基于项目教学法和微课在《电子测量与仪器》实验教学中的应用
摘要：随着我国电子测试技术进入标准化阶段，企业要求从事电子测试的人员的实际能力也在不断的转变，而目前高职教育中《电子测量与仪器》课程的实验教学由于实验项目缺乏创新，还是以课本理论实验传授为主的模式，很难适应现代化企业对电子人才的要求，因此本文讨论了项目教学法和微课在电子实验教学中的必要性，并提出了项目教学法和微课在实施过程中的几点思考。
关键词：电子测量与技术;实验教学;项目教学法;微课
【分类号】TM930-4
0. 引言
人们通过测量来认知世界，揭示世界运行的客观规律，从而拥有改造世界的能力，可以说没有测量就没有科学，而电子测量的应用在科学技术发展过程中几乎涉及到所有的技术领域。《电子测量与仪器》是高职各电子类专业的必修核心课程，其实验教学环节对学生掌握常规测量仪器的原理、选用原则、如何进行电子产品调试和测量等方面起到至关重要的作用，实验教学有利于提高学生思考问题、解决问题的能力，更好的培养学生专业职业技能及实际动手操作能力[1，2]。
而目前国内许多大中专学校都存在实验教师队伍人员缺少、人员能力的不足、实验室管理体制不健全、实验设备过于成就和实验项目缺乏创新等情况，同时在电子测量与仪器的实验教学中，由于传统的实验教学模式与教学方法的限制，往往学生们在实验室所做的实验跟不上实际企业的需求，存在着严重的滞后问题，已经很难适应现代化社会发展对电子人才的需求[3]。
一般的电子测量实验教材理论分析较多，针对具体的问题的测量方法介绍较少，且实验过程也相对枯燥，往往学生们面对实验元件没有头绪，不知从何先手，所以需要更多的实践教学实验[4]。
1. 当前《电子测量与仪器》实验教学中问题
《电子测量与仪器》是高职各电子类专业的必修核心课程，其实验教学环节对提高的实践动手能力和电子测量水平对至关重要。笔者通过查找和参照相关的的文献，并结合自身多年的电子测量实验教学经验，归纳和总结了当前《电子测量与仪器》实验教学中的问题，主要有以下几点[5]：
(1) 实验教学资源的匮乏
高职教育一般比较注重理论的教学，侧重于基本知识的传授，往往不重视实验室的建设，而《电子测量与仪器》是一门突出实践性和应用性的课程，重在培养学生的技术能力和创新性，但受实验室管理体制不健全、软硬件资源的缺少，教师队伍建设不足和实验项目缺乏创新等方面的限制，许多实验教学不能实践性地进行操作，只能进行理论知识的讲解，导致大部分学生不能准确把握知识点，难以理解电子测量实验的技术要点。
(2) 内容有些枯燥乏味。
实验教学课程主要内容是关于各类电子测量仪器及系统的工作原理与应用，如模拟式电压表的检波器基本原理与结构，数字式电压表中A/D转换器的的分类及主要原理框图组成，万用表的组成原理等，都涉及了许多基础电路图和原理框图，内容比较枯燥乏味，难懂不易理解，学生易产生抵触厌学情绪。
(3) 测量仪器分类较多，但实验教学课时有限。
随着电子产品新材料、新工艺、新制造技术的不断更新发展，大量新的一代电子元器件诞生，电子测量仪器功能越来越丰富，技术指标和性能也不断提高，用于特定的测量对象和测量条件的电子测量仪器也越来越多，同时也促使电子测量技术和电子测量仪器产生了新概念和新发展趋势，测量仪器分类越来越多。
2. 项目教学法和微课的实验教学实践
在理论基础欠缺的情况下实施项目教学法，完全由学生独立设计与实施显然是不合适的，可先在老师的指导下，通过针对实验教学中某个实验任务，由学生和老师共同制作实验室微课，加快学生得到新知识和新技能的储备过程，然后实施项目教学法，加深学生对理论知识点理解，提高实际操作能力，最后让学生以自己的视角设计实验并制作微课视频，通过PDCA循环进一步的改善实验教学效果。
(1)项目选择
由于《电子测量与仪器》这门课程与工程实践应用密不可分，因此老师在实验授课时通过播放与实验相关的微视频来缩短理论知识讲解时间，如某型号信号发生器的演示视频，基于虚拟仪器的电压测量系统等等，经实践证明，通过微视频的播放，能极大的提高学生的学习兴趣，吸引学生的注意力，加快了学生的理论知识的理解和储备。
(2)项目设计
项目设计的目的为了让学生更好的掌握理论知识点，以工程实践需求对实验教学内容进行设定，项目的具体任务要让学生结合自身的知识素养和能力而定;项目设计时，不一定要涵盖所有实验知识点，但重点知识必须涵盖;根据实验项目总体要求，把实验教学内容隐含在具体的项目，让学生在执行的过程中自己提出问题，提高综合解决实践问题的能力。
(3)项目实施
首先老师可结合该项目才工程实践中的应用，讲解项目的目的和要求，让学生对整个项目有个总体的了解，其次，老师应确定好项目的分组情况，由项目小组成员共同推荐项目负责人和各个成员的职责。
(4)項目评价
项目的评价可分为三个阶段：自评、互评和综合评价。自评是在项目负责人的主持下，项目小组成员通过反思在项目实施过程中遇到什么样的问题，怎样解决的，解决效果怎样，最终实验成果是否符合要求等方面，明确项目的得与失，并探讨失败的原因和改进的措施。互评是在老师的主持下，各个项目小组负责人展示自己实验项目的成果，然后通过公开答辩，且其他小组成员均可以对该项目提出问题，以评价促进学习，大家共同提高。综合评价是老师总结各个项目小组完成情况，给出的完成类似项目应该具备的理论知识和技能要求，且老师应注重学生动手能力和实践中分析问题、解决问题能力的考核，对在学习和应用上有创新的学生应予特别鼓励，全面综合评价学生能力。
3. 总结
微课作为一种新出现的教学方式，很适合在《电子测量与仪器》实验教学中开展，结合项目教学法，可构成PDCA循环圈，且在整个循环圈中，学生都是直接的参与者，不仅培养了学生的思考、分析、解决和创新等综合能力，更可让学生明白团队的能量。通过实践证明，项目教学法和微课相结合的方法，必将极大的推动《电子测量与仪器》的教学效果，同时，也更加的切合专业技术培养方向，为学生以后就业、创业和发展创造了条件。
参考文献：
[1]陈尚松.《电子测量与仪器》课程的沿革与发展[J].国外电子测量技术，28，(1)：3—4，2009.
[2]哈申图雅.项目教学法在高职电子专业中的应用[J].教育与职业，2014(21)：136—137.
[3]张宗飞.试论项目教学法在高职教学中的应用[J].教育与职业，2013(3)：152—153.
[4]赵文宣.电子测量与仪器应用[M].北京：电子工业出版社.2012.
[5]陈松.关于“电子测量技术”项目式课程改革的探讨[J].科技信息，2008，(16).
作者：李溪冰
摘要：以EDA技术为代表的现代电子设计技术为学生提供了实现创新实践的工作平台，本文对其应用过程中实验项目设置、实验教学策略、实验效果评价等方面进行研究和实践，以更好地激发学生创新积极性，培养其创新能力和工程实践能力。
关键词：现代电子设计技术；大学物理创新性实验；创新能力
作者简介：柴明钢（1973-），男，浙江慈溪人，南昌航空大学测试与光电工程学院，讲师，工学硕士，主要研究方向：现代电子设计及教学研究；海霞（1977-），女，河南许昌人，南昌航空大学测试与光电工程学院，讲师，主要研究方向：光电技术、大学物理及物理实验教学。（江西 南昌 330063）
基金项目：本文系江西省高校省级教改项目（项目编号：JXJG-10-7-20）、南昌航空大学教改基金项目（项目编号：JY0996）的研究成果。
随着我国建设创新型国家的逐步深入，高校越来越重视创新教育。实验教学在学生的创新能力培养上起着非常重要的作用，[1]大学物理实验中心是高校最大、最重要的基础实验教学中心之一。教育部近期提出开展大学生创新性实验的行动计划，全国有百余所高校参与实施大学生创新性实验计划项目。如复旦大学的物理实验教学中心将创新性实验作为第三类实验为高年级优秀学生安排，以获得创新成果为目的；华中师范大学专为基地班学生开设的四级物理实验主要以综合性、研究创新性实验为主，为学生以后的科研打好基础，以培养国家基础科学（物理与天文）人才为其主要目的；[2]国外，如新加坡南洋理工大学非常注重实践教学，实验内容非常丰富，学生的作品从知识的掌握到综合应用程度，以及创新性设计的思路都令人称赞。
随着教育部大学生创新性实验计划的展开，大学物理创新性实验得到了较大的发展。但将现代电子设计技术引入物理创新性实验的，目前还不多见，在物理电子设计方面，依然以传统电子技术为主，在创新性上显得有所不足，而以EDA（电子信息自动化的缩写，Electronic Design Automation）技术为代表的现代电子设计技术为学生提供了十分方便的实现创新实践的工作平台，其吸纳了其他先进技术最新成果而成为现代技术的典范，有利于培养应用创新型人才。
一、对现代电子设计技术研究的意义及存在的问题
1.研究的意义
应用现代电子设计技术于大学物理创新性实验中，能够使学生对实验过程中所涉及的相关理论知识进行更深层的理解，从而促进对理论知识的进一步掌握，起到了提高教学质量的作用。[3]
以EDA技术为代表的现代电子设计技术在大学物理创新性实验中的灵活应用，能促进学生在本科阶段得到发明创造的训练，改变目前高等教育培养过程中创新教育环节薄弱、学生动手能力不强的现状，进一步推动高等教育教学改革，提高教学质量。
在大学物理创新性实验中引入现代电子设计技术，能更好地激发学生在该领域的学习兴趣，调动积极性、创造性，培养学生自己主动获取知识和信息，主动解决实际问题的能力。
2.存在的问题
在将现代电子设计应用于大学物理创新性实验实施过程中，笔者所在的教学团队遇到了如下几个问题。
（1）吸收现代电子设计技术最新发展成果，开设那些适合南昌航空大学（以下简称“我校”）学生培养目标的大学物理创新性实验项目，以更好地培养学生创新能力及工程实践能力。
（2）在创新性实验过程中，如何组织和具体实施。
（3）在具体实施过程中，如何评价该创新性实验对培养学生创新能力等方面的效果。
二、应用现代电子设计技术采取的措施及实施内容
1.实验项目设置研究
针对我校学生的人才培养目标（即培养思想素质好、基础扎实、实践能力强、适应经济社会发展需要、具有创新精神的应用型高级专门人才），结合现代电子设计技术的特点，对相关的大学物理创新性实验项目设置进行研究和实践，例如笔者所在的教学团队设置了单芯片汉明码编码解码器设计实验，汉明码是一种在数据通信中可进行错误检查和纠正的编码技术，该实验要求学生充分利用现代电子设计技术。如EDA技术，将汉明码编码器核心和汉明码解码器核心设计在单块芯片上实现，使得该芯片同时具备汉明码编码解码的功能。这些创新性实验吸收了以EDA技术为代表的现代电子技术发展最新成果，与工程技术实践相衔接，适合我校学生的培养目标，能更好地起到培养学生创新意识和工程实践能力的作用。
2.实验教学策略研究
在创新性实验的教学过程中，笔者所在教学团队研究相关的创新性实验教学策略，改革传统的教学方法和手段，形成创新性实验教学的策略体系，主要包括教学内容的组织呈现策略、激发创新积极性策略、旨在丰富教学资源的现代化教学多媒体的开发和应用策略等。在教学内容的组织方面，创新性实验有别于一般的验证性实验，不再是传统的教师教、学生做，而是采取开放式实验的形式，首先将学生分成若干小组，每个小组3～5人，在小组内部讨论实验项目的总体结构设计、功能模块的划分、具体模块的设计及调试等，这种方法可以充分发挥学生的主动性、创造性，教师不再是教的功能，而是导的作用。[4]为了更好地激发学生创新积极性，笔者规定每周在某个固定的时间将课题性质相近的小组召集在一起，由每个小组分别汇报各自的进展，包括现阶段遇到了哪些问题、解决了哪些问题、还有哪些问题有待进一步解决；其他小组可针对汇报小组的情况积极提出自己的看法，如解决问题的方法是否合理，有没有更科学的解决方法；也可针对待解决的问题提出自己的看法等。这种积极讨论的氛围，不仅激发了学生的创新积极性，而且也锻炼了团队合作能力。最后在预定的时间内完成所有的创新性实验，以小组的形式进行答辩。为了丰富教学资源，笔者还进行了现代化教学多媒体的开发和应用，不仅开发了大学物理实验中心网站，还开发了多媒体选课系统，在选课系统里对各个创新性实验的前期知识储备、涉及到的相关知识及具体设计要求都作了详细介绍，此外网站里还有丰富的相关设计知识，包括相关的多媒体课件、一些具体的项目工程设计实例、相关的设计培训视频等。以上这些创新性实验教学策略的建立和应用，对创新性实验的顺利开展和良好效果的取得起到了保障及促进作用。
3.实验效果评价研究
教学评价是调控教学正常运行的依据，笔者针对现代电子设计技术在大学物理创新性实验中的应用研究，探索实验教学的评价方法，主要是从学生层面上对实验效果进行评价，包括学生的实验总结报告、无记名的学生实验效果反馈调查表、学生的实验视频及作品视频等。学生在实验总结报告中反映出将现代电子设计技术在大学物理创新性实验中加以灵活应用，以小组的形式群策群力完成，使他们不仅巩固了课本内的知识，还学习了很多课本外的新知识；在不断遇到问题和解决问题的过程中，锻炼和提高了他们的动手能力和创新实践能力；以EDA技术为代表的现代电子设计技术提供了一种很好的创新实践平台，激发了他们的创新积极性，提高了他们自身主观能动性。由无记名的学生实验效果反馈调查表也可以看出所有学生都认为在整个实验过程中，提高了运用现代电子设计技术进行创新实践的能力。通过这些评价手段，使得现代电子设计技术在物理创新性实验中的应用效果得到了及时有效的反馈，笔者对这些反馈信息加以总结和不断改进，以达到更好地培养学生创新能力的目的。
三、应用现代电子设计技术取得的成效
笔者利用大学物理实验中心创新平台，将以EDA技术为代表的现代电子设计技术在大学物理创新性实验中加以应用，从培养学生创新能力的角度出发，在具体的实践过程中，做了一系列的工作，取得的成效主要体现在以下几个方面。
（1）在适合我校学生培养目标的前提下，开发出多个应用现代电子设计技术的大学物理创新性实验项目，以更好地培养学生创新能力和工程实践能力。
（2）编写了相关的创新性实验项目的实验教学大纲，以指导各个实验项目的正常开展。
（3）探索出相关的创新性实验教学策略体系，以激发学生的创新积极性，锻炼团队合作能力。
（4）开发了相关的网站，丰富了多媒体资源，包括多媒体课件、一些具体的项目工程设计实例、EDA设计工具软件、相关的设计培训视频等，使学生可以根据自己的学习计划进行在线学习。
四、结束语
电子技术的广泛应用激发了学生在该领域的创新欲望，而以EDA技术为代表的现代电子设计技术为学生提供了十分方便的实现创新实践的工作平台。本文提出利用大学物理实验创新平台，结合学生培养目标，将现代电子设计技术应用于物理创新性实验中，达到与现代科学技术发展相适应、与工程技术实践相衔接的目的。在创新实验过程中，笔者所在教学团队开发了多个应用现代电子设计技术的实验项目；进行了相关的创新性实验教学策略研究，提出了具体的组织和实施的方法；探索从学生层面上对实验效果进行评价的方法等。这些措施和方法更好地激发了学生的创新热情，促使学生主动思考问题，提出新思想、新方法，创新地解决实际问题。
另外，在整个创新实验过程中，笔者也不断遇到一些新问题，例如由于创新性实验采用开放性形式，选做某项实验的学生可能不是同一个年级的学生，则同一个小组中的学生可能会出现专业知识、认知水平等方面不在同一水平、甚至相差较大的现象，那么就更要求学生之间形成互帮互带、互相学习、共同进步的良好氛围，以协同合作成功地完成实验。
在将现代电子设计技术应用于物理创新性实验实施过程中，笔者做了一系列的工作，有效地培养了学生的创新思维及能力，另外还有一些方面是笔者下一步工作所要加强的。例如每项实验结束后，学生都写了较好的实验总结报告，包括了实验的内容及过程、实验过程中的创新点、实验的收获等，但主动发表论文、申请专利不多，下一步在总结的基础上，要加强训练学生撰写学术论文、申请专利的能力；在校级创新性实验的基础上，下一步在省级、国家级大学生创新性实验项目上争取取得更好的成绩，在学生创新实践能力培养上取得更大的成效。
参考文献：
[1]龚维,等.培养理工类本科生科研创新能力的探索[J].高等教育研究,2009,(9).
[2]李琴,等.创新性物理实验模式初探[J].物理通报,2008,(10).
[3]杨端翠.物理实验教学中学生创新能力的培养[J].教育探索,2007,(10).
[4]丁坚勇,华小梅,饶凌平.不断创新实践教学模式 提高本科教学质量[J].中国电力教育,2009,(7).
（责任编辑：苏宇嵬）
作者：柴明钢 海 霞 朱泉水
摘要：全国大学生电子设计大赛是由教育部主办的学科竞赛，竞赛内容不仅反映了现代电子技术的应用与发展趋势，而且也是对学生科技知识及实践技能的一种综合检验，同时更是对各高校教学质量的一种检查和评比。本文探讨了全国大学生电子设计竞赛对实验教学改革和课程建设的促进作用，以及通过组织学生参加全国大学生电子设计竞赛激发学生的创新意识、增强其动手能力和协作精神给我们的深刻启示。
关键词：电子设计竞赛;实验教学;教学改革;创新能力
一、电子设计竞赛的重要性
全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的四大学科竞赛之一。它由教育部高等教育司和信息产业部人事司主办，是一种不分本专科的全国性面向大学生的群众性科技活动，目的在于推动全国普通高等学校信息与电子类学科面向21世纪课程体系和课程内容的改革，推动高等学校实施素质教育，培养大学生的创新能力、协作精神和理论联系实际的学风;培养学生工程实践素质、提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力;吸引、鼓励广大青年学生踊跃参加课外科技活动，为优秀人才的脱颖而出创造条件。当今科学技术、经济和工业建设的飞速发展，对科技人员的综合素质、竞争能力和创新能力的要求越来越高。国家教委、地方教育机构以及有些著名企业、协会等为便于选拔优秀人才，促进应用人才的培养，纷纷组织不同规模的电子设计竞赛。
相应的，在国际上不同范围内举办各种规模的电子设计竞赛，同样对加速高科技人才的培养起到促进作用。从国内外情况来看，电子设计竞赛的选题是引进新的理论与技术，是跨学科的、系统的和综合的，使用的是先进的仪器设备，其培训方法和手段更具有先进性、科学性、系统性和综合性。
随着科学技术的发展、知识经济时代的到来，社会对大学生提出了许多新的要求。大学生应该具有扎实的基础理论知识，较强的实践能力、创新意识、创业精神和协调能力，强烈的责任感和服务意识等。电子设计竞赛正是对人才全面培养、更新教育理念、改革教学方法和内容等起到了促进作用，具有极其重要的现实意义。
二、电子设计竞赛促进实践教学改革
理论教学与实践教学是高校教育的两个重要组成部分，其中，实践教学对于大学生，尤其是独立学院学生的实践技能和创新能力的培养起到至关重要的作用，是体现办学特色的一个重要方面。实践教学改革是一个系统工程，涉及教学管理体制、教学内容、实践教学方法、师资队伍建设等多主面的因素。
传统的电子技术实验教学一般是根据理论课的课程进度，分为电工基础实验、模电和数电技术实验、综合性实验三个层次。这种层次是符合人的认知过程的，没有问题。但在各层次实验过程中，所用的实验内容和实验方法上存在着内容老旧、形式呆板、方法单一等问题。无论什么实验总是按照老一套：实验目的、实验原理、实验方法与步骤、实验结果、注意事项等。这种模式严重地束缚了学生个人空间的发展。实验内容则是过多过紧地依附理论教材，多为验证性实验，特别是过多地研究分立元件组成的各种电子电路，给学生带来了消极的影响，使他们渐渐失去对此学习的兴趣。
为了适应21世纪培养应用型人才的需要，适应电子大赛的要求，我们应对传统的实验课教学模式进行改革。在实验中应注重新器件、新技术的应用，提前布置实验内容，要求学生进行课外独立思考，自己查找相关资料，自行设计电路。
而在实验课上老师应重点讲解实验中所用的器件的选取原则和如何应用、设计方法和本实验中所涉及的新器件及新技术。
另外，还可适当增加简单的设计性实验和综合性实验内容，注重实验教学的多样性，满足不同程度的学生的不同需要。
将传统的集中式实验教学模式改为开放式实验教学。开放式实验教学有两个层面的含义：一是时间上的开放;二是内容上的开放。时间上开放就是规定好实验内容后，学生可以在很大范围内选择时间来完成实验，这样学生在时间上有较大的灵活性，提高学生学习的主动性。内容上的开放是指学生除完成规定的实验内容外，还可以根据自己的专业和爱好来选择其他感兴趣的实验内容，这样可以很大程度地提高学生的自主创新能力。此外，还需设置专门的开放性实验室进行专门的学习。在开放实验室除了配备信号源、示波器、电源、万用表等常用设备，还应配备各类单片机的最小系统及开发板、DSP实验板、仿真器、计算机等实验设备，还应配备有专门的老师进行指导，引导学生进行课外科技活动，为学生进行设计性、综合性实验提供各个方面的支持。
三、促进创新能力培养
与一本、二本和研究生一样，独立学院的学生也是创新人才的一部分，他们的创新能力也应得到关注和培养。高等教育的任务是培养具有创新精神和实踐能力的高级专门人才。这种培养是实施素质教育的目的，也是当前高等教育改革的重点，更是地方院校培养应用型人才的重中之重。教育部近年来结合“高等教育质量工程”建设，也推出了一系列高校实践教学改革举措，要求把实践教学的重点转移到对学生综合素质的培养，特别是对学生实践创新能力的培养上来。
全国大学生电子设计竞赛的特色是与理论联系实际学风建设紧密结合的，竞赛内容既有理论设计，又有实际制作。从历届电子设计竞赛题目中不难看出，电子设计竞赛的试题既考虑了教学的基本要求，又适当反映了新技术和新器件的应用，使高校在教学改革中加强对学生的创新设计能力和工程实践能力的培养。
创新来源于实践，实践对于提高学生的创新能力有很大的好处。电子设计竞赛是对学生的创新实践能力的一次综合测试。它不同于学校传统的课程考试，不是单凭一张考卷来评定一个人的综合素质。对参赛学生来说，他们是电子设计竞赛最直接的考验者，拿到竞赛试题后，从对题目的分析到选题、方案设计、元器件的确定、设计装配制作、调试、最后完成作品并写出论文都是在短短的几天内完成的。这对学生的理论联系实际能力、实践动手能力、软硬件综合应用能力、论文书写能力及品质意志、团结协作精神等是一个很好的考验。这些能力是实实在在的综合能力，来不得半点虚假，是检验各个高校创新实践教育的一个有效手段，这也是为什么各高校如此重视电子设计竞赛的原因之一。同时，学生也是电子设计竞赛的受益者。无疑，全国大学生电子设计竞赛为那些理论基础好、实践动手能力强，特别是为具有创新意识和协作精神的学生提供了施展自己才能的良好机会，但竞赛每两年举办一次，并不是每届学生或每个学生都有机会参加的。
在电子设计竞赛创新意识和创新能力的指引下，为了扩大竞赛的受益面，服从实践电子设计竞赛培养创新人才的宗旨，我校大学生创新教育基地以电子信息教研室为依托，专门成立了电子实践创新教育基地，为学生提供更多的实践教育机会。学校还成立了科协、电子协会等社团组织，以学生为主体积极开展各项课外科技活动和竞赛活动，在活动中有相关教师负责指导。如学校每年的科技文化节中就包含有“创新设计大赛”等相关创新实践竞赛项目。丰富多彩的学生课外科技活动和竞赛活动，促进了创新人才的培养，也为开展全国大学生电子设计竞赛造就了广泛的群众基础和氛围。同时还进行了由电子设计竞赛引起的相关专业教学改革及建设工作，所有这些工作都为更多创新人才的培养奠定了良好的基础。电子设计竞赛的形式与内容完全符合新世纪创新人才培养的目标和要求，可以全面检验和加强学生的理论基础和实践创新能力。因此，电子设计竞赛是培养学生创新精神、提高创新实践能力的有效形式。
四、结束语
大学生电子设计竞赛探索出了创新实践教育改革与科技竞赛相结合的一种模式，也是推进高校教学改革和实验室建设的一种途径。十几年的实践证明，全国大学生电子设计大赛是对高校创新实践教育的一种有效检验手段，竞赛的成功举办推动和深化了高校创新实践教育的发展。同时，高校创新实践教育的发展，也有力促进了全国大学生电子设计大赛的成功举办。我们应当以电子设计竞赛为契机，不断总结、改进和推广这些经验，从而使我们的创新实践教育更上一个台阶，为社会培养更多的创新型人才。
参考文献：
[1]朱庆欢.开展大学生电子设计竞赛促进创新人才培养[J].韶关学院学报，2006，27(9)：163-166.
[2]廖继红.从电子设计竞赛谈实验教学改革与创新能力的培养[J].教育与职业，2007，(2)：132-133.
[3]张恒庆，刘长宏.积极组织电子设计竞赛培养学生创新能力[J].实验室科学，2007，(1)：34-36.
[4]罗正祥.理论基础与工程实践并重，培养创新型人才[J].实验技术与管理，2006，23(1)：1-4.
[5]吴蔚.全国大学生电子设计竞赛对实验教学改革的启示[J].实验室研究与探索，2007，26(11)：160-163.
[6]赵升，吴桂初.电子设计竞赛的研究与实践[J].温州师范学院学报，2006，27(2)：47-51.
[7]苗艳丽.关于提高学生创新精神和实践能力的对策研究[J].实验技术与管理，2006，23(1)：8-10.
作者简介：付艳清(1971-)，女，长春市人，硕士，副教授，主要从事电气自动化与电子技术的研究与教学工作。
作者：付艳清
电子测量实验报告
学 院：
班 级：
姓 名：
学 号： 指导老师： 完成日期： 内容：
实验三 频率测量及其误差分析
实验三 频率测量及其误差分析
一、实验目的
1 掌握数字式频率计的工作原理;
2 熟悉并掌握各种频率测量方法;
3 理解频率测量误差的成因和减小测量误差的方法。
二、实验内容
1用示波器测量信号频率，分析测量误差; 2用虚拟频率计测量频率。
三、实验仪器及器材
1信号发生器 1台 2 虚拟频率计 1台 3 示波器 1台 4 UT39E型数字万用表 1块
四、实验要求
1 查阅有关频率测量的方法及其原理;
2 理解示波器测量频率的方法，了解示波器各旋钮的作用; 3 了解虚拟频率计测量的原理;
4 比较示波器测频和虚拟频率计测频的区别。
五.实验报告要求
1 每人1份实验报告;
2 比较示波器测频和频率计测频的特点;
答：示波器测频可以从显示屏上通过读出信号波形的周期来计算频率，也可以从上面的自动测量的结果显示得到信号的频率，人为的主观因素对测量结果影响较大。频率计测频直接读得信号频率，能够快速准确的捕捉到被测信号频率的变化，测量仪器等客观因素是误差的主要来源。
3 回答思考题。
(1). 答：电子计数器按照式f=N/T的定义进行频率测量的。在开门时间，被测信号通过闸门进入计数器计数并显示。若闸门开启时间为Tc和输入信号频率为fx，则计数值为：N=Tc/Tx=Tc*fx。闸门的宽度是由标准的时基经过分频得到的，通过开关选择分频比，是已知量。因此，只要得到计数器的计数值，就可以由上式得到被测信号的频率。测量的误差主要与仪器自身和测量原理的因素有关。
(2). 答：示波器测频是需要人为的调节示波器上的横纵向微调按钮，网格的量程，还需要一些相关量程的调节以便能找到一个好的显示网格从而更好地读取网格数，人为因素对测量结果的影响较大，所以示波器在进行频率测量时测量精度较低，误差较大。用频率计测量时可以很方便地直接读取数值，因此仪器本身的客观因素对测量结果的影响较大。
六、实验心得体会
通过这次实验，我掌握了数字式频率计的工作原理;熟悉并掌握了各种频率测量方法;理解了频率测量误差的成因和减小测量误差的方法。在这次实验中比较熟悉了各种不同频率测量的方法，比较了它们各自特点和对误差的影响。学会了实验过程中所要注意的问题，以便于减小人为地因数对试验数据的影响，减小误差。实验中也慢慢学会了对测量误差的分析。实验中我遇到了较多的问题，不过我会自己先思考，思考之后自己还是能解决大部分的问题的，解决不了的再请教老师，实验中还是学到了很多实践的东西的，收获很大。
2
电子测量实验报告
学 院：
班 级：
姓 名：
学 号：
指导老师：
完成日期：
内容：
实验二 波形观察与电压测量
实验二 波形观察与电压测量
一、实验目的
1 了解示波器的结构和工作原理，掌握示波器的使用方法; 2 学会用示波器观察电信号的波形，并测量其电压大小; 3学会用示波器观察电路输出信号波形有无失真; 4 学会“逐点法”研究幅频特性。
二、实验内容
1波形观察——示波器面板各旋钮的使用操作; 2用示波器测量信号幅度;
3测量放大电路电压放大倍数; 4放大电路幅频特性研究。
三、实验仪器及器材
1 示波器 1台 2 信号发生器 1台 3 实验箱 1台 4功率放大电路实验板 1块
四、数字存储示波器简介(以TDS1002型为例)
1 概述 2 面板结构 2.1 显示区 2.2 信息区域 2.3 使用菜单系统 2.3 垂直控制 3 应用示例
3.1 使用“自动设置” 3.2 自动测量：
3.3 测量两个信号 2.4 水平控制 2.5 触发控制 2.7 菜单和控制按钮五.实验步骤
1 波形观察——示波器面板各旋钮的使用操作
用信号发生器输出正弦信号作为被测信号，按表2-1进行实验。
2、示波器测量信号参数 2.1 读波形高度测幅度
用信号发生器输出1kHz、Vp-p为10mV—1V的正弦波加到示波器，适当调节示波器各旋钮，读取波形峰峰高度，填表2-2，并以信号源指示的幅度为准，计算测量的相对误差。
2.2正弦波形参数测量
用信号发生器输出100Hz、Vp-p为20mV的正弦波加到示波器，适当调节示波器各旋钮或选项，使示
2 波器直接显示信号频率、平均值、峰峰值、有效值，填表2-3。
2.3 矩形脉冲参数测量
观测实验箱上固定频率输出端Q15的信号峰峰值、上升时间、下降时间、正脉冲宽度、负脉冲宽度等参数，填表2-4。
2.4 观测实验箱上单脉冲输出。
3、测量集成功放放大倍数
实验板集成功放电路接+5V电源，用信号发生器输出频率为1kHz的正弦波加到放大器。用示波器同时观察放大电路输入信号和输出信号波形。适当调节示波器各旋钮，使波形清晰。在输出波形无失真情况下读取输入信号和输出信号的波形高度，填表2-5，计算集成功放电路电压放大倍数。
4、集成功放电路幅频特性研究
(1)用信号发生器输出频率为1kHz的正弦波加到集成功放电路，用示波器同时观察放大电路输入信号和输出信号波形。调节信号发生器输出信号幅度，使集成功放电路的输出信号幅度Vo1(V)。
(2)保持放大电路输入信号幅度不变，改变频率，按表2-6测量并记录。
(3)保持放大电路输入信号幅度不变，改变频率，使输出电压下降至中频1kHz时输出信号幅度的0.707倍，测出上限截止频率fh和下限截止频率fl。
(4)在fAV坐标中描点作出幅频特性曲线。
六、实验报告要求
1 根据实验3-1，说明示波器观察波形的操作步骤。
答：将信号通过探头输入示波器，按下自动设置基本上能够看到完整的波形，如果不能看到可以检查探头上的衰减是否正确，还可以调节旋钮“伏特/格”和“秒/格”让波形更明显。
2 根据实验3-2，说明示波器测量信号幅度的方法，如何减小测量误差?
答：选取合适的精度，这样才能有利于读数，还要避免人为的误差，这具体表现在示波器的使用调整是否正确，由于面板的坐标格和示波管的图形有一段距离，容易有视觉读数误差。另外在测量是最好将波形拉开些，观察的周期数少些，这样将有利于减少读数误差，等等。
3 说明“逐点法”测量幅频特性的原理。
答：通过不断改变输入信号的频率，从示波器上读出V的值，直到找出上下截至频率，最后根据数据作幅频特性曲线图
4 回答思考题。
(1)答：示波器显示被测信号的波形的原理：如果在示波器的YCH1或YCH2端口加上正弦波，在示波器的X偏转板加上示波器内部的锯齿波，当锯齿波电压的变化周期与正弦电压的变化周期相等时，则在荧光屏上将显示出完整周期的正弦波形。如果在示波器的YCH
1、YCH2端口同时加上正弦波，在示波器的X偏转板加上示波器内部的锯齿波，则在荧光屏上将得到两个正弦波。
(2)答：旋钮“伏特/格”和“秒/格”的作用：伏特/格(VOLTS/DIV)：通道和均通道各有一个电压衰减旋钮，用于改变示波器显示屏上直角坐标中y轴(y轴也可以称为“电压轴”)每 格的电压幅值。扫描速度(TIME/D丨V)：扫描速度也称为扫描时间或扫描频率。扫描速度用于
2 改变X轴(时间轴)每格的时间长度，其作用是使被显示的信号频率和锯齿波发生器的锯齿波频率成整倍数的关系(即同步)，只有这样，我们才能在荧光屏上观察到稳定和完整的信号波形。通常应使荧光屏 上显示数个完整的波形轨迹为好。当显示的波形不稳定时，即被显示的信号频率与锯齿波频率不同步，自然需要调节扫描速度。扫描速度的确 定，需要根据被测信号频率及希望在荧光屏上观察几个完整的波形轨迹来确定。
(3)答：按下“测量”按钮，查看“测量”菜单。按下顶部中间的选项按钮，显示“测量3” 菜单。按下“类型”选项按钮，选择峰—峰值。值读数将显示测量结果及更新信息。按下返回选项按钮。
(4)答：利用“逐点法”测量幅频特性的原理：在相同条件下，按一定次序改变频率后，
测出相应的幅值，利用测出的数据画出相应的幅频特性。用示波器分别测出频率跟电压值。方法：按下“测量”按钮，查看“测量”菜单。按下顶部的选项按钮，显示“测量1” 菜单。按下“类型”选项按钮，选择频率。值读数将显示测量结果及更新信息。按下返回选项按钮。按下“测量”按钮，查看“测量”菜单。按下顶部中间的选项按钮，显示“测量3” 菜单。按下“类型”选项按钮，选择峰—峰值。值读数将显示测量结果及更新信息。按下返回选项按钮。
七、实验心得体会
通过本次实验，我了解了示波器的结构和工作原理，掌握了示波器的基本使用方法;学会了用示波器观察电信号的波形，并测量其电压大小;学会了用示波器观察电路输出信号波形有无失真;学会了“逐点法”研究幅频特性。对实验中遇到的问题，能自己先思考，经思考之后自己还是能解决绝大部分问题，自己解决不了的再请教老师，总的来说通过这次实验还是学到了很多有实际用处的东西，受益匪浅。
3
实验一
1.交流电压的测量方法有哪几种?
答：交流电压的测量方法很多，其中最主要的是用检波器吧交流电压转换为直流电压，然后再接到直流电压表进行测量。根据检波特性不同，有峰值检波、平均值检波和有效值检波，相应的电压表成为峰值电压表、平均值电压表和有效值电压表。 2.DVM有哪些特点?DVM的测量误差如何计算? 答：特点：
(1)测量结果以数字形式直接显示; (2)准确度高;
(3)用量程显示位数以及超量程能力来反映它的测量范围; (4)分辨力高; (5)测量速度快; (6)输入阻抗高; (7)抗干扰能力强。
测量误差：ΔU=±a % Ux±b % Um ΔU=±a % Ux±几个字 3.DVM的适用频率范围是多少? 答：0~10MHz。
2.根据实验1.1-1.4，说明用万用表检测各种常用元器件的方法; 答：电阻的测量：将量程打到电阻挡，选取合适的量程后测量; 电容的测量：可直接将电容引脚插入插座中测量; 二极管的测量：将量程打到 ，直接测量; 三极管的测量：先将一支表笔接在某一认定的管脚上，另外一支表笔则先后接到其余两个管脚上，如果这样测得两次均导通或均不导通，然后对换两支表笔再测，两次均不导通或均导通，则可以确定该三极管是好的，而且可以确定该认定的管脚就是三极管的基极。若是用红表笔接在基极，黑表笔分别接在另外两极均导通，则说明该三极管是NPN型，反之，则为PNP型。最后比较两个PN结正向导通电压的大小，读数较大的是be结，读数较小的是bc结。功能量程开关转到hFE档，即可以直接从显示屏上读取hFE值。 3.根据实验1.5-1.6，从减小测量误差角度说明如何选取量程; 答：万用表测量中，为了得到比较高的测量精度，在测电压、电流时，应该选择合适的量程，尽量让指针指到最大量程刻度附近;在测电阻时，选择量程，使指针指到刻度的中间位置。
实验二
1、示波器显示被测信号的波形的原理?
答：示波器是利用电子示波管的特性，将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像，显示在荧光屏上以便测量的电子测量仪器。它是观察数字电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果必不可少的重要仪器。示波器由示波管和电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统、延迟扫描系统、标准信号源组成。
2、旋钮“伏特/格”和“秒/格”的作用是什么?
答：通过控制伏特/格，可以把信号的幅度调整到期望测量范围内。
通过控制秒/ 格，可以显示屏中每一水平刻度代表的时间量。
“伏特/格”为垂直位置控制信号准确地上下移动波形。调节每刻度电压值(通常记为volts/div，伏特/格)，显示波形大小会随之改变。
“秒/格”为水平位置控制使波形在屏幕上左右准确移动。秒/格设置(通常记为sec/div，秒/ 格)可以选择波形描绘到屏幕上的速率(也被称为时基设置和扫描速度)，可以看到输入信号的时间间隔作增长和缩短的变化。
3、如何用示波器测量信号电压? 答：
法一：示波器测量方法：
示波器定量测量时，垂直电压分度“VOLTS/div”旋钮和扫描时间旋钮“TIME/div”的“微调”旋钮应置于校准位置。
a.直流电压的测量
首先使屏幕显示一水平扫描线。输入耦合方式置于“GND”，此时显示的扫描线为零电平的参考基准线，再将输入耦合方式置于“DC”位置。输入端加上被测信号，此时，“VOLTS/div” 档位所指的数值与信号在垂直方向位移的格数相乘，即为测得的直流电压值。高于或低于零电平的电压分别为正值和负值。
例：被测点距基准电平为1.8格，如 “VDLTS/div” 档位置于5V/div，则直流电压为：
U=1.8×5=9V。 b.交流电压的测量
如果“VDLTS/div” 档位置于2V/div(此数值在示波器屏幕显示区位置11或18处显示)，幕上显示被测信号峰-峰之间的高度为4格，计算方法为：电压峰值Uvp-p=格数×档位所表示的值。
c.如果用光标测量，可将两条水平光标线移到波形两测试点，直接从示波器屏幕下方文字显示读出电压值。
法二：按下“测量”按钮，查看“测量”菜单。按下顶部中间的选项按钮，显示“测量3” 菜单。按下“类型”选项按钮，选择峰—峰值。值读数将显示测量结果及更新信息。按下返回选项按钮。
4 如何用示波器测量电路的幅频特性?
利用“逐点法”测量幅频特性的原理：在相同条件下，按一定次序改变频率后， 测出相应的幅值，利用测出的数据画出相应的幅频特性。用示波器分别测出频率跟电压值。方法：按下“测量”按钮，查看“测量”菜单。按下顶部的选项按钮，显示“测量1” 菜单。按下“类型”选项按钮，选择频率。值读数将显示测量结果及更新信息。按下返回选项按钮。按下“测量”按钮，查看“测量”菜单。按下顶部中间的选项按钮，显示“测量3” 菜单。按下“类型”选项按钮，选择峰—峰值。值读数将显示测量结果及更新信息。按下返回选项按钮。
实验三
1.理解电子计数器测频原理，测频误差主要与哪些因素有关?
答：电子计数器按照式f=N/T的定义进行频率测量的。在开门时间，被测信号通过闸门进入计数器计数并显示。若闸门开启时间为Tc和输入信号频率为fx，则计数值为：N=Tc/Tx=Tc*fx。闸门的宽度是由标准的时基经过分频得到的，通过开关选择分频比，是已知量。因此，只要得到计数器的计数值，就可以由上式得到被测信号的频率。测量的误差主要与仪器自身和测量原理的因素有关。
2.示波器测频和频率计测频有何区别?
答：示波器测频是需要人为的调节示波器上的横纵向微调按钮，网格的量程，还需要一些相关量程的调节以便能找到一个好的显示网格从而更好地读取网格数，人为因素对测量结果的影响较大，所以示波器在进行频率测量时测量精度较低，误差较大。用频率计测量时可以
很方便地直接读取数值，因此仪器本身的客观因素对测量结果的影响较大。
3.比较示波器测频和频率计测频的特点。
答：示波器测频可以从显示屏上通过读出信号波形的周期来计算频率，也可以从上面的自动测量的结果显示得到信号的频率，人为的主观因素对测量结果影响较大。频率计测频直接读得信号频率，能够快速准确的捕捉到被测信号频率的变化，测量仪器等客观因素是误差的主要来源。
实验四
1 李沙育图形的显示原理?
法一：要显示李沙育图形，只要将示波器的扫描置于X-Y显示档，然后给两个通道加信号，通常通道1是X轴信号，通道2是Y轴信号。李沙育图形主要是用来对比两个频率相同或成倍数关系的正弦信号的相位关系，需要强调的是，仅仅是正弦信号，不通的相位或频率倍数关系有不同的图形，这个相关书籍有参考图例可以对比。置于PWM信号，其实就是占空比可变的方波，不是正弦波，通常没有相位关系 所以显示可能是一条直线两边有两点，也可能一团不知名的图形，不是很具有参考意义。也就是说PWM不能直接看李沙育图形，要经过低通滤波成正弦信号显示图形才有价值。
法二：扫描速度旋钮置”X-Y”位置时，Y1通道变成x通道，在示波器的y通道(Y2)和x通道(Y1，与Y2通道对称)分别加上频率为fy和fx的正弦信号，则在荧光屏上显示的图形称为李沙育(或李萨如)图形。李沙育图形的形状主要取决于fy、fx的频率比和相位差。例如，当fy/fx=1，且相位差为0时，屏幕上显示一条对角线;当fy/fx=2，且相位差为0时，屏幕上显示“∞”;当fy/fx=1，但相位差不为0时，屏幕上显示一个椭圆。
2 如何用李沙育图形法测量频率和相位?
(1)测量频率：示波器有关旋钮置“X-Y”图示仪位置。将待测信号加到Y2通道，用一个标准信号发生器输出一个幅度适当的信号加到X(Y1)通道。由小到大改变标准信号发生器的输出频率，当屏幕上出现一个稳定的椭圆时，标准信号发生器的输出频率即为待测信号的频率。
(2)测量相位：设ux = Uxm sin(t+)，uy = Uym sint，分别加到x通道(Y1通道)和Y2通道，扫描速度旋钮置”X-Y”位置，荧光屏上显示的李沙育(或李萨如)图形如图4-2所示。则
sin1x0 xm3 如何用“逐点法”研究电路的相频特性?
放大电路的相频特性是指输出信号与输入信号的相位差与信号频率的关系。采用李沙育图形法可以测量相位差。保持输入信号幅度不变，改变输入信号频率，逐点测量各频率对应的相位差，采用描点法作出相频特性曲线。
实验五和实验六的题目是一样的
1. DSO-2902/512K型示波器如何设置“电压/格”的值?
答：打开参数设置，即单击右键，再选择v/div项进行设置, 用每分区多少电压(V/Div)来控制信号的垂直分辨率因数, 要得到最好的输入信号表示法，设置每格电压时尽量在满屏上显示最大振幅，这样信号的幅值将得到最大的信号分辨率。 2.DSO-2902/512K型示波器如何选择电压衰减比例? 答: 打开参数设置，即单击右键，再选择probe项进行设置,由探头输入比例控制电压衰减，输入电压应与探头比例匹配
3.DSO-2902/512k示波器中，不用“测量显示框“时，如何从波形准确读取信号周期? 答：首调节电平触发游标，是波形的起点比较便于观测，使红色垂直游标处于0或者pi/2处，调节A游标是他们之间包含整数n个半波,而左侧参数框可以得出A—T值t,即周期T=2t/n. 3. DSO-2902/512K型示波器中，不用“测量显示框“时，如何从波形准确读取信号周期? 答：用垂直游标A和B，标出一个周期范围，在“设置/参数显示区”读出“A-B”的绝对值即可。
实验七
1 逻辑分析仪采样方式有哪几种?各有何用途?
答： 1)跳变采样--在具有数据突发的输入线路上捕获数据时，必须把采样率调节到高分辨率(如4ns)，以便在开始时捕获快速脉冲。
2)毛刺捕获--显示毛刺是一个非常实用的功能，同时它也有助于触发毛刺，显示毛刺前发生的数据。这可以帮助确定是什么因素导致了毛刺。通过这一功能，分析仪还可以只在希望时，也就是毛刺发生时捕获数据。
2 如何根据被测信号选择采样周期(采样速率)?
答：采样定理表明采样频率必须大于被采样信号带宽的2倍，另外一种等同的说法是奈奎斯特频率必须大于被采样信号的带宽。
实验八
1.逻辑分析仪有哪些主要应用?请尽可能列举应用实例。
答：逻辑分析仪是利用时钟从测试设备上采集和显示数字信号的仪器，最主要作用在于时序判定。其应用包括：(1)定时分析;(2)跳变定时：如果我们要对一个长时间没有变化的采样并保存数据，跳变定时能有效利用存储器。使用跳变定时，定时分析只保存信号跳变后采集的样本，以及与上次跳变的时间。(3)毛刺捕获;(4)状态分析。 2.如何设置触发字?
答：在下图的参数设置的Word选项中右边的文本框中输入所要设置的二进制数字即可设置触发字。
实验四基于ARM的嵌入式Linux开发环境建立 【实验目的】 1.掌握嵌入式Linux 开发环境的基本流程。 2.熟悉Linux 操作系统 3.熟悉嵌入式开发平台
【实验内容】
在PC机虚拟机下的Linux系统中建立基于ARM 的嵌入式Linux 开发环境。
1. 学会网口的配置 2. Minicom端口的使用
【预备知识】
1.了解ARM9处理器结构 2.了解Linux 系统结构
3.了解ARM开发板使用常识
【实验设备和工具】
硬件：PC机Pentium100以上，ARM嵌入式开发平台
软件：PC机Linux 操作系统+MINICOM+AMRLINUX开发环境
【实验原理】
1.交叉编译器在一种计算机环境中运行的编译程序，能编译出在另外一种环境下运行的代码，我们就称这种编译器支持交叉编译，这个编译过程就叫交叉编译。简单地说，就是在一个平台上生成另一个平台上的可执行代码。这里需要注意的是所谓平台，实际上包含两个概念：体系结构
(Architecture)、操作系统(OperatingSystem)。同一个体系结构可以运行不同的操作系统;同样，同一个操作系统也可以在不同的体系结构上运行。举例来说，我们常说的x86 Linux平台实际上是Intelx86体系结构和Linuxforx86操作系统的统称;而x86WinNT平台 实际上是Intelx86体系结构和Windows NTforx86操作系统的简称。交叉编译这个概念的出现和流行是和嵌入式系统的广泛发展同步的。我们常用的计算机软
件，都需要通过编译的方式，把使用高级计算机语言编写的代码(比如C代码)编译(compile)成计算机可以识别和执行的二进制代码。比如，我们在Windows平台上，可使用Visual C++ 开发环境，编写程序并编译成可执行程序。这种方式下，我们使用PC平台上的Windows工具开发针对Windows本身的可执行程序，这种编译过程称为nativecompilation，中文可理解
为本机编译。然而，在进行嵌入式系统的开发时，运行程序的目标平台通常具有有限的存储空间和运算能力，比如常见的ARM平台，其一般的静态存储空间大概是16到32MB，而CPU 的主频大概在100MHz到500MHz之间。这种情况下，在ARM平台上进行本机编译就不太可能了，这是因为一般的编译工具链(compilationtoolchain)需要很大的存储空间，并需要很强 的CPU运算能力。为了解决这个问题，交叉编译工具就应运而生了。通过交叉编译工具，我们就可以在CPU能力很强、存储空间足够的主机平台上(比如PC上)编译出针对其他平台的
可执行程序。
要进行交叉编译，我们需要在主机平台上安装对应的交叉编译工具链(crosscompilation tool-chain)，然后用这个交叉编译工具链编译我们的源代码，最终生成可在目标平台上运行的代码。常见的交叉编译例子如下：
1、在WindowsPC上，利用RVDS(ARM开发环境)，使用armcc编译器，则可编译出针对ARMCPU
的可执行代码。
2、在LinuxPC上，利用arm-linux-gcc编译器，可编译出针对LinuxARM平台的可执行代码。
3、在Windows PC上，利用cygwin环境，运行arm-elf-gcc编译器，可编译出针对ARMCPU的可执行代码。
2.NFS服务
NFS是Net FileSystem的简写,即网络文件系统.
网络文件系统是FreeBSD支持的文件系统中的一种，也被称为NFS. NFS允许一个系统在网络上与它人共享目录和文件。通过使用NFS，用户和程序可以像访问本地文件一样访问远端系
统上的文件。
NFS至少有两个主要部分：一台服务器和一台(或者更多)客户机。客户机远程访问存放在服务器上的数据。为了正常工作，一些进程需要被配置并运行。
在本实验中就是将PC机作为服务器，而将ARM开发板作为客户机，这样ARM开发板就可以远程
访问存放在在PC机上的数据，这样可以缩短研发周期，更方便的调试程序。
【实验步骤】
1.双击桌面上VMWARE，打开Linux 虚拟机 2.点击启动虚拟机，启动虚拟机 3.以root身份登陆虚拟机，密码123456
4.其他步骤详见实验指导书
【实验结果和程序】
基于ARM 的嵌入式Linux开发环境建立完毕。
【思考题】
1.如何验证交叉编译器已安装成功? 答：在终端输入命令：cd/arm/rootfs/home/driver(文件夹里已有test_led.c文件) arm-linux-gcc–o test_ledtest_led.c
若有可执行文件test_led生成则表示交叉编译器已安装成功
2.如果我们需要变更根文件系统的目录，该如何设置使得ARM开发板可以成功挂载?答：修改/etc/exports 文件的内容，将/arm/rootfs*(rw,sync,no_root_squash) 改为/XX/XXX
*(rw,sync,no_root_squash)(/XX/XXX为变更后点的文件目录)
3.怎么在u-boot命令行下修改ARM 开发板的IP?
答：输入setenvip=x.x.x.x:192.168.0.1:192.168.0.1:255.255.255.0:uestc:eth0:off
Saveenv
x,x,x,x为ARM开发板的新IP。
【实验结论】
本实验实现了基于ARM 的嵌入式Linux 开发环境建立
实验五 基于ARM的模块方式驱动程序实验 【实验目的】 1.掌握Linux 系统下设备驱动程序的作用与编写技巧 2.掌握Linux 驱动程序模块加载和卸载的方法 3.了解Linux 内核中的makefile和kconfig文件
【实验内容】
1.基于s3c2440 开发板编写led 驱动程序。 2.将编写好的led驱动加入linux内核中，修改makefile和kconfig文件，配置和编译内核。 3.编写关于led 的测试程序，交叉编译后运行，控制led 灯的亮灭。
【预备知识】
1.了解ARM9处理器结构和Linux 系统结构
2.熟练掌握C语言。
【实验设备和工具】
硬件：ARM嵌入式开发平台，PC机Pentium100 以上。
软件：PC机Linux操作系统+MINICOM+AMRLINUX 开发环境
【实验原理】
linux设备驱动程序 驱动的模块式加载和卸载
编译模块
装载和卸载模块
led 驱动的原理
在本开发板上有八个led指示灯，从下往上分别为LED0-LED7。这八个led灯都是接的芯片上的gpio口(通用功能输入输出口)。在本实验的开发板硬件设计中，当led 灯对应的gpio的电平为低时，led灯被点亮;当led灯对应的gpio的电平为高时，led灯灭。本驱动的作用就是通过设置对应gpio口的电平来控制led 的亮灭。
因为ARM 芯片内的GPIO口都是复用的，即它可以被配置为多种不同的功能，本实
验是使用它的普通的I/O口的输出功能，故需要对每个GPIO口进行配置。在内核中已经定义了对GPIO口进行配置的函数，我们只需要调用这些函数就可以完成对GPIO口的配置。
【实验步骤】实验程
序运行效果：
程序会提示：“pleaseenterthe led status”
输入与希望显示的led状态对应的ledstatus值(输入十进制值即可)，观察led 的显示情况。例如：
输入数字“3”，对应的二进制数字为00000011
故点亮LED2~LED7
输入数字“4”，对应的二进制数字为00000100
故点亮LED0,LED1,LED3~LED7
【实验结果和程序】
C语言程序：
#include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include#defineDEVICE_NAME "s3c2440-led"
static intLedMajor=231;
staticintLedMinor=0;
static charledstatus=0xff; staticstructclass*s3c2440_class; staticstructcdev *s3c2440_led_cdev;
/*
******************************************************************************* ************************
** Function name:Update_led() **Descriptions **Input :NONE **Output :NONE :update the led status
******************************************************************************* ************************
*/ staticvoid Update_led(void)
{
if(ledstatus&0x01)
s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPC7,1); //LED0灭
else
s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPC7,0); //LED0亮
if(ledstatus&0x02)
s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPC5,1); //LED1灭
else
s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPC5,0); //LED1亮
if(ledstatus&0x04)
s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPH9,1); //LED2灭
else
s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPH9,0); //LED2亮
if(ledstatus&0x08)
s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPB4,1); //LED3灭
else
s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPB4,0); //LED3亮
if(ledstatus&0x10)
s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPG5,1); //LED4灭
else
s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPG5,0); //LED4亮
if(ledstatus&0x20)
s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPG6,1); //LED5灭
else
s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPG6,0); //LED5亮
if(ledstatus&0x40)
s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPG7,1); //LED6灭elses3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPG7,0); //LED6亮
if(ledstatus&0x80)
s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPG8,1); //LED7灭
else
s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPG8,0); //LED7亮
}
staticssize_ts3c2440_Led_write(structfile*file,constchar*buffer,size_tcount,loff_t*ppos) {
copy_from_user(&ledstatus,buffer,sizeof(ledstatus));
Update_led();
printk("write: led=0x%x,count=%d ",ledstatus,count); returnsizeof(ledstatus); } staticints3c2440_Led_open(structinode*inode,struct file *filp)
{
printk("led device open ");
return 0;
} staticints3c2440_Led_release(structinode*inode,struct file*filp)
{
printk("led device release ");
return 0; } staticstructfile_operationss3c2440_fops={ .owner=THIS_MODULE, .open=s3c2440_Led_open, .write=s3c2440_Led_write,
.release=s3c2440_Led_release, };
staticintinits3c2440_Led_init(void)
{
dev_ts3c2440_leds_devno;
/*configure the gpiofor leds*/
s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPG5,S3C2410_GPIO_OUTPUT);
s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPG6,S3C2410_GPIO_OUTPUT);
s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPG7,S3C2410_GPIO_OUTPUT);
s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPG8,S3C2410_GPIO_OUTPUT);
s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPC7,S3C2410_GPIO_OUTPUT);
s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPC5,S3C2410_GPIO_OUTPUT);
s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPH9,S3C2410_GPIO_OUTPUT);
s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPB4,S3C2410_GPIO_OUTPUT);
Update_led(); /*registerthe devnumber*/ s3c2440_leds_devno=MKDEV(LedMajor,LedMinor); ret=register_chrdev_region(s3c2440_leds_devno, 1,DEVICE_NAME);
/*registerthe chardevice*/
s3c2440_led_cdev=cdev_alloc(); if
(s3c2440_led_cdev!= NULL)
{ cdev_init (s3c2440_led_cdev, &s3c2440_fops); s3c2440_led_cdev->owner=THIS_MODULE; if(cdev_add(s3c2440_led_cdev, s3c2440_leds_devno, 1))
printk(KERN_NOTICE "Something wrong when addings3c2440_led_cdev! ");
else
printk("Success addings3c2440_led_cdev! "); } /*create the device node in /dev*/ s3c2440_class =class_create(THIS_MODULE, "led_class"); class_device_create(s3c2440_class, NULL, s3c2440_leds_devno, NULL, DEVICE_NAME);
printk(DEVICE_NAME " initialized ");
return 0;
}
staticvoid exits3c2440_Led_exit(void)
cdev_del(s3c2440_led_cdev); class_device_destroy(s3c2440_class, MKDEV(LedMajor,LedMinor)); class_destroy(s3c2440_class); printk(DEVICE_NAME " removed ");
}
module_init(s3c2440_Led_init);
module_exit(s3c2440_Led_exit);
【思考题】
1.设备驱动程序的功能是什么?答：设备驱动的功能就是将系统提供的调用映射到作用于实际硬件的和设备相关的操作上。
2.模块化的最大优点是什么?答：可以在系统正在运行着的时候给内核增加模块
提供的功能(也可以移除功能)。
3. 如果在驱动模块中删除module_exit(s3c2440_Led_exit);后会有什么影响?
答：这个模块将不能被移除。
4.驱动代码中调用的宏MKDEV 的作用是什么?答：获取设备在设备表中的
位置。输入主设备号，从设备号，返回位置号。
【实验结论】
本实验实现了linux环境下的led灯驱动的添加。
电子系统设计与实践实验报告书
评分：
学院：电气工程学院 年级：2017级 专业：医学信息工程 姓名：
学号：
实习时间：
周三下午 实习地点：
第二基础实验楼
2019 年 5 月 29 日
目录
一、实验目的与要求：
............................................................................3 二、实习主要内容与进度安排：
............................................................3 三、实习设备及器材：
............................................................................4 四、程控放大器电路原理及参数计算 ....................................................4 1.实验原理：
.......................................................................................4 2.元件参数计算 ...................................................................................6 3.电路图 ................................................................................................7 五.程控放大器电路图 ............................................................................7 六、程控放大器电路所用电阻测试参数 ................................................8 九、程控放大器电路实际测试数据：
....................................................8 十、程控放大器电路误差分析及改进思路：
........................................8 十一、液晶屏显示程序清单 ....................................................................9 十二、A/D 转换程序流程图：
..............................................................25 十三、A/D 转换数据记录表：
..............................................................26 十四、画出 A/D 转换以输入电压为横坐标、输出值为纵坐标的坐标图：
...........................................................................................................27 十五、总结体会及建议或意见：
..........................................................27
一、实验目的与要求：
1.通过课程学习，使学生掌握电子系统的设计方法和制作调试技能,学习并掌握 Multisim, QuartesII 等 EDA 软件工具进行电路设计的能力。学习并掌握自顶向下的系统设计方法，特别要学会运用VHDL 语言或 Verilog 语言在 FPGA 中设计数字电路，熟悉各种软件和硬件等功能模块，并应用这些模块来设计制作电子系统。通过设计制作一个程控放大器，让学生学会设计、搭试、构建、调试、测试电路的方法。
2.学会使用电烙铁进行手工拆卸、焊装电子设备的技能。
3.掌握安全使用万用表的方法，能正确测试电流、电压、电阻等参数，能使用万用表测试电子元件和判断元件质量的方法以及元件参数的识别技能，学会根据电原理图和印制电路板图查找到实际测试点。
4.学会利用测试的数据分析判断电路是否工作正常，掌握电子电路的调试和故障排除的基本技能和方法。
二、实习主要内容与进度安排：
第一次：电子系统设计导论及 Multisim 仿真入门;
第二次：程控放大器电路设计与仿真(一); 第三次：程控放大器电路设计与仿真(二); 第四次：焊接讲解与练习，元件识别; 第五次：程控放大器电路的焊接;
第六次：程控放大器电路的焊接与调试; 第七次：程控放大器电路的调试与故障排除; 第八次：程控放大器电路的调试与验收 第九次：Quartus II 软件的使用入门;
第十次：利用 FPGA 实现液晶屏显示实验;
第十一次：利用 FPGA 实现 A/D 转换器控制实验; 第十二次：
A/D 转换器控制实验验收; 三、实习设备及器材：
1、通用电路板、放大器、电阻、导线等
2、数字式万用电表、示波器
3、STR850 焊接工作台、焊接耗材
四、程控放大器电路原理及参数计算 1 1..实验原理：
程控放大器是指可以通过程序或指令控制而改变其增益等性能的放大器，其基本形式是由运算放大器和模拟开关控制的电阻网络组成。模拟开关则由数字编码控制，本次实验中采用拨码开关控制。
如图所示，放大部分由 UA741CP 运算放大器放大，通过程序控制CD4051 选择放大的倍数，拨码开关用来控制开关电路，最后通过把正弦信号加于放大器的输入端，通过示波器观察并显示输出端所测得的波形，不同的放大倍数将显示出不同的放大现象。
CD4051 管脚图 CD4051 是单边 8 通道的单刀八掷开关，开关接通哪一通道，由输入的 3 位地址码 ABC 来决定，图中 C、B、A 为二进制控制输入端，改变 C、B、A 的数值，可以译出 8 种状态，并选中其中之一，使输出接通。“INH”是禁止端，当“INH”=1 时，各通道均不接通;当 INH=0 时，通道接通。改变 IN/OUT0~7 及 OUT/IN 的传递方
向，可以用作多路开关或者反多路开关。
反相放大器原理图 放大电路采用反相放大器实现，考虑到输入信号的幅值太小，因此本次实验中采用两次放大，电路最后的总增益为两个放大器增益的乘积。
2 2..元件参数计算
反相放大器的增益 Vf=
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