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第十四届蓝桥杯eda设计与开发组比赛复盘和评分标准分析
文章目录
为什么写这篇文章
第十四届蓝桥杯全国总决赛获奖名单在2023年6月16日公布,我在EDA设计与开发组中获得全国一等奖第十一名和江苏省一等奖第一名的成绩,由于EDA设计与开发赛道进入蓝桥杯只有三年的时间,不管是官方还是网络上的关于此比赛的相关指导资料还并不完善和充足,所以我希望将我对蓝桥杯EDA组的比赛复盘和评分规则的理解和分析分享给希望之后参加蓝桥杯EDA组的同志,全程干货,希望我的文章对你有帮助。
本人备赛情况
大一开始学习硬件、PCB和嵌入式相关技术,精通AD、立创EDA专业版和立创EDA标准版,立创EDA画板数200+,PCB打板数50+,所有蓝桥杯EDA的模拟题和真题做过两遍以上
个人整理的试卷真题资源链接:
https://pan.baidu.com/s/1XfB5XH1M93VIY5mHlJV-7g?pwd=ow3a
提取码:ow3a
一、第十四届蓝桥杯EDA省赛复盘
1.总体情况
此次省赛的整体工程量比十三届猛增,实测十三届的用时在三个小时左右,十四届差点没来及做完,具体可以参考下图,但是工程量虽大,但技术难度不高,没有考偏怪难的电路和知识,也没有高速和多层板设计,难度上总体稳定。可以预见的是,随着蓝桥杯的线下,其比赛的公平性会提高,作弊情况减少,同时题目工程量也会一届比一届大,对熟练度要求高,大家务必做好心理准备
2.客观题
蓝桥杯的客观题主要考察基本的模电数电,电路,PCB工艺基础,单片机基础,电子元件,PCB布局布线规范等知识点,大部分比较简单,为送分题。
3.设计题
一般来说,设计题分为三个部分,包括元件和封装设计,原理图绘制,PCB绘制
其中元件与封装设计和原理图绘制非常简单,基本是送分题,而PCB绘制占分比重大,同时具有一定的工程量和区分度,对熟练度要求高
我的省赛作品:
这次我省赛前两个小时由于对题目的工程量预估偏差导致速度较慢,后面留给调整丝印和DRC的时间变的紧张,在最后一个小时的时候我赶紧提速,优先处理DRC问题,还好在比赛前十五分钟完成作品。
在布局布线技巧方面,考察了晶振的包地和屏蔽,RJ45网线接口电路布局布线,差分对布线,USB布线,电源布线等等,考察的技巧比较常规,但总体来说板子元件比较密集,工程量较大
二、第十四届蓝桥杯EDA国赛复盘
1.总体情况
国赛不可能比省赛简单,有了省赛的经验教训,我在前两个小时就开始提速,为PCB布局布线留出更多的时间,至少应该保证PCB有三个半小时进行绘制才是合理的,试卷总体技术难度不大,但是和省赛相比PCB设计部分工程量更大,元件密度更高,对熟练度有更高的要求。
2.客观题
客观题部分和省赛难度没有区别,基本上是基础知识
3.设计题
设计题中的元件设计和原理图设计与省赛的题目几乎完全相同,工程量也差不多,在PCB设计部分中,由于是线下考试,所以我没有自己的作品展示,只能借用一下另一个网友发的作品来展示:
在布局布线技巧方面,考察了晶振的包地和屏蔽,差分对布线,USB布线,电源布线,模拟数字地的分离等等,考察的技巧比省赛躲,但总体来说也是比较常规的,在一般的布线实战中经常会遇到这些技巧,工程量比省赛略大,所以难度也比省赛有所上升,很多群友反映没有画完,对熟练度要求较高。
三、EDA阅卷和评分细则分析
1、客观题评分规则
这个没什么好说的,做对答案就行
2、元器件设计和原理图设计评分规则
关于元器件设计,元件符号除了颜色必须画的和给的完全一样才算对,包括引脚编号顺序,引脚英文标识,元件形状,元件上的标记位置如1号引脚小圆球等;元器件封装设计除了丝印外必须和给的参考图完全一样才给分,包括引脚编号,引脚形状,丝印形状,1号引脚记号位置和形状等
关于原理图设计,只能使用他给的元件和题目允许放置的元件,并且连接要完全一样,千万不要自己乱加元件符号或者乱改元件编号,另外,千万不要超出给定的边框,否则机器可能识别不到你画的原理图导致扣分,最后,别忘了把你画的元件符号和封装进行绑定,并且进行DRC,一定要确定DRC没有报错才可以画PCB,否则可能导致PCB也出问题
3、PCB设计评分规则
PCB设计蓝桥杯考察的重中之重,评分细则其实仅凭借试卷上的几行统一要求并不完善,我会把我总结和研究中出的全面的评分细则告诉你,需要注意的是,蓝桥杯的关于PCB的评分规则同样在你自己做项目的过程中也应该遵守,因为这些要求是放之四海而皆准的,并不是单纯为了提高题目区分度而提出的,以下主要是蓝桥杯中可能会出现的考点的分析
布局部分评分规则
精致和谐的布局是一个优秀布线的基础,一般来说布局的质量就决定了布线的好坏,对于蓝桥杯来说布局的评分标准有以下几个:
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元器件之间应相互平行或者垂直排列,以求整齐、美观
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元件排列紧凑,在整个版面上应分布均匀、疏密一致,如图所示(本人画的十三届国赛题):
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所有元器件均放置在顶层(一般题目会要求)
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必须根据元器件的电气特性和使用特点来布局(这点非常重要),举例如下:对于各种接口、按键和排针,需要放在板子边缘,方便插接,对于屏幕和主控芯片等,一般放在板子中央,对于电源电路,一般放在板子的电源输入旁边并且要注意电流路径和滤波电容位置(非常重要),对于晶振需要靠近单片机晶振引脚摆放等
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不要把元器件看成二维物体,而是应该看成三维物体,有时空间有干涉的情况需要考虑,例如14届省赛的oled插接屏幕底下的元件布局
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元件的布局应该采用模块化,也就是同一个模块电路的元件应该放同一个区域,按照就近原则来布局,不能东一个西一个
布线部分
布线部分十分关键,他直接决定了板子电气性能的好坏,对于蓝桥杯来说布线的评分标准有以下几个:
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晶振布线
采用差分对布线,保证两根晶振信号线等长且尽可能的短,如果存在负载电阻和起振电容,需要将他们放置在晶振与单片机之间,如下图所示:
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天线布线
关于天线部分,对于天线和射频元件的的连接走线,必须越短越好,同时必须打过孔包地进行屏蔽保护,对于天线部分,最好采取净空或者挖空以保证信号质量。如图所示:
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USB信号线
最好采用差分对的方法布线 -
RJ45信号线
相对的RX和TX信号需要走等长线 -
单片机布线
单片机的摆放方向最好要符合最短走线原则,对于电源的滤波电容,最好一个电源引脚就近摆放一个,如图所示:
-
电源部分
对于电源部分,并不是所有电源都需要采用铺铜连接,线性电源可以采用直接导线连接,开源电源原则上大电流需要采用铺铜连接,需要考虑反馈回路的抗干扰性,滤波电容的位置,电感的挖空等等,需要区分信号线和电源线,使用不同的布线宽度,使用较短的回流路径等
四、蓝桥杯EDA组的考试策略
1、做题流程
- 登录考试页面,下载考试资料包并解压到本地
- 完成选择题
- 打开工程文件并导入立创eda专业版,按照题目要求完成元件和封装的绘制并保存
- 导入封装文件并选择提取库文件,然后按照题目的要求绑定封装并保存
- 按照题目要求完成原理图设计,并保存
- DRC原理图,如果没有报错,原理图转PCB
- 按照题目的要求正确设置DRC规则并应用
- 根据题目给的坐标把几个关键的元件放到正确的位置上,将这几个固定位置的元件和板框锁定,禁止移动
- 根据题目要求完成PCB的绘制,一般的顺序是粗布局,精细化布局,布线,铺铜,DRC,调整细节和解决报错
10.另存文件到本地,导出网表文件,全部以准考证号命名,一起打包压缩后以准考证号命名并提交到服务器,考试结束
2、考试策略
- 蓝桥杯的PCB布局部分采用的是机器加人工的组合,机器主要对你的设计规则,元件位置,原理图连接和封装的正确性,DRC报错数目等进行判断,人工会对你的布局布线合理性和美观程度进行打分,所以基本策略就是优先保证DRC的不报错,其次才是PCB的美观程度,也就是要保证机器的评分尽量不扣分,人工评分尽量多拿分
- 蓝桥杯的题目技术上不难,但是工程量大,所以对熟练度要求很高,很多技巧需要大量的锻炼才可以熟练地掌握,所以准备时必须要把真题和模拟题都做一遍比赛时才能有一定的稳定性
- 考试时一定要提前确认电脑性能和稳定性,调试好快捷键,确认工程文件夹的位置,确定保存的位置,保证立创eda工作在离线模式下,最好可以使用自己的鼠标键盘,做题时一定要经常保存,立创eda由于软件bug较多,所以经常死机,保存可以更好的保护你的作品
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