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| 內容簡介： |
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本书是全国大学生电子设计竞赛培训教程第1分册，是针对全国大学生电子设计竞赛的特点和需求编写的。全书共8章，内容包括绪论、电子设计竞赛制作基础训练、基本单元电路的设计与制作、GD32单片机系统的设计与制作、可编程逻辑器件系统的设计与制作、电子设计竞赛作品设计与制作的方法和步骤、经典算法原理及在电子设计竞赛中的应用、全国大学生电子设计竞赛综合测评。
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| 關於作者： |
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程江华，国防科技大学教授、电子基础教学实验中心主任，湖南省电子信息技术研究会秘书长，湖南省大学生电子设计竞赛专家组责任专家，湖南省研究生电子设计竞赛专家组副组长，中国研究生电子设计竞赛全国专家，全国电工电子基础课实验案例设计竞赛全国专家，全国电子信息实验教学案例设计竞赛全国专家。长期致力于高等学校电类基础课程教学和相关科研工作。
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| 目錄：
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目录
第1章 绪论001
1.1 全国大学生电子设计竞赛的目的和意义001
1.2 竞赛的命题原则与要求001
1.3 竞赛题涉及的知识面与知识点003
1.4 出题趋势003
第2章 电子设计竞赛制作基础训练005
2.1 常用电子电路元器件的识别与主要性能参数005
2.1.1 电阻器的简单识别与型号命名法005
2.1.2 电容器的简单识别与型号命名法009
2.1.3 电感器的简单识别与型号命名法014
2.1.4 半导体器件的简单识别与型号命名法015
2.1.5 半导体集成电路型号命名法020
2.2 装配工具及使用方法023
2.2.1 装配工具023
2.2.2 焊接材料024
2.2.3 焊接工艺和方法024
2.3 印制电路板的设计与制作028
2.3.1 印制电路板设计028
2.3.2 印制电路板简介029
2.3.3 使用Create-SEM高精度电路板制作仪制板031
第3章 基本单元电路的设计与制作036
3.1 集成直流稳压电源036
3.1.1 直流稳压电源的基本原理036
3.1.2 三端固定式正压稳压器037
3.1.3 三端固定式负压稳压器038
3.1.4 三端可调式稳压器038
3.1.5 正、负输出稳压电源039
3.1.6 斩波调压电源电路040
3.2 运算放大器电路042
3.2.1 运算放大器的基本特性042
3.2.2 基本运算放大器应用电路044
3.2.3 测量放大电路045
3.3 信号产生电路047
3.3.1 分立模拟电路构成矩形波产生电路047
3.3.2 正弦波产生电路049
3.3.3 三角波产生电路049
3.3.4 多种信号产生电路050
3.4 信号处理电路050
3.4.1 有源滤波电路050
3.4.2 电压-频率、频率-电压变换电路051
3.4.3 电流-电压变换电路053
3.5 声音报警电路053
3.5.1 采用分立元件制作的声音报警电路053
3.5.2 与单片机接口的声音报警电路与程序054
3.5.3 与可编程逻辑器件接口的声音报警电路和程序054
3.6 传感器及其应用电路055
3.6.1 传感器种类介绍055
3.6.2 霍尔传感器与应用电路056
3.6.3 金属传感器与应用电路058
3.6.4 温度传感器与应用电路059
3.6.5 光电传感器与应用电路064
3.6.6 超声波传感器与应用电路066
第4章 GD32单片机系统的设计与制作071
4.1 单片机系统的设计与制作071
4.1.1 单片机系统硬件设计071
4.1.2 单片机最小系统设计073
4.2 人机接口技术078
4.2.1 独立按键电路及其程序设计078
4.2.2 矩阵式4×4键盘电路及其程序设计079
4.2.3 LED灯电路及其程序设计081
4.2.4 LCD彩屏接口电路及程序设计082
4.3 模数、数模转换电路及其程序设计092
4.3.1 GD32F103C8T6单片机内部的12位ADC简介及其程序设计092
4.3.2 串行模数转换电路及其程序设计096
4.3.3 串行数模转换电路及其程序设计098
4.4 片外存储器扩展102
4.4.1 I2C总线E2PROM扩展电路及程序设计102
4.4.2 SPI总线Flash扩展电路及程序设计110
4.4.3 SDCARD电路及程序设计119
4.5 单片机系统与FPGA接口电路及其程序设计129
4.6 单片机系统故障分析与处理135
第5章 可编程逻辑器件系统的设计与制作138
5.1 FPGA的发展与基本概念138
5.1.1 FPGA发展简史138
5.1.2 FPGA的基本概念139
5.1.3 FPGA与嵌入式系统142
5.2 FPGA开发系统结构143
5.2.1 基于FPGA开发的优势143
5.2.2 FPGA最小系统的核心电路144
5.2.3 FPGA最小系统的外围扩展电路145
5.2.4 FPGA调试及下载电路145
5.3 Verilog HDL基础145
5.3.1 硬件描述语言概述145
5.3.2 Verilog HDL基本语法146
5.3.3 组合逻辑电路的HDL建模150
5.3.4 锁存器与触发器的HDL建模154
5.3.5 时序逻辑电路的HDL建模157
5.3.6 复杂有限状态机的HDL建模159
5.4 基于Vivado的FPGA开发161
5.4.1 Vivado简介161
5.4.2 使用Vivado构建一个最简单的“3-8译码器”161
5.4.3 使用Vivado驱动动态数码管扫描170
5.4.4 使用Vivado构建复杂有限状态机172
5.4.5 使用Vivado烧录FPGA的配置Flash175
第6章 电子设计竞赛作品设计与制作的方法和步骤178
6.1 电子设计竞赛作品设计与制作的步骤178
6.1.1 现代电子系统的设计方法178
6.1.2 EDA技术179
6.2 电子设计竞赛作品的设计与制作方法182
6.2.1 题目选择182
6.2.2 题目分析182
6.2.3 系统设计183
6.2.4 电子设计竞赛作品设计与制作的全过程184
6.2.5 子系统的设计与制作步骤184
6.2.6 仿真模拟186
6.2.7 PCB绘图及制板187
6.2.8 装配、调试与测试188
6.2.9 电子设计竞赛总结报告写作189
第7章 经典算法原理及在电子设计竞赛中的应用190
7.1 FFT原理及应用190
7.1.1 FFT原理190
7.1.2 FFT应用193
7.2 PID控制原理及应用197
7.2.1 PID控制原理197
7.2.2 PID控制应用198
7.3 人工智能、大数据原理及应用200
7.3.1 人工智能发展及应用200
7.3.2 大数据原理及应用203
7.4 卡尔曼滤波原理及应用207
7.4.1 卡尔曼滤波原理207
7.4.2 卡尔曼滤波器应用208
7.5 应用举例210
7.5.1 任务与要求211
7.5.2 题目分析212
7.5.3 实例214
第8章 全国大学生电子设计竞赛综合测评220
8.1 2011年全国大学生电子设计竞赛综合测评 D集成运算放大器的应用220
8.1.1 任务与要求220
8.1.2 LM324集成运算放大器简介221
8.1.3 单元电路设计221
8.2 2013年全国大学生电子设计竞赛综合测评 D波形生成器223
8.2.1 任务与要求223
8.2.2 555集成芯片介绍224
8.2.3 单元电路设计225
8.3 2015年全国大学生电子设计竞赛综合测评 D多种波形生成电路228
8.3.1 任务与要求228
8.3.2 74LS74集成芯片介绍228
8.3.3 单元电路设计230
8.4 2017年全国大学生电子设计竞赛综合测评 D复合信号生成器232
8.4.1 任务与要求232
8.4.2 READ2302G集成芯片介绍233
8.4.3 单元电路设计233
8.5 2019年全国大学生电子设计竞赛综合测评 D多信号生成器236
8.5.1 任务与要求236
8.5.2 74LS00集成芯片介绍237
8.5.3 单元电路设计237
参考文献240
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