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1、全国大学生电子设计竞赛竞赛组织与教练工作经验交流,2/pp,内容提纲,1、赛制分析 2、培训思路 3、组织体系 4、实施方案 5、培训效果 6、经验教训,（1）思想动员 （2）笔试1（初选） （3）基础理论培训 （4）笔试2（复选） （5）动手能力培训 （6）真题训练 （7）模拟赛 （8）全国赛,1、赛制分析,全国大学生电子设计竞赛 全国大学生电子设计竞赛嵌入式系统专题赛“Intel”杯 全国大学生电子设计竞赛信息安全技术专题邀请赛 陕西省大学生电子设计竞赛ALTERA 杯 NIOS 大奖赛 陕西省大学生德州仪器(TI)杯模拟及模数混合电路设计竞赛 全国大学生课外学术科技作品竞赛“挑战杯” 西
2、安电子科技大学大学生课外学术科技作品竞赛“星火杯” Microsoft嵌入式应用设计大奖赛 TI DSP应用设计大奖赛 Freescale (Motorola) 单片机应用大奖赛/智能车邀请赛 ADI 创新设计竞赛 Xilinx开放源码大奖赛 Linear 模拟电路设计竞赛 NXP(philips)嵌入式系统设计大奖赛 Infineon杯校园设计竞赛 ,学科 / 综合 工程师 / 发明家 普及 / 专题 命题 / 开放,校园赛事（理工科电子类）,3/pp,1、赛制分析,全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的四大学科竞赛之一。自1994年以来已举办了10届竞赛和4届专题赛。 竞赛以队为基本单位，每
3、队由三名具有正式学籍的在校本、专科生学生组成。竞赛采用全国统一命题、以 “半封闭”方式进行。 竞赛采用“一次竞赛、二级评奖”的方式进行评奖。竞赛颁发全国统一的获奖证书，竞赛成绩记入学生档案。,全国大学生电子设计竞赛,4/pp,2、培训思路,积极认真参与竞赛，丰富学生科技活动，推动教学改革与课程建设。 建立科学有效的培训体系，培养学生提高专业理论水平、工程素质及创新能力，锻炼学生意志品德，树立协作精神。 赛出成绩，赛出水平。,指导思想,5/pp,2、培训思路,方法路线,电子设计竞赛赛前训练是精英教育模式的一个重要环节。 培训内容应有针对性、继承性和前瞻性 培训应分阶段进行，兼顾知识梯度与受众面
4、注重基础知识与基本技能的培养 强化综合技能培养，激发创新能力 注意培养协作精神与竞争意识,6/pp,3、组织体系,校竞赛组委会,领导小组,培训组,专家组,校领导 院处领导 组织成员,顾 问 组 长 成 员,组 长 成 员,学院竞赛委员会,行政组,教练组,领 导 成 员,主教练 教 练,参赛队,队 长 队 员,7/pp,本次报告重点从学生培训和教练角度介绍相关经验,4、实施方案,时间进度安排,原则：1、夯实基础与拔高能力并重 2、合理缓解受众面与教学资源、经费的矛盾 3、合理分配压力，循序渐进，松弛得当,8/pp,4、实施方案,第一阶段：思想动员,参赛的意义：自我提高，学以致用，团队精神 （从学
5、生角度出发） 动机和目的：不以获奖为唯一目的。 竞争与合作：有压力有竞争才会有动力。 失败很重要：知道自己的不足，寻找学习的动力和方向 什么学生适合：学有余力、动手能力强、电子方面爱好 有竞赛基础、喜欢挑战,时间：大二 形式：报告会、经验交流,9/pp,4、实施方案,第二阶段：初选（笔试）,知识面：模电、数电、单片机（或微原）、实验及综合 题量：3小时作答，4-5小时平均题量。 难度：中等学生可基本作答。 题型：开放式、综合型设计或分析。【可参考IT企业面试题】 考查目的：知识面是否广泛、牢固，能否灵活运用 以“知识面是否全面牢固”为准则，正向 思维为主，知识面分块考察。 参选人数：18003
6、000人-400人,时间：寒假前最后一周,10/pp,4、实施方案,第二阶段：初选（笔试）,例题1（模拟电路）：考查基本概念,11/pp,4、实施方案,第二阶段：初选（笔试）,例题2（模拟电路）：考查分析设计,12/pp,4、实施方案,第二阶段：初选（笔试）,例题3（模拟电路）：考查对非理想特性理解,13/pp,4、实施方案,第二阶段：初选（笔试）,例题4（数字电路）：考查基本概念,14/pp,4、实施方案,第二阶段：初选（笔试）,例题5（单片机/C语言）：考查程序设计能力,1、写一个排序程序，对数组10个元素进行排序 2、硬件如下，用C语言编写LED_DisplayNumber(int Va
7、l)函数,#define SEG_VALUE0 (0 x ) / 0 的段码 #define SEG_VALUE1 (0 x ) / 1 的段码 #define SEG_VALUE2 (0 x ) / 2 的段码 #define SEG_VALUE3 (0 x ) / 3 的段码 #define SEG_VALUE4 (0 x ) / 4 的段码 #define SEG_VALUE5 (0 x ) / 5 的段码 #define SEG_VALUE6 (0 x ) / 6 的段码 #define SEG_VALUE7 (0 x ) / 7 的段码 #define SEG_VALUE8 (0 x
8、 ) / 8 的段码 #define SEG_VALUE9 (0 x ) / 9 的段码 #define SEG_VALUEA (0 x ) / A 的段码 #define SEG_VALUEB (0 x ) / B 的段码 #define SEG_VALUEC (0 x ) / C 的段码 #define SEG_VALUED (0 x ) / D 的段码 #define SEG_VALUEE (0 x ) / E 的段码 #define SEG_VALUEF (0 x ) / F 的段码 #define SEG_VALUEN (0 x ) / 消隐 的段码,15/pp,4、实施方案,第二阶
9、段：初选（笔试）,例题6（综合）：,22请简述以下元件的类别和用途 9013 MSP430F169 1N4007 74HC74 LM358 23根据标注写出元件的参数电容： 224 4p7 电阻： 棕红黑红棕 绿蓝红金 金橙橙橙,24如图所示电路中，如果用万用表测得T1集电极的静态电压为12V，请判断电路是否正常；如果不正常，请简单分析故障的原因和确认方法。,25请简述测量放大器输入阻抗所需的仪器，画出测试框图、写出测量和数据处理方法,考查实际动手经验,4、实施方案,第二阶段：初选（笔试）,例题6（实验/综合）：考查实验设计与分析能力,4、实施方案,第二阶段：初选（笔试）,选拔与标准,选拔人数
10、：约400人 选拔标准：总分之和全校排名，取前400人，成绩公示。 某一单项突出能力者可放宽入选标准。 落选学生：本阶段淘汰率高，普遍有心理打击，要合理引导。 认清“学”和“用”之间的差距，戒骄戒躁。 找到不足，激发学习的动力和目标,4、实施方案,第三阶段：基础培训（自学为主）,时间：寒假前2天。,学习任务：学习模拟电路设计、数字逻辑(VHDL)设计、EDA工具软件、功率电子(开关电源)、单片机C语言设计 基础讲座4次：模拟系统设计、数字系统设计、嵌入式程序设计、综合技能培训。不具体深入细节，以串通知识点为主线；以课程为中心延伸拓展知识面，提纲式，点明要学习的内容以及在现代电子系统中的关系，布
11、置任务，引导自学。 学习时间：寒假假期。,4、实施方案,第三阶段：基础培训（自学为主）,参考资料（模拟电路类）：,4、实施方案,第三阶段：基础培训（自学为主）,参考资料（功率电子类）：,4、实施方案,第三阶段：基础培训（自学为主）,参考资料（数字设计类）：,4、实施方案,第三阶段：基础培训（自学为主）,参考资料（单片机类）：,4、实施方案,第三阶段：基础培训（自学为主）,参考资料（综合类）：,4、实施方案,第三阶段：基础培训（自学为主）,EDA工具软件：,电路仿真,电路/PCB设计,数字仿真/设计,滤波器设计,单片机开发,4、实施方案,第四阶段：复选（笔试）,时间：寒假收假前1天,知识面：模电
12、、数电、功率电子、程序设计、实验及综合 题量：3小时作答，4-5小时平均题量。 难度：基础较好学生可基本作答。 题型：综合型设计。 考查目的：知识面是否能否灵活运用于解决设计问题 以“知识能否灵活运用”为准则，设计性 思维为主，知识面串通考察。 参选人数：400人-150人,4、实施方案,第四阶段：复选（笔试）,例题1：模拟电路设计综合能力,4、实施方案,第四阶段：复选（笔试）,例题1：模拟电路设计综合能力,从下列4种运放（OP07、TL082、AD827、LM358、）中，选择最合适的一款，用于在上题中对热电偶信号放大。通过指标分析对比，说明选择该款运放的理由,4、实施方案,第四阶段：复选（
13、笔试）,例题2：含新型IC电路（考查资料理解与消化能力）,MC34063为一款常用的开关电源芯片，配合少量的外围元件即可搭建开关电源。下图给出了MC34063芯片内部的等效电路，配合外部元件构成了某种开关电源，试分析电路并回答问题。 1）简述开关及反馈过程？ 2）计算输出电压？ 3）如何减小输出纹波，提出2种可 行方案？,4、实施方案,第四阶段：复选（笔试）,例题3：滤波器设计（考查基本概念）,4、实施方案,第四阶段：复选（笔试）,例题4：时序逻辑设计,4、实施方案,第四阶段：复选（笔试）,例题5：技能/动手能力,4、实施方案,第四阶段：复选（笔试）,例题6：方案制定与综合能力,任务: 设计一
14、台数字显示的简易频率计，具体要求如下： (1) 基本要求 a测量范围 信号：方波、正弦波；幅度：1V5V，直流偏置 0V1V；频率：1Hz1MHz b测量误差0.1%； c输入阻抗100K； (2) 发挥部分 a. 扩展测量信号的幅度范围至0.1V5V b. 测量误差降低为0.01%（最大闸门时间10s）。 1.根据以上要求，请简述所采用频率测量方法的原理(10分) 2. 画出系统的框图，并说明各单元电路的主要功能，分析系统的主要指标（如闸门时间、基准时钟、信号调理部分的带宽和增益等等）（10分）,4、实施方案,第五阶段：基础巩固,时间：3月上旬-4月中下旬,学习方式：设计+实际动手调试。单人
15、单组，独立完成。 验收方式：指标测试，现场打分排名。（感受比赛气氛） 试题难度：每题单人3-5天工作量。（压力测试） 涵 盖 面：模拟为主（难点多），单片机与数字设计为辅。 焊接及调试技能过关、EDA软件使用、仪器使用。 系统测试、数据整理与分析、撰写报告。,校内选拔赛前的最后集训，全面巩固知识，是最关键的阶段！时间紧，任务重，压力大。,4、实施方案,2011年全国大学生电子设计竞赛 基础补习阶段培训时间安排表,4、实施方案,第五阶段：基础巩固,练习1：放大器、电源、滤波器设计（7天）,任务一、用万能板焊接，搭建一个放大器，指标要求如下： 1、增益40dB，直流输入时，增益误差不大于0.1dB
16、。 2、输入0V时，输出电压漂移不大于10mV。 3、输入阻抗100k。 4、放大带宽: DC不低于50kHz。 说明： 1、可以用实验电源提供正负12V电源供电。 2、留出关键的测试点（输入、输出、中间某些关键点），以备测试。 3、实验设计及记录： 1）指标的论证（说明设计思路，如何达到指标）。 2）电路图（可以手画）。 3）各项测试方法及步骤（如何测各项指标？用什么仪器，怎么连接？ 步骤？）。 4） 测试结果及分析计算（原始数据，分析过程，结论：你的电路各 项实际指标是多少？）。,4、实施方案,第五阶段：基础巩固,练习1：放大器、电源、滤波器设计（7天）,4、实施方案,第五阶段：基础巩固,
17、练习1：放大器、电源、滤波器设计（7天）,任务二、用万能板焊接，搭建一组电源电路，指标要求如下： 1、1630V输入电压。 2、一路12V稳压输出，要求： 1）开路输出电压误差：小于5% 2）最大输出电流：不低于0.3A 3）满载时，纹波电压50mV 4) 负载调整率：不超过1% 3、一路-12V稳压输出，要求： 1）开路输出电压误差：小于5% 2）最大输出电流：不低于0.3A 3）满载时，纹波电压100mV 4) 负载调整率：不超过1% 4、30V输入时，正负输出均满载时，效率不低于70%。,4、实施方案,第五阶段：基础巩固,练习1：放大器、电源、滤波器设计（7天）,4、实施方案,第五阶段：
18、基础巩固,练习1：放大器、电源、滤波器设计（7天）,4、实施方案,第五阶段：基础巩固,练习1：放大器、电源、滤波器设计（7天）,常见问题： 1、不会使用退偶电容 3、不了解元件类型及特性 2、不会正确使用接插件 4、对指标不理解（习惯于理想器件）,4、实施方案,第五阶段：基础巩固,练习2：单片机小系统+频率计（7天）,4、实施方案,第五阶段：基础巩固,练习2：单片机小系统+频率计（7天）,4、实施方案,第五阶段：基础巩固,练习2：单片机小系统+频率计（7天）,4、实施方案,第五阶段：基础巩固,练习2：单片机小系统+频率计（7天）,+,常见问题： 1、电路搭接可靠性差 2、低频指标反而差（耦合电
19、容不会取） 3、低频小信号抗干扰差（比较器无迟滞回差，过于理想） 4、测频方法问题 5、单片机中断内运行时间,4、实施方案,第五阶段：基础巩固,练习3：单片系统综合设计(10天),4、实施方案,第五阶段：基础巩固,练习3：单片系统综合设计(10天),+,信号基础理论不过关 焊接已经基本过关,常见问题： 1、信号基础理论不过关（抗混叠滤波器参数不会算） 2、系统联调的基本思路不会（顺序、方法、找错误点） 3、不会调试（例如：量程会调满点但不会调零点）,4、实施方案,第五阶段：基础巩固,练习4：程控放大+功放（7天）,4、实施方案,第五阶段：基础巩固,练习4：程控放大+功放（7天）,+,常见问题：
20、 1、自激振荡的原因判定和补偿方法未掌握 2、不会测量相位裕度 3、大功率部分地线布线、防信号串扰/电源耦合概念与方法不清,4、实施方案,第五阶段：基础巩固,练习5：模拟赛（60小时）,4、实施方案,第五阶段：基础巩固,练习5：模拟赛（60小时）,+,常见问题： 1、测量电流方法有问题（串阻影响电压精度）未吃透I/V变换器 2、缺乏电路自身保护的概念 3、对60小时比赛时间分配把握不好,4、实施方案,第五阶段：基础巩固,基础讲座,针对暴露的问题，随时开展基础技能方面讲座。包括： 1、基本元器件知识 2、运放非理想特性及参数指标含义、应用限制、选型 3、焊接、布线、布局、基本技能 4、插接件的合
21、理选用,部分课件,4、实施方案,第六阶段：校选拔赛,时间：4月下旬，60小时比赛+2天测试+1周完善,知识面：模电、数电、功率电子、程序设计、实验及综合 题 量：60小时工作量。 难 度：基本相当于全国赛的基础部分难度。 涵盖面：综合型设计，涵盖模拟、单片机、ADC、DAC、 人机交互、基本电参数测量、基本技能等。 考查目的：综合能力和技能考察为主，成败以指标为准。 参选人数：150人-90人【确定正式队员】,4、实施方案,第六阶段：校选拔赛,简易阻容网络测试仪（A题） 设计并制作一个数字显示的阻容串联网络参数测试仪，能够自动测量RC网络中的电容及电阻值并绘制幅频特性曲线。原理及待测网络参考下
22、图：,原 理 框 图,待 测 网 络 A,待 测 网 络 B,4、实施方案,第六阶段：校选拔赛,1、基本部分 （1）自动测量待测网络A中R和C的参数。要求测试仪器具有3个对应端子，测量完毕后同时显示电容和电阻的测量结果。 （2）量程：电阻R：1K10K，电容C：104105；测量结果要求至少显示3位有效数字； 精度：电阻10% ，电容20%。 （3）实测并在示波器上绘制出待测网络A的幅频特性曲线，坐标系如下： 横坐标：频率。对数坐标。 纵坐标：增益。单位dB。,2、发挥部分 （1）增加实测待测网络B中阻容参数和显示幅频特性的功能（手动切换）。实测试并显示其它网络幅频特性。 （2）具有自动识别待
23、测网络类型的功能，并能自动完成测试。（仍要留手动切换模式便于测试）。 （3）提高电阻测量精度至5%或更高，并尽可能扩大量程。提高电容测量精度至10%或更高，并尽可能扩大量程。 （4）其它（与本题有关的合理发挥，例如自动插入检测等）。,4、实施方案,第六阶段：校选拔赛,（A题优秀作品）,优秀标准：（1）指标全部达到。 （2）作品的完整性、独立性、美观性、可测性。,4、实施方案,第六阶段：校选拔赛,简易相频特性测试仪（B题） 利用单片机小系统及外部电路，设计并制作一台简易相频特性测量仪，能够改变输出信号的频率，施加于被测电路（二端口网络），测量并显示被测电路的输出与激励之间的相位差。原理可参考下图
24、：,4、实施方案,第六阶段：校选拔赛,4、实施方案,第六阶段：校选拔赛,（B题优秀作品）,4、实施方案,第六阶段：校选拔赛,比赛及测试现场,4、实施方案,第六阶段：校选拔赛,赛后作品完善（4月底、五一假期）,要求1 ：每人必须达到95分（设有退出机制）。 要求2 ：撰写报告，必须符合全国赛格式及内容要求。 时 间 ：1周或直至完成。,未达标作品,完善后作品,4、实施方案,第六阶段：校选拔赛,撰写报告,报告要求： 篇幅：小四字体，不超过6页。（精炼且重点突出，难！） 内容：（1）摘要【高度凝练，客观陈述语态】 （2）方案对比及论证【重在说理，概念要清晰客观】 （3）关键电路设计与参数计算【重在基
25、础扎实】 体现基本功和素质的部分，要认真对待。 （4）软件设计【突出重点，全局意识，思路清晰】 （5）测试【方法合理科学、指标全面覆盖】 （6）结论【客观陈述】,4、实施方案,第六阶段：校选拔赛,撰写报告,常见问题： 1、写作抓不住重点，流水账，过分纠缠于细节，看不到总体。 2、逻辑性差，归纳总结能力差，摘要写不好。 3、方案论证与对比中概念含糊、不会写总体方案 4、软件流程图不规范 5、不会写测试报告（完整性、合理性、科学性） 对 策： 1、分组交流讨论，练习书面交流。 2、指导教练要认真修改，逐字逐句纠正，培养严谨写作习惯 3、练习抽象、总体方案制定能力，至少掌握1种矢量绘图软件,4、实施
26、方案,第七阶段：真题训练,时间：5月初6月底,任务1 ：完成3人组队与分工【提倡自由结合】 任务2 ：制作正式参赛用的小系统板【单片机+数字逻辑】 任务3 ：每个队确立1-2个主攻方向【相互错开，避免扎堆】 任务4 ：在主攻方向上，完成3-4道历届真题。 【不求时间进度，要求以满分为目标】 任务5 ：积累程序库【通用性、模块化、可移植】,4、实施方案,第七阶段：真题训练,队员分工：,方案A强队：硬件2人+软件1人，三人空闲随时互相协作。 方案A弱队：硬件1人+软件1人+协作1人 【根据题目灵活调整】 分工原则:（1）每人都能够独立承担任务 （2）最多1人具有领导性格【避免性格冲突】 （3）交叉
27、覆盖性，避免能力真空区 （4）各部份工作之间接口明确【教练必须把关！】,4、实施方案,第七阶段：真题训练,单片机小系统板：,设计原则：资源丰富、接口通用、保护完善、可扩展、易维修 CPU 选型：尽可能选用SoC型，带有JTAG在线调试。 8位8051系列： C8051Fxxx 16位MSP430系列：MSP430F261x 32位ARM系列： Cortex 基本资源：4MIPs以上运算速度、2k以上RAM、8k以上ROM、 非易失存储器、8位ADC/DAC、键盘、显示。 扩展资源：256k以上扩展RAM、CPLD/FPGA接口(DPRAM)、12- 16位ADC/DAC、矩阵键盘、点阵LCD、
28、串口、RTC。,4、实施方案,第七阶段：真题训练,单片机系统板：,I/O,RAM扩展,JTAG,稳压器,蜂鸣器,RTC,LCD接口,串口,KEY,A/D 0 | 7,矩阵键盘,I/O,电源防反保护,A/D保护,I/O,PACK板,4、实施方案,第七阶段：真题训练,高速数字系统板：,设计原则：资源丰富、接口通用、保护完善、可扩展、易维修 选 型：尽可能选用FPGA/CPLD，带有JTAG在线调试。 FPGA系列： Altera Cyclone系列 CPLD系列： Altera MAX-II系列 基本资源：50-100M时钟、2k以上RAM（或DPRAM）、8位高速 ADC/DAC（10Msps）
29、、基本信号调理电路。 扩展资源：256k以上RAM、10-12位高度ADC/DAC （20Msps） 。,4、实施方案,第七阶段：真题训练,高速数字系统板：,Cyclone系列FPGA,MAX-II系列CPLD,4、实施方案,第七阶段：真题训练,（1）仪器仪表方向：,音频信号分析仪：2009年A题 数字取样示波器：2007年C题 简易频谱分析仪：2005年C题 简易逻辑分析仪：2003年D题 低频相位测量仪：2003年C题 数字存储示波器：2001年B题 频率特性测量仪：1999年C题 数字工频多用表：1999年B题 简易数字频率计：1997年B题 简易RLC测量仪 ：1995年D题,4、实施
30、方案,第七阶段：真题训练,仪器仪表方向训练重点：,内容：包含信号产生、采集、存储、分析、处理、显示、控制等信号处理环节中的大部分或全部。 类型：分为时域分析处理和频域分析处理两大类。 难点：强调速度、处理能力、显示性能等。需要通过构建新技术硬件平台及运用信号处理算法来实现。系统中的部分任务需要在训练阶段完成。 训练：DDS任意信号产生、高速/宽带模拟电路、滤波器、高速ADC/DAC采样与回放、高速数据存储（FIFO）、算法（FFT、卷积、相关、数字滤波等）、显示技术（LCD、绘图、实时曲线等）、强实时性并发多任务软件设计、FPGA/ CPLD与单片机的接口、仪器仪表原理、各类电参数测量、等内容
31、。,调理放大,抗混叠滤波,ADC,模数转换,MCU+ FPGA,信号处理算法,DAC,数模转换,抗镜频滤波,键 盘,图形显示,信号调理/输出,人机交互,4、实施方案,第七阶段：真题训练,（2）电路系统方向：,宽带直流放大器：2009年C题 简易程控滤波器：2007年D题 正弦信号发生器：2005年A题 宽 带 放 大 器：2003年B题 压控L/C振荡器 ：2003年A题 任意波形发生器：2001年A题 简易测量放大器：1999年A题 录音与回放系统：1999年E题 实用信号源制作：1995年B题,4、实施方案,第七阶段：真题训练,电路系统方向训练重点：,内容：偏重概念和指标。涉及到各类经典单
32、元模块电路，及其基本概念、基本原理和新实现方法、性能指标测试方法等。 类型：分为功能型（重在新方法）和指标型（重在新设计思路）两大类。 难点：特别强调指标，通常经典设计、通用IC是难以完成的。 训练：（程控）放大器、（程控）滤波器、振荡器、DDS任意信号产生、基本模拟调理电路、电性能指标测试（阻抗、相位、带宽）、开拓设计思路等。,4、实施方案,第七阶段：真题训练,（3）功率电子方向：,光伏发电模拟装置：2009年A题 电能收集充电器：2009年E题 开关型稳压电源：2007年E题 数 控 恒 流 源：2005年F题 三相正弦变频电源 ：2005年G题 高效 D 类放大器：2001年D题 直流稳
33、定电源： 1997年A题 实用音频放大器：1995年A题,4、实施方案,第七阶段：真题训练,功率电子方向训练重点：,内容：大电流、大功率、三相电、斩波、DC-AC逆变、DC-DC开关电源、变频驱动、Class-D功放、光伏发电、并网、MPPT算法,等电力电子领域的新技术。 类型：分为传统技术型（重在指标）和新技术型（重在新设计思路）两大类。 难点：大电流、高效率要求。实验过程中烧毁事故率很高！ 训练：常见DC-DC开关拓扑（Buck/Boost/Backboost/Flyback）、常见PWM控制器（电流/电压控制、单周期关断控制、双环反馈控制）、闭环反馈与稳定性（补偿回路、稳定性与瞬态响应）
34、、功率开关器件（MOSFET/ IGBT）及驱动(半桥/全桥/浮栅)、SPWM正弦波逆变、磁性元件基础知识（各种铁氧体、变压器和电感设计及制作、磁隙调整等动手能力）、MPPT控制算法及拓扑、同步整流。,4、实施方案,第七阶段：真题训练,（4）自动控制方向：,声音导引系统： 2009年B题 电动车跷跷板： 2007年F题 悬挂运动控制系统： 2005年E题 液体点滴速度监控装置：2003年F题 简易智能电动车： 2003年E题 自动往返电动小汽车： 2001年C题 水温自动控制系统： 1997年C题,4、实施方案,第七阶段：真题训练,自动控制方向训练重点：,内容：涉及非电路系统，要求被控对象 “
35、稳”、“快”、“准”地按照既定要求运动。 类型：分为动作型（完成预定难度动作）和指标型（控制指标）两大类。 难点：构建稳定的反馈，以及设计控制算法是最大难点（要求基础功底），涉及机械、物理等非电专业知识，动手能力挑战。【还有运气成分】 训练：控制算法（PID及其改进）、传感器（速度、温度、位移、倾角、红外光电等）、反馈稳定性与控制系统调试技能、电机驱动（步进、直流、角度/速度舵机）、PWM+功率开关及驱动。,4、实施方案,第七阶段：真题训练,（5）高频/通信方向：,无线环境监测模拟装置：2009年D题 无线识别装置： 2007年B题 单工无线呼叫系统： 2005年D题 数据采集与传输系统： 2
36、001年E题 调频收音机： 2001年F题 调幅广播收音机： 1997年D题 简易无线电遥控系统： 1995年C题,4、实施方案,第七阶段：真题训练,高频/通信方向训练重点：,内容：涉及在特殊信道上以某种调制/解调方式传递信息。 类型：可分为传统型（早期试题，公司赞助IC）和新技术型（近两届）两类。 难点：非常规的信道，非常规通信方式，无现成IC可用。 训练：调制与解调（ASK、FSK、DPSK、OOK）方法与电路、振荡器、丙类放大器、谐振回路、天线与电磁场基础知识、超低功耗设计。 关注近年来的新技术：RFID（传递能量）、无线自组网协议、物联网？,4、实施方案,第七阶段：真题训练,4、实施方
37、案,第七阶段：真题训练,训练中工作量最大最辛苦的阶段！,成功的,失败的,4、实施方案,第八阶段：暑期集训,任务1 ：队员进一步加深合作【如有问题及时调整】 任务2 ：教练自定题2-3道，加大难度与深度 任务3 ：跨学院交流与培训【教练组共同负责】 现代数字系统设计与EDA软件 模块化编程 电路板布线 电赛获奖学生经验交流 。 任务4 ：练习合理分配96小时，考虑时间进度和休息时间。 任务5 ：完善程序库。,4、实施方案,第八阶段：暑期集训 （部分讲稿）,4、实施方案,第八阶段：暑期集训,原则：（1）任何子程序必须是非阻塞性代码 （2）完善的临界代码保护，彻底杜绝重入 （3）前后台多任务，任意拼
38、接 （4）封装，保持接口形式一致 （5）统一的变量名、函数名命名规则 （6）对所有资源严格要求硬件隔离层，软件中不允许 直接访问硬件，不允许跨层调用。 （7）代码100%注释。,模块化编程训练,4、实施方案,第八阶段：暑期集训,例：键盘程序,模块化编程训练,硬件隔离层：键盘缓冲区（FIFO）。 用状态机消除阻塞，并带有长短按识别。 软件中读键盘只访问FIFO，不操作硬件不等待不阻塞,4、实施方案,第八阶段：暑期集训,例：菜单程序,模块化编程训练,杜绝跨层调用，功能模块可以任意拼接,4、实施方案,第八阶段：暑期集训,变量命名规范,-模块化编程训练,int ADC16_Sample(); /16位
39、ADC采样 char LCD_Init(); /LCD初始化 char RTC_GetVal(); /获取实时钟的数据 void PWM_SetPeriod(); /设置PWM周期 void PWM_SetDuty(); /设置PWM占空比 void Flash_WriteChar(); /向Flash写入一字节数据 char UART_GetChar(); /从串口读取一字节数据 char Key_GetKey(); /从键盘读取一次按键 char TouchPad_GetKey(); /从触摸板读取一次按键,char ADC_Status; / ADC的状态 char T0_Interva
40、lFlag; / Timer0定时到达标志 int UART1_RxCharCnt; / 串口1收到的字符总数,函数命名规范,模块名_名词 词组 （首字母大写）,模块名_动词+名词 词组 (首字母大写),可读性,If (UART_IsTxBuffFull( ) UART_ClearTxBuff( ); else UART_PutChar(0 x55);,可英语朗读作为检验标准,4、实施方案,第八阶段：暑期集训,例：代码风格,模块化编程训练,函数接口简单通用，附详细注释、说明和范例,4、实施方案,第九阶段：模拟赛（96小时）,目的（1）：感受实际比赛气氛 目的（2）：掌握工作、休息节奏 目的（3
41、）：加深队员紧密合作 目的（4）：暴露潜在问题 方 式 ：96小时半封闭式完成设计任务 题量和难度：与全国赛尽可能相同，可来源于各校征题,时 间：8月下旬，赛前一周左右,4、实施方案,第十阶段：赛前休息,目的（1）：休整，恢复体力 目的（2）：保持轻松迎战心态 目的（3）：竞赛过程心理预演 方 式 ：休息、看闲书、看电影、郊游、慢跑、游泳 等轻体力有氧运动。 注意事项 ：注意肠胃，不要拉肚子、感冒。,时 间：赛前3-4天左右,4、实施方案,最后阶段：全国赛,时 间：8月底，96小时,教练工作至此结束，以下参赛经验供队员参考： （1）切忌中途换提题，必输。 （2）第1天晚上一定要饱满的休息 （2
42、）队员不能有空闲的状态【空隙立即休息】 （3）学会适当放弃，田忌赛马，合理放弃未必输。 （4）第1天：方案、关键难点验证，分工，任务接口。 第2天：主体电路搭建调试、软件主要部分。 第3天：攻克主要功能指标、发挥部分功能。 第4天：收敛整理、测试、整理报告，忌大改。,4、实施方案,决赛现场,5、培训效果,我校历年获奖统计,5、培训效果,1999年用示波器作为图形显示终端 1999年用数字信号处理方法实现工频交流电测量 1999年采用FPGA实时采集存储、分析显示信号 2001年采用FPGA实现DDS信号产生 2003年使用NIOS作为处理器 2005年使用DSP、MSP430作为处理器 200
43、7年应用SOPC技术在FPGA上完成音频信号分析题目 2009年应用对等自组网无线通信协议完成中继通信 ,推动新技术应用和融入教学、科研,5、培训效果,部分获奖作品（2009）,5、培训效果,部分获奖作品（2003-2007）,工频有效值多用表,任意波形发生器,智能电动小汽车,手持式电子阅读器,宽带放大器,数字相位计,5、培训效果, 培训使学生的创新实践能力、协作精神明显提高 科学有效的培训是取得较好成绩的关键 培训工作对课程改革及实验室建设有促进作用 培训工作有助于优化教师知识结构 如何培养出顶尖水平的队伍还需要努力探索,总结,6、经验与教训,（1）小心最后8小时“噩梦期” （2）测试过程中的常犯错误 （3）切忌中途换题 （4）切忌过分追求外观和表面，忽视基础原理和性能指标 （5）各队员任务之间的衔接问题：合理规划，制定标准！ （6）工作不能同步并行开展，互相耗时：任务接口的重要性！,欢迎交流！ 西安电子科技大学 谢 楷 ,