地理信息系统导论课程总结

2025-01-09

地理信息系统导论课程总结（精选6篇）

地理信息系统导论课程总结篇1

地理信息系统导论课程总结

第一学期就开了GIS导论课，作为一名GIS专业的学生，通过一段时间的学习我想我对GIS有了更加深刻，全面的了解。不同于刚入学时的迷茫，在认识的基础上我还做了些思考，开始逐步的规划我的人生，为自己定下一个目标。

首先老师就完整的介绍了什么是GIS。GIS——地理信息系统。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程。给使用者提供预测、监控、管理问题的空间依据。这样的定义对于我们来说太过抽象、晦涩。我自己的理解是，简单的说地理信息系统是一种可以各种地理数据叠加在一起，从而进行查询、分析等一系列操作的空间信息系统。在第一节课中，老师就跟我们说了GIS与普通地图的不同和优势，这在于它的空间性。我认为，对于一般的数据信息，做的再完整、再精确，它的利用率是不高的，因为它只能为一些具备一定的专业素质和技能的人利用。更不用说普通的老百姓了。而在这种数字化，全球化，资源共享的时代，这显然是不符合实际的，不能满足人们日益增长的需要。因此，GIS的优势就发挥出来了。GIS的用途就是对于计算机是数据，而我们需要做出用户可以接受的可视化、形象化、具体化的模拟系统。这是一种服务，显然这种服务在中国还没完善，只是刚刚走出萌芽时期。因此，GIS的发展是迅速的，潜力是巨大的，前途是光明的，就业是可观的。

而对于我们来说，最主要的是如何适应这种需求，如何成为社会需要的人才。因此我们要知道需要学习什么技能。GIS GIS与测绘学和地理学有着密切的关系。大地测量、工程测量、矿山测量、地籍测量、航空摄影测量和遥感技术为GIS中的空间实体提供各种不同比例尺和精度的定位数；电子速测仪、GPS全球定位技术、解析或数字摄影测量工作站、遥感图像处理系统等现代测绘技术的使用，可直接、快速和自动地获取空间目标的数字信息产品，为GIS提供丰富和更为实时的信息源，并促使GIS向更高层次发展。地理学是GIS的理论依托。

有的学者断言，“地理信息系统和信息地理学是地理科学第二次革命的主要工具和手段。如果说GIS的兴起和发展是地理科学信息革命的一把钥匙，那么，信息地理学的兴起和发展将是打开地理科学信息革命的一扇大门，必将为地理科学的发展和提高开辟一个崭新的天地”。

当然，对于我们来说，不能成为一个纯理论的人，也不能只是一个纯技术的人，更不能是一个只懂一些皮毛的人。我们的目标，是成为复合型人才，我想这不仅需要过硬的专业素质，扎实的理论基础，还需要刻苦勤奋的精神。不断的去创新，去实践，适应社会发展的需求。对于我来说，由于专业知识的局限性等因素，我认为现在就把自己定位成什么样的人还为时过早，但我有个短期的发展目标，我认为自己应该在头两年打好基础，学好每一门课，而且有针对的加强专业技能的培养，只有这样才能在以后有更大的选择空间。

地理信息系统导论课程总结篇2

近十年来，我国大学的计算机科学专业和其相近专业在大学一年级的第一学期都开设了《计算机科学导论》这门课，课程内容一般是介绍计算机科学体系的基本概念、基本知识和基本方法。教学目的是为了让选学该门课程的学生对计算机科学的知识体系有一个整体的、框架的认识，培养学生的专业思想和兴趣及介绍正确的学习方法，并作为学生学习计算机后续课程的铺垫。计算机导论课程的教学课时一般是每周安排2-4学时，但很多大一的学生学习了这门课程后的反映是“一点不懂，如堕深渊”。为什么会出现这种情况呢？通过与10位同学和授课教师的访谈，反映出这门课程有教材建构（内容的选择和组织）不当和学习时间安排不当的问题。而当前对《计算机科学导论》课程的研究和讨论，主要是从教学方法的改革和课程体系上进行[1][2][3]，没有对课程教材建构和课时的安排上着手研究。那么如何选择组织课程内容、安排时间？

二、系统论和课程建构的关系

在20世纪40年代，哲学、社会科学、自然科学等各门科学的快速发展，形成了互相渗透、交叉融合复杂局面，这样一种错综复杂的关系，催使人们用整体的、系统的观点去了解人类、认识自然，改变社会。美籍奥地利生物学家贝塔朗菲说：“我们将被迫在知识的一切领域中运用整体或系统的方法来处理复杂性问题，这将是科学思维的一个根本改变”[4]。他于1947年发表《一般系统论———基础、发展、应用》，从哲学的高度，概括总结出了一般系统的理论。它主要有三个思想：整体性、层次性和动态性的思想[5]。综合起来讲，就是在现实世界任何一个领域，要把研究的对象看作一个由元素或要素构成的整体，要素之间存在着其内在的联系，要素和整体也存在着千丝万缕的层次的关系，他们相互依存、共同运动、相互促进、相互制约，共同发展[5]。在人们了解清楚这些联系，掌握了这些运动的规律，从整体上认识和把握对象，发挥系统效用，让人类与对象共同和谐相处、共同发展。所以在上个世纪的后半页，系统论思想和方法，对人类的发展起着很大的作用：原子弹的产生、卫星上天，信息技术的革命，都离不开系统论和系统方法。当然，许多教育家，通过自身的努力，也让系统论在教育领域开花结果。如：现在的E-elearning，基于教育技术的系统化教学设计思想，无不渗透着系统论的思想、思维方式和方法。

教育的历史与人类文明的历史一样漫长，教育学家在教育领域的耕耘也永无止境。教育领域就是一个大的系统，这个大的系统下又有若干子系统，根据这样划分下去，课程也是教育系统中的一个子系统。我国著名教学论专家王策三教授把课程定义为“教学内容和进程的总和”。显然在课程体系中，课程建构是要素之一。要抓好课程教学的质量，必须对课程的建构（内容的选择和组织）展开深入研究，从整体上把握课程的建构，使整个课程内容在课程教学体系中呈现出整体性、层次性和有序性，发挥其最大系统效用。

三、当前《计算机科学导论》课程建构的问题

由于计算机学科发展很快，新的计算机导论教材层出不穷。但很多《计算机科学导论》的教材内容，无一不是整个计算机科学知识体系的堆积，形成了整个计算机科学本科专业（基础）所有课程内容的一个简洁的压缩版。目前，《计算机科学导论》一般包括以下内容：

第1章计算机发展简史

第2章计算机基础知识

第3章计算机科学专业知识体系

第4章计算机硬件基础

第5章高级语言程序设计

第6章数据结构

第7章离散数学

第8章操作系统

第9章计算机数据库系统

第10章计算机网络技术

第11章计算机多媒体基础

……

几乎涵盖了计算机科学的所有领域，堪称计算机科学技术的百科全书。既包罗万象，又详细地介绍各个部份的知识，是计算机知识体系的大杂烩和拼盘。要求学生在入学后的第一个学期，用32至64个学时，把计算机科学系统知识精装到学生的知识结构中，在短时间内进行知识的消化吸收，当然违背了认识过程的循序渐进规律，结果只能让学生“望而生畏”，继而“一窍不通”，最后就“如堕深渊”了。

四、用系统论方法对《计算机科学导论》课程进行建构

当今世界，学会学习是学者的基本素养，教材课程内容如何建构，才能既赶得上时代发展的需要，又能满足师生需要，是课程建构的核心要求。如上所述，《计算机科学导论》课程的建构，应该遵循系统论思想，主要是以下三种思想：

1. 整体性思想。

课程内容本身就是一个整体，各章就是课程内容这个整体的要素或部分，根据系统论观点：“整体大于各孤立部分之和”（亚里士多德的著名论断），部分必须相互联系、发展并服务于整体。一是部分目的服务整体目的。课程教学是有一定目的的，课程内容的各章也是根据目的而编写并组织在一起的，要注意对课程内容的结构、结构关系以及相应的功能进行组织和分析，使部分目的的实现推进整体目的的实现。二是部分特征服务整体特征。课程内容具有自身的特征和特点，各章内容也具有自身的特征和特点，课程虽然是各章的集合体，但不是杂乱无章的简单堆积，而是各章内容的完美搭配。三是部分内容服务整体内容。课程内容要用哲学的方法概括各章节，做到高度概括，全而不散，彼此衔接相互沟通，合乎逻辑兼顾整体性。

2. 动态性思想。

系统论要求用动态的观点去认识、分析事物，并用演化的观点看课程内容，把课程系统看成是教学过程的集合体。充分考虑时间与内容两大要素，从而达到与时俱进的目的。一是内容上要有所取舍。因为目的是介绍框架性知识，不能占用太多时间，所以对那些内容已经过时的知识，要放弃，对那些计算机科学新成果，要有所增加。二是方法上要有所取舍。对那些思想、方法，要结合学生实际接受能力，与时俱进的加以取舍。

3. 层次性思想。

系统总是由若干子系统组成的，系统之间不同层次的子系统就有从属关系或相互作用关系，层次之间有信息的流动，构成一个有机的系统。正如M?邦格评价的一样:“每个事物都是系统或系统的一部分，这一观念是系统论思想所特有的”。它既不同于个体论 (或原子论) 也不同于整体论。个体论是只见树木不见森林，而整体论是只见森林不见树木。与此相反，系统论思想使我们既看到树木 (以及它们的组成部分) ，又能看到森林 (以及它们的大环境) 。根据鲍尔?海曼和弗兰克的课程教学六维空间概括来看，计算机导论课程教学除课程教学内容外，还有教学目的、教学方式、教学媒介、教学对象和教学条件等组成的大环境。课程教材内容的构建必须考虑要与大环境相互适应问题，也要考虑与大环境的相互影响，要做到机动灵活、统而不死、活而不乱，也要做到因地制宜。还要注意从课程教学系统中信息的流向，特别是要注意反馈的信息，从而把握课程内容教学和学习的信息脉络。

综合起来，《计算机科学导论》课程教材内容的建构，一方面要从一年级学生的实际出发，就学科特点，学科形态，历史渊源，发展变化，总体上呈现学科知识结构体系和分类，但又不必拘泥于各分类下的知识细节，让学习者从科普和哲学思想的角度去建构知识体系及框架，有利于学生主体性、能动性、创造性的发挥。另一方面，在课程的学时数上安排要合理，不要偏大，一般一个学期16至32个学识即可。若有其它时间，可以增加实验课，加大学习者操作使用计算机的能力，掌握用计算机作为“学会学习”的学习工具，提高自主学习的能力。

五、对《计算机科学导论》课程建构的反思

“理论是灰色的，但生命之树常青”。上面我们用系统论方法讨论了《计算机科学导论》课程的建构，初步发现了当前《计算机科学导论》课程建构的问题，并用系统论方法对《计算机科学导论》课程进行建构尝试，但要注意两个问题：一要充分考虑角色要素。当今这个多元社会中，在教育教学舞台上，学生是主要的角色，他们有自己的思想、经验、兴趣、动机、情感、价值观念、态度，也有他们的认知方式和学习方式。而这一切都是在不断变化之中，课程建构是不能够一蹴而就的。二要充分考虑教学目的。在课程建构过程中，有很多知识要点及知识点，哪些是主要的、重要的，没有明确的界定，但是只要围绕教学目的，就不难取舍知识点。我们可以根据教育目的和学校培养目标，从认知心理学、行为认知主义的思想去探讨，把重点放在基本框架知识和基本方法上，兼顾创造力的培养。

参考文献

[1]刘建华, 盘莉莉;计算机导论课程教学的研究与思考[J];福建电脑;2005年11期;这p.162-163

[2]周永福;高职《计算机导论》课程教学存在的问题及改革思路[J];科技广场;2007年04期;p.174-175

[3]费雅洁, 史江萍;“计算机导论”课程体系的研究与实践[J];计算机教育;2007年04期;p.15-17

[4]冯.贝塔朗菲.一般系统论;基础、发展和应用[m].林康义等译;北京清华大学出版社;1987年, p.2

地理信息系统导论课程总结篇3

《地理学导论》是地理科学类特别是地理科学专业一门必修的专业核心课程，它的开设始于20世纪80年代后期。自1987年国家教委召开地理教学研究会决定在各大学地理学专业开设《地理学引论》课程以来，国内多数大学的地理学专业相继以《地理学引论》、《地理学导论》、《地理学概论》以及《地理学发展史》等名称开设了这门课程。到现在为止，以《地理学导论》或《地理科学导论》为名称的教材先后出版过六个版本(见表1)。

沈阳大学自1983年成立地理系以来，一直以《地理学导论》的名称来开设这门课程，先后用过由东北师范大学出版社1989年11月出版的《地理学引论》一书；东北师范大学出版社1993年5月出版的《地理学导论》一书；由高等教育出版社1993年11月出版的《地理科学导论》一书及由高等教育出版社2006年1月出版的《地理科学导论》一书，此四种不同版本的教材均由白光润编著。现在所讲授的教材为最新版本由白光润编著的“十五”国家级规划教材2006年出版的《地理科学导论》。

二、《地理学导论》课程体系的分析——以沈阳大

学地理专业为例

1、课程讲授与开课对象

地理学导论是沈阳大学地理科学专业中一门必修的专业重点课程，课程教授为48学时，相对其它专业课程，如《气象与气候学》80学时、《地质学基础》80学时、《人文地理学》64学时等，授课学时较少。

《地理学导论》的授课对象为大一新生。由于高考的缘故，沈阳大学地理科学专业招收的新生均为高中理科生(高中理科生只高一、高二学习地理)，地理知识基础较差。所以，大一开设的《地理学导论》课程学时应该适当增加，以便为今后学习其它专业课奠定基础。

2、课程的教学内容与教学方法

在课程内容方面，以选用教材为基础，理顺教材的知识脉络，适时更新课程教学内容。并根据学生知识内容的掌握情况，及时调整课程教学内容的顺序，构建新的课程知识体系。密切联系中学教学、社会经济建设实际，突出课程的导入性、引导性、基础性、理论性和前瞻性。在加强基础知识教学的同时，介绍学科前沿动态，来提升课程的理论层次，让学生在高起点上入门。

在教学方法方面，注重理论联系实际，合理运用现代教育手段和技术，促使学生尽快适应从中学到大学的转变。巩固专业思想，并联系国际时事、国情实际、家乡状况进行讲授。根据教学内容制作了系统的多媒体课件，运用传统板书教学与现代教育技术相结合的方式改进课堂教学手段。

三、《地理学导论》的优化整合

1、教材的优化整合

通过讲授《地理学导论》这门课程及对讲授教材的分析，可知：①理科学的基本问题、地理科学的发展简史、地理科学的学科体系及地理科学的研究方法应是地理学导论重点学习的内容；③对地图的认知情况是大一新生有待提高的内容，很多学生看不懂地图，而地图就是地理学的语言，所以，在教材的编写过程中，应该将地图的知识导入进来，这样有利于学生今后的学习；③地理空间的内容也必不可少，它是了解地球表层空间的基础，为学习的次重点内容；④对于环境问题、生态问题、可持续发展问题，这些近年来的热点问题，也应在地理学导论教材中有所体现；⑤地球系统及宇宙空间的内容，由于大一新生还开设《地球概论》这门课程，所以，可不作为主要内容讲授，适当讲解即可。

综上所述，《地理学导论》教材可分为九章进行授课。第一章：地理科学的基本问题；第二章：地理科学的发展简史；第三章：地理科学的学科体系；第四章：地理科学的研究方法；第五章：地球系统；第六章：地图；第七章：地理空间分异；第八章：环境问题与可持续发展；第九章：现代地理学的发展趋势。

2、课程的优化整合

(1)适当增加课程学时，有利于打好基础。与一些重点专业课程相比，《地理学导论》的课时相对较少。但《地理学导论》在大学地理专业中所处的地位最为基础，是衔接高中与大学的桥梁，同时也有“启下”的作用，学习好《地理学导论》，能够为其它专业课程打下良好的基础。所以，应该在课程的学时上有所增加，这样使学生更能充分地理解地理科学究竟是什么样的学科，如何在今后的学习中更有针对性地去学习。

(2)结合学生实际情况，运用各种教学方式。根据教学内容适时采取启发式教学、讨论式教学、研究式教学和案例式教学。例如，在讲解环境问题、生态问题时，可进行讨论式教学，让学生自己收集资料来进行讲解，也可运用案例式教学；在讲授学科研究方法时，可采用启发式教学，启发学生的专业科学思维。也可根据教学内容的需要，在教学进程中适当安排参观考察、学习交流、参加学术报告会等活动，这样可以在新生原有地理知识的基础上循序渐进地将其领入地理科学的殿堂，真正起到引导、向导的作用。

测控技术导论课程总结篇4

时光飞逝，我已经是一名大三的学生了。这学期随着各门专业课的学习，专业导论课的开设为我们奏响了全面了解专业导向的乐章。大一我对测控技术与仪器专业并不是非常了解，但是通过本学期导论课的学习，从学院安排的8名富有深厚专业知识老师的生动讲解中，让我不但了解到了许多专业信息以及基本概念外，还从他们身上看到了一种科学精神和人生态度，在这短短的8节课中，我受益匪浅！

测控技术导论，不仅是了解本专业发展的历史、现状，该学些什么知识和技能，也是要将专业导论与成才教育紧密地结合起来的一门课程。获取定性与定量信息是信息技术的源头，它是信息传输、存贮、变换的关键，只有我们真正了解测控技术与仪器专业在国民经济、信息技术中的作用和地位，才能最终应用到实践中。重庆理工大学是一所具有近70年办学历史的普通高等院校，兵工系下属的传统四大校之一，在科研方面有很强的实力。这对于我以后就业或者考研等是很大的保证。测控技术与仪器专业是建立在精密机械、电子技术、光学、自动控制和计算机技术的基础上，以工为主、多学科综合的专业。探讨各种精密测试和控制技术的新原理、新方法。开发激光、传感器、光电检测和计算机等新技术在精密测试仪器仪表中的应用，及以计算机技术为中心的面向机电运动、面向自动化生产的控制技术，使精密仪器仪表及测试和控制技术向高精度、动态、自动化、综合和多功能等机电一体化和信息化方向发展，因此，为了切实能达到这种目标，在课程设置方面学校也是与实际相结合。

在测控技术导论中，我初步了解到测试技术、控制论、传感器技术是测控专业的基础理论，并学习将科学的世界观、科学的思维方法和学习方法联系起来。首先，作为测控技术的基础，传感器技术是测量的基础。传感器技术是现代科技的前沿技术，是现代信息技术的三大支柱之一，其水平高低是衡量一个国家科技发展水平的重要标志之一。目前，传感器技术已渗透到科学和国民经济的各个领域，在工农业生产、科学研究及改善人民生活等方面，起着越来越重要的作用。许多尖端科学和新兴技术更是需要新型传感器技术来装备，计算机的推广应用，离不开传感器，新型传感器与计算机相结合，不但使计算机的应用进入到了崭新时代，也为传感器技术展现了一个更加广阔的应用领域和发展前景。其次，检测技术与自动化装置是将自动化、电子、计算机、控制工程、信息处理、机械等多种学科、多种技术融合为一体并综合运用的符合技术。检测技术与自动化装置的研究与应用，不仅具有重要的理论意义，符合当前及今后相当长时期内我国科技发展的战略，而且紧密结合国民经济的实际情况，对促使企业技术进步、传统工业技术改造和铁路技术装备的现代化有着重要的意义。通过老师们的讲解，我还了解到误差分析与处理对于学习测控专业的同学来说也是一门很重要的课程。任何测量都存在误差，而如何去减小和处理这些误差是一门很重要的学科。作为一名重理工测控专业的学生，我们深知误差理论对本专业的紧密联系，因此，我们更应该学好这门课程。

通信工程导论课程学习总结篇5

学习总结

班级：通信1001 姓名：陈昭杰学号：0909100114

通信工程导论课程学习总结

摘要：在老师的带领下，通过一周的通信工程导论学习，我们对通信工程专业有了一个大致的了解。本文的主旨在于讨论通信工程的研究对象及其在信息社会中的地位，通信工程在国内外发展的历史与现状，我校通信工程这一专业的特点以及学校对我专业学生的要求，最后会阐述笔者对通信工程专业的学习优势与疑惑，以及本人的学习规划与职业规划。

关键词：通信工程、研究对象、要求、回顾、展望

不知道你是否留意过，十年前只存在于商业巨头和黑帮大佬手中的能当板砖使用的“大哥大”现在已经变得那么纤细轻巧、色彩缤纷，而且还飞入寻常百姓手；原来少则数月、多则经年的家书，现在只需要一封e-mail，即使大洋彼岸、天涯海角，也可近若比邻；谁说开会一定要共处一室？只要几个摄像头，一场网络会议就此开始„„而这一切，都应该归功于通信工程（Communication Engineering）技术的迅猛发展。如果让科学家们选出近十年来发展速度最快的技术，恐怕也是非通信技术莫属。就让我们揭开她的面纱，让我一起走近通信工程。

一、通信工程的研究对象及其在信息社会中的地位

通信工程（也称作“电信工程”，旧称远距离通信工程、弱电工程）是电子工程的一个重要分支，同时也是其中一个基础学科。该学科关注的是通信过程中的信息传输和信号处理的原理和应用，主要为研究信号的产生、信息的传输、交换和处理，以及在计算机通信、数字通信、卫星通信、光纤通信、蜂窝通信、个人通信、平流层通信、多媒体技术、信息高速公路、数字程控交换等方面的理论和工程应用问题。随着19世纪美国人发明电报之日起，现代通信技术就已经产生。为了适应日益发展的技术需要，通信工程专业成为了美国大学教育中的一门学科，并随着现代技术水平的不断提高而得到迅速发展。

当今世界已跨入信息时代，整个社会信息量正以20万倍于人口增长的速率超速增长。因此，建立一个功能强大的信息网络已成为信息社会的基础设施和社会物质生产的必要条件，也是衡量一个国家综合国力的重要组成部分，更是信息社会的国脉所在。

通信的基本含义即人们通过视觉、听觉、嗅觉、触觉等感官，感知现在世界

/ 4 而获取信息，并通过通信来传递信息。因此通信的基本形式是在信源（始端）与信宿（末端）之间建立一个传输（转移）信息的通道（信道）。过去的通信由于受技术与需求所限，仅限于语音。随着信息社会的到来，人们对信息的需求将日益丰富与多样化，而现代通信的发展又为此提供了条件。因此现代通信意义上所指的信息已不再局限于电话、电报、传真等单一媒体信息，而是将声音、图像、数据和为一体的多媒体信息。总之人的各种感官或通过仪器、仪表对现实世界的感官，以及古往今来的各种书籍、档案、新闻等都含有各种信息，这些信息也都是通过通信来传递的。

二、通信工程在国内外发展的历史与现状

我国通信工作专业的前身是电机系和电机工程专业。北京交通大学是中国电子信息教育的发祥地。1909年北京交通大学（国立交通大学北京学校）首开“无线电”科，开创了中国培养通信人才的先河，后来又成立了电信系，这里走出了简水生院士等一大批知名学者。上海交通大学于1917年在电机工程专业内设立“无线电门”，此后，于1921年设立“有线通信与无线通信门”。1952年院系调整后，成立了“电信系”。清华大学于1934年在电机系设立电讯组。1952年，清华大学、北京大学两校电机系的电讯组合并后成立了清华大学无线电工程系。这可以说是通信工程专业的类型。这一时期较有影响的人物如清华大学的任之慕、朱兰成、章名涛、叶楷、范绪筠、张钟俊等教授。

建国初期，各有关学校分别在原有的电信工程、电机工程、无线电电子学专业的基础上，为现代通信工程技术的人才培养积蓄着雄厚的力量。这一时期分别有张恩虬、王守武、胡汉泉、吴鸿适、王迁等学者活跃在本专业的教学领域。

六七十年代，受“文革”的冲击，通信工程专业的变迁较大。例如清华大学，1969的电子工程系的大部分迁往四川绵阳，成立了清华大学绵阳分校。1978年才迁回北京，恢复为无线电电子学系建制，并为拓宽专业面向，适应科技发展需要，专业设置有所调整，增设了无线电技术与信息系统、物理电子与光电子技术、微电子学共三个大学本科专业。这一时期涌现出一批杰出的学者，如吴佑寿院士，他作为电子学家和电子工程教育家，为我国数字通信领域的开拓者之一，长期从事数字通信与数据传输、数字信号处理与模式识别的研究工作，并早在1958年就成功研制出我国第一部八路脉码调制电话终端设备，1952年成功研制的数传

/ 4 机被用于我国第一颗人造卫星的数据传输。朱高峰院士长期从事电信系统的科研工作。从50年代到70年代，先后参与、主持了大量通信载波传输系统的总体设计与研制工作，取得了制造性成果，当时处于国内领先地位，并接近世界先进水平。特别是负责总体设计的我国第一套中国轴电缆1800路载波通信系统是我国整个载波通信系统的主要组成部分，它可同时传输电话、电报、传真、广播、数据等业务，是当时国外所采用的先进的传输手段之一。他在全国长途自动电话网的建设、网络经营方式、网络运行方式等方面做了大量卓有成效的工作，奠定了电信网络学科的独立地位。

到了80年代，从美、日、英等发达国家吹过来的信息革命这股飓风，为我国通信工程专业的发展增添了强劲的动力，也是从这时起，通信工程专业有了它现在的名称。

由于信息高速公路的迅速兴起，通信技术在国家经济发展中的地位越来越重要，国家也加大了这方面的投资，各个高校都有此专业设置或者相近的专业课程，一大批实验室也纷纷走进了大学校园。

三、我校通信工程专业的特点与要求

我校通信工程专业起源于长沙铁道学院，于1991年开始筹备，1992年建立，1994年开始招生。本专业于2000年获得“通信与信息系统”的硕士学位授予权，2003年获得“信号与信息处理”的硕士学位授予权。经过10多年的建设与发展，已形成了具备一定规模、教学科研人才齐备、教学实验条件相对完整、教学科研管理规范、具有鲜明特色的宽口径专业。2007年成为中南大学重点建设专业。

培养能适应社会主义现代化建设需要的德、智、体、美全面发展的信息与通信工程领域中的高等工程技术人才与技术管理人才。毕业生具有信息传输、交换、通信设备与信息系统的设计、研究和开发、应用、技术管理方面的能力，毕业后，能较快地适应信息产业部门和其它部门对通信技术人才的需求。

本专业毕业生应具备良好的政治素质、文化素质、心理素质、身体素质；较高的业务素质（具有较扎实的理论基础，具有实践能力、创新能力和良好的职业道德）。具有良好的数学、物理基础；掌握电路理论、电子技术等方面的基础知识；掌握传输、交换、网络理论基础知识；掌握计算机软、硬件基础知识。毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

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1、电子技术应用方面的设计开发能力。

2、良好的外语应用能力。

3、计算机的应用与开发能力。

4、了解通信技术发展动态、学习通信新理论和新技术的能力。

5、通信系统和通信设备的科学研究和实践工作能力。

6、创新意识、国际意识和创新能力。

现有专业教师13人，其中教授2人，副教授3人，讲师8人；博士3人；中青年教师硕士学位占90%，在读博士生5人。学术梯队基本形成。

根据现代教育思想和理念,以教学质量为根本,深化教学改革,围绕提高学生整体素质的要求,抓好专业建设。通信工程专业属于电子信息类学科，主干学科是信息与通信工程，涉及计算机科学与技术、电子科学与技术等学科。针对通信工程人才的需求，依据通信工程专业知识更新周期急剧缩短、相关产业发展变化快的时代特征，建立“厚基础、宽口径、分类培养”的新模式，在加强学科基础、拓宽专业口径的前提下，以应用能力和创新意识的培养为主线，通过理论课程与实践教学环节的模块整合体系，构建适应现代通信技术发展的“知识—能力—素质”结构。同时，根据社会对人才的需求情况，并考虑学生个性的充分发展，在专业选修课上突出多条主线，因材施教、分类培养，使毕业生能具备较强的适应性，具有较大的就业空间和可持续发展性。

四、对通信工程专业的学习优势与疑惑，自己的学习规划与职业规划

对于优势，我认为良好的基础和不竭的热情就是最好的优势：良好的基础可以让我在这条路上走得更顺利，而不竭的热情则是遇到困难和挫折时支撑自己走下去的动力。而我认为这两者我都具有，这就是我的优势。

学习规划很简单：除去正常休息时间，闲置的时间用来全身心学习，这就是我的规划。考到计算机四级网络工程师证书和六级证书这些都是必须的。职业方面就是能进入铁道部门工作，或者做一名大学讲师。

对我校通信工程我存在的疑惑是：我听到的说法是我校通信工程主要是轨道交通方面的通信技术，然而在导论课程中别没有发现有关方面的介绍，只是一些科研项目上偏重于机车通信。难道是说轨道交通通信只是研究方面吗？另外，如果是轨道交通通信，那与其他学校类似专业有何区别呢？

地理信息系统导论课程总结篇6

一．专业概论

1.专业介绍

本专业面向社会需求办学，培养德智体全面发展，掌握电子技术基础知识，具备较强的创新意识与实践动手能力，能在嵌入式系统软硬件开发、集成电路设计相关领域从事工程与科研工作的高级专门人才。毕业生也可在电路与系统、微电子与固体电子学、信号与信息处理等方向继续深造。2.本专业主要应用领域

（1）嵌入式软硬件系统设计

基于ARM、51单片机、FPGA等

原理图设计、PCB设计（2）专用集成电路设计

（3）信号与信息处理相关领域

信号采集、存储、DSP处理等

图像、视频处理（编码、解码，软硬件协同实现等）

雷达信号处理等

（4）医疗电子、可穿戴设备、物联网等相关领域 3.专业分方向培养（公共课程 + 3门不同的方向课）（1）嵌入式系统设计方向

嵌入式软硬件系统设计

51单片机、ARM、FPGA

电路设计、PCB制板

底层软件、操作系统、驱动程序、应用软件（2）集成电路设计方向

模拟、数字集成电路设计

片上系统（SoC,System-On-a-Chip)设计

FPGA作为验证平台

二．模拟电子线路概论

1.1电子技术的两大支柱（1）模拟电子技术（2）数字电子技术

应用这两种电子技术产生了无数的电子系统，设备和产品，因而具有划时代的作用。

1.2模拟电子技术的信号特点

（1）模拟信号是：幅度和相位都连续的电信号，或者说是幅度和时间方面都连续的电信号。

（2）模拟信号分布于自然界的各个角落，是自然界存在最广泛的信号。如温度的变化，语音，图像；而数字信号是人为的抽象出来的在时间上不连续的信号。1.3模拟电子技术的主要特点

（1）本课程强调基本概念、基本原理和基本分析方法；

（2）本课程的内容更为接近工程实际，电子技术是一门实践性很强的课程；（3）在分析和计算时又常常需要从实际情况出发，抓住主要矛盾，忽略次要因素，过分追求“精确”是没有必要的；

（4）电子技术是一门发展十分迅速的学科，要注意能力的培养，包括学习新知识、新技术的能力。2.1半导体器件及其发展

（1）第一代电子器件——真空管开始形成：

近半个世纪，真空管几乎是各种电子设备中唯一可用的电子器件。随后的电子技术取得了去多成就，如电视、雷达和计算机的发明。（2）第二代电子器件——半导体器件：

它与真空管相比，半导体管体积小、重量轻、功耗低、寿命长。半导体器件有二极管、晶体管等，都是一个个独立元件，所以又称为分立元件，由分立元件组成的电路称为分立元件电路。随着电子器件的广泛应用，电子技术也很快应用于工业自动化、检测、计算等方面，促进了计算机、通信等方面的发展。（3）第三代电子器件——集成电路：

1959年美国德州仪器公司把晶体管和电阻、电容等集成在一块硅片上，构成了一个基本完整的单片式功能电路，标志着电子技术进入了微电子时代，是电子技术发展的一个飞跃。集成电路（简称I C）是将各种不同电路元件以及他们之间的连线制作在一块很小的半导体芯片上，成为能完成一定功能的完整电路。

集成模拟芯片的类型：按照模拟集成电路的类型来分，则有集成运算放大器、集成功率放大器、集成中频放大器、集成高频放大器、集成比较器、集成乘法器、集成稳压器等。

2.2.1模拟电子线路的分类

（1）按其所处理的信号频率可以分为低频电路、高频电路和微波电路。（2）按照电路中电子器件的工作状态分为线性电子电路和非线性电子电路。（3）按照电路功能分为信号生成电路、信号放大电路、信号运算电路与处理电路及电源电路等。

2.2.2模拟电子线路的主要电路介绍

主要电路

（1）信号产生电路

（2）信号电压的放大电路（3）信号功率的放大电路（4）信号处理电路（5）信号运算电路（6）电源电路电路

2.3.1电子线路行为特性分析

（1）行为特性含义：所谓行为特性，是指电子线路模型所代表的功能和技术特性，例如放大电路的行为特性包括放大功能、放大能力、频率特性等。（2）问题分类：在进行理论分析时，①建立电子线路的分析模型进行数学解析描述。

②在进行仿真分析时，行为特性的描述是通过对电路图的仿真运算和测试结果总结出特性和指标，这时得到的是电子线路中变量之间的关系曲线。2.3.2电子线路参数分析

（1）含义：所谓电路参数是指描述电路技术特点和特性的数据或变量。电路参数必须具有明显的物理意义。在模拟电子技术中，电路的基本参数包括输入或输出信号的电压、电流、频率、频率特性等。例如：放大器的电压放大倍数，输入电阻和输出电阻等。（2）主要分析的问题：

①频率特性：指电子线路对不同频率信号的处理结果，直接反映电丫线路或系统中信号幅度、相位、频率之间的关系。

②反馈特性：指电子线路或系统的输出信号通过某种途径进入到形同的输入端而构成对输入信号的影响，进而影响到电子线路的输出。反馈太热性是电子线路或系统的基本特性。

③稳定性：指反馈电子线路或系统稳定工作的基本特征。

④输入特性和输出特性：是指输入端电量之间关系以及输出端电量之间关系。输入特性和输出特性取决于电路和器件的组成和结构。3.实验

（1）模拟电路实验：

①电路实验使用实际电路器件组成相应的电路，通过对电路现象的观察来总结电路模型，会对理论分析进行验证。

②几项注意问题：实验前了解相关仪器的使用方法，估算实验数据和取值范围及曲线变化趋势；实验中认真连接实验电路，检查所连接电路并完整、无误采集实验数据；实验后认真分析实验数据，撰写实验报告。（2）仿真实验

①含义：借助计算机和相应的工程软件进行仿真分析已经成为电子线路分析和设计的方法和途径。

②仿真方法：电子系统的计算机分析可通过以下两种方法完成：一是使用编程语言，如C++、FORTRAN、QBASIC等；二是使用软件，如Multisim（电子工作平台，EWB），MicroCap等。利用仿真软件有系统高度集成，简洁直观，操作方便；电路分析手段完备；提供多种输入输出接口；使用灵活方便等优点。

③仿真结果说明：由于半导体器件制造工艺的分散性及电路、系统分析理论的近似和简化，使得电子线路的实验结果（电路实验和仿真实验）往往与理论设计结果之间存在一定的差距，有时这个差距还相当大。4.基本要求和学习方法（1）课程的基本要求

①掌握各类电子器件的符号、特性、参数和使用方法； ②会用常用仪器来测试电路，验证电路的功能。会连接安装常

用的实际电路，会分析电路故障，初步掌握简单设备的维

修原理和方法。（2）学习方法 ①要先器件后电路

②先单元电路后整机电路 ③先分立电路后集成电路 ④学好理论，着重实践

⑤强化集成单路，淡化分立电路

三．ARM系统设计概述

1.智能生活的机遇与挑战

（1）多元智能化的消费电子市场（2）互联网应用——局域网到广域网

（3）今天与未来——充满机遇与竞争的时代 2.嵌入式与ARM（1）嵌入式系统的定义 ①一般定义：

从技术角度：嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。

从系统角度：嵌入式系统是设计完成复杂功能的硬件和软件，并使其紧密耦合在一起的计算机系统。术语嵌入式反映了这些系统通常是更大系统中的一个完整的部分，称为嵌入的系统。嵌入的系统中可以共存多个嵌入式系统。②广义定义：

任何一个非计算机的计算系统。（2）现实中的嵌入式系统

①嵌入式系统是无处不在的，即使对我们来说似乎很遥远。嵌入式系统在很多产业中得到了广泛的应用并逐步改变着这些产业，包括工业自动化、国防、运输和航天领域。例如神州飞船和长征火箭中肯定有很多嵌入式系统，导弹的制导系统也是嵌入式系统，高档汽车中也有多达几十个嵌入式系统。

②在日常生活中，人们使用各种嵌入式系统，但未必知道它们。事实上，几乎所有带有一点“智能”的家电（全自动洗衣机、电脑电饭煲„）都是嵌入式系统。嵌入式系统广泛的适应能力和多样性，使得视听、工作场所甚至健身设备中到处都有嵌入式系统。（3）嵌入式系统的发展

①经过几十年的发展，嵌入式系统已经在很大程度改变了人们的生活、工作和娱乐方式，而且这些改变还在加速。嵌入式系统具有无数的种类，每类都具有自己独特的个性。例如，MP3、数码相机与打印机就有很大的不同。汽车中更是具有多个嵌入式系统，使汽车更轻快、更干净、更容易驾驶。

②近些年来，嵌入式工业经历了巨大的变革，嵌入式系统领域开始膨胀。嵌入式微处理器的发展，促进了嵌入式产品的飞速发展：

——微处理器的处理能力按莫尔定律（Moore’s Law）预计的速度在增加。该定律认为集成电路和晶体管个数每18个月翻一番。

——产品市场窗口现在预计翻番的周期狂热到6～9个月。——基于电子的产品更复杂化。（4）嵌入式应用示例 ①汽车控制系统 ②家庭生活电子化 ③手机与数码相机 ④军事与航天

（5）嵌入式系统模型

（6）ARM公司简介

①ARM公司成立于1990年11月，成立之初在英国剑桥有12名雇员，其前身为Acorn计算机公司。

②主要设计ARM系列RISC处理器内核。但ARM公司不生产芯片。③ARM公司发展到现在已经超过1400 雇员，分公司分布在全球各地。（7）ARM数据和指令类型

①ARM 采用的是32位架构的RISC处理器：大部分指令都是单周期执行。②ARM指令采用load/store架构。③ARM约定: Byte： 8 bit Halfword： 16 bits(2bytes)Word： 32 bits(4bytes)④大部分ARM提供两套指令集：

32-bit ARM 指令集； 16-bit Thumb 指令集。

⑤最新的ARM核支持一个新的指令集Thumb-2：

提供一个混合的32-bit和16-bit指令集；给代码密度更大的灵活性。

⑥Jazelle cores能够支持Java bytecode。3.智能手机

（1）智能手机的定义

智能手机(Smartphone)，是指“像个人电脑一样，具有独立的操作系统，可以由用户自行安装软件、游戏等第三方服务商提供的程序，通过此类程序来不断对手机的功能进行扩充，并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入的这样一类手机的总称”。

简单的说，智能手机，就是一部像电脑一样可以通过下载安装软件来拓展手机出厂的基本功能的手机。（2）智能手机的一般特性

①具备普通手机的全部功能，能够进行正常的通话，发短信等手机应用。

②具备无线接入互联网的能力，即需要支持GSM网络下的GPRS或者CDMA网络下的CDMA 1X或者3G网络。

③具备PDA的功能，包括PIM（个人信息管理），日程记事，任务安排，多媒体应用，浏览网页等。

④具备一个具有开放性的操作系统，在这个操作系统平台上，可以安装更多的应用程序，从而使智能手机的功能可以得到无限的扩充。（3）智能手机发展趋势

中国的智能手机现在已经达到18%到20%的市场份额且保持每年4%的增幅。

4.手机操作系统（1）概述

手机操作系统一般应用在高端智能化手机上。目前，在智能手机市场上，中国市场呈现出飞速增长的事态，随着更多厂商的加入，整体市场的竞争已经变得白热化。从市场容量、竞争状态和应用状况上来看，整个市场将有很大的上升空间。

目前应用在手机上的操作系统主要有Windows mobile、Android、iPhoneOS三种。

①Windows Mobile Windows Mobile，是Microsoft用于 Pocket PC 和 Smartphone 的软件平台。Windows Mobile 将熟悉的 Windows 桌面扩展到了个人设备中。

Windows Mobile是微软为手持设备推出的“移动版Windows”，使用Windows Mobile操作系统的设备主要有PPC手机、PDA、随身音乐播放器等。②Android Android是基于Linux内核的软件平台和操作系统，早期由Google开发，后由开放手机联盟Open Handset Alliance）开发。

Android采用了软件堆层（software stack，又名以软件叠层）的架构，主要分为三部分。低层以Linux内核工作为基础，只提供基本功能；其他的应用软件则由各公司自行开发，以Java作为编写程序的一部分。

另外，为了推广此技术，Google和其它几十个手机公司建立了开放手机联盟。Android目前最新版本的是Android6.0。③iphoneOS iPhone OS是由苹果公司为iPhone开发的操作系统。它主要是给iPhone和iPodtouch使用。

就像其基于的Mac OSX操作系统一样，它也是以Darwin为基础的。iPhoneOS的系统架构分为四个层次：核心操作系统层（the Core OSlayer），核心服务层（the Core Serviceslayer），媒体层（the Media layer），可轻触层（theCocoa Touchlayer）。5.如何学好嵌入式（1）需要扎实的基础

（2）需要良好的实际动手能力（3）要有浓厚的兴趣

（4）要广泛的涉猎，开阔的眼界（5）吃苦耐劳的精神（6）团队的意识

四．单片机系统设计概述

1.单片机概述 1.1.1单片机概念

（1）单片机(SCM--Single Chip Microcomputer)，单片微型计算机的简称。采用超大规模集成电路技术把CPU、存储器(RAM、ROM)、I/O接口电路和各种功能模块等集成到一块硅片上构成的一个完整单片微型计算机。

CPU：单片机的运算控制中心，由运算器和控制器等组成。存储器：单片机的记忆部件，存放程序和数据。

I/O接口：输入输出端口，实现CPU与外围设备的连接。功能模块：单片机内部具有特殊功能的电路。

（2）单片机主要应用于控制领域，故又称为微控制器（MCU--Micro Controller Unit）。在国际上，通用称为“微控制器”，在我国通常称为“单片机”。

（3）单片机在应用时通常以嵌入的方式工作，为了强调其“嵌入”的特点，单片机也称为嵌入式微控制器。1.1.2嵌入式微控制器（1）单片机：

硬件简单，字长较短（8位、16位、32位），存储空间小。集成的片内外设比较少。运行速度低，单循环式，一般没有操作系统。（2）ARM系列：

高端单片机，硬件集成度高，集成的片内外设很多（串口、USB、CAN、网口、SPI、I2C等），字长一般32位。性能高，速度快。存储空间大，通常带操作系统，多任务并发处理能力强，实时性高。1.2单片机发展历程

单片机的产生与发展经历了5个阶段：第一阶段（1971～1974年）：单片机的序幕。以Intel公司在1971年11月设计出的4位微处理器Intel 4004和1972年4月研制的8位微处理器——Intel 8008为代表，从此拉开了研制单片机的序幕。

第二阶段（1974～1978年）：初级单片机阶段。以Intel公司的MCS-48为代表。这个系列单片机内集成有8位CPU、存储器容量小、I/O接口数量少。

第三阶段（1978-1982）单片机的完善阶段。以Intel公司的单片机系列MCS-51为代表。内部集成8位CPU，存储器容量较大，有多种I/O接口，具有工控特性的位地址空间及位操作方式；CPU的指令系统趋于丰富和完善，增加了许多位控制功能的指令。

第四阶段（1982-1990）：单片机向微控制器发展的阶段。以Intel公司推出的MCS-96系列单片机为代表。内部通常采用16位CPU，存储器容量大，内部集成了较多的功能模块，提高了单片机抗干扰能力，强化了智能控制的特征。

第五阶段（1990—现在）：微控制器的全面发展阶段。随着单片机在各个领域全面深入地发展和应用，出现了高速、大寻址范围、强运算能力的8位/16位/32位通用型单片机，以及小型廉价的专用型单片机。1.3单片机的特点

（1）小巧灵活、成本低、易于产品化。（2）面向控制。

（3）抗干扰能力强。（4）联网功能强。1.4单片机的应用领域（1）智能仪器仪表

单片机结合不同类型的传感器，广泛应用于仪器仪表中，可实现电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备（功率计，示波器，各种分析仪）。

（2）工业控制

用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。

（3）家用电器

现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备，五花八门，无所不在。（4）计算机网络和通信领域

现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件。（5）医用设备

（6）汽车电子与航空航天

1.5单片机目前状况及发展趋势

（1）单片机正朝着高性能、低功耗、容量大、体积小、价格低和功能模块丰富的方向发展。

（2）单片机朝着网络互联化方向发展。（3）单片机朝着SOC方向发展。1.6主流的单片机产品

8051单片机最早由Intel公司推出,其他IC公司在购买8051授权后，加入了自身的优势，开发出上众多型号的单片机，这些单片机统称为8051系列单片机或MCS-51系列单片机。几种主要的单片机介绍进行介绍：（1）AT89S与AVR单片机

AT89S系列是ATMEL公司生产的增强型51单片机，包括AT89S51、AT89S52、AT89S55等。

AVR单片机是ATMEL在90年代推出的精简指令集RISC的单片机,使用哈佛结构。如ATMEGA8、ATMEGA16、ATMEGA32、ATMEGA64等。（2）STC单片机

STC单片机是深圳宏晶科技有限公司生产的单片机，采用冯诺依曼结构，芯片加密性强，抗干扰能力强，超低功耗，适用于供电系统,如水表、气表、便携设备等。如STC89系列，STC10系列、STC11系列、STC12系列等。（3）SST 单片机

美国 SST 公司推出的 SST89 系列单片机为标准的 51 系列单片机。（4）PIC单片机

PIC单片机是MicroChip生产的RISC结构的单片机，使用哈佛结构，运行速度快, 功耗低, 直接驱动能力强。如PIC16系列和PIC18系列等。（5）MSP430单片机

MSP430单片机由TI公司生产，采用冯-诺依曼架构，将 16 位 RISC CPU、多种外设以及高度灵活的时钟系统进行完美结合。主要特点是超低功耗，主要应用范围：计量设备、便携式仪表、智能传感系统。1.7常用封装

DIP(dual in-line package)双列直插式封装 SOP(small Out-Line package)小外形封装

PLCC(plastic leaded chip carrier)带引线的塑料芯片载体 QFP(quad flat package)四方扁平封装

TQFP(Thin Quad Flat Pack)薄型四方扁平封装 BGA(Ball Grid Array)球状矩阵阵列封装

PGA（Ceramic Pin Grid Array Package）插针网格阵列封装技术 2.单片机项目开发

2.1单片机项目开发流程

（1）项目评估：确定待开发产品的功能、所实现的指标，给出进行可行性分析。（1）设计电路原理图：根据系统功能，选择合适的元器件，画出系统电路原理图。

（2）设计印刷电路板（PCB）图：在电路原理图的基础上，根据技术方案设计PCB板图。

（3）制作PCB线路板：把PCB图发往制版厂制作线路板。（4）定购元器件：购买系统所需的各种元器件。（5）装配样机：焊接线路板，并按照要求接线。（6）系统调试：硬件功能模块调试。

（7）编写设备文档：编写各种文档，以便存档。2.2单片机开发举例

五．FPGA系统设计概述

1.FPGA概念

FPGA（Field－Programmable Gate Array），即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。2.FPGA结构

3.FPGA 特点

（1）FPGA运行速度快FPGA内部集成锁项环，可以把外部时钟倍频，核心频率可以到几百M。（2）FPGA管脚多，动辄数百IO，可以方便连接外设。比如一个系统有多路AD、DA，单片机要进行仔细的资源分配，总线隔离，而FPGA由于丰富的IO资源，可以很容易用不同IO连接各外设。

（3）FPGA内部程序并行运行，FPGA不同逻辑可以并行执行，可以同时处理不同任务，这就导致了FPGA工作更有效率。

（4）FPGA有大量软核，可以方便进行二次开发FPGA甚至包含单片机和DSP软核，并且IO数仅受FPGA自身IO限制，所以，FPGA又是单片机和DSP的超集，也就是说，单片机和DSP能实现的功能，FPGA一般都能实现。

（5）FPGA 最大的特点就是灵活，实现你想实现的任何数字电路，可以定制各种电路。减少受制于专用芯片的束缚。真正为自己的产品量身定做。在设计的过程中可以灵活的更改设计。4.IP核

人们常说的IP核，也就是知识产权IP(Intellectual Property)，是那些己验证的、可重利用的、具有某种确定功能的IC模块。分为IP软核(soft IP core)、IP固核(firm IP core)和IP硬核(hard IP core)。

IP的本质特征是可重用性，其通常必然满足以下基本特征：一是通用性好，二是正确性有100％的保证，三是可移植性好。5.FPGA开发流程

6.FPGA开发语言

（1）Verilog是一种硬件描述语言（HDL:Hardware Description Language），以文本形式来描述数字系统硬件的结构和行为的语言，用它可以表示逻辑电路图、逻辑表达式，还可以表示数字逻辑系统所完成的逻辑功能。

（2）VHDL全名Very-High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language,诞生于1982年。1987年底，VHDL被IEEE和美国国防部确认为标准硬件描述语言。自IEEE-1076（简称87版)之后，各EDA公司相继推出自己的VHDL设计环境，或宣布自己的设计工具可以和VHDL接口。1993年，IEEE对VHDL进行了修订，从更高的抽象层次和系统描述能力上扩展VHDL的内容，公布了新版本的VHDL，即IEEE标准的1076-1993版本。注：IEEE1364-1995标准-> 1364-2001标准-> 1364-2005标准

（3）Verilog VS VHDL ①在国外学界VHDL比较流行，在产业界Verilog比较流行。

②Verilog适合算法级，RTL，逻辑级，门级；而VHDL适合特大型的系统级设计，也就是在系统级抽象方面比verilog好。③Verilog code 运行快，simulation performance 好，所以netlist都用verilog,VHDL package 比较好，但写得费事。

④随着IC设计的发展，用Verilog的越来越多，VHDL越来越少。其实语言本身是其次，重要的是你所在的团队、公司用的是什么。⑤Verilog就像C, VHDL就像PASCAL。7.FPGA芯片与厂商

全球知名的FPGA生产厂商有：（1）Altera，开发平台是Quartus II（2）Xilinx，开发平台是ISE（3）Actel，开发平台是Libero（4）Lattice，开发平台是 ISPLEVER 8.FPGA 应用领域（1）高清数字电视（2）4G/LTE通信基站 9.FPGA发展趋势

ARM+Altera=SoC FPGA 10.FPGA的工作方向

（1）从事基于FPGA 的通信、音视频数据处理。（2）从事数字集成电路（IC）设计。

六．集成电路设计概述

1.概念

集成电路（Integrated Circuit,简称IC）是20世纪60年代初期发展起来的一种新型半导体器件。它是经过氧化、光刻、扩散、外延、蒸铝等半导体制造工艺，把构成具有一定功能的电路所需的半导体、电阻、电容等元件及它们之间的连接导线全部集成在一小块硅片上，然后焊接封装在一个管壳内的电子器件。其封装外壳有圆壳式、扁平式或双列直插式等多种形式。

前述将电路制造在半导体芯片表面上的集成电路又称薄膜（thin-film）集成电路。另有一种厚膜（thick-film）混成集成电路（hybrid integrated circuit）是由独立半导体设备和被动元件，集成到衬底或线路板所构成的小型化电路。2.主要特点

集成电路具有体积小，重量轻，引出线和焊接点少，寿命长，可靠性高，性能好等优点，同时成本低，便于大规模生产。它不仅在工、民用电子设备如收录机、电视机、计算机等方面得到广泛的应用，同时在军事、通讯、遥控等方面也得到广泛的应用。用集成电路来装配电子设备，其装配密度比晶体管可提高几十倍至几千倍，设备的稳定工作时间也可大大提高。3.国内现状

（1）集成电路芯片严重依赖进口，制约经济、技术发展。（2）国家信息安全无法保障。（3）国家战略产业扶持政策。（4）人才紧缺。4.IC设计工具

（1）CAD: Computer-aided design 计算机辅助设计，广义概念，不仅指电子类，还有机械类等等。（2）EDA: Electronic Design Automatic 电子设计自动化，指电子类。5.IC设计工具提供商（1）Cadence

（全系列，模拟见长）

IC5141/IC6（模拟版图编辑）

Incisiv

（高度集成的仿真工具）

Orcad/Allegro（电路板原理图与PCB设计工具）

SoC Encounter（自动布局布线工具）（2）Synopsys（全系列，数字见长）

（数字综合器的事实标准）

VCS

（仿真工具）

ICC

（自动布局布线工具）

（时序分析的事实标准）（3）Mentor

线路板PCB

Questa系列（含Modelsim）

Calibre（物理版图验证与提取）

CodeSourcery（嵌入式交叉工具链）（4）华大九天

本土EDA工具提供商

http:/// 6.IC设计厂商

（1）Intel：PC处理器，高端通用处理器芯片。

（2）ARM：嵌入式高性能低功耗处理器（ARM7、ARM9、ARM11、Cortex-M3、Cortex-A8多核、Cortex-A9多核等）

（3）Imagination：嵌入式系统中的高性能显卡，收购了MIPS处理器部分（4）Nvidia：高端显卡 7.IC制造

（1）TSMC：台积电（台湾积体电路制造股份有限公司）（2）SMIC：中芯国际（3）IBM 8.AES算法简述

（1）DES : Data Encryption Standard，1977年美国国家标准局正式公布实施，多年实践，已不够安全，3DES仍比较安全。

（2）AES : Advanced Encryption Standard，AES设计为取代DES。9.AES实例

以AES设计为例，讨论算法硬件实现问题，包括:（1）design

设计（2）testbench

测试台（3）simulation 仿真（4）synthesis

综合（RTL-->Gate）（5）STA

时序分析

七．科技创新专题讲座

1.电子竞赛

1.1主要电子竞赛

全国大学生电子设计竞赛蓝桥杯电子人才竞赛山东省大学生机器人大赛飞思卡尔智能车竞赛博创杯嵌入式物联网竞赛校级电子设计竞赛 1.2竞赛简介

全国大学生电子设计竞赛是教育部高等教育司和信息产业部人事司共同举办并与教学改革实践紧密结合的大型学科竞赛之一，其规模和影响力不断扩大，竞赛对教改的促进作用日渐显著。1.3竞赛特点与特色

全国大学生电子设计竞赛的特点是与高等学校相关专业的课程体系和课程内容改革密切结合，以推动其课程教学、教学改革和实验室建设工作。竞赛的特色是与理论联系实际学风建设紧密结合，竞赛内容既有理论设计，又有实际制作，以全面检验和加强参赛学生的理论基础和实践创新能力。

1.4竞赛内容

（1）以电子电路（含模拟和数字电路）应用设计为主要内容，可以涉及模-数混合电路、单片机、可编程器件、EDA软件工具和PC机（主要用于开发）的应用。题目包括“理论设计”和“实际制作与调试”两部分。竞赛题目应具有实际意义和应用背景，并考虑到目前教学的基本内容和新技术的应用趋势，同时对教学内容和课程体系改革起一定的引导作用。

（2）题目着重考核学生综合运用基础知识进行理论设计的能力，考核学生的创新精神和独立工作能力，考核学生的实验技能(制作、调试)。

（3）题目在难易程度方面，既要考虑使一般参赛学生能在规定的时间内完成基本要求，又能使优秀学生有发挥与创新的余地。1.5题目要求

赛题着重考核学生综合运用基础知识进行理论设计的能力，考核学生的创新精神和独立工作能力，考核学生的实验技能(制作、调试)。竞赛题目应能测试学生运用基础知识的能力、实际设计能力和独立工作能力。赛题原则上应包括基本要求部分和发挥部分，在难易程度方面，既要考虑使一般参赛学生能在规定的时间内完成基本要求，又能使优秀学生有发挥与创新的余地。命题应充分考虑到竞赛评审的操作性。1.6题目类型

（1）综合题。综合题应涵盖模-数混合电路，可涉及单片机和可编程逻辑器件的应用，并尽可能适合不同类型学校和专业的学生选用；

（2）专业题。专业题是侧重于某一专业（如计算机、通信、自控、电子技术应用等）的题目；

（3）电路题。电路题是侧重于模拟电路、数字电路、电力电子线路等的题目；

（4）新型器件和集成电路应用题。新型器件和集成电路应用题侧重于新型器件的应用、新型集成电路的应用；

（5）电子产品和仪器初步设计题。常用电子产品和电子仪器初步设计的题目侧重于某一产品的初步设计。1.7题目分类

竞赛题目主要可以划分为4大类：

（1）模电类：电源、放大器、信号源等。

（2）仪器仪表类：参数测试仪、示波器、频率计等

（3）高频无线电类：无线电发射机、接收机，无线收发系统。（4）控制类。1.8参赛形式

（1）全国大学生电子设计竞赛原则上安排在单数年的9月初开始，为期4天。竞赛以赛区为单位统一组织报名、竞赛、评审和评奖工作。

（2）鼓励设有信息与电子学科及相关专业或已开展电子设计科技活动的高等学校，积极组织学生参加全国大学生电子设计竞赛。

（3）学生自愿组合，三人一队，由所在学校统一向赛区组委会报名。参赛队数由学校自行确定。（4）为鼓励不同类型的高校和不同专业或专业方向的学生都能参加竞赛，全国竞赛专家组根据命题原则，将统一编制若干个竞赛题目，供参赛学生选用。

（5）竞赛所需场地、仪器设备、元器件或耗材原则上由参赛学校负责提供。1.9竞赛规则

（1）参赛学生应是高等学校中具有正式学籍的全日制在校本科或专科学生。（2）参赛学生必须按统一时间参加竞赛，按时开赛，准时交卷。各赛区组委会须按时收回学生的答卷(报告和制作实物)并及时封存，然后按规定交赛区专家组评审。

（3）竞赛期间，参赛学生可以使用各种图书资料和计算机，但不得与队外人员讨论，教师必须回避。

（4）竞赛期间，各赛区组委会要组织巡视检查，以保证竞赛活动正常进行。（5）在竞赛中，如发现辅导教师参与、队与队之间讨论，队员与队外人员讨论、不按规定时间发题和收卷，以及赛前泄题等违纪现象，将取消获奖名次，并通报批评。1.10竞赛评奖

全国大学生电子设计竞赛采取“一次竞赛、两级评奖”方式，评奖等级分为“赛区奖”和“全国奖”两种形式。

（1）各赛区负责本赛区的评奖工作，赛区奖的评奖等级及各奖项获奖比例由各赛区根据实际情况自行确定。

（2）赛区评审结束后，各赛区组委会将本赛区竞赛优秀参赛队的设计报告及有关评审材料报送全国组委会，报送的优秀参赛队数应严格控制在本赛区参赛队总数的12%之内。全国组委会根据全国专家组的评审结果确定全国一、二等奖，获奖总数原则上不超过全国参赛队总数的10%。2.科研立项

2.1国家级大学生创新创业训练计划

国家级大学生创新创业训练计划内容包括创新训练项目、创业训练项目和创业实践项目三类。

（1）创新训练项目是本科生个人或团队，在导师指导下，自主完成创新性研究项目设计、研究条件准备和项目实施、研究报告撰写、成果（学术）交流等工作。

（2）创业训练项目是本科生团队，在导师指导下，团队中每个学生在项目实施过程中扮演一个或多个具体的角色，通过编制商业计划书、开展可行性研究、模拟企业运行、参加企业实践、撰写创业报告等工作。

（3）创业实践项目是学生团队，在学校导师和企业导师共同指导下，采用前期创新训练项目（或创新性实验）的成果，提出一项具有市场前景的创新性产品或者服务，以此为基础开展创业实践活动。

【经费支持】：国家级大学生创新创业训练计划由中央财政、地方财政共同支持，参与高校按照不低于1:1的比例，自筹经费配套。中央部委所属高校参与国家级大学生创新创业训练计划，由中央财政按照平均一个项目1万元的资助数额，予以经费支持。地方所属高校参加国家级大学生创新创业训练计划，由地方财政参照中央财政经费支持标准予以支持。各高校可根据申报项目的具体情况适当增减单个项目资助经费。对中央部委所属高校创业实践项目，每个项目经费不少于10万元，其中，中央财政经费应资助5万元左右。2.2校级大学生科技创新项目 2014年电子通信与物理学院共13项。3.专利申请 3.1发明专利

发明专利是指对一种从创造活动中产生的对现有技术问题的崭新的解决方案所授予的专利。3.2实用新型专利

实用新型通常是指对产品的形状、构造或者其结合所提出的适于实用的新的技术方案。

3.3 实用新型与发明的不同之处

（1）实用新型只限于具有一定形状的产品，不能是一种方法，也不能是没有固定形状的产品；

（2）对实用新型的创造性要求不太高，而实用性较强。

附文：

心得体会

通过几周的专业导论课，我对电子信息科学与技术这个专业有了全新的认识。

就对本专业培养人才来讲：电子信息科学与技术培养具备电子信息科学与技术的基本理论和知识，有过科学的试验训练和科学研究初步训练，可以培养出在电子信息科学与技术、计算机科学与技术相关领域和行政部门从事科学研究、教学产品设计与研发、声场技术干礼工作的电子信息技术的专攻型人才！

虽然此专业看是一片繁华，但是问题也不少，吃苦就不用说了。如果想要以后出去工资高点，一则可以选择考研，二则可以选择去实验室跟老师多做做实验项目等。问题就在于考研与找工作之间。

一是有些毕业生向继续深造，担忧害怕考不上研而没有退路，所以就与某些小公司随便签了约。到了真没考上是有想找一个号一点的工作，要么毁约交高额的毁约金，要么屈身这家小公司，处于来那个男境地！

二是有想考研的人被周围那些高工资的同学所诱惑，不知道是考研好还是找工作好。有的就是一边想考研一边想找工作，不能按心的做好一件事，结果得不偿失。