北理工自動(dòng)化電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)2015

1、1電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師：肖烜 江澤民2015.92題綱1.任務(wù)和目的2.內(nèi)容和進(jìn)度安排3.評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)4.電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法5.選題分組要求6.選題介紹7.實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫31.任務(wù)和目的電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是繼電子技術(shù)理論和實(shí)驗(yàn)之后的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。任務(wù)是在學(xué)生掌握和具備基礎(chǔ)知識(shí)和單元電路設(shè)計(jì)能力之后，進(jìn)一步學(xué)習(xí)電子電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和實(shí)驗(yàn)方法，進(jìn)一步掌握EDA仿真設(shè)計(jì)工具，進(jìn)一步掌握常用儀器儀表應(yīng)用，著重培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，為以后從事電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用打好基礎(chǔ)。42.內(nèi)容和進(jìn)度安排內(nèi)容和進(jìn)度安排2.1 周一上午，4#252選題介紹。電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法介紹。實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫介紹。

2、分組（2人一組，各班自由結(jié)合）并確定選題（整 個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程老師不提供電路圖），針對(duì)選題方案教師現(xiàn)場(chǎng)答疑。52.2 周一下午，圖書(shū)館或網(wǎng)絡(luò) 查閱資料（充分利用圖書(shū)館及網(wǎng)上資源），認(rèn)真閱讀設(shè)計(jì)要求，根據(jù)技術(shù)指標(biāo)，進(jìn)行方案分析、論證計(jì)算，獨(dú)立完成設(shè)計(jì)完成選題方案與器件選型，按選題要求完成電路圖設(shè)計(jì)。62.3 周二上午，4#342 進(jìn)行EDA仿真，驗(yàn)證并修正設(shè)計(jì)，完善方案。 注：周二上午9點(diǎn)未能提供電路圖的同學(xué)不能進(jìn)行EDA仿真，不允許拷貝粘貼。 周二下午提供所需元器件清單。72.4 周三、周四和周五 4#252 硬件安裝、調(diào)試，達(dá)到選題的設(shè)計(jì)要求。2.5 課后完成報(bào)告撰寫及PCB圖的繪制（自學(xué)） 9月

3、26日下班前交王波老師，延期不收。83. 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（15%）認(rèn)真查閱資料，獨(dú)立完成選題方案與器件選型，按選題要求完成電路圖設(shè)計(jì)。（20%）獨(dú)立完成EDA仿真，驗(yàn)證并修正設(shè)計(jì)電路。（35%）獨(dú)立完成硬件安裝，調(diào)試。（20%）報(bào)告規(guī)范，內(nèi)容齊全，語(yǔ)句通順，錯(cuò)誤少。（5%）完成PCB圖的繪制，布局合理，器件連接正確。（5%）考勤及器件、設(shè)備的完好性。94.電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法 參考文獻(xiàn)：數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)李慶常主編，第10章數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般方法課題分析方案論證方案實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)仿真樣機(jī)研制104.1 課題分析 根據(jù)技術(shù)指標(biāo)的要求，弄清系統(tǒng)功能和性能要求，了解目前該領(lǐng)域中類似系統(tǒng)

4、所能達(dá)到的水平，查找有否有借鑒電路，如有，電路需經(jīng)何種改動(dòng)或電路參數(shù)需要哪些設(shè)計(jì)計(jì)算，電路性能即可達(dá)到指標(biāo)要求等。114.2 方案論證 按照系統(tǒng)總的要求，把電路劃分成若干個(gè)功能塊，從而得到系統(tǒng)框圖。每個(gè)框即是一個(gè)單元電路，按照系統(tǒng)性能指標(biāo)要求，規(guī)劃出各單元電路所要完成的任務(wù)，確定輸出與輸入的關(guān)系，決定單元電路的結(jié)構(gòu)。 經(jīng)過(guò)詳細(xì)的方案比較和論證，以技術(shù)上的可行性和較高的性能價(jià)格比為依據(jù)，最后選定方案。124.3 方案實(shí)現(xiàn) 電子系統(tǒng)（尤其是數(shù)字系統(tǒng)）的實(shí)現(xiàn)大致有以下幾種方法：采用通用的集成邏輯器件組成。采用單片微處理器作為核心實(shí)現(xiàn)。采用可編程邏輯器件PLD。設(shè)計(jì)功能完整的數(shù)字系統(tǒng)芯片。13采用通用

5、的集成邏輯器件進(jìn)行設(shè)計(jì)：熟悉集成電路的分類、特點(diǎn)，從而合理地選擇所用芯片。對(duì)所選各功能塊進(jìn)行應(yīng)用性設(shè)計(jì)時(shí)，正確設(shè)計(jì)計(jì)算外圍電路的參數(shù)，對(duì)于數(shù)字集成電路要特別注意正確處理各功能輸入端。要保證各功能塊協(xié)調(diào)一致地工作。144.4 系統(tǒng)仿真系統(tǒng)仿真就是利用計(jì)算機(jī)內(nèi)的EDA軟件（本次設(shè)計(jì)用Multisim 2001）對(duì)所設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行模擬仿真，這樣，可以事先驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性，排除錯(cuò)誤。系統(tǒng)仿真可以大大縮短設(shè)計(jì)時(shí)間，減少故障出現(xiàn)的可能性，提高系統(tǒng)的可靠性。154.5 樣機(jī)研制 樣機(jī)研制是設(shè)計(jì)完成后，按照設(shè)計(jì)加工制造的第一臺(tái)設(shè)備。它主要包括工藝設(shè)計(jì)以及安裝調(diào)試等內(nèi)容。 學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室大都是在邏輯實(shí)驗(yàn)箱上進(jìn)行，

6、驗(yàn)證是否達(dá)到任務(wù)書(shū)中各項(xiàng)要求。16安裝與調(diào)試安裝過(guò)程按照先局部后整機(jī)的原則。把系統(tǒng)劃分為若干功能塊，根據(jù)信號(hào)的流向逐塊裝調(diào)，使各功能塊都要達(dá)到各自技術(shù)指標(biāo)的要求，然后把它們連接起來(lái)進(jìn)行統(tǒng)調(diào)和系統(tǒng)測(cè)試。在局部電路調(diào)試中，要注意各信號(hào)輸入端的正確處理和恢復(fù)，一般不允許懸空，以便使調(diào)試工作順利進(jìn)行。17通常安裝調(diào)試工作的第一步：根據(jù)實(shí)驗(yàn)板或?qū)嶒?yàn)箱為設(shè)計(jì)者提供的使用面積和各元器件體積大小，畫(huà)出一張簡(jiǎn)單的裝配圖，以確定各元器件的實(shí)際位置，這對(duì)于后面的布線和調(diào)試工作是十分重要的。第二步：把元器件按照裝配圖指示的位置插入實(shí)驗(yàn)板或?qū)嶒?yàn)箱的面板上，然后進(jìn)行接線。18在接線時(shí)，應(yīng)首先連接各集成塊的電源線和地線，然

7、后插入外圍電路各元器件，最后完成各集成塊之間的信號(hào)連線。檢查接線確定無(wú)誤后方可通電。在安裝調(diào)試中常見(jiàn)的故障有3種，接錯(cuò)線、漏接線和邏輯設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，排除方法可利用“故障點(diǎn)跟蹤測(cè)試法”。19調(diào)試過(guò)程要借用示波器、萬(wàn)用表、邏輯筆等測(cè)試儀器。205. 選題分組要求交通燈控制器: 每班不多于6組出租車計(jì)價(jià)器： 不限制數(shù)字波形合成器: 每班不多于4組自擬題：用電子技術(shù)的設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)一個(gè)電子線路系統(tǒng)；設(shè)計(jì)系統(tǒng)難易程度不低于上述幾題，提交設(shè)計(jì)要求及設(shè)計(jì)方案。216. 選題介紹6.1 交通燈控制器（70分起評(píng)）6.2 出租車計(jì)價(jià)器（80分起評(píng)）6.3 數(shù)字波形合成器（60分起評(píng)）226.1 交通燈控制器6.1.1

8、 設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)一個(gè)交通燈控制器，控制主支兩個(gè)干道的交通燈，每干道均有紅、黃、綠三盞燈。23（1）滿足如圖所示的順序工作流程。24（2）滿足下圖所示的時(shí)序工作流程。25（3）主干道黃燈亮?xí)r，支干道紅燈以1Hz的頻率閃爍；支干道黃燈亮?xí)r，主干道紅燈以1Hz的頻率閃爍。（4） 主、支干道各信號(hào)燈亮?xí)r，需配合有時(shí)需配合有時(shí)間提示間提示，以數(shù)字顯示出來(lái)，方便行人與機(jī)動(dòng)車觀察。主、支干道各信號(hào)燈亮的時(shí)間均以每秒減“1”的計(jì)數(shù)方式工作，直至減到“0”后主支干道各信號(hào)燈自動(dòng)轉(zhuǎn)換。（5） 主、支干道綠燈、黃燈、紅燈亮的時(shí)間主、支干道綠燈、黃燈、紅燈亮的時(shí)間可以調(diào)整。可以調(diào)整。266.1.2 設(shè)計(jì)框圖276.1

9、.3 推薦器件清單74192（BCD同步加/減計(jì)數(shù)器）74244（八緩沖器/接收器）其他TTL常用器件286.2 出租車計(jì)價(jià)器6.2.1 設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)出租車自動(dòng)計(jì)費(fèi)器電路。（1）計(jì)費(fèi)器具有行車?yán)锍逃?jì)費(fèi)，等候時(shí)間計(jì)費(fèi)及起價(jià)等三部分。3位數(shù)碼管顯示最大金額為99.9（單位：元）。29（2）行車?yán)锍虇蝺r(jià)(*.00元)，等候時(shí)間單價(jià)(*.00元/5分鐘)及起價(jià)(*.00元)均可以由鍵盤輸入。 此實(shí)驗(yàn)中行車?yán)锍虇蝺r(jià)和等候時(shí)間單價(jià)均由開(kāi)關(guān)設(shè)置，起價(jià)由撥碼開(kāi)關(guān)（數(shù)字實(shí)驗(yàn)箱上配有此開(kāi)關(guān)）設(shè)置。30（3）先通過(guò)一個(gè)開(kāi)關(guān)和一按鈕將起步價(jià)置入，然后按下reset，計(jì)費(fèi)值清零并根據(jù)里程脈沖和等候脈沖計(jì)數(shù)（手工輸入

10、或接入實(shí)驗(yàn)箱的單脈沖）。（4）3位數(shù)碼管顯示每公里或每5分鐘刷新一次，實(shí)時(shí)地顯示當(dāng)前的費(fèi)用。31選做內(nèi)容選做內(nèi)容在各個(gè)按鈕和單刀雙擲開(kāi)關(guān)上做去抖動(dòng)電路使得電路的穩(wěn)定性能夠提高。326.3.2 設(shè)計(jì)原理 出租車自動(dòng)計(jì)費(fèi)是根據(jù)客戶用車的實(shí)際情況而自動(dòng)顯示車費(fèi)的數(shù)字儀表。儀表根據(jù)用車起價(jià)、行車?yán)锍逃?jì)費(fèi)及等候時(shí)間計(jì)費(fèi)三項(xiàng)，求得客戶用車的總費(fèi)用，通過(guò)數(shù)碼自動(dòng)顯示。 該自動(dòng)計(jì)費(fèi)電路包括行車?yán)锍逃?jì)費(fèi)電路、等候計(jì)費(fèi)電路、起價(jià)計(jì)費(fèi)電路、總費(fèi)用計(jì)算、計(jì)數(shù)譯碼及顯示電路等幾個(gè)部分。33行車?yán)锍逃?jì)費(fèi)電路將汽車行駛的里程數(shù)轉(zhuǎn)換成與之成正比的脈沖個(gè)數(shù)，然后由計(jì)數(shù)譯碼電路變成收費(fèi)金額，實(shí)驗(yàn)中可用一個(gè)脈沖源模擬。等候計(jì)費(fèi)電路

11、需將等候時(shí)間變成脈沖個(gè)數(shù)，且每個(gè)脈沖所表示的金額應(yīng)該與里程計(jì)費(fèi)等值。34起價(jià)計(jì)費(fèi)電路可以通過(guò)計(jì)數(shù)器的預(yù)置端直接進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)置，也可以按照當(dāng)量起價(jià)轉(zhuǎn)換成脈沖，向計(jì)數(shù)器輸入脈沖?？傎M(fèi)用為上述三種費(fèi)用之和，經(jīng)過(guò)譯碼器將總費(fèi)用在3位數(shù)碼管上顯示出來(lái)。35（1）總體設(shè)計(jì)方案 行車?yán)锍虜?shù)和等候數(shù)脈沖都是可以從外部輸入，也可以由內(nèi)部的晶振分頻產(chǎn)生。本實(shí)驗(yàn)設(shè)定：1）汽車每行駛10m產(chǎn)生一個(gè)脈沖，則1公里產(chǎn)生100個(gè)脈沖，行車?yán)锍藤M(fèi)用每公里刷新一次。2）汽車每等待5分鐘產(chǎn)生100個(gè)脈沖，等待計(jì)費(fèi)每5分鐘刷新一次。36輸入的時(shí)鐘經(jīng)過(guò)計(jì)數(shù)器，產(chǎn)生另外一個(gè)計(jì)費(fèi)脈沖。行車?yán)锍逃?jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器計(jì)費(fèi)脈沖行車?yán)锍虜?shù)脈沖行車?yán)锍虜?shù)脈

12、沖74LS273鎖存信號(hào)37 計(jì)費(fèi)計(jì)數(shù)器的輸出先接到鎖存器74LS273，然后接到數(shù)碼管的譯碼器上，再接7段數(shù)碼管，就可以顯示了。38（2）原理框圖計(jì)到100復(fù)位 2位BCD計(jì)數(shù)器鎖存信號(hào)行車?yán)锍虜?shù)脈沖里程單價(jià)比例系數(shù)行車計(jì)費(fèi)脈沖行車?yán)锍逃?jì)費(fèi)電路原理框框圖392位BCD計(jì)數(shù)器等候時(shí)間脈沖等候單價(jià)比例系數(shù) 等候計(jì)費(fèi)脈沖鎖存信號(hào)計(jì)到100復(fù)位等待時(shí)間計(jì)費(fèi)電路原理框圖40起價(jià)等候計(jì)費(fèi)脈沖行車計(jì)費(fèi)脈沖 總費(fèi)計(jì)數(shù)數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)鎖存數(shù)據(jù)譯碼總費(fèi)計(jì)費(fèi)及鎖存顯示電路原理框圖416.3.4 主要器件清單74LS273（鎖存器）雙擲開(kāi)關(guān)按鈕426.3.1 設(shè)計(jì)要求（1）設(shè)計(jì)一個(gè)具有高頻率穩(wěn)定度和高相位穩(wěn)定度的兩相

13、正弦信號(hào)源（2）正弦信號(hào)頻率f=400Hz（3）穩(wěn)定度f(wàn)/f10-46.3 數(shù)字波形合成器的設(shè)計(jì)43（4）兩相信號(hào)A、B間相差90（5）相位誤差3 （5）幅值 =5V 0.2V（6）正弦信號(hào)非線性失真系數(shù)1%446.4.2 設(shè)計(jì)原理參見(jiàn)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)李慶常主編第10章數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)之“數(shù)字波形合成器的設(shè)計(jì)”。首先把要合成的正弦波的一個(gè)周期分為N等分，用具有N個(gè)階梯的正弦波來(lái)逼近所要求的正弦波。N越大，其逼近程度越好，但同時(shí)電路實(shí)現(xiàn)也越復(fù)雜。所以要綜合考慮這兩方面的因素，根據(jù)技術(shù)指標(biāo)的要求，合理選擇N值。45數(shù)字波形合成器的首要任務(wù)就是合成這種階梯波，然后通過(guò)LPF把其中的高次諧波分量濾除，就獲

14、得了所需正弦波。466.4.3 主要器件uA741其他TTL或CMOS器件477. 實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫 實(shí)驗(yàn)報(bào)告是對(duì)實(shí)驗(yàn)工作整理后寫出的簡(jiǎn)單扼要的書(shū)面報(bào)告。整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果和撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告是做完實(shí)驗(yàn)后最基本的工作，它可以使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中獲得的感性知識(shí)進(jìn)行全面總結(jié)并可提高到理性認(rèn)識(shí)，知道已取得的結(jié)果，了解尚未解決的問(wèn)題和實(shí)驗(yàn)尚須注意的事項(xiàng)，并提供有價(jià)值的資料。書(shū)寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的過(guò)程是學(xué)生用所學(xué)基本理論對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析綜合，獨(dú)立分析和解決問(wèn)題，準(zhǔn)確地進(jìn)行科學(xué)表達(dá)的過(guò)程。487. 實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫 書(shū)寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的過(guò)程是學(xué)生用所學(xué)基本理論對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析綜合，獨(dú)立分析和解決問(wèn)題，準(zhǔn)確地進(jìn)行科學(xué)表達(dá)的過(guò)程。 不允

15、許抄襲（同組之間也不允許）。一旦發(fā)現(xiàn)，不允許抄襲（同組之間也不允許）。一旦發(fā)現(xiàn)，課程設(shè)計(jì)成績(jī)不及格。課程設(shè)計(jì)成績(jī)不及格。497.1 實(shí)驗(yàn)報(bào)告的一般組成實(shí)驗(yàn)名稱報(bào)告人及時(shí)間 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)要求 實(shí)驗(yàn)儀器、器件50課題分析及方案論證課題分析及方案論證EDAEDA仿真分析仿真分析調(diào)試與結(jié)果分析調(diào)試與結(jié)果分析 總結(jié)與體會(huì)總結(jié)與體會(huì)參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)附錄附錄 517.2 實(shí)驗(yàn)名稱每篇實(shí)驗(yàn)報(bào)告都有自己的名稱，即標(biāo)題。實(shí)驗(yàn)名稱應(yīng)該簡(jiǎn)潔、鮮明、準(zhǔn)確。7.3 報(bào)告人及時(shí)間實(shí)驗(yàn)報(bào)告者姓名、班級(jí)、學(xué)號(hào)、同組同學(xué)姓名和實(shí)驗(yàn)日期。 527.4 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?為什么要進(jìn)行此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)？實(shí)驗(yàn)所要達(dá)到的預(yù)期結(jié)果或者是實(shí)驗(yàn)的追求目標(biāo)。要短

16、小精悍，簡(jiǎn)明扼要。7.5 實(shí)驗(yàn)要求實(shí)驗(yàn)要求也要簡(jiǎn)練、明確；列出設(shè)計(jì)要求。537.6 實(shí)驗(yàn)儀器、器件列出實(shí)驗(yàn)所需的儀器設(shè)備以及使用的主要器件清單。7.7 課題分析及方案論證根據(jù)課題設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行方案論證與選擇，闡述原理組成、各組成模塊的實(shí)現(xiàn)方式及重要器件參數(shù)確定的依據(jù)與分析。547.8 EDA仿真分析繪制電路圖，針對(duì)主要組成模塊及整個(gè)電路闡述EDA仿真結(jié)果，并對(duì)其進(jìn)行分析說(shuō)明。7.9 調(diào)試與結(jié)果分析描述硬件安裝調(diào)試過(guò)程，對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析（以圖、表等形式），說(shuō)明指標(biāo)達(dá)到情況，對(duì)未完成功能或指標(biāo)進(jìn)行分析說(shuō)明，對(duì)電路可改進(jìn)部分及存在的缺陷進(jìn)行分析。557.10 總結(jié)與體會(huì)總結(jié)是實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論分析的邏輯發(fā)

17、展，是課題解決的答案，是全篇論文的歸宿。 通過(guò)此次實(shí)驗(yàn)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，談?wù)劥舜螌?shí)驗(yàn)的收獲與體會(huì)，對(duì)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)提出建議。567.11 參考文獻(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告有啟示或幫助的參考文獻(xiàn)應(yīng)當(dāng)列出。 7.12 附錄如果需要，附上整個(gè)課題的電路圖或部分測(cè)試數(shù)據(jù)。報(bào)告格式、編號(hào)及參考文獻(xiàn)格式參見(jiàn)學(xué)校教務(wù)處本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文撰寫要求。 57第10章 數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)58目 錄10.1 數(shù)字系統(tǒng)概述 1）數(shù)字系統(tǒng)的組成 2）數(shù)字系統(tǒng)的研制過(guò)程 10.2 數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般方法 10.3 數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例 1）數(shù)字波形合成器的設(shè)計(jì) 2）浮點(diǎn)頻率計(jì)的設(shè)計(jì) 5910.1 數(shù)字系統(tǒng)概述10.1.1 數(shù)字系統(tǒng)的組成 數(shù)字系統(tǒng)通常包括

18、輸入、輸出、信息處理與控制等部分 。 外部外部輸入輸入輸入輸入電路電路處理與處理與控制控制輸出輸出電路電路對(duì)象對(duì)象負(fù)載負(fù)載6010.1.2 數(shù)字系統(tǒng)的研制過(guò)程 數(shù)字系統(tǒng)的研制過(guò)程一般如下圖所示擬擬訂訂性性能能指指標(biāo)標(biāo)方方案案設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)與與修修改改工工藝藝設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)樣樣機(jī)機(jī)研研制制試試生生產(chǎn)產(chǎn)鑒鑒定定批批量量生生產(chǎn)產(chǎn)選選題題61 選題：即根據(jù)客觀需求提出研制課題。 擬訂性能指標(biāo)：就是要根據(jù)實(shí)際的需要，并充分考慮當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r，提出對(duì)系統(tǒng)主要性能指標(biāo)的要求。 方案設(shè)計(jì)：指從接到任務(wù)書(shū)一直到樣機(jī)研制成功的整個(gè)過(guò)程。 工藝設(shè)計(jì)：主要包括印制電路板的設(shè)計(jì)與制作，系統(tǒng)各部件間的連接設(shè)計(jì)，接線圖以及

19、機(jī)箱的加工制造等。10.1.2 數(shù)字系統(tǒng)的研制過(guò)程 62 樣機(jī)研制：對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行安裝調(diào)試，進(jìn)一步完善系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 試生產(chǎn)：樣機(jī)研制成功后，可根據(jù)實(shí)際情況試生產(chǎn)若干臺(tái)，交使用單位使用，并提出使用意見(jiàn)，為下一步鑒定工作做準(zhǔn)備。 最后才能正式投入生產(chǎn)。10.1.2 數(shù)字系統(tǒng)的研制過(guò)程 6310.2 數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般方法 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)沒(méi)有一成不變的規(guī)定步驟，它往往與設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)、興趣、愛(ài)好等密切相關(guān)。 總體來(lái)說(shuō)可歸納為如圖所示的5個(gè)步驟。 課題課題分析分析方案方案論證論證方案方案實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)系統(tǒng)仿真仿真樣機(jī)樣機(jī)研制研制64 課題分析：根據(jù)技術(shù)指標(biāo)的要求，做好充分的調(diào)查研究，弄清系統(tǒng)所要求的功能和性能指

20、標(biāo)，以及目前該領(lǐng)域中類似系統(tǒng)所能達(dá)到的水平，對(duì)課題的可行性做出判斷。 10.2.1 課題分析6510.2.2 方案論證 （1）按照系統(tǒng)總的要求，得到系統(tǒng)框圖。 （2）每個(gè)框即是一個(gè)單元電路，按照系統(tǒng)性能指標(biāo)要求，規(guī)劃出各單元電路所要完成的任務(wù)，確定輸出與輸入的關(guān)系，決定單元電路的結(jié)構(gòu)。 （3）由系統(tǒng)框圖到單元電路的具體結(jié)構(gòu)應(yīng)是多解的，應(yīng)該經(jīng)過(guò)較為詳細(xì)的方案比較和論證，以技術(shù)上的可行性和較高的性能價(jià)格比為依據(jù)。 （4）最后選定方案。 6610.2.3 方案實(shí)現(xiàn)數(shù)字系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)大致有以下幾種方法：1）采用通用的集成邏輯器件組成。 傳統(tǒng)的方法，實(shí)際應(yīng)用比較廣泛。2）采用單片微處理器作為核心實(shí)現(xiàn)。 所用

21、器件少，使用靈活，也得到廣泛應(yīng)用。6710.2.3 方案實(shí)現(xiàn)3）采用可編程邏輯器件PLD。 設(shè)計(jì)的系統(tǒng)體積小、功耗低、可靠性高、易于進(jìn)行修改等，已成為當(dāng)今實(shí)現(xiàn)數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的首選方案。4）設(shè)計(jì)功能完整的數(shù)字系統(tǒng)芯片。68 第一種方法的要點(diǎn)是： （1）熟悉目前數(shù)字或模擬集成電路的分類、特點(diǎn)，合理地選擇所用芯片，方便地實(shí)現(xiàn)各功能塊的要求，并且工作可靠、價(jià)格低廉。 （2）對(duì)所選各功能塊進(jìn)行應(yīng)用性設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)集成電路的技術(shù)要求和功能塊應(yīng)完成的任務(wù)，正確設(shè)計(jì)計(jì)算外圍電路的參數(shù)，對(duì)于數(shù)字集成電路要特別注意正確處理各功能輸入端。10.2.3 方案實(shí)現(xiàn)6910.2.3 方案實(shí)現(xiàn) （3）要保證各功能塊協(xié)調(diào)一致地工作。 主要通過(guò)控制器來(lái)完成，控制器通常由移位寄存器或計(jì)數(shù)器構(gòu)成的脈沖分配器（又稱節(jié)拍發(fā)生器）來(lái)組成。 對(duì)該控制器的要求是嚴(yán)格的，不允許有競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)和過(guò)渡干擾脈沖出現(xiàn)，以免發(fā)生控制失誤。因?yàn)檫@一原因，控制器多采用扭環(huán)形計(jì)數(shù)器來(lái)構(gòu)成。7010.2.4 系統(tǒng)仿真 系統(tǒng)仿真就是利用計(jì)算機(jī)內(nèi)的EDA軟件對(duì)所設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行模擬仿真，這樣，可以事先驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性，排除錯(cuò)誤。 系統(tǒng)仿真可以大大縮短設(shè)