2007年全国大学生电子设计竞赛试题剖析PDF电子书下载

《基本技能训练与单元电路设计》 1

第1章 绪论 1

1.1全国大学生设计竞赛简介 1

1.2全国大学生电子设计竞赛命题原则及要求 2

命题范围 2

题目要求 3

命题格式 3

征题办法 3

1.3历届考题分类 3

1.4竞赛题所涉及的知识面与知识点 5

第2章 全国大学生电子设计竞赛培训流程 7

2.1赛前组织与动员 7

2.2赛前培训 7

理论课培训 7

基本技能培训 9

课程设计培训 10

综合题设计培训 12

队员的组合与分工 13

2.3赛前题目分析和准备 14

赛前公布的基本仪器和主要元器件清单 14

赛前题目分析 15

赛前准备 18

2.4竞赛过程中应注意的几个问题 19

注意竞赛纪律 19

竞赛题目的分析 20

方案设计 20

元器件的采购 21

设计装配制作 21

竞赛时间安排 22

注意休息与饮食 22

第3章 电子设计竞赛制作基础训练 24

3.1常用电子电路元件、器件的识别与主要性能参数 24

电阻器的简单识别与型号命名法 24

电容器的简单识别与型号命名法 30

电感器的简单识别与型号命名法 35

半导体器件的简单识别与型号命名法 36

半导体集成电路型号命名法 43

3.2印制电路板设计与制作 46

印制电路板的设计 46

印制电路板的制作 47

3.3装配工具及使用方法 55

装配工具 55

焊接材料 56

焊接工艺和方法 57

第4章 单片机最小系统设计制作 62

4.1单片机最小系统设计制作 62

单片机最小系统硬件设计 62

单片机最小系统时钟、复位、译码电路简介 64

4.2人机接口技术 66

键盘接口电路及程序设计 66

数码管接口电路及程序设计 69

液晶接口电路及程序设计 77

4.3模／数、数／模变换电路及程序设计 83

串行模／数变换器应用 84

串行数／模变换器应用 88

4.4片外存储器扩展 93

片外静态RAM扩展及程序设计 93

片外串行EEPROM扩展及程序设计 94

4.5单片机最小系统与FPGA接口电路及程序设计 109

4.6单片机最小系统故障分析及处理 112

第5章 可编程逻辑器件系统设计制作训练 117

5.1 FPGA最小系统的设计制作 117

Xilinx公司的FPGA器件 117

FPGA最小系统电路设计 118

FPGA最小系统印制板设计 121

FPGA最小系统电源电路的设计 121

5.2 FPGA最小系统配置电路的设计 125

使用PC并行口配置FPGA 125

使用单片机配置FPGA 126

Spartan—3器件的配置 127

各种模式的配置方式 130

5.3 ModelSim仿真工具的使用 132

设计流程 132

行为仿真和时序仿真 132

行为仿真步骤 133

行为仿真查错分析 135

时序仿真（Timing Simulation）步骤 141

5.4 FPGA最小系统板的下载 144

设计的实现过程 144

使用iMPACT配置FPGA最小系统板的过程 144

5.5常见错误及其原因分析 152

避免语法错误 152

信号与变量 154

IF-ELSE语句 155

CASE语句 157

多时钟源的解决方案 158

仿真无波形 159

执行时端口丢失 160

5.6编程技巧 161

程序优化 161

状态机优化 164

片内资源的开发利用 165

毛刺与抗干扰 167

宏功能模块和IP核复用 169

第6章 电子系统设计的基本方法及步骤 170

6.1电子系统设计的基本方法 170

概述 170

现代电子系统的设计方法 171

EDA技术 173

6.2电子竞赛作品设计制作步骤 175

题目选择 176

系统方案论证 176

硬件设计 186

软件设计 197

制板与装配 199

调试与测试 199

6.3电子设计竞赛设计总结报告写作 199

设计总结报告写作基本要求 200

设计总结报告示例 204

第7章 常用中大规模集成电路的应用设计课题 233

7.1音响放大器 233

7.2集成直流稳压电源的设计 246

7.3函数发生器的设计 253

7.4语音放大电路 262

7.5心电波信号放大系统 273

7.6增益可程控的衰减及放大系统 275

7.7模拟乘法器应用——功率测量仪 277

7.8可编程增益放大器设计 280

7.9宽带放大器设计 284

7.10数字时钟设计 293

7.11数字频率计 297

7.12数字电压表 304

7.13数字万用表 313

7.14出租汽车里程计价表 316

7.15数字电子秤 318

7.16红外线数字转速表 329

7.17数字温度计 334

7.18电容数字测量仪 335

7.19大电流测量仪 337

7.20加／减法运算电路 338

7.21高速并行A／D转换系统 343

7.22多路数据采集系统 345

7.23电力电子技术应用之一——晶闸管调速系统 350

7.24电力电子技术应用之二——双向晶闸管交流调功器 355

7.25步进电机控制器 358

7.26自动切换量程峰值检测系统 360

7.27多踪示波器 363

7.28自动触发同步扫描系统设计 364

7.29晶体管图示仪设计 368

7.30多用信号发生器设计 372

7.31锁相环应用之一——可编程倍频器 374

7.32锁相环应用之二——数字显示相位差测量仪 378

7.33模拟乘法器的应用电路设计 380

7.34超外差AM收音机设计 390

7.35 FM接收机设计 393

7.36 LC正弦振荡器的设计 396

7.37 50W高频宽带功率放大器的设计 400

7.38 CATV干线放大器设计 404

7.39频率合成器的设计 411

7.40小功率调幅高频发射机的设计 422

参考文献 426

《模拟电子线路设计》 1

第8章 交直流稳压、稳流电源设计 1

8.1稳压、稳流电源设计基础 1

直流稳压电源 1

基准电压源 8

直流恒流源 19

开关稳压电源 24

8.2简易数控直流电源设计（1994年全国大学生电子设计竞赛A题） 28

题目分析 29

方案论证 30

硬件设计 34

软件设计 39

测试结果及结果分析 40

8.3数控恒流源设计（2005年全国大学生电子设计竞赛F题） 43

题目分析 44

方案论证 45

硬件设计 50

软件设计 62

测试方法及测试结果 65

8.4直流稳压源设计（1997年全国大学生电子设计竞赛A题） 66

题目分析 68

方案论证 69

硬件设计 72

数据分析及性能指标 81

8.5三相正弦变频电源设计（2005年全国大学生电子设计竞赛G题） 82

题目分析 83

方案论证 84

硬件设计 99

软件设计 108

系统测试 114

结论 118

8.6高频大功率感应加热电源设计（来源科研课题） 119

感应加热的特点、机理及负载特性分析 119

整机设计 124

结论 146

第9章 放大器设计 147

9.1放大器设计基础 147

概述 147

运算放大器 148

功率放大器 157

丁类（D类）功率放大器 158

专用集成放大电路介绍 160

9.2实用低频功率放大器设计 190

题目分析 191

方案论证 192

硬件设计 193

测试结果及结果分析 198

9.3测量放大器设计（1999年全国大学生电子设计竞赛A题） 202

题目分析 203

系统方案论证 205

系统硬件设计及参数计算 208

调试 212

测试数据 213

9.4宽带放大器设计（2003年全国大学生电子设计竞赛B题） 214

题目分析 216

方案论证及比较 217

系统硬件设计 220

系统软件设计及流程图 225

系统调试和测试结果 226

9.5高效率音频功率放大器设计（2001年全国大学生电子设计竞赛D题） 228

题目分析 230

方案论证 231

主要电路工作原理分析与计算 233

系统测试及数据分析 241

进一步改进的措施 242

9.6简易心电图仪设计（2004年湖北省大学生电子设计竞赛B题） 243

简易心电图仪作品解析 246

系统设计 252

系统软件设计 256

系统测试方法及数据 259

第10章 信号源设计 261

10.1信号源设计基础 261

正弦波振荡器 261

非正弦波振荡器 264

555电路结构及应用 265

直接数字频率合成技术 268

10.2实用信号源的设计和制作（1995年全国大学生电子设计竞赛B题） 275

题目分析 276

方案论证 277

系统设计 281

调试过程 287

结束语 287

10.3波形发生器设计（2001年全国大学生电子设计竞赛A题） 288

题目分析 289

方案论证 290

系统设计 299

调试 303

指标测试 305

结论 306

参考文献 307

《高频电子线路设计》 1

第11章 高频电子线路设计基础 1

11.1频谱变换电路 1

频谱变换电路分类 1

模拟乘法器 2

普通调幅波的产生电路与解调电路 3

抑制载波调幅波的产生电路与解调电路 8

混频电路 11

倍频器 12

调角波的基本性质 12

直接调频电路 14

调频波的解调 21

限幅器 29

11.2数字调制与解调电路 30

二进制振幅键控（ASK）调制与解调 30

二进制频移键控（FSK）调制与解调 32

二进制相移键控（PSK）调制与解调 34

多进制数字振幅调制（MASK）系统 38

多进制数字频率调制（MFSK）系统 39

多进制数字相位调制（MPSK）系统 40

正交振幅调制（QAM） 41

11.3无线电技术中的反馈控制电路 42

AGC、AFC和APC的结构、工作原理、特点及性能分析 42

AGC、AFC和APC的应用 46

11.4频率合成技术 47

直接频率合成法 48

间接频率合成法（锁相环路法） 49

几种常用的单片集成锁相环频率合成器 51

11.5宽带高频功率放大电路 63

传输线变压器构成的宽带放大器 63

集成宽带放大器 65

11.6功率合成器 66

采用传输线变压器的功率合成器 66

直接功率合成器 69

11.7无线电接收与发射设备 71

概述 71

无线电接收机 71

调频发射机 74

第12章 无线电发射机的设计 83

12.1电压控制LC振荡器设计（2003年全国大学生电子设计竞赛A题） 83

题目分析 84

方案论证 85

系统设计（一） 95

系统设计（二） 106

12.2简易发射机电路设计（2004年湖北省大学生电子设计竞赛A题） 113

题目分析 116

方案论证 118

系统设计 121

系统测试 126

12.3智能大功率调频发射机设计 127

背景 128

系统设计 128

12.4正弦信号发生器设计（2005年全国大学生电子设计竞赛A题） 142

题目分析 145

方案论证 145

主要部件原理及参数计算 148

系统设计 155

结论 160

第13章 无线电接收机设计 163

13.1调幅广播收音机设计（1997年全国大学生电子设计竞赛D题） 163

题目分析 164

方案论证 167

系统设计 169

系统调试 175

系统性能指标测试与结果分析 177

13.2短波调频接收机设计（1999年全国大学生电子设计竞赛D题） 179

题目分析 180

系统方案论证 181

硬件设计 184

单片机系统设计 187

测试方法与数据 189

13.3调频收音机设计（2001年全国大学生电子设计竞赛F题） 192

题目分析 193

方案论证与比较 194

系统设计 196

软件设计 199

测试方法与测试数据 201

升／降式DC-DC电源转换器MC33063A／MC34063A简介 202

第14章 无线电收发系统设计 206

14.1简易无线电遥控系统设计（1995年全国大学生电子设计竞赛C题） 206

题目分析 207

系统方案论证 208

电路的设计与计算 211

测试结果 214

系统性能及特点 214

14.2单工无线呼叫系统设计（2005年全国大学生电子设计竞赛D题） 215

题目分析 217

方案论证 218

硬件设计 224

软件设计 232

系统调试 233

指标测试和测试结果 236

结论 241

14.3抗同频干扰的收发系统设计 242

课题背景 243

系统方案论证 243

系统设计 244

14.4 CDMA数字手机电路分析 246

概述 246

CDMA手机基带电路芯片简介 248

CDMA手机电路剖析 255

参考文献 279

《电子仪器仪表设计》 1

第15章 时频测量仪设计 1

15.1时频测量仪设计基础 1

概述 1

电子计数法测量频率 3

电子计数法测量时间 8

通用计数器 15

15.2简易数字频率计设计（1997年全国大学生电子设计竞赛B题） 20

题目分析 21

方案论证 28

硬件设计 30

软件设计 32

系统指标测试 33

15.3低频数字式相位测量仪设计（2003年全国大学生电子设计竞赛C题） 33

题目分析 35

方案论证 35

硬件设计 42

软件设计 50

性能测试 53

设计改进 55

第16章 电气参数测量仪设计 56

16.1电气参数测量仪设计基础 56

概述 56

模拟式直流电压的测量 58

交流电压的测量 60

数字电压表简介 74

数字多用表 78

16.2数字式工频有效值测量仪设计（1999年全国大学生电子设计竞赛B题） 82

工频参数的数学表达式 84

工频参数测量原理 85

系统设计 88

16.3简易综合测试仪设计（2004年湖北大学生电子设计竞赛C题 98

测量原理 100

系统设计 106

第17章 时域测量仪设计 115

17.1时域测量仪设计基础 115

时域测量引论 115

示波管介绍 116

波形显示原理 120

通用示波器 129

取样示波器 145

数字示波器 149

17.2简易数字存储示波器设计（2001年全国大学生电子设计竞赛B题） 173

题目分析 174

方案论证 176

硬件设计 185

系统测试 188

结论 190

第18章 元器件参数测量仪设计 192

18.1元器件参数测量仪设计基础 192

概述 192

电阻的测量 195

电感、电容的测量 199

晶体管特性图示仪 211

18.2简易电阻、电容和电感测量仪设计（1995年全国大学生电子设计竞赛D题） 218

电阻、电容和电感测量原理 219

系统设计 222

测量系统误差的消除 228

18.3集成运算放大器参数测量仪设计（2005年全国大学生电子设计竞赛B题） 228

集成运算放大器参数测量原理 232

系统设计 234

电路的抗干扰措施及调试 241

第19章 频域测量仪设计 247

19.1频域测量仪设计基础 247

线性系统幅频特性的测量 247

频谱分析仪概述 253

外差式频谱分析仪 256

频谱仪的主要技术特性 262

频谱仪的应用 268

19.2频率特性测试仪设计（1999年全国大学生电子设计竞赛C题） 279

题目分析 281

方案论证 281

硬件设计 291

软件设计 295

测试结果 295

19.3简易频谱分析仪设计（2005年全国大学生电子设计竞赛C题） 297

题目分析 298

方案论证 299

系统组成及工作原理 301

硬件设计 303

软件设计 306

测试结果 308

19.4数字式频谱分析仪设计（优秀毕业设计论文） 309

方案论证 309

硬件设计 312

软件设计 315

系统测试及结果分析 318

19.5内藏信号源的失真度测量仪设计 319

失真度测定的基础 320

振荡器的设计 322

失真度计的设计 325

调整与使用方法 329

第20章 数据域测试仪设计 333

20.1数据域测试仪设计基础 333

数据域测试概述 333

逻辑分析仪的组成原理 341

20.2简易逻辑分析仪设计（2003年全国大学生电子设计竞赛D题 354

题目分析 356

方案论证 356

系统设计与原理框图 357

电路设计与说明 358

软件设计 365

系统测试 366

结论 366

参考文献 368

《数字系统与自动控制系统设计》 1

第21章 数字系统设计 1

21.1数字系统设计基础 1

数字系统的基本概念 1

数字系统的设计方法 2

数字系统设计的描述方法 4

数字系统的安装与调测 8

国产半导体集成电路型号命名法 13

21.2多路数据采集电路设计（1994年全国大学生电子设计竞赛B题） 14

题目分析 15

方案论证 16

硬件设计 23

软件设计 24

测试结果及结果分析 25

21.3数字化语音存储与回放系统（1999年全国大学生电子设计竞赛E题 29

题目分析 30

方案论证 31

硬件设计 39

软件设计 41

测试结果及结果分析 43

21.4数据采集与传输系统设计（2001年全国大学生电子设计竞赛E题） 45

题目分析 46

方案论证 47

硬件设计 56

软件设计 60

测试结果及结果分析 60

第22章 自动控制系统设计 64

22.1自动控制系统设计基础 64

自动控制系统概述 64

传感器及其应用电路 65

电机与驱动电路 89

继电器电路 103

22.2水温控制系统设计（1997年全国大学生电子设计竞赛C题） 106

题目分析 107

方案论证 108

硬件电路设计 110

软件设计 115

测试结果及结果分析 116

22.3简易智能电动车（2003年全国大学生电子设计竞赛E题） 118

题目分析 120

方案论证 120

硬件设计 123

软件设计 127

测试结果与结果分析 129

22.4自动往返小车（2001年全国大学生电子设计竞赛C题） 130

题目分析 131

方案论证 132

硬件设计 133

软件设计 133

测试结果与结果分析 133

22.5液体点滴速度监控装置（2003年全国大学生电子设计赛F题） 134

题目分析 136

方案论证 136

硬件设计 139

软件设计 142

测速结果及结果分析 145

22.6悬挂运动控制系统（2003年全国大学生电子设计竞赛F题） 146

题目分析 148

方案论证 149

硬件设计 152

软件设计 154

测试结果及结果分析 162

第23章 电子技术综合实验箱使用说明 164

23.1系统简介 164

基本配置 164

软、硬件安装 165

23.2系统功能介绍 167

电源 168

PS2键盘及鼠标接口 169

RS—232串行通？接口 169

VGA接口 170

LCD显示 170

独立式按键 171

音频接口 171

FPGA模块 172

MCU模块 173

LED_KEY模块 174

A／D-D／A模块 176

RAM_ROM模块 177

DDS模块 177

23.3 SPIIE-PQ208芯片引脚功能描述 180

23.4复用引脚说明 183

23.5 MCU模块详述 185

系统简介 185

软、硬件安装 185

系统硬件及功能介绍 190

MCU模块译码电路结构 194

MCU模块测试说明 196

MCU模块基本键盘、数码管DEMO程序 197

23.6 ISE7.1简明教程 200

23.7电子技术综合实验箱实验项目简介 211

跑马灯实验 211

按键识别及数码管显示实验 213

鼠标键盘驱动及VGA显示实验 220

串口通信实验 223

LCD液晶显示实验 224

音乐演奏实验 227

DDS实验（使用AD9850模块） 230

DDS实验（使用D／A转换器） 236

简易逻辑分析仪实验 244

数字存储示波器实验 257

参考文献 269

《2007年全国大学生电子设计竞赛试题剖析》 1

第24章 模拟与数字滤波器 1

24.1引言 1

24.2无源一端口模拟网络综合 2

24.3无源二端口模拟网络综合 4

24.4模拟滤波器的逼近 8

给定频率特性模平方|Ha（jΩ）|2，求系统函数Ha（s） 8

最平响应特性滤波器——巴特沃思（Butterworth）滤波器 9

通带等波纹滤波器——切比雪夫（Chebyshev）T型滤波器 16

椭圆低通滤波器 24

24.5模拟滤波器的频率变换与元件变换 28

24.6无限冲激响应（IIR）数字滤波器 37

24.7有限冲激响应（FIR）数字滤波器 49

24.8开关电容滤波器（SCF） 61

基本原理 62

实际电路 63

第25章 快速傅里叶变换（FFT）及其应用 66

25.1引言 66

25.2基-2时间抽选FFT算法（库利—图基算法） 67

减少DFT算法的运算工作量途径 67

基-2时间抽选的FFT的算法原理 68

运算量 73

按时间抽选的FFT算法的特点 74

25.3按频率抽选（DIF）的基-2FFT算法（桑德—图基算法） 76

算法原理 76

按频率抽选的FFT算法特点 79

25.4离散傅里叶反变换（IDFT）的快速计算方法 80

25.5利用FFT进行频谱分析 81

25.6利用FFT计算线性卷积 84

25.7利用FFT计算线性相关 89

第26章 2007年全国大学生电子设计竞赛本科组试题剖析 93

26.1音频信号分析仪（A题）【本科组】 93

题目分析 94

系统方案 98

理论分析与计算 100

电路与程序设计 103

测试方案与测试结果 104

附录A：三角波、锯齿波及方波的傅里叶级数系数MATLAB仿真 107

26.2无线识别装置（B题）【本科组】 111

题目分析 113

系统方案论证 120

理论分析与计算 122

电路与程序设计 125

测试方案与测试结果 130

26.3数字示波器（C题）【本科组】 132

题目分析 133

系统方案 135

理论分析与计算 138

电路与程序设计 141

测试方案与测试结果 147

26.4程控滤波器（D题）【本科组】 149

题目分析 150

系统论证 162

理论分析与计算 165

系统电路设计 167

系统软件设计 171

测试方法与测试结果 172

结论 173

26.5开关稳压电源（E题）【本科组】 173

题目分析 175

方案讨论 176

电路设计与参数计算 183

测试结果及分析 190

26.6电动车跷跷板（F题）【本科组】 193

题目分析 195

系统方案 196

理论分析与计算 201

程序设计 203

第27章 2007年全国大学生电子设计竞赛高职高专组试题剖析 205

27.1积分式直流数字电压表（G题）【高职高专】 205

题目分析 206

方案论证 206

系统硬件与软件设计 208

系统测试 211

27.2信号发生器（H题）【高职高专组】 212

题目分析 212

方案论证 213

硬件设计 214

软件设计 216

测试方案与测试结果 217

27.3可控放大器（I题）【高职高专组】 217

题目分析 218

方案论证 219

硬件设计 220

系统软件设计 224

测试结果 224

27.4电动车跷跷板（J题）【高职高专组】 224

题目分析 226

方案论证 226

硬件设计 228

软件设计 230

测试说明 231

参考文献 232