电子系统设计实践：湖北省在学生电子设计竞赛作品与解析 全国大学生电子设计竞赛湖北赛区组委会 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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全国大学生电子设计竞赛湖北赛区组委会 组 著

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• 创新实践

店铺： 书逸天下图书专营店

出版社： 华中科技大学出版社

ISBN：9787560934310

商品编码：29392459199

包装：平装

出版时间：2005-07-01

基本信息

书名：电子系统设计实践：湖北省在学生电子设计竞赛作品与解析

定价：24.00元

作者：全国大学生电子设计竞赛湖北赛区组委会 组

出版社：华中科技大学出版社

出版日期：2005-07-01

ISBN：9787560934310

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本书精选2004年湖北省大学生电子设计竞赛作品18篇，第六届全国大学生电子设计竞赛作品6篇，并针对赛题、结合作品撰写了解析和评述文章10篇。通过对这些作品的展示与解析，系统介绍了电子系统设计和制作的基本方法，有助于读者了解赛情、开阔视野、理顺思路，提高分析问题和解决问题的能力。

目录

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部分 2004年湖北省大学生电子设计竞赛作品选编与解析
2004年湖北省大学生电子设计竞赛评审组成员名单
2004年湖北省大学生电子设计竞赛获奖名单
A题 简易发射机电路
简易发射机电路作品解析
作品一（华中科技大学）
作品二（湖北汽车工业学院）
作品三（华中科技大学）
作品四（中国地质大学（武汉））
B题 简易心电图仪
简易心电图仪作品解析
作品一（华中科技大学）
作品二（华中科技大学）
作品三（中国地质大学（武汉））
作品四（空军雷达学院）
作品五（华中科技大学）
C题 简易综合测试仪
简易综合测试仪作品解析
作品一（华中科技大学）
作品二（华中科技大学）
作品三（华中科技大学）
作品四（武汉职业技术学院）
D题 电梯控制模型
电梯控制模型作品解析
作品一（武汉职业技术学院）
作品二（武汉理工大学）
作品三（空军雷达学院）
作品四（武汉大学）
作品五（三峡大学）
第二部分 湖北大学生参加第六届全国大学生电子设计竞赛作品选编及评述
第六届全国大学生电子设计竞赛湖北赛区评审专家组成员名单
2003年全国大学生电子设计竞赛湖北赛区获奖名单
B题 宽带放大器
宽带放大器作品释析
荣获“SONY杯”的作品（华中科技大学）
A题 电压控制LC振荡器
C题 低频数字式相位测量仪
D题 简易逻辑分析仪
E题 简易智能电动车
F题 液体点滴速度监控装置

作者介绍

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文摘

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序言

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《电子系统设计实践：挑战与创新》 前言 电子技术日新月异，其应用已渗透到我们生活的方方面面，从掌中智能设备到庞大的工业自动化系统，无不闪耀着电子设计的智慧之光。在蓬勃发展的时代浪潮中，大学生电子设计竞赛（全国大学生电子设计竞赛，简称“全国电赛”）作为一项重要的实践教学和人才培养平台，为培养具备创新精神和实践能力的高素质电子工程人才发挥着不可替代的作用。通过竞赛，学生们得以将课堂理论知识转化为实际应用，在解决复杂工程问题的过程中磨砺技术，拓展视野，激发创造力。 本书旨在深入探讨电子系统设计的核心理念、关键技术以及前沿发展趋势，并结合当代大学生在电子设计竞赛中所展现出的创新实践和解决问题的能力，为读者提供一个全面而深入的学习和参考平台。本书并非对某一具体赛区或某一届竞赛作品的详细解析，而是聚焦于电子系统设计的普遍性挑战与前沿性的创新实践，通过理论阐释与案例分析相结合的方式，揭示电子系统设计的本质，引导读者理解并掌握高效、可靠、创新的电子系统开发之道。 第一章：电子系统设计的基石——理解与规划 电子系统设计并非一蹴而就，它始于对问题的深刻理解和对需求的精准把握。在这一章节，我们将剖析电子系统设计的起点： 需求分析与问题定义： 任何成功的电子系统都源于对现实世界问题的洞察。我们将探讨如何有效地进行需求分析，识别潜在的技术挑战，并清晰地定义设计目标。这包括理解用户需求、技术可行性、成本限制以及性能指标等多个维度。 系统架构设计： 在明确需求后，构建一个合理、可扩展的系统架构至关重要。我们将深入探讨模块化设计、分层架构、接口定义等关键概念，以及如何选择最优的系统结构以满足性能、可靠性和可维护性的要求。 技术选型与评估： 电子系统涉及硬件、软件、通信等多个技术领域。本章将介绍如何根据系统需求，科学地选择最适合的元器件、芯片、传感器、通信协议以及开发工具。同时，我们将强调对不同技术方案进行全面评估的重要性，包括性能、功耗、成本、成熟度以及供应商支持等因素。 设计规范与标准化： 遵循行业标准和良好的设计规范是确保系统质量和互操作性的基础。我们将讨论电路设计、PCB布局、软件编码、测试验证等方面的通用规范，以及为何标准化对于大型复杂系统的开发尤为关键。 第二章：核心技术与实现——硬件设计精要 硬件是电子系统的骨骼，其设计的好坏直接决定了系统的性能和稳定性。本章将聚焦于硬件设计的关键技术： 模拟电路设计： 深入探讨信号调理、放大、滤波、电源管理等基础模拟电路模块的设计原则和方法。我们将分析如何处理噪声、失真等问题，以及如何优化电路性能以满足精度和动态范围的要求。 数字电路与逻辑设计： 涵盖组合逻辑、时序逻辑、微控制器/微处理器接口、FPGA/ASIC设计基础等内容。我们将探讨如何利用数字电路实现复杂的功能，以及如何进行逻辑仿真和时序分析以确保设计的正确性。 嵌入式系统硬件平台： 重点介绍嵌入式系统常用的微控制器（MCU）、数字信号处理器（DSP）、片上系统（SoC）等核心处理单元的选择与应用。我们将分析不同平台的特点、开发生态以及在实际项目中的应用场景。 传感器与执行器接口： 传感器是系统感知世界的“眼睛”和“耳朵”，执行器则是系统与外部交互的“手”。本章将详细介绍各类传感器（如温度、压力、光、运动传感器）和执行器（如电机、继电器、LED）的选型、接口电路设计以及数据采集与控制方法。 电源设计与管理： 稳定可靠的电源供应是电子系统正常运行的生命线。我们将探讨线性电源、开关电源的设计原理、效率优化、纹波抑制以及电磁兼容性（EMC）设计考量。 第三章：软件与固件开发——赋能系统智能 软件是电子系统的灵魂，赋予硬件生命与智慧。本章将深入探讨软件和固件开发的关键环节： 嵌入式软件开发基础： 介绍嵌入式C/C++语言编程、操作系统（RTOS）的应用、中断处理、任务调度等核心概念。我们将强调代码的模块化、可读性、效率和安全性。 驱动程序开发： 驱动程序是连接硬件与上层软件的关键桥梁。本章将阐述如何针对不同的硬件外设（如GPIO、UART、SPI、I2C、ADC/DAC）开发高效、可靠的驱动程序。 通信协议与网络： 现代电子系统往往需要相互通信与协作。我们将介绍常见的通信协议，如UART, SPI, I2C, USB，以及更高级的网络通信协议，如TCP/IP, MQTT, CoAP等，并探讨它们在嵌入式系统中的应用。 数据处理与算法实现： 针对采集到的传感器数据，需要进行有效的处理与分析。本章将讨论数据滤波、信号处理算法、机器学习基础算法在嵌入式系统中的实现方法，以及如何优化算法以满足实时性和资源限制。 人机交互（HMI）设计： 良好的用户界面对于提升用户体验至关重要。我们将探讨嵌入式系统的HMI设计原则，包括GUI设计、触摸屏交互、按键操作，以及如何设计直观易用的用户界面。 第四章：系统集成与测试——保障稳定可靠 系统集成与测试是确保电子系统设计成功的关键环节，将理论设计转化为实际可运行的产品。 模块化集成策略： 在将各个硬件和软件模块整合到一起时，需要采用系统性的集成策略。本章将探讨自顶向下、自底向上等集成方法，以及如何管理模块间的接口和依赖关系。 仿真与原型开发： 在实际硬件搭建前，利用仿真工具（如Altium Designer, Proteus, Simulink）进行电路和系统行为的仿真，以及快速原型开发（如使用Arduino, Raspberry Pi等开发板）是降低风险、加速开发的重要手段。 单元测试与集成测试： 详细阐述如何针对单个硬件模块、软件函数进行单元测试，以及如何设计和执行集成测试，验证不同模块协同工作的正确性。 系统级测试与性能评估： 针对整个电子系统进行全面的功能测试、性能测试（如响应时间、吞吐量、功耗）、稳定性测试和可靠性测试。本章将介绍常用的测试方法和工具。 调试技巧与故障排除： 电子系统设计过程中难免会出现各种问题。本章将分享行之有效的调试技巧，包括逻辑分析仪、示波器等仪器使用，以及如何系统地分析和排除硬件和软件故障。 电磁兼容性（EMC）与安全设计： 探讨电子系统在实际工作环境中可能面临的电磁干扰问题，以及如何进行EMC设计和加固，确保系统的稳定运行和符合相关法规要求。 第五章：创新思维与前沿探索——面向未来的电子设计 电子技术的发展永无止境，创新是驱动进步的引擎。本章将引导读者关注电子系统设计的未来趋势和创新方向： 物联网（IoT）系统设计： 探讨构成物联网系统的关键要素，包括传感器节点、通信技术、云平台、数据分析以及边缘计算，并分析其在智慧城市、智能家居、工业自动化等领域的应用。 人工智能（AI）在电子系统中的应用： 介绍嵌入式AI、边缘AI的概念，以及如何将机器学习模型部署到资源受限的嵌入式设备中，实现智能感知、决策和控制。 低功耗与绿色电子设计： 随着移动设备和物联网设备的普及，低功耗设计变得尤为重要。本章将探讨各种实现低功耗的技术手段，以及可持续电子设计的理念。 新型元器件与封装技术： 关注MEMS、柔性电子、微纳技术等前沿元器件的发展，以及先进封装技术如何推动电子系统的微型化、高性能化。 复杂系统建模与仿真： 随着系统复杂度的不断提升，利用先进的建模与仿真工具进行全系统级别的验证和优化，成为不可或缺的环节。 跨学科融合与软硬件协同： 强调电子设计与计算机科学、材料科学、生物医学工程等其他学科的交叉融合，以及软硬件协同设计的重要性，以应对日益复杂的工程挑战。 结语 电子系统设计是一个充满挑战但又极具创造性的领域。本书旨在通过深入的理论探讨和对实践中关键环节的梳理，为读者搭建一个坚实的理论基础和实践指导。我们希望本书能够激发读者对电子系统设计的浓厚兴趣，帮助他们掌握解决实际工程问题的能力，并在未来的学习和职业生涯中，能够不断突破创新，设计出更多令人惊叹的电子系统，为科技进步和社会发展贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

作为一名资深的电子爱好者，我早已积累了一定的理论基础和实践经验，但这本书依然带给了我不少惊喜。它所收录的案例，很多都代表了当前电子设计领域的前沿水平，其中一些创新的解决方案和独特的设计思路，让我受益匪浅。特别是书中对某些复杂系统的模块化设计和整体架构的讲解，让我对如何构建大型、高可靠性的电子系统有了更深刻的认识。书中的内容不仅仅局限于竞赛作品，还涉及到一些通用的设计方法论和工程实践。例如，在质量控制和测试方法方面，书中提供了一些非常实用的指导，这对于提升我们设计作品的健壮性和可靠性至关重要。总而言之，这本书是一本集理论、实践、创新于一体的优秀著作，无论是学生还是从业者，都能从中获得宝贵的知识和启发。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节编排逻辑清晰，内容详实，涵盖了从基础理论到前沿技术的方方面面。我尤其欣赏其中对历年优秀作品的深入剖析。作者并没有简单地罗列作品的原理图和代码，而是深入挖掘了每个作品的设计思路、创新点、技术难点以及解决方案。这种“知其然，更知其所以然”的讲解方式，对于读者来说是极其宝贵的学习资源。例如，书中对某个智能家居控制系统的解析，不仅详细介绍了硬件选型和软件编程，还着重分析了其在用户体验、功耗控制、安全性等方面所做的优化。这种贴近实际应用场景的讲解，让我能够更好地理解理论知识在工程实践中的应用。此外，书中还穿插了一些竞赛的经验分享和技巧指导，对于即将参加竞赛的学生来说，无疑是一份“锦囊妙计”。它能够帮助我们更有效地规划项目、规避风险，并在激烈的竞赛中脱颖而出。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，我仿佛置身于一个充满活力的电子设计殿堂。书中的每一个案例都凝聚着参赛者们的心血和智慧，它们涵盖了人工智能、物联网、嵌入式系统、通信技术等多个热门领域。我被那些充满创意和实用的设计深深吸引，比如那个利用机器学习优化能源管理的系统，以及那个基于FPGA的高速数据采集装置。这些作品不仅在技术上达到了很高的高度，更在解决实际问题上展现了非凡的价值。书中对这些作品的介绍，不仅仅是停留在技术层面，还会深入探讨其设计背后的逻辑和思考过程，甚至包括参赛者在遇到困难时如何克服的经历。这种“故事性”的讲解，让阅读过程充满了趣味性和启发性，让我感觉自己不仅仅是在学习技术，更是在与这些优秀的年轻人进行一场思想的交流。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格十分接地气，虽然涉及大量专业术语，但作者通过通俗易懂的类比和生动的语言，将复杂的概念解释得清晰明了。即使是初学者，也能在阅读过程中逐步理解并掌握相关的知识。我特别喜欢书中对一些关键技术点的图文并茂的讲解，比如对STM32微控制器的应用解析，书中不仅提供了详细的代码示例，还配有清晰的电路图和原理框图，这极大地降低了学习的难度。此外，书中还加入了许多“经验之谈”，这些都是在实际项目开发中非常宝贵的“坑”和“点拨”。例如，在讲解PCB布局布线时，作者就强调了信号完整性和电源完整性的重要性，并给出了一些实用的建议，这些都是课堂上难以学到的“干货”。

评分☆☆☆☆☆

这本书封面设计简约而大气，以深邃的蓝色为主色调，点缀着电路板纹路和电子元件的抽象图形，营造出一种科技感和专业感。书名“电子系统设计实践”几个大字醒目地呈现在中央，下方则是“湖北省在学生电子设计竞赛作品与解析”的副标题，明确了书籍的定位和内容方向。再往下，则是“全国大学生电子设计竞赛湖北赛区组委会”的署名，这本身就赋予了这本书权威性和可靠性。作为一名对电子设计充满热情的学生，我一直关注着全国大学生电子设计竞赛，也深知湖北赛区在其中扮演着重要的角色。这本书的出现，无疑为我打开了一扇深入了解竞赛、学习顶尖作品的窗户。我非常期待能够从书中学习到前沿的电子系统设计理念，领略各位参赛选手的创新思维和精湛技艺，并从中汲取灵感，为自己的电子设计之路添砖加瓦。书名中的“实践”二字尤其吸引我，意味着这本书不仅仅是理论的堆砌，更侧重于实际应用和项目开发，这正是我所需要的。