CAD 課程設計報告——51單片機最小系統(tǒng)的電路設計.doc

CAD 課程設計報告摘要Introduction1. 課題名稱2. 單片機最小系統(tǒng)的組成原理及作用3. CAD的發(fā)展前途4. 設計要求5. 原理圖6. CAD原理圖7. PCB圖8. 總結參考文獻摘 要AVR單片機是1997年由ATMEL公司研發(fā)出的增強型內置Flash的RISC(ReducedInstructionSetCPU)精簡指令集高速8位單片機。AVR的單片機可以廣泛應用于計算機外部設備、工業(yè)實時控制、儀器儀表、通訊設備、家用電器等各個領域。AVR單片機主要特性：高可靠性、功能強、高速度、低功耗和低價位,一直是衡量單片機性能的重要指標，也是單片機占領市場、賴以生存的必要條件。AVR單片機硬件結構采取8位機與16位機的折中策略，即采用局部寄存器存堆和單體高速輸入/輸出的方案，提高了指令執(zhí)行速度(1Mips/MHz)，增強了功能；同時又減少了對外設管理的開銷，相對簡化了硬件結構，降低了成本。故AVR單片機在軟/硬件開銷、速度、性能和成本諸多方面取得了優(yōu)化平衡，是高性價比的單片機。本設計采用分層疊式結構，底層為單片機外圍硬件功能擴展層，頂層為ATmega16單片機集中系統(tǒng)層。這樣有利于兼用AVR跟51系列單片機的開發(fā)設計。關鍵詞：AVR單片機；開發(fā)板；單片機實驗板；ATmega16單片機；IntroductionAVRMicrocontrollerATMELCorporationin1997developedbytheenhancedbuilt-inFlashoftheRISC(ReducedInstructionSetCPU)high-speed8-bitRISCmicrocontroller.AVRmicrocontrollercanbewidelyusedincomputerperipherals,industrialreal-timecontrol,instrumentation,communicationsequipment,householdappliancesandotherfields.AVRmicrocontrollermainfeatures:highreliability,strongfunction,highspeed,lowpowerconsumptionandlowcost,hasbeenanimportantindicatortomeasureperformanceofSCM,SCMalsodominatethemarket,anecessaryconditionforsurvival.AVRmicrocontrollerhardwarestructuretotakethe16-bit8-bitmachineandthemachinescompromisestrategy,thatiskeptbythelocalregisterstackandsinglehigh-speedinput/outputoptions,improvedinstructionexecutionspeed(1Mips/MHz),enhancedfunctionality;whilereducethecostofperipheraladministration,therelativesimplifiesthehardwarestructureandreducecosts.Therefore,AVRmicrocontrollerinsoftware/hardwarecost,speed,performanceandcostoptimizationhasmadealotofbalance,whichiscost-effectivemicrocontroller.Thedesignusesasub-stackstructure,theunderlyinghardwareextensionsforthemicrocontrollerperipherallayer,thetoplayerofcentralizedsystemsfortheATmega16microcontroller.Itisagoodusedalongwiththe51seriesAVRmicrocontrollerdevelopmentanddesign.Keywords:AVRmicrocontroller;developmentboard;MCUBoard;ATmega16microcontroller;一課題名稱:51單片機最小系統(tǒng)的電路設計 二單片機最小系統(tǒng)的組成原理及作用：普遍來說， 單片機又稱單片微控制器， 是在一塊芯片中集成了CPU（ 中央處理器）、RAM（ 數(shù)據(jù)存儲器）、ROM（ 程序存儲器）、定時器/ 計數(shù)器和多種功能的I/O（ 輸入/ 輸出） 接口等一臺計算機所需要的基本功能部件，從而可以完成復雜的運算、邏輯控制、通信等功能。在這里，我們沒必要去找到明確的概念來解析什么是單片機，特別在使用C 語言編寫程序的時，不用太多的去了解單片機的內部結構以及運行原理等。從應用的角度來說，通過從簡單的程序入手，慢慢的熟悉然后逐步深入精通單片機。在簡單了解了什么是單片機之后，然后我們來構建單片機的最小系統(tǒng)，單片機的最小系統(tǒng)就是讓單片機能正常工作并發(fā)揮其功能時所必須的組成部分，也可理解為是用最少的元件組成的單片機可以工作的系統(tǒng)。對51 系列單片機來說， 最小系統(tǒng)一般應該包括： 單片機、時鐘電路、復位電路、輸入/ 輸出設備等三 CAD的發(fā)展前途：cad英文意思是computer Aided Design計算機輔助設計。機械、服裝、電氣、建筑等等個行業(yè)都能用一般所說的cad其實Autocad是美國auto公司開發(fā)的二維繪圖軟件，一般就用cad和別的三維軟件搞設計。cad的好處是縮短產(chǎn)品周期，節(jié)約原材料，三維cad軟件還能直觀的看出產(chǎn)品效果。四設計要求：1.設計出原理圖2.用DXP軟件畫出原理圖2.1DXP設計步驟第一步：新建一個PCB工程文件；（FileNewProjiectPCBProjiect）第二步：新建一個SCH原理圖文件；（右鍵單擊左欄工程名AddNewToProjiectSchmatic）第三步：新建一個PCB文檔（右鍵單擊工程名AddNewToProjiectPCB）第四步：保存工程跟原理圖，PCB文檔；（FileSaveProjiectAs）第五步：開始畫圖布線;（元件從庫Libarily調出）第六步：集體改標號；（ToolsAnnotateSchmatic）第七步：導入PCB文檔（DesigneUpdatePCBFromSchmatic）第八步：排布元件，限定圖紙尺寸，注釋信息；第九步：開始布線（采取手工布線，注意電氣連線走向，電磁干擾問題）第十步：開始敷銅（PlacePloygonPour）頂層敷銅底層敷銅第十一步：3D圖游覽（ViewSwitchTo3D）第十二步：導出元件清單（ReportBillofMaterials）3.用DXP軟件仿真出PCB板4.電路圖美觀大方五原理圖六CAD原理圖：七PCB圖：八總結通過做這次電氣制圖與電子線路CAD的課程設計，發(fā)現(xiàn)自己對Protel DXP軟件還不是很熟悉，導致制圖的時候不是那么得心應手。尤其是剛開始學這個軟件的時候，有時候有些原件需要找較長的時間，制圖出了問題也不知道該怎么解決。不過通過這段時間的學習，我對這個軟件的興趣越來越濃厚，主要是發(fā)現(xiàn)這個軟件比較好用，可以直接在軟件上看到仿真結果，這對我們在做實際的電路起一個指導作用。我希望在之后的學習中能多學和多用這個軟件，以此來填補自己在制圖方面的缺陷，并為以后的學習和工作打下堅實的基礎。參考文獻【1】池之恒.ProtelDXP電路原理圖與電路板設計教程.北京：海洋出版社，2004【2】李小堅.ProtelDXP電路設計與制版實用教程