电子设计竞赛实验班课程教学大纲
一、电子线路设计与实践课程教学大纲
1．课程基本情况
课程总学时：60 学时，其中讲课： 20 学时，实验： 40 学时
适用专业：电子设计竞赛实验班
教 材：全国大学生电子设计竞赛教程
2. 课程教学目标和任务
针对历年大学生电子设计制作竞赛的涉及模拟电子线路部分的内容和赛题特点，电子电路设计与实践课程共分为五个部分：第一部分对电子电路设计的内涵作简单描述；第二部分介绍常用电子元器件；第三部分则介绍电子电路的具体实现过程；第四部分是《电子电路设计与实践》的重要成分，主要介绍常用电子电路设计，其中包括电源电路的设计、放大与控制电路的设计、滤波器设计、DDS模块控制、数字电路设计、综合应用性设计。第四部分每个单元电路配以相关实验项目。第五部分针对历年大学生电子设计制作竞赛的涉及模拟电子线路部分的内容和赛题特点，并以提高设计制作能力为出发点，精选部分典型赛题，进行详细的题目分析、方案论证和设计方法介绍。
3.教学内容和要求
第一部分 电子电路设计（4学时）
1.1 电子电路设计的含义
1.2 电子电路设计的目的
1.3 电子电路设计的内容步骤
1.4 电子电路的创新设计
1.5 电子电路设计的几个关键点
第二部分 电子元器件简介（4学时）
2.1 电阻器
2.2 电位器
2.3 电容器
2.4 电感器
2.5 变压器
2.6 开关及接插元件简介
2.7 继电器
2.8 散热器
2.9 半导体分立器件
2.10 半导体集成电路
第三部分 电子电路的工艺过程（4学时）
3.1 焊接技术
3.1.1 焊接工具
3.1.2 焊料与焊剂
3.1.3 焊接工艺
3.1.4 典型焊接方法及工艺
3.2 印制电路板的设计
第四部分 单元电路设计（34学时，其中实验30学时）
4.1电源电路的设计（其中实验6学时）
4.2放大与控制电路的设计（其中实验6学时）
4.3滤波器设计（其中实验8学时）
4.4 DDS模块控制（其中实验8学时）
4.5数字电路设计（其中实验5学时）
4.6综合应用性设计（其中实验5学时）
第五部分 电子设计竞赛解析（14学时，其中实验10学时）
5.1选题举例
5.2方案设计举例
5.3电路设计举例（其中实验10学时）
二、MSP430单片机原理及实践课程教学大纲
1．课程基本情况
课程总学时：60 学时，其中讲课： 20 学时，实验： 40 学时
适用专业：电子设计竞赛实验班
教 材：MSP430单片机常用模块与综合系统实例精讲，电子工业出版社，秦龙编著，2007年，第1版
2.课程教学目标和任务
本课程是电子设计类学生的一门专业必修课程。通过本课程的学习，使学生了解目前单片机技术的发展与应用现状，尤其是掌握TI公司推出的MSP430F1X系列单片机的体系结构、工作原理、指令系统及应用技术。通过学习牢固掌握单片机的内部结构、基本时钟配置、总线时序、存储空间的分布和使用方法、输入输出端口的使用方法和特点、片内定时/计数器的使用方法、片内通用串行接口的使用方法及其与系统接口设计扩展的基本方法，结合工程化的程序设计方法，使学生既能够了解单片机的通性，又能认识各具体型号单片机的结构特点，掌握单片机应用系统的设计思路和流程，能够设计一定功能的单片机应用系统，使学生在未来工作中具有利用单片机开发产品和解决实际问题的能力。
3.教学内容和要求
第一部分 基础知识（6学时）
1.1 MSP430单片机的硬件内部结构
1.2 MSP430单片机开发的C语言基础
1.3 MSP430单片机的开发调试环境
第二部分 单片机常用模块设计事例（40学时）
2.1 通用I/O模块：扫描键盘设计实例
2.2 通用I/O模块：电视遥控器的设计实例
2.3 定时器模块：充电器设计实例
2.4 定时器模块：电机控制设计实例
2.5 通用串口模块：PC通信系统设计实例
2.6 I2C模块：串行存储器接口设计实例
2.7 I2C模块：利用I2C实现的多机系统实例
2.8 A/D模块：电阻测量系统设计实例
2.9 A/D模块：称重系统设计实例
2.10 比较器模块：风扇控制系统设计实例
2.11 电压检测模块：SVS设计实例
2.12 通用串口模块：PC通信系统设计实例
2.13 液晶显示模块：温度测量系统设计实例
2.14 液晶显示模块：实时时钟设计实例
第三部分 综合系统设计事例（10学时）
3.1 基于LED的简易图文显示装置设计
3.2 水温恒定控制系统设计
第四部分 电子设计竞赛解析（4学时）
4.1选题举例
4.2方案设计举例
4.3电路设计举例
三、EDA技术与VHDL实践课程教学大纲
1.课程基本情况
课程总学时：60 学时，其中讲课： 24 学时，实验指导： 36 学时
适用专业：电子设计竞赛实验班
教 材：EDA技术与VHDL
2.课程教学目标和任务
近年来，全国大学生电子设计竞赛对现代电子技术的要求越来越高，对学生的PCB绘制和可编程芯片的应用技术提出了高要求。本课程主要任务是介绍现代电子系统的设计方法及实现途径，使学生掌握PCB的设计方法、电子设计的硬件描述语言和实现电子系统的可编程逻辑器件。强调实践，利用CPLD实现多种时序电路，并掌握对单片机系统的接口扩展方法。通过学习与实践，使学生掌握电子竞赛中电路原理图的规范绘制步骤、PCB的设计、可编程逻辑器件的一般编成方法和设计思想，并培养他们的抽象思维能力和创新意识；提高学生学习应用电子技术课程知识解决实际问题的能力；锻炼学生应用EDA解决数字系统设计的能力。
3.教学内容和要求
第一部分 原理图的绘制和PCB设计（6学时。讲课：2，实验指导：4）
1.1 原理图库的制作
1.2 原理图的绘制
1.3 器件封装的制作
1.4 PCB的绘制
1.5 实验：CPLD开发板的原理图绘制与PCB设计
第二部分 VHDL语句（6学时。讲课：2，实验指导：4）
2.1 顺序语句
2.2 并行语句
2.3 属性描述与定义语句
2.4 实验：直流电机和步进电机的驱动电路设计
第三部分 VHDL结构（6学时。讲课：4，实验指导：2）
3.1 VHDL实体
3.2 VHDL结构体
3.3 VHDL子程序
3.3.1 VHDL函数
3.3.2 VHDL重载函数
3.3.3 VHDL转换函数
3.3.4 VHDL决断函数
3.3.5 VHDL过程
3.3.6 VHDL重载过程
3.3.7 子程序调用和并行过程调用
3.4 VHDL库
3.5 VHDL程序包
3.6 VHDL配置
3.7 VHDL文字规则
3.8 VHDL数据类型
3.9 VHDL操作符
3.10 实验：DDS的设计
第四部分 Quartus II的使用方法（8学时。讲课:4,实验：4）
4.1 实验：组合电路的设计
4.2 实验：时序电路的设计放大与控制电路的设计
4.3 实验：正弦信号发生器的设计
4.4 实验：数控分频器的设计
4.5 实验：频率计设计
第五部分 VHDL状态机（6学时。讲课：2，实验指导：4）
5.1状态机设计语句
5.2 Moore状态机
5.3 Mealy状态机
5.4 实验：并行ADC采样控制电路实验
5.5 实验：比较器和D/A器件实现A/D转换功能
5.6 实验：串行ADC采样控制电路设计
5.7 实验：数字温度器件控制电路设计
第六部分 基于CPLD开发板的硬件实践（8学时，讲课：4,实验：4）
6.1 实验：全加器、译码器、比较器、选择器实验
6.2 实验：高低分频器实验、同步计数器实验、有限状态机实验
6.3 实验：流水灯实验、数码管显示与控制实验、矩阵键盘实验
6.4 实验：点阵控制实验、交通灯实验、蜂鸣器实验
第七部分：EDA综合设计实例（8学时，讲课：2，实验指导：6）
7.1 交通灯系统设计
7.2 电子时钟系统设计
7.3 ADC和DAC接口的设计
第八部分：FPGA的初步（6学时。讲课：2学时，实验指导：4学时）
7.1 Nios II软件开发平台
7.2 基于FPGA开发板的基本单元实验
7.3 实验：基于NIOS II的液晶显示TFT屏控制
第九部分：单片机与CPLD接口通信（6学时。讲课：2学时，实验指导：4学时）
7.1:单片机读CPLD数据
7.2:单片机向CPLD写数据
7.3:实验：单片机通过CPLD控制TFT屏
四、综合电子设计与实践
1.课程基本情况
课程总学时：120 学时，其中讲课： 40 学时，实验： 80 学时
适用专业：电子设计竞赛实验班
教 材： 1.综合电子系统设计与实践, 臧春华, 北京航空航天大学出版社, 第1版,
2.课程的教学目标和任务
《综合电子设计与实践》是一门独立的、以实践为主的必修综合电子设计技术课程。该课程以电子系统设计方法为主线，将模拟系统设计、数字系统设计、单片机应用系统设计，以及传感器与控制等相关技术融为一体，培养学生综合电子系统的设计能力，以适应电子信息时代对相关专业学生知识结构与实践能力的要求。通过实验，牢固地掌握所学理论知识的基本内容，掌握实验设备的使用以及综合电子系统的安装调试方法，从而训练学生分析问题、解决问题的能力和撰写小论文和报告的能力，培养严肃认真的科学作风，提高专业的技术技能。进一步巩固和加深理论课基本知识的理解，提高综合运用所学知识的能力。能正确使用仪器设备，并能运用实验设备完成自己的实验。 能独立设计满足要求的综合实验线路，完成实验后综合设计。
3.教学内容和要求
（根据历年电子竞赛赛题变化趋势动态调整教学内容和实验内容）
第一部分 常用传感器及其在电子系统中的应用（16学时）
1.1 传感器概述
1.2 温度传感器
1.3 压力传感器
1.4 霍尔传感器
1.5 光电传感器
第二部分 综合电子系统设计实例（24学时）
2.1 数字温度计
2.2 水温控制系统
2.3 信号发生器
2.4 宽带放大器
2.5 车辆自动检测器
2.6 数字存储示波器
2.7 简易逻辑分析仪
2.8 数控直流稳压电源
第三部分综合性实验（80学时）
3.1各类传感器的认识与应用（10学时）
3.2数控直流电源模块设计（10学时）
3.3直流电机调速系统设计（10学时）
3.4步进电机调速系统设计（10学时）
