电子系统设计与实践
发布时间：2018-07-09 15:00
课程名称（课程号）电子系统设计与实践(30332620)
Course English name: The Design and Practice of Electronic System
版本号:2.0
编制人：曹晓燕 编制日期： 2018年09月05日
审核人：涂国强 审核日期： 2018年09月10日
课程性质 | 必修 | 总学分 | 2 | 周学时 | 4 | |||||
总学时 | 48 | 理论学时 | 0 | 实验学时 | 48 | |||||
开课学期 | ¨1 秋 | □1 春 | □2 秋 | R2 春 | □3 秋 | □3 春 | □4 秋 | □4 春 | ||
任课教师 | 涂国强、梁斌、李雷、曹晓燕 | 负责人 | 涂国强 | |||||||
先修课程 | 《电路原理》、《数字电子技术基础》、《模拟电子技术基础》、《电工技术基础》 | |||||||||
后继课程 | 后续专业课 | |||||||||
教学语言 | 演示文稿、实验操作、学生报告 | |||||||||
课程描述 | 电子技术是一门实践性很强的学科。电子系统设计与实践是电子技术综合应用的实践性环节，是提高在校大学生实践技能和增强动手能力的有效措施，我校自1988年开课以来收到了良好的效果，深受各专业学生的喜爱，也取得了许多成功的经验，并在教学改革中不断与时俱进。 本课程通过对现代电子系统设计领域的研究和实践，使学生在了解电子系统的组成以及电子系统的设计原则与方法的基础上，学习数字系统与模拟系统的设计知识，进而掌握现代电子系统设计的EDA软件应用技能。熟悉电子系统的设计流程与制作设计流程的技巧。根据学生的兴趣和专业特点，我们将课程主要分成两个模块：①可编程逻辑器件（FPGA）原理，应用及设计实践②程控放大器的设计、制作与调试，使学生学习原理图的设计绘制与仿真，学习电子元件相关知识、掌握电子产品的手工焊接技术以及电子产品的调试技能，最后再通过电子工艺技能的训练实现理论与实践的完美结合。 | |||||||||
选用教材 | 《电子系统设计与实践》、《电子系统设计与实践简明讲义》 | |||||||||
参考资料 | 《电子系统设计与实践实习任务暨报告书》 | |||||||||
课程资源 | 四 川 大 学 课 程 中 心 课 程 网 站 ： http://cc.scu.edu.cn/G2S/Template/View.aspx?action=view&courseType=0&c ourseId=1211 | |||||||||
毕业要求指标点 | 掌握电子技术的基本理论、基本知识，掌握扎实的工程基础知识，了解本课程的前沿发展现状和趋势；掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法 | |||
课程目标 | 1.具有综合运用所学科学理论和技术手段分析并解决工程问题的基本能力 | |||
2.具有创新意识和对新产品、新工艺、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步能力 | ||||
3. 具有一定的组织管理能力、较强的表达能力和人际交往能力以及在团队中发挥作用的能力 | ||||
教学方法 | 全部课程分为两大部分，第一部分以上机方式进行。①按照每项实验的具体要求在计算机和FPGA开发系统上，根据选择设计题目进行编程、调试，实验完成后将设计程序（或设计图）、项目课题以报告形式提交；②设计程控放大器电路图，应用Multisim软件完成原理图的绘制与仿真；第二部分以实践制作方式进行。学生根据自己设计的程控放大器电路图制作放大器实物并调试，使学生学习电子元件相关知识、掌握电子产品的手工焊接技术以及电子产品的调试技能。 课程强调实践是检验真理的唯一标准，通过实验来验证理论的正确性；强调实事求是的科研态度，不编造、抄袭数据，养成学生正确的科研观。 | |||
考核方案 | 成绩分布 | 平时：20% | 实验： 80% | 期末：0% |
平时考核 | 每个实践单元均由教师按照评分标准当堂给出实践操作得分。随堂操作考核占总成绩的80％，实验报告考核占总成绩的10％，考勤占总成绩的10％。 | |||
期末考核 | □ 开卷考试 | ¨闭卷考试 | ¨ 考查 | |
期末考核题型分布 | ||||
期末考核内容分布 | ||||
教学内容及要求 | 讲授学时 | 课外学时 |
实验1：FPGA软件（QUARTUS Ⅱ）的应用实践 实验目的 熟悉开发软件QUARTUS Ⅱ的工作环境与设计、编译与仿真步骤；掌握数字电路的仿真结果分析技巧。通过对1个设计任务的实践，掌握一种FPGA开发软件的应用技巧。 实验内容 电子系统设计与实践课程的安排与简介；讲解QUARTUS Ⅱ软件的使用，利用键盘例程使学生掌握软件的编译、下载、仿真步骤。
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实验2：FPGA的初步设计实践—液晶屏的显示 实验目的 掌握VHDL语言初步设计技巧，进一步熟悉开发软件的应用；深刻领会FPGA实验箱的工作原理，掌握数字电路在电子技术中的应用。 实验内容 给定一个简单的液晶显示屏程序，让学生在理解程序的基础上在液晶屏上显示自己的姓名、学号、专业以及班级。
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实验3：FPGA的中级设计实践—A/D转换器控制实验及其在液晶屏上的实现 实验目的 进一步掌握VHDL语言设计技巧；了解VHDL语言的语法，并利用FPGA仿真机开发平台提供的开发环境实现对EP2C5Q208C8型FPGA芯片进行开发和硬件仿真校验；通过详尽的软硬件仿真实践达到深刻理解数字逻辑电路的工作原理的目的；掌握一种FPGA器件的开发系统工作原理和应用技巧，熟悉一种FPGA开发系统的下载与仿真开发操作全过程。 实验内容 给定一个在数码管上显示A/D转换结果的实验例程，学生在理解程序的基础上将A/D转换结果在液晶屏上显示出来，并同时显示学生的姓名、学号及专业。
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实验4：FPGA的中级设计实践—A/D转换结果在液晶屏上显示结果的验收 实验目的 熟练掌握开发软件QUARTUS Ⅱ软件的应用技巧；掌握VHDL语言的编程方法，熟练掌握一种FPGA器件开发系统工作原理和下载与仿真开发全过程操作的应用技巧。 实验内容 对学生将A/D转换结果在液晶屏上显示出来的结果进行验收，并现场给定学生成绩。
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教学内容及要求 | 讲授学时 | 课外学时 |
实验5：程控放大器电路设计与仿真 实验目的 掌握Multisim仿真软件的使用，掌握程控放大器的设计原理，熟悉程控放大器的设计要求，了解简单电子系统设计流程。 实验内容 1）Multisim仿真软件的讲解；2）程控放大器讲解；3）布置程控放大器设计指标 |
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实验6：程控放大器电路设计与仿真结果验收 实验目的 熟练掌握Multisim仿真软件的原理图绘制与仿真功能，掌握程控放大器的设计原理，熟悉程控放大器的设计要求，掌握简单电子系统设计流程。 实验内容 应用Multisim仿真软件绘制程控放大器原理图，对设计的程控放大器进行仿真。
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实验7：电子系统工艺与电子系统制作实践Ⅰ－焊接训练拆焊练习 实验目的 1） 充分认识PCB板在电子系统中的地位与作用。2）熟练掌握焊接技术与焊盘质量的判测技能。3）掌握拆焊的技巧。 实验内容 1）PCB焊装技术与质量的把握。2）电烙铁的故障判断与排除。3）助焊剂与焊料的种类与应用。4）拆焊的技巧与步骤
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实验8：电子系统工艺与电子系统制作实践Ⅱ－焊接训练与考核、电子元件识别与质量测判 实验目的 1）熟练掌握焊接技术与焊盘质量的判测技能。 2）认识并了解电子制作中的通用元件。 3）了解焊接质量出现问题的解决办法。 4）充分认识电子元件参数与质量在电子系统中的重要地位。 实验内容 1）识别各类通用电子元件的外形与参数。2）识别各类专用电子元件的外形与参数。3）万用电表在测判电子元件中的使用；4）熟练掌握焊接的技巧，完成焊接考核。
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教学内容及要求 | 讲授学时 | 课外学时 |
实验9：电子系统工艺与电子系统制作实践Ⅲ－程控放大器电路板的制作1 实验目的 掌握通用元件的测量与质量检测，掌握电路板的焊接与制作。 实验内容 根据设计的程控放大器电路图选择实验元件，发放实验所需的耗材。
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实验10：电子系统工艺与电子系统制作实践Ⅲ－程控放大器电路板的制作2 实验目的： 熟练掌握手工焊接技巧，掌握电路板的焊接与制作，培养学生理论与实践相结合的能力。 实验内容： 根据选择的元件，按照设计的程控放大器原理图焊接电路板，实现程控放大器的硬件制作。
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实验11：电子系统工艺与电子系统制作实践Ⅳ－程控放大器电路板的调试与故障排除 实验目的 领会电子系统的总装工艺与质量，把握技巧、掌握电子系统的调试技巧。 实验内容 程控放大器故障的检测、排除以及调试。
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实验12：电子系统工艺与电子系统制作实践Ⅳ－程控放大器电路板的调试与验收 实验目的 掌握程控放大器质量检测，掌握电子系统的调试技巧。 实验内容 程控放大器相关参数的测试与验收。 |
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