基于FPGA的无线呼叫系统跨学科综合设计案例
2019-04-08陈学英习友宝
实验科学与技术 2019年1期
陈学英,王 军,习友宝
(电子科技大学 电子科学与工程学院,四川 成都 611731)
为积极响应学校深入推进精英人才培养的倡议[1],加强学生的跨学科教育[2],拟建设一批本科跨学科与集成创新人才培养的创新实践项目[3]。电子科技大学电子实验中心承担了其中的“跨学科综合应用系统设计与实现” 跨学科交叉创新实践项目。本文的案例设计是其中的一个子项目“基于FPGA的无线呼叫系统设计与实现”,该案例是运用射频通信、数字电路及EDA技术[4]解决现实生活和工程实际问题的一个典型案例。该案例在实现过程中需要运用的知识与技术方法主要包括以下9个方面:1)数字编码、解码[5];2)信号调制与解调[6];3)信号发射与接收;4)信号混频;5)信号放大与滤波;6)数据显示与控制;7)通信协议[7];8)音乐乐理知识;9)天线设计。同时还涉及现代电子技术设计工具的软硬件联合应用、联合测试等工程概念与方法。该案例能够有效地将射频电路、通信原理、数字逻辑、EDA技术、计算机应用、现代电子系统设计技术以及音乐乐理知识等学科基础知识集成应用,实现了跨学科知识的交叉应用与创新实践。
本项目研究和设计的“跨学科交叉创新实践项目”,取材于实际工程问题,比如医院输液的病员无线呼叫需求,病员排队看病的医生无线叫号需求等,同时还可广泛应用于科研需求中的信息传输通信处理,因此该实验教学项目具有较好的工程性和应用性、综合性和设计性。在呼叫响应处理上,采用音乐报警提示、号码显示提示、应答灯闪烁点亮提示等,使设计的项目具有直观性和趣味性,这样,学生对着手设计实现的项目既有兴趣点又有成就感,有效地增强了学生对设计的积极性和主动性。……
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