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1、虚拟仪器技术课程设计任务书教 学 部 工 学 二 部 教 研 室 自 动 化 教 研 室 指导教师 吴 小 所 班 级 08电子信息工程 教研室主任签字 一、课程设计的目的加强工程训练，特别是技能的培养，对于培养工程技术人员的素质和能力具有十分重要的作用。本课程通过一个工程性题目的设计训练，使学生能够综合运用虚拟仪器设计这门课所学知识解决一个实际问题。二、课程设计的内容及任务虚拟仪器技术课程设计以虚拟仪器技术课程的知识为基础，结合工程设计要求，按照设计任务书的要求，认真查阅相关资料，独立设计前面板、程序框图；根据设计要求对程序进行调试；最终完成设计要求并完成设计说明书（设计报告）。具体内容及任
2、务如下：1. 设计计算说明书部分（0.8-1万字左右）A. 系统设计根据所给题目及要求，进行系统的总体框架设计、各子系统设计、系统综合设计。B. 参数计算系统参数计算、子系统参数计算。C. 功能说明系统功能说明、各子系统功能说明。2. 图纸部分（1.52张A2图纸）A. 系统功能框图（0.5张A2图纸）系统功能框图指该系统原理性说明，不涉及具体的电子元器件及电路原理图。B. 程序流程图（1张A2图纸）要求：布局合理，清晰完整，图形大小合适，图形和符号要规范并符合国家标准。C. 子系统功能框图、流程图（选做，0.5张A2图纸）对于需要着重说明的或该系统关键子系统的图，可以选做并单独说明。三、课程
3、设计的要求通过虚拟仪器技术课程设计，要求树立正确的设计思想，进一步熟悉虚拟仪器的类型和特性，掌握合理选用的原则，学会软件的安装与调试技能，掌握常用仪器设备的正确使用方法及收集、阅读、分析和运用资料的能力；利用“观察、判断、实验、再判断”的基本方法，解决课程设计中出现的问题。通过完成给定的设计任务，初步掌握工程设计及科学研究的一般步骤和常用方法；具体要求如下：1. 认真审题，明确任务要求和指标，熟悉设计任务或研究题目的技术背景，熟悉设计任务涉及的工艺及制造过程，查阅资料，在方案的论证基础上，确定正确、可行的设计方案；2. 完成系统的框图设计、流程图绘制、前面板设计、程序框图设计、系统调试等，通过
4、设计，能够初步认识虚拟仪器的设计的一般过程和方法，掌握一定的虚拟仪器开发软件的调试技巧，学会常用仪器、仪表和工具的使用；3. 学习常用CAD、EDA软件的使用方法，在条件具备时在设计中应运用这些软件；4. 完成课程设计说明书的撰写和相关图纸的绘制；5. 按照要求选择和使用开发工具，对结果和所用符号要规范、标准；6. 在设计过程中力求独立思考并解决问题，力求创新；7. 设计成果包括设计符合要求的设计说明书、图纸和相关实物（一部分题目要求有实物）。8. 能比较准确的回答答辩中的问题。注意：同组同学可以互相讨论，但方案、图纸、综合训练报告或设计说明书内容不允许雷同，否则综合训练成绩记为不合格。四、课
5、程设计的一般过程设计一个软件系统时，首先必须明白系统的设计任务，根据任务进行方案论证及选择，然后对方案中的各个部分进行模块的设计、参数计算及控件选择，最后将各个模块连接在一起，设计出符合要求的完整系统的原理图。1. 课程设计任务分析对系统的设计任务进行具体分析，充分了解系统的内容、性能、指标及要求，以便明确系统应实现或完成的功能。2. 方案论证及方案选择进一步的工作要求是在任务分析的基础上提出23个方案，并对所提出的方案进行论证，从中选出最佳方案。依据所选方案，把系统的任务分配给若干个单元电路，并画出一个能表示各单元功能的系统框图。方案论证及选择的重要任务是根据掌握的知识和资料，针对系统提出的
6、任务、要求及条件，完成系统的功能设计。在该过程中要勇于探索、勇于创新，力争做到设计方案合理、可靠、经济、功能齐全、技术先进（若在设计中能够体现功耗及性价比则更好），并且对方案要不断进行可行性及优缺点分析，最后设计出一个完整框图。框图必须正确反映系统应完成的任务和各组成部分的功能，清楚的表示出系统的基本组成和相互关系。3. 单元模块设计单元模块是整个系统的一部分，只有把各单元模块设计好才能提高整体设计水平。每个单元模块设计前都需明确本单元模块的任务，详细拟定出单元模块的性能指标及其与前后级模块之间的关系，分析模块的组成形式。具体设计时，可以模仿成熟的先进模块，也可以进行创新或改进，还可以使用最新
7、的高性能控件，但都必须保证性能要求。不仅单元模块本身要设计合理，各单元模块间也要相互配合，注意各部分的输入信号、输出信号和控制信号之间的关系。4. 参数计算为保证单元模块能够达到指标要求，需用软件工程和电子技术知识对参数进行计算。例如信号发生器中频率、相位、幅值等参数的计算等。只有很好的理解模块的工作原理、正确利用公式，计算出的参数才能满足设计要求。5. 控件选择由于输入、显示等控件的种类很多，正确选择所用的输入输出等控件极其重要。6. 调试在上述工作完成之后，绘制总系统原理图。完成总系统原理图之后，进行调试，调试分为仿真和实验两部分。在仿真过程中应注意观察及记录，逐步排除故障，直至最终达到设
8、计要求为止。根据任务及所选方案不同，部分系统的功能需要在实验室进行验证。7. 提交课程设计报告或课程设计说明书五、课程设计时间进度安排按三周的时间完成课程设计任务，各组按设计要求合理分配时间。具体时间安排详见下表。序号工作内容时间1布置任务，明确目标，收集资料2天2进行设计（含实验及仿真）78天3出图，完成设计说明书23天4准备及答辩2天注：（机动12天）六、综合训练报告（设计说明书）要求总体要求：内容完整，图表完备，字迹工整，条理清晰，分析有据。注意：说明书用黑色笔书写在课设专用纸上，装订按教务处最新要求执行，正文内容分为如下部分：1. 设计题目2. 设计任务书3. 目录4. 概述或摘要（简
9、要说明本设计的基本内容、用途及特点等）5. 技术性能指标6. 方案的选择7. 工作原理说明及系统框图8. 单元模块的设计（工作原理、控件的选择及其功能说明、相关波形等），说明及计算等9. 调试记录及结果分析10. 操作说明及注意事项11. 对设计成果的评价及改进方法12. 总结及体会（含调试体会等）13. 致谢14. 参考文献15. 附录（控件清单明细表、算法说明、需要专门说明或论述的问题）七、综合训练设计题目学生分组后，自由选择如下题目：（一）基于labview的虚拟信号发生器的设计设计一个虚拟信号发生器，要求具有以下功能：l 基本功能1、能输出方波、正弦波、三角波、锯齿波等。2、能改变各种
10、波形的频率、相位、幅值等参数。 3、对输出的波形进行调理，波形显示尽可能平滑 。l 扩展功能 4、任意波形发生器5、带登录、密码保护及下拉和弹出菜单功能。6、能观察历史波形显示。注：1、界面尽可能美观大方。2、程序尽量简短、占用系统资源尽可能少。（二）基于Labview的虚拟示波器设计任务：设计并实现一个简易示波器l 基本功能1、波形显示；2、幅值、相位、频率参数测量；3、测量参数精度可调。l 扩展功能 1、频谱分析；2、对输出波形进行滤波；3、带登录、密码保护及下拉和弹出菜单功能。4、能观察历史波形显示。注：1、界面尽可能美观大方。2、程序尽量简短、占用系统资源尽可能少。（三）基于labvi
11、ew的串口通讯设计任务：设计并实现一个串口通讯l 基本功能1、数据的发送功能。2、数据的接受功能。3、能进行校验检测。 l 扩展功能 1、发送速度、端口可调；2、带登录、密码保护及下拉和弹出菜单功能。3、能观察历史数据显示。注：1、界面尽可能美观大方。2、程序尽量简短、占用系统资源尽可能少。八、考勤、纪律及注意事项1. 每日准时到综合训练教室设计，不得无故缺席、早退。2. 独立、按时完成综合训练任务，准时上交图纸及设计说明书。参考文献1、陈光明等，电子技术课程设计与综合实训（2007），北京航空航天大学出版社。2、张存礼，韩爱娟，电子技术综合实训（2005），北京师范大学出版社。3、LabVIEW大学实用教程（第三版），Jeffrey Travis，电子工业出版社，20084、LabVIEW程序设计教程，江建军，电子工业出版社，20085、虚拟仪器设计，詹惠琴等，高等教育出版社，20086、 相关国标及参考资料。
