第九届信诺达杯赛题分析


赛题任务

基于ST3020集成电路测试系统,设计C语言测试程序,完成UC2625无刷直流电机驱动芯片的功能测试与参数测量,涵盖初赛方案设计、分赛区PCB接口板开发及全国总决赛现场测试任务。

http://univ.ciciec.com/nd.jsp?id=889#_jcp=1 (赛题链接)

赛题解读

核心挑战

UC2625为数模混合芯片,需同时处理数字信号(PWM控制)与模拟信号(电流检测、电压调节),测试需兼顾:

  1. 数字资源与模拟资源的协同调用:ST3020测试系统需同时生成数字激励(如PWM波形)并采集模拟响应(如电流/电压值)。
  2. 接口板设计复杂度:PCB需兼容数字信号(逻辑输入)与模拟信号(误差放大器输出),需避免信号串扰。

UC2625关键功能

  • 电机驱动控制:通过PWM调节电机转速。
  • 保护机制:过压保护(OV)、电流检测(ISENSE)、故障诊断(Error Amp)。

必测参数整理

参数类别具体参数
电源特性供电电流、VCC关断阈值
逻辑输入所有输入引脚逻辑电平兼容性
PWM与误差放大器误差放大器电压增益、PWM幅值
电流检测峰值电流阈值、ISENSE偏移电流
低边驱动高电平输出(1mA/50mA)、低电平输出
高边驱动低电平输出(1mA/50mA)
参考电压输出电压、线性调整率、短路电流

:具体测试条件与限值以UC2625芯片手册为准。


评分机制

初赛(方案设计)

  • 核心要求:提交包含功能测试与所有必测参数的测试方案(格式参考学术论文)。
  • 加分项:添加1-2个选测参数(需手册明确标定上下限)。

分赛区决赛(软硬件实现)

  • 硬件:自主设计并焊接PCB接口板,需兼容数模信号。
  • 答辩:阐述测试原理与方案设计,可弥补硬件/方案瑕疵。

全国总决赛(现场测试)

  • 限时挑战:2小时内完成未知芯片的测试程序开发(官方提供接口板与数据手册)。
  • 评分权重:现场测试成绩占70%,答辩占30%。

学习路线

初赛阶段

  1. C语言基础
    • 掌握函数调用、指针操作,能理解ST3020官方例程。
    • 推荐资源:菜鸟教程C语言
  2. ST3020系统手册
    • 重点学习数字图形文件编写、模拟资源调用函数(如set_voltage())。
  3. UC2625芯片手册
    • 精读引脚定义、典型应用电路、参数测试条件。

分赛区决赛阶段

  1. PCB设计
    • 使用嘉立创EDA完成接口板设计,注意数模分区布局。
    • 推荐工具:嘉立创EDA
  2. 焊接实操
    • 练习0402封装焊接,确保信号通路可靠性。

全国总决赛阶段

  1. ST3020强化训练
    • 熟练使用test_sequence()函数实现自动化测试流程。
  2. 英语速成
    • 重点掌握芯片手册中的术语(如"Hysteresis"、"Line Regulation")。

推荐资源

资源类型链接/说明
C语言学习菜鸟教程
PCB设计与打样嘉立创EDA
ST3020例程信诺达官方QQ群、哔哩哔哩视频教程
焊接技巧参考YouTube频道"Mr. SolderFix"的SMD焊接教学

总结:本赛题是“软硬结合”的实战挑战,需打通C语言编程、硬件接口设计、芯片测试原理三大环节。初赛阶段需深度吃透芯片手册,决赛阶段则依赖快速工程化能力与临场应变。