智能電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作.ppt

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1、智能電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作,課程簡(jiǎn)介,本門(mén)課程主要任務(wù)： 通過(guò)電子產(chǎn)品實(shí)際的制作的過(guò)程，掌握電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一般步驟和方法，從而掌握電子產(chǎn)品在設(shè)計(jì)和制作的過(guò)程中應(yīng)掌握的知識(shí)和技能。為在今后從事專(zhuān)業(yè)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。,課程簡(jiǎn)介,學(xué)時(shí)：64學(xué)時(shí) 課業(yè)評(píng)價(jià)方式：總成績(jī)=實(shí)際作品（50%）+設(shè)計(jì)報(bào)告（30%）+過(guò)程考核（20%），作品在制作的過(guò)程中，有分階段檢查，根據(jù)制定的計(jì)劃，進(jìn)行檢查。,一、電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法,傳統(tǒng)的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)一般是采用搭積木式的方法進(jìn)行，即由器件搭成電路板，由電路板搭成電子系統(tǒng)。系統(tǒng)常用的“積木塊”是固定功能的標(biāo)準(zhǔn)集成電路，如 運(yùn)算放大器、74/54系列（TTL）、4000/4

2、500系列（CMOS）芯片和一些固定功能的大規(guī)模集成電路。設(shè)計(jì)者根據(jù)需要選擇合適的器件，由器件組成電路板，最后完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)只能對(duì)電路板進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)設(shè)計(jì)電路板來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。,電子系統(tǒng)已進(jìn)入數(shù)字時(shí)代。在計(jì)算機(jī)、移動(dòng)通信、VCD、HDTV、軍用雷達(dá)、醫(yī)用CT儀器等設(shè)備中，數(shù)字技術(shù)與數(shù)字電路構(gòu)成的數(shù)字系統(tǒng)已經(jīng)成為構(gòu)成這些現(xiàn)代電子系統(tǒng)的重要部分。進(jìn)入到20世紀(jì)90年代以后， EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）技術(shù)的發(fā)展和普及給電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來(lái)了革命性的變化。在器件方面，微控制器、可編程邏輯器件等飛速發(fā)展。利用EDA工具，采用微控制器、可編程邏輯器件，正在成為電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主流。,采用微控

3、制器、可編程邏輯器件通過(guò)對(duì)器件內(nèi)部的設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能，是一種基于芯片的設(shè)計(jì)方法。設(shè)計(jì)者可以根據(jù)需要定義器件的內(nèi)部邏輯和管腳，將電路板設(shè)計(jì)的大部分工作放在芯片的設(shè)計(jì)中進(jìn)行，通過(guò)對(duì)芯片設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)電子系統(tǒng)的功能。靈活的內(nèi)部功能塊組合、管腳定義等，可大大減輕電路設(shè)計(jì)和電路板設(shè)計(jì)的工作量和難度，有效地增強(qiáng)設(shè)計(jì)的靈活性，提高工作效率。同時(shí)采用微控制器、可編程邏輯器件，設(shè)計(jì)人員在實(shí)驗(yàn)室可反復(fù)編程，修改錯(cuò)誤，以期盡快開(kāi)發(fā)產(chǎn)品，迅速占領(lǐng)市場(chǎng)?；谛酒脑O(shè)計(jì)可以減少芯片的數(shù)量，縮小系統(tǒng)體積，降低能源消耗，提高系統(tǒng)的性能和可靠性。,采用微控制器、可編程邏輯器件芯片和EDA軟件，在實(shí)驗(yàn)室里就可以完成電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和生

4、產(chǎn)。可以實(shí)現(xiàn)無(wú)芯片EDA公司，專(zhuān)業(yè)從事IP模塊生產(chǎn)。也可以實(shí)現(xiàn)無(wú)生產(chǎn)線(xiàn)集成電路設(shè)計(jì)公司的運(yùn)作?？梢哉f(shuō)，當(dāng)今的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)已經(jīng)離不開(kāi)微控制器、可編程邏輯器件和EDA設(shè)計(jì)工具。,二、現(xiàn)代電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,1. “ Bottom-up”（自底向上）設(shè)計(jì)方法 傳統(tǒng)的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用 “ Bottom-up”（自底向上）設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)步驟如圖,2. “ Topdown”（自頂向下）設(shè)計(jì)方法,現(xiàn)代電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用“ Topdown”（自頂向下）設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)步驟如圖6.1.2所示。 在“ Topdown”（自頂向下）的設(shè)計(jì)方法中，設(shè)計(jì)者首先需要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)和功能劃分，擬訂采用一片或幾片專(zhuān)用集

5、成電路ASIC來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的關(guān)鍵電路，系統(tǒng)和電路設(shè)計(jì)師親自參與這些專(zhuān)用集成電路的設(shè)計(jì)，完成電路和芯片版圖，再交由IC工廠(chǎng)投片加工，或者采用可編程ASIC（例如 CPLD和 FPGA）現(xiàn)場(chǎng)編程實(shí)現(xiàn)。,在“ Topdown”（自頂向下）的設(shè)計(jì)中，行為設(shè)計(jì)確定該電子系統(tǒng)或VLSI芯片的功能、性能及允許的芯片面積和成本等。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)或芯片的特點(diǎn)，將其分解為接口清晰、相互關(guān)系明確、盡可能簡(jiǎn)單的子系統(tǒng)，得到一個(gè)總體結(jié)構(gòu)。這個(gè)結(jié)構(gòu)可能包括信號(hào)處理，算術(shù)運(yùn)算單元、控制單元、數(shù)據(jù)通道、各種算法狀態(tài)機(jī)等。邏輯設(shè)計(jì)把結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成邏輯圖，設(shè)計(jì)中盡可能采用規(guī)則的邏輯結(jié)構(gòu)或采用經(jīng)過(guò)考驗(yàn)的邏輯單元或信號(hào)處理模塊。電路設(shè)計(jì)

6、將邏輯圖轉(zhuǎn)換成電路圖，一般都需進(jìn)行硬件仿真，以最終確定邏輯設(shè)計(jì)的正確性。版圖設(shè)計(jì)將電路圖轉(zhuǎn)換成版圖，如果采用可編程器件就可以在可編程器件的開(kāi)發(fā)工具時(shí)進(jìn)行編程制片。,“ Topdown”（自頂向下）設(shè)計(jì)方法的設(shè)計(jì)步驟,3. 設(shè)計(jì)的劃分與步驟,采用“ Bottom-up”（自底向上）設(shè)計(jì)方法或者“ Topdown”（自頂向下）設(shè)計(jì)方法，一般都可以將整個(gè)設(shè)計(jì)劃分為系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)、子系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)、部件級(jí)設(shè)計(jì)、元器件級(jí)設(shè)計(jì)4個(gè)層次。對(duì)于每一個(gè)層次都可以采用3步進(jìn)行考慮。,,,,,,例如設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字控制系統(tǒng)，行為描述與設(shè)計(jì)完成傳遞函數(shù)和邏輯表達(dá)式，結(jié)構(gòu)描述與設(shè)計(jì)完成邏輯圖和電路圖，物理描述與設(shè)計(jì)確定使用的元器件

7、、印制板設(shè)計(jì)、安裝方法等。,4. 設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的一些問(wèn)題,在設(shè)計(jì)中采用“ Topdown”（自頂向下）設(shè)計(jì)方法必須注意以下問(wèn)題： （1）在設(shè)計(jì)的每一個(gè)層次中，必須保證所完成的設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)所要求的功能和技術(shù)指標(biāo)。注意功能上不能夠有殘缺，技術(shù)指標(biāo)要留有余地。 （2）注意設(shè)計(jì)過(guò)程中問(wèn)題的反饋。解決問(wèn)題采用“本層解決，下層向上層反饋”的原則，遇到問(wèn)題必須在本層解決，不可以將問(wèn)題傳向下層。如果在本層解決不了，必須將問(wèn)題反饋到上層，在上一層中解決。完成一個(gè)設(shè)計(jì)，存在從下層向上層多次反饋修改的過(guò)程。,（3）功能和技術(shù)指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)采用子系統(tǒng)、部件模塊化設(shè)計(jì)。要保證每個(gè)子系統(tǒng)、部件都可以完成明確的功能，達(dá)到確定的

8、技術(shù)指標(biāo)。輸入輸出信號(hào)關(guān)系應(yīng)明確、直觀(guān)、清晰。應(yīng)保證可以對(duì)子系統(tǒng)、部件進(jìn)行修改與調(diào)整以及替換，而不牽一發(fā)動(dòng)全身。 （4）軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)，充分利用微控制器和可編程邏輯器件的可編程功能，在軟件與硬件利用之間尋找一個(gè)平衡。軟件/硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的一般流程如圖所示。,三、電子作品設(shè)計(jì)制作步驟,1 題目選擇,選擇題目按照如下原則進(jìn)行： 1、明確設(shè)計(jì)任務(wù)，即“做什么？”。選擇題目應(yīng)注意題目中不應(yīng)該有知識(shí)盲點(diǎn)，即要能夠看懂題目要求。 2、明確系統(tǒng)功能和指標(biāo)，即“做到什么程度？”。 3、要確定是否具有完成該設(shè)計(jì)的元器件、最小系統(tǒng)、開(kāi)發(fā)工具、測(cè)量?jī)x器儀表等條件。,2 系統(tǒng)方案論證,題目選定后，需要考慮的問(wèn)題是如何實(shí)

9、現(xiàn)題目的各項(xiàng)要求，完成作品的制作，即需要進(jìn)行方案論證。 方案論證可以分為總體實(shí)現(xiàn)方案論證、子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案論證、部件實(shí)現(xiàn)方案論證幾個(gè)層次進(jìn)行。,1）.確定設(shè)計(jì)的可行性,方案論證最重要的一點(diǎn)是要確定設(shè)計(jì)的可行性，需要考慮的問(wèn)題有： （1）原理的可行性？解決同一個(gè)問(wèn)題，可以有許多種方法，但有的方法是不能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求的，千萬(wàn)要注意。 （2）元器件的可行性？如采用什么器件？微控制器？可編程邏輯器件？能否采購(gòu)得到？,（3）測(cè)試的可行性？有無(wú)所需要的測(cè)量?jī)x器儀表？ （4）設(shè)計(jì)、制作的可行性？如難度如何？本組隊(duì)員是否可以完成？ 設(shè)計(jì)的可行性需要查閱有關(guān)資料，充分地進(jìn)行討論、分析比較后才能確定。在方案設(shè)計(jì)過(guò)程

10、中要要提出幾種不同的方案，從能夠完成的功能、能夠達(dá)到的技術(shù)性能指標(biāo)、元器件材料采購(gòu)的可能性和經(jīng)濟(jì)性、采用元器件、設(shè)計(jì)技術(shù)的先進(jìn)性、以及完成時(shí)間等方面進(jìn)行比較，要敢于創(chuàng)新，敢于采用新器件新技術(shù)，對(duì)上述問(wèn)題經(jīng)過(guò)充分、細(xì)致的考慮和分析比較后，擬訂較切實(shí)可行的方案。,2）. 明確方案的內(nèi)容,（l）系統(tǒng)的外部特性 系統(tǒng)具有的主要功能？ 引腳數(shù)量？功能？ 輸入信號(hào)和輸出信號(hào)形式（電壓？電流？脈沖？等）、大?。考?jí)？）、相互之間的關(guān)系？ 輸入信號(hào)和輸出信號(hào)相互之間的關(guān)系？函數(shù)表達(dá)式？線(xiàn)性？非線(xiàn)性？ 測(cè)量?jī)x器儀表與方法？,（2）系統(tǒng)的內(nèi)部特性 系統(tǒng)的基本工作原理？ 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法？數(shù)字方式？模擬方式？數(shù)字模擬

11、混合方式？ 系統(tǒng)的方框圖？ 系統(tǒng)的控制流程？ 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)？ 系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)？ 系統(tǒng)中各子系統(tǒng)、部件之間的關(guān)系？接口？尺寸？安裝方法？,3 安裝制作與調(diào)試,安裝制作與調(diào)試是保證設(shè)計(jì)是否成功的重要環(huán)節(jié)。 （1）安裝制作需要考慮的問(wèn)題有： 安裝工具？ 元器件選擇與采購(gòu)？ 最小系統(tǒng)的采用？微控制器？可編程邏輯器件? 印制板設(shè)計(jì)與制作？低頻？高頻？數(shù)字？模擬？數(shù)模混合？地？EMC？ 子系統(tǒng)、部件安裝制作的順序？,（2）調(diào)試需要考慮的問(wèn)題有： 調(diào)試參數(shù)？ 調(diào)試方法？ 調(diào)試需要的儀器與儀表？ 軟件/硬件的協(xié)同？修改軟件？修改硬件？ 測(cè)量數(shù)據(jù)的記錄與處理？,建議的安裝制作與調(diào)試步驟,四、子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制作步

12、驟,1 單片機(jī)與可編程邏輯器件子系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟,在電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中，作為控制器，單片機(jī)與可編程邏輯器件應(yīng)用非常普遍，其設(shè)計(jì)過(guò)程可以分為明確設(shè)計(jì)要求、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)與調(diào)試、軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試、系統(tǒng)集成等步驟。,,設(shè)計(jì)的第1步是明確設(shè)計(jì)要求，確定系統(tǒng)功能與性能指標(biāo)。一般情況下，單片機(jī)與可編程邏輯器件最小系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的核心，需要確定最小系統(tǒng)板的功能、輸入輸出信號(hào)特征等；需要考慮與信號(hào)輸入電路、控制電路、顯示電路、鍵盤(pán)等電路的接口和信號(hào)關(guān)系。,,最小系統(tǒng)板在競(jìng)賽中可以采用成品，但接口電路，功率控制電路，A/D與D/A電路，信號(hào)調(diào)理等電路需要自己設(shè)計(jì)制作。為了使作品的整體性更好一點(diǎn)，建議將控制器與外圍電路

13、設(shè)計(jì)在一塊電路板上，這一部分內(nèi)容可以在競(jìng)賽前進(jìn)行設(shè)計(jì)與制作，在競(jìng)賽中根據(jù)需要進(jìn)行修改。,,軟件開(kāi)發(fā)工具需要與所選擇的硬件配套，軟件設(shè)計(jì)需要對(duì)軟件功能進(jìn)行劃分，需要確定數(shù)學(xué)模型，算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、子程序等程序模塊。軟件開(kāi)發(fā)工具的使用需要在競(jìng)賽前進(jìn)行培訓(xùn)。常用的一些程序如系統(tǒng)檢測(cè)、顯示器驅(qū)動(dòng)、A/D、D/A、接口通信、延時(shí)等程序，可以在競(jìng)賽前進(jìn)行編程和調(diào)試，在競(jìng)賽中根據(jù)需要進(jìn)行修改。,,系統(tǒng)集成完成軟件與硬件聯(lián)調(diào)與修改。在軟件與硬件聯(lián)調(diào)過(guò)程中，需要認(rèn)真分析出現(xiàn)的問(wèn)題，軟件設(shè)計(jì)人員與硬件設(shè)計(jì)人員需要進(jìn)行良好的溝通，一些問(wèn)題如非線(xiàn)性補(bǔ)償、數(shù)據(jù)計(jì)算、碼型變換等用軟件解決問(wèn)題會(huì)容易很多。采用不同的硬件電路，

14、軟件編程將會(huì)完全不同，在軟件設(shè)計(jì)與硬件設(shè)計(jì)之間需要尋找一個(gè)平衡點(diǎn)。,2 數(shù)字/模擬子系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟,數(shù)字/模擬子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程其步驟大致分為：明確設(shè)計(jì)要求，確定設(shè)計(jì)方案和進(jìn)行電路設(shè)計(jì)制作、調(diào)試等步驟。在電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中，數(shù)字子系統(tǒng)多采用單片機(jī)或者大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷?shí)現(xiàn)，但也可以74/40等系列的數(shù)字集成電路實(shí)現(xiàn)，本節(jié)討論的數(shù)字子系統(tǒng)是基于74/40等系列數(shù)字集成電路的。從第1章的題目分析可見(jiàn)，模擬與數(shù)字混合的題目占多數(shù)。模擬子系統(tǒng)也是作品的重要組成部分，設(shè)計(jì)制作通常包含有模擬輸入信號(hào)的處理，模擬輸出信號(hào)、與數(shù)字子系統(tǒng)、單片機(jī)、可編程器件子系統(tǒng)之間的接口等電路。,1）. 明確設(shè)計(jì)要求,（1）對(duì)于數(shù)

15、字子系統(tǒng)，需要明確的設(shè)計(jì)要求有： 子系統(tǒng)的輸入和輸出？數(shù)量？ 信號(hào)形式？模擬？TTL？CMOS？ 負(fù)載？微控制器？可編程器件？功率驅(qū)動(dòng)？輸出電流？ 時(shí)鐘？毛刺？冒險(xiǎn)競(jìng)爭(zhēng)？ 實(shí)現(xiàn)器件？,（2）對(duì)于模擬子系統(tǒng)，需要明確的設(shè)計(jì)要求有： 輸入信號(hào)的波形和幅度、頻率等參數(shù)？ 輸出信號(hào)的波形和幅度、頻率等參數(shù)？ 系統(tǒng)的功能和各項(xiàng)性能指標(biāo)？如增益、頻帶、寬度、信噪比、失真度等？ 技術(shù)指標(biāo)的精度、穩(wěn)定性？ 測(cè)量?jī)x器？ 調(diào)試方法？ 實(shí)現(xiàn)器件？,2）. 確定設(shè)計(jì)方案,對(duì)于數(shù)字電路占主體的系統(tǒng)，我們的建議是采用單片機(jī)或者可編程邏輯器件，不要大量的采用中、小規(guī)模的數(shù)字集成電路，中、小規(guī)模數(shù)字集成電路制作作品時(shí)非常麻煩

16、，可靠性也差。,模擬子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案與所選擇的元器件有很大關(guān)系。我們的建議是： a根據(jù)技術(shù)性能指標(biāo)、輸入輸出信號(hào)關(guān)系等確定系統(tǒng)方框圖； b. 在子系統(tǒng)中，合理的分配技術(shù)指標(biāo)，如增益、噪聲、非線(xiàn)性等。將指標(biāo)分配到方框圖中的各模塊，技術(shù)參數(shù)指標(biāo)要定性和定量。 c. 要注意各功能單元的靜態(tài)指標(biāo)與動(dòng)態(tài)指標(biāo)、精度及其穩(wěn)定性，應(yīng)充分考慮元器件的溫度特性、電源電壓波動(dòng)、負(fù)載變化及干擾等因素的影響。 d. 要注意各模塊之間的耦合形式、級(jí)間的阻抗匹配、反饋類(lèi)型、負(fù)載效應(yīng)及電源內(nèi)阻、地線(xiàn)電阻、溫度等對(duì)系統(tǒng)指標(biāo)的影響。,e. 合理的選擇元器件，應(yīng)盡量選擇通用、新型、熟悉的元器件。應(yīng)注意元器件參數(shù)的分散性，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)留

17、有余地。 f.要事先確定參數(shù)調(diào)試與測(cè)試方法、儀器儀表、調(diào)試與測(cè)試點(diǎn)，以及相關(guān)的數(shù)據(jù)記錄與處理方法。,五、設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告,設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告的評(píng)分項(xiàng)目由方案設(shè)計(jì)與論證、理論計(jì)算、電路圖及設(shè)計(jì)文件、測(cè)試方法與數(shù)據(jù)、結(jié)果分析、設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告的工整性等六個(gè)方面組成 。設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告中應(yīng)包含以下內(nèi)容：,1、題目名稱(chēng) 題目名稱(chēng)是選擇的設(shè)計(jì)作品的名稱(chēng) 2、摘要 摘要是對(duì)設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告的總結(jié)，摘要一般在300字左右。摘要的內(nèi)容應(yīng)包括目的、方法、結(jié)果和結(jié)論，即應(yīng)包含設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、設(shè)計(jì)的主要方法和設(shè)計(jì)的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)。摘要中不應(yīng)出現(xiàn)“本文、我們、作者”之類(lèi)的詞語(yǔ)。英文摘要內(nèi)容應(yīng)與中文相對(duì)應(yīng)；一般用第三人稱(chēng)和被動(dòng)式。中文摘要前加“

18、摘要：”；英文摘要前加“Abstract：”。,關(guān)鍵詞一般選 38個(gè)關(guān)鍵詞。中、英文關(guān)鍵詞應(yīng)一對(duì)應(yīng)。中文前冠以“關(guān)鍵詞：”，英文前冠以“key words：”。 3、目錄 目錄包括設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告的章節(jié)標(biāo)題、附錄的內(nèi)容，以及章節(jié)標(biāo)題、附錄的內(nèi)容所對(duì)應(yīng)的頁(yè)碼。,1 .........（第1級(jí)） 1.1 ......... （第2級(jí)） 1.1.1 ......... （第3級(jí)） （1）（第4級(jí)） ............ （第5級(jí)） a.......（第6級(jí)） ............。,4、正文 正文是設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告的核心。設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告正文的主要內(nèi)容包含有：系統(tǒng)設(shè)計(jì)、單元電路設(shè)計(jì)、軟件設(shè)

19、計(jì)、系統(tǒng)測(cè)試、結(jié)論。 （1）系統(tǒng)設(shè)計(jì) 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)這一章節(jié)中，主要介紹系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路與總體方案的可行性論證，各功能塊的劃分與組成，介紹系統(tǒng)的工作原理或工作過(guò)程。 應(yīng)注意的是：在總體方案的可行性論證中，應(yīng)提出幾種（23種）總體設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析與比較，總體設(shè)計(jì)方案的選擇既要考慮它的先進(jìn)性，又要考慮它的實(shí)現(xiàn)的可能性。,（2）單元電路設(shè)計(jì) 在單元電路設(shè)計(jì)中不需要進(jìn)行多個(gè)方案的比較與選擇，只需要對(duì)已確定的各單元電路的工作原理進(jìn)行介紹，對(duì)各單元電路進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)，并對(duì)電路中的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算及元器件的選擇等。應(yīng)注意的是：理論的分析計(jì)算是必不可少的。在理論計(jì)算時(shí)，要注意公式的完整性，參數(shù)和單位的匹配，計(jì)算的正確

20、性；注意計(jì)算值與實(shí)際選擇的元器件參數(shù)值的差別。電路圖可以采用手畫(huà)，也可以采用PROTEL或其它軟件工具繪畫(huà)，應(yīng)注意元器件符號(hào)、參數(shù)標(biāo)注、圖紙頁(yè)面的規(guī)范化。如果采用仿真工具進(jìn)行分析，可以將仿真分析結(jié)果表示出來(lái)。,,（3）軟件設(shè)計(jì) 在許多競(jìng)賽作品中，會(huì)使用到單片機(jī)、DSP、FPGA等需要編程的器件，應(yīng)注意介紹軟件設(shè)計(jì)的平臺(tái)、開(kāi)發(fā)工具和實(shí)現(xiàn)方法，應(yīng)詳細(xì)地介紹程序的流程方框圖、實(shí)現(xiàn)的功能以及程序清單等。如果程序很長(zhǎng)的話(huà)，程序清單可以在附錄中列出。,（4）系統(tǒng)測(cè)試 詳細(xì)介紹系統(tǒng)的性能指標(biāo)或功能的測(cè)試方法、步驟，所用儀器設(shè)備名稱(chēng)、型號(hào)，測(cè)試記錄的數(shù)據(jù)和繪制圖表、曲線(xiàn)。應(yīng)注意的是：要根據(jù)競(jìng)賽題目的技術(shù)要求和

21、所制作的作品，正確的選擇測(cè)試儀器儀表和測(cè)試方法。例如：作品是一個(gè)采用高頻開(kāi)關(guān)電源方式的數(shù)控電源，如果選擇的示波器是低頻示波器，所測(cè)試的一些參數(shù)是會(huì)有問(wèn)題的。測(cè)試的數(shù)據(jù)要以表、圖或者曲線(xiàn)的形式表現(xiàn)出來(lái)。,（5）結(jié)論 對(duì)作品的測(cè)試的結(jié)果和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和計(jì)算，也可以利用MATLAB等軟件工具制作一些圖表，必須對(duì)整個(gè)作品作一個(gè)完整的、結(jié)論性評(píng)價(jià)，也就是說(shuō)要有一個(gè)結(jié)論性的意見(jiàn)。,5、參考文獻(xiàn) 參考文獻(xiàn)部分應(yīng)列出在設(shè)計(jì)過(guò)程中參考的主要書(shū)籍、刊物、雜志等。參考文獻(xiàn)的格式如下： a專(zhuān)著、論文集、學(xué)位論文、報(bào)告 序號(hào) 主要責(zé)任者（.）文獻(xiàn)題名專(zhuān)著（M.）；論文集（C.）；學(xué)位論文（D.）；報(bào)告（R.）（.）出版

22、地（：）出版者（，）出版年（.）起止頁(yè)碼（.）,b期刊文章 序號(hào) 主要責(zé)任者（.）文獻(xiàn)題名（J.）刊名（，）年（，）卷（期）（：）起止頁(yè)碼（） c國(guó)際、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 序號(hào)標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)（，）標(biāo)準(zhǔn)名稱(chēng)（S） 參考文獻(xiàn)中的作者是英語(yǔ)拼寫(xiě)的，應(yīng)是姓在前，名在后。參考文獻(xiàn)在正文中應(yīng)標(biāo)注相應(yīng)的引用位置，在引文后的右上角用方括號(hào)標(biāo)出。,6、附錄 附錄包括元器件明細(xì)表、儀器設(shè)備清單、電路圖圖紙、設(shè)計(jì)的程序清單、電路使用說(shuō)明等。 應(yīng)注意的是：元器件明細(xì)表的欄目應(yīng)包含有：序號(hào)、名稱(chēng)、型號(hào)及規(guī)格（例如：電阻器RJ14-0.25W-5105%）、數(shù)量、備注（元器件位號(hào)）。 儀器設(shè)備清單的欄目應(yīng)包含有：序號(hào)、名稱(chēng)、型號(hào)及規(guī)格、

23、主要技術(shù)指標(biāo)、 數(shù)量、備注（儀器儀表生產(chǎn)廠(chǎng)家）。 電路圖圖紙要注意選擇合適的圖幅大小、標(biāo)注欄。程序清單要有注釋?zhuān)偟暮头侄蔚墓δ苷f(shuō)明等。,7、字體要求 一級(jí)標(biāo)題：小二號(hào)黑體，居中占五行，標(biāo)題與題目之間空一個(gè)漢字的空。 二級(jí)標(biāo)題：三號(hào)標(biāo)宋，居中占三行，標(biāo)題與題目之間空一個(gè)漢字的空。 三級(jí)標(biāo)題：四號(hào)黑體，頂格占二行。標(biāo)題與題目之間空一個(gè)漢字的空。 四級(jí)標(biāo)題：小四號(hào)粗楷體，頂格占一行。標(biāo)題與題目之間空一個(gè)漢字的空。 標(biāo)題中的英文字體均采用Times New Roman體，字號(hào)同標(biāo)題字號(hào)。 四級(jí)標(biāo)題下的分級(jí)標(biāo)題的標(biāo)題字號(hào)為五宋。,所有文中圖和表要先有說(shuō)明再有圖表。圖要清晰、并與文中的敘述要一致，對(duì)圖中

24、內(nèi)容的說(shuō)明盡量放在文中。圖序、圖題（必須有）為小五號(hào)宋體，居中排于圖的正下方； 表序、表題為小五號(hào)黑體，居中排于表的正上方；圖和表中的文字為六號(hào)宋體；表格四周封閉，表跨頁(yè)時(shí)另起表頭。,圖和表中的注釋、注腳為六號(hào)宋體；數(shù)學(xué)公式居中排，公式中字母正斜體和大小寫(xiě)前后要統(tǒng)一。 公式另行居中，公式末不加標(biāo)點(diǎn)，有編號(hào)時(shí)可靠右側(cè)頂邊線(xiàn)；若公式前有文字，如例、解等，文字頂格寫(xiě)，公式仍居中；公式中的外文字母之間、運(yùn)算符號(hào)與各量符號(hào)之間應(yīng)空半個(gè)數(shù)字的間距；若對(duì)公式有說(shuō)明，可接排，如：式中， （雙字線(xiàn)） ； ，當(dāng)說(shuō)明較多時(shí)則另起行頂格寫(xiě)“式中 ”；回行與對(duì)齊寫(xiě)“ ”；公式中矩陣要居中且行列上下左右對(duì)齊。,一般物理量符號(hào)用斜體（如：f(x)、a、b等）；矢量、張量、矩陣符號(hào)一律用黑斜體；計(jì)量單位符號(hào)、三角函數(shù)、公式中的縮寫(xiě)字符、溫標(biāo)符號(hào)、數(shù)值等一律用正體；下角標(biāo)若為物理量一律用斜體，若是拉丁、希臘文或人名縮寫(xiě)用正體。 物理量及技術(shù)術(shù)語(yǔ)全文統(tǒng)一，要采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)； 設(shè)計(jì)報(bào)告例子,