利用好这段时间，在电子设计竞赛的起跑线前做好充足的准备。默认大家已经看过了寒假篇（上）里面的内容：对于电子设计竞赛的目的和方向有了初步的了解；浏览过大赛的官方网站，对于往届的题目和参赛情况已心中有数；已经找到了相关的专业论坛、博客和小组，也已将各个置顶精华帖看过了一遍。我相信天道酬勤，伟大的成就和事业一定是经过了细致的辛勤的努力，做出了常人不屑做或者懒得做的事情。在寒假篇（下）中，将会和大家探讨一些跟电子设计竞赛相关的基本专业问题，从时间段来说同样属于前期积淀和准备的环节。寒假篇之答疑和补充对于寒假篇（上）同学参与的讨论和提问，一些基本的个性问题都已即时做了回答，这里对于几个共性问题专门给出回复。有关传统强校为什么每届都能拿到大奖？这个其实也是相对的，大家可以查看09年国赛的获奖队伍，有一些大家心目中的强校或者往届拿过特等奖的学校这次连全国一等奖都没有拿到。这些传统强校有着良好的竞赛氛围、成熟的备战准备、权威的师资力量。以上三点，展开来说就是1.学生踊跃参与，认真对待，自主意识充分发挥，在竞争与合作中电子设计水平得到了飞速提高；2.学校备战方法得当，理论实践配合相得益彰，电路功能模块现以成熟甚至统一印制；3.指导教师卓有经验，甚至有些就是全国命题组成员，不敢说能提前获得题目，至少在竞赛命题讨论会中能获得题目的大体方向，这相当于延长了三天三夜的竞赛时间，必然会有好的效果。电设竞赛应该准备好哪些理论基础？这点在这套电设竞赛备战攻略中之后会详细展开叙述，现在还不要急于上手学习，把握好大方向最重要。笼统来说，首先要有基本的数字电路、模拟电路、单片机的课内知识，其次对于电子设计中典型功能模块的原理有基本的了解，再次就是芯片功能的积累和即时学习的能力，最后就是专业英语的能力，能迅速读懂Datasheet，提取有用信息。其实这都是一家之言，大家多逛论坛，多读多想，自己也就清晰了。各大半导体厂商官网都有哪些？这个去搜索自然会有一串的结果，但是由于这些半导体厂商主导业务的差别以及在中国业务开展的不同，对于我们竞赛可利用的资源也各有不同，所以在本篇中我们会对半导体公司进行归纳，并列出样片申请渠道。另外补充几个专业性的网站：中国电子开发网论坛：http:/ 论坛也是相当的著名，其中各大讨论版块集中了一大批热心且专业的人士，参与讨论你会受益良多。程序员联合开发网：http:/ 下载网：http:/ 决战 2011 全国大学生电子设计竞赛寒假篇5/961 电子http:/ http:/ 年国赛前，当年销量不少，而且的确也为备战的同学们指出了不错的道路。虽然书籍没有网站论坛的即时更新特征，但它更为严谨，理论更为系统。看书跟上网结合起来会收到不错的效果。刚才上网查了一下（当当啦，淘宝啦，京东啦，卓越啦，随意啊），几套指导书有了2010 版或者 2011 版的更新，想必是加入了09 的题目了吧，最新版的实体书还没见过，哪天去书店看看去。这些书均价在25 元以上，有条件的同学可以自行购买，临时看的可以到图书馆借阅。更建议几个同学一同组成竞赛小组，共同购买，节省花费且共同进步。.全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编系列这是全国大学生电子设计竞赛组委会官方推出的系列图书，由北京理工大学出版社出版，最具权威性。十几年来多届竞赛都有选编。2003/2005/2007/2009年的为近几届的，建议大家不要之局限于近两届，因为从命题规律可以看出，一般不会和近两届的题目方向重合，而会跟更向前的几届相似。另外注意09 年的图书题目为：第九届全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编，之前的为全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编（200 x），以此查询即可。.黄智伟：全国大学生电子设计竞赛*系列决战 2011 全国大学生电子设计竞赛寒假篇6/961 电子http:/ http:/ 年第一版，11 年第二版，有：系统设计、电路设计、技能训练、培训教程、制作实训等系列，其中有几个有第二版，购买时注意区别。这套书是分步骤进行讲解的，在竞赛前如果能吃透这一套书中的精髓内容，一定会得到很大成长，同样推荐入手。.高吉祥：全国大学生电子设计竞赛培训系列教程*设计系列这套书也很好，是分方向进行讲解的：基本技能训练与单元电路设计、模拟电子线路设计、高频电子线路设计、电子仪器仪表设计、数字系统与自动控制系统设计等系列。大家可以根据自己想要着重的方向进行购买，推荐入手。.陈永真：全国大学生电子设计竞赛*精解系列决战 2011 全国大学生电子设计竞赛寒假篇7/961 电子http:/ http:/ PCB设计领域，专业的软件很多，名声最大、使用最广泛必然是 Protel。但大家是否还停留在Protel 99se，DXP 2004的阶段呢？那就不奇怪为什么你费劲 2 个小时勉强设计好的电路板，别人半个小时就轻松搞定。因为 Protel已经被 Altium公司收购，市面上已破解的至少更新到Altium Designer Summer 09。不要担心不会用，它的操作界面跟DXP 2004 基本是一致的，即使完全没有接触过Protel的同学也能轻松上手，并且其支持中文界面，在设置里直接更改即可。另外使用AD9的同学最好能拥有一台独立显卡的电脑，这在 PCB布线的时候会高亮显示同一网络的器件、过孔、走线，十分明了。有些同学会问，真正竞赛时间就3 天，我学 pcb 设计来得及么，有什么用呢？问的没错，当学校不提供pcb 制板机，自己也不会化学腐蚀制板的情况下，竞赛的三天就别想着能制作pcb 出来了。但是如果仅靠竞赛几天就能拿奖，那我们何必还这么早从寒假就开始准备呢？正是因为一些模块是成熟的，可以提前印制；一些模块是要求较高工艺的，不印板很难稳定运行；一些芯片是贴片的，最好能够焊接在表面封装的pcb 上，所以我们最好能够在寒假就接触 pcb 设计软件，尽快熟悉pcb 设计方法，提前印制pcb 电路模块，做足够好足够稳定的准备。学习使用AD9，大家可以参考Protel的使用方法，也可以直接在网上搜索Altium Designer 的教学视频，一天肯定学会了。AD9下载地址：http:/ Proteus。所谓电路仿真，顾名思义就是在实际连接制作之前，基于电脑进行虚拟的仿真调试。当我们经验还不充足、参数还不确定时，科学的步骤就是先经过仿真，仿真通过后再实际调试。以上两款软件都能实现电路的仿真，Multisim对仪表支持更好，Proteus 对单片机支持的更好一些。界面都比较友好，容易上手。不少同学在本科的实验教学里也接触过，根据自己的情况进行选择吧。决战 2011 全国大学生电子设计竞赛寒假篇8/961 电子http:/ http:/ 11下载地址：http:/ Proteus7.5下载地址：http:/ Matlab。而对于电子设计竞赛，Matlab 能做的不多，但还是应该做好准备。可以用里面的Simulink对电路、运动、高频、功率进行仿真，也可以用各种工具箱进行滤波器、神经网络、遗传算法等进行计算。这里面还是有很多东西要学的，一方面通过看书，另一方面上网搜索，还有就是打help 命令询问。Matlab 2010b下载地址：http:/ 十八般武艺之嵌入式电子设计软件之我见，虽说不是专门面向大学生电子设计竞赛，但从宏观上进行了总结，很不错。http:/ 的 ADS系列都是什么价格，这种片子，买5 片回来，烧两三片在一开始都是正常现象，这可是红展展的RMB 啊。不仅芯片尽量不购买，一些网上买的开发板、模块板尽量也只买空板，自己回来把已有的芯片和元件焊上去，节约成本。那不买怎么办，就是要去各个半导体公司的官网去进行样品申请。从官网进去，找到样品申请的链接，选择型号，填写数量、用途、地址、邮箱、电话等等。这里请大家一定注意的是，要事先准备好自己学校的edu的邮箱。而用 163、gmail、sina 这些邮箱的通过率会很低甚至不能申请。另外申请样片会有申请、审核、核实、调货、邮寄几个过程。期间可能会出现半导体公司给你打电话，询问样片用途，那么直说是备战2011 年全国大学生电子设计竞赛一般就没什么问题。会出现国内没货，从海外运货的情况，那么时间会拖很久，不排除你竞赛完了才邮寄到的可能。所以尽量避免申请这种国内没货的芯片，如果实在需要，那一定要早申请，才能在需要之前到货。申请样片，从寒假就开始吧！挖半导体厂商的墙角，做好自己的电子设计！样片申请到后，可不能扔在一边，都不知道是干什么的，那你拥有的还真的是一堆硅决战 2011 全国大学生电子设计竞赛寒假篇9/961 电子http:/ http:/ 放大器（运放、仪用放大器、可变增益放大器、宽带放大器）、比较器、ADC、DAC、DDS、VCO、混频器（乘法器）、基准源、RF产品特色产品：可变增益放大器、DDS 2、TI：http:/ MCU（MSP430 系列）、DSP、放大器（运放、仪用放大器、宽带放大器）、比较器、ADC、DAC、基准源、DC/DC 转换器、RF产品；DSP学生申请会被拒绝特色产品：MCU、DSP 3、Maxim：http:/china.maxim- MCU、RF产品、传感器（加速度、压力、触摸）特色产品：传感器（加速度、压力、触摸）以上只是常用产品基本框架；众多公司拥有ADC、DAC、放大器等常见产品，选取时视应用场合，应仔细阅读相关芯片datasheet。说完这些基本的专业问题，希望对电设还比较迷茫的同学能够找到一点点的方向，可以看出，我们需要做的、需要成长的还有很多，抓紧寒假最后的几天和开学初期比较空闲的时间，把这些都准备好。赢就赢在起跑线前！同样继续欢迎同学们询问、讨论，大家可以直接在论坛帖子下留言，也可以登陆61 电子博客 http:/ 2011/2/11