eda作業(yè)主要內(nèi)容

eda一、如圖1所示，電路為二級(jí)電壓串聯(lián)負(fù)反饋的放大電路，其中Vs為VAC/SOURCE，其屬性設(shè)置為默認(rèn)值。三極管Q2N3904的模型參數(shù)為默認(rèn)值。試用EWB軟件作如下的分析：（1）求直流工作點(diǎn)；（2）求無(wú)負(fù)反饋（即無(wú)電阻Rf）時(shí)的輸入電阻、輸出電阻、電壓增益和上限截止頻率；（3）當(dāng)電阻Rf分別為6.2k、15k和30k時(shí)的反饋深度，并總結(jié)反饋深度對(duì)放大電路性能的影響。（25分）Ib=1.11uA,Ic=126.121uA,Uce=11.242；Af=2.947V/986.945mV=3反饋深度1+AF=A/Af；由上可得：Af減小二級(jí)電壓串聯(lián)負(fù)反饋：Ri=Ri/(1+Af);Ro=Ro*(1+Af);使的Ri減小Ro增大;二、設(shè)計(jì)題。設(shè)計(jì)一個(gè)水溫控制系統(tǒng)。（40分）基本要求：一升水由1kW的電爐加熱，要求水溫可以在一定范圍內(nèi)由人工設(shè)定，并能在環(huán)境溫度降低時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整，以保持設(shè)定的溫度基本不變。達(dá)到的性能指標(biāo)：溫度設(shè)定范圍：40～90℃，最小區(qū)分度為1℃；控制精度：溫度控制的靜態(tài)誤差≤1℃；用十進(jìn)制數(shù)碼顯示實(shí)際水溫；能打印實(shí)測(cè)水溫值；具有通信能力，可接收其他數(shù)據(jù)設(shè)備發(fā)來(lái)的命令，或?qū)⒔Y(jié)果傳送到其他數(shù)據(jù)設(shè)備。完成作業(yè)的要求：根據(jù)課堂講授的設(shè)計(jì)方法完成本題；給出設(shè)計(jì)步驟和說(shuō)明查閱相關(guān)資料，畫出原理框圖按照題目的功能要求，設(shè)計(jì)并畫出完整的原理圖（利用畫圖軟件），并給出元器件選用說(shuō)明。完成PCB圖的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)步驟：1使用數(shù)字溫度傳感器DS18B20檢測(cè)溫度，內(nèi)含AD轉(zhuǎn)換器，因此線路連接十分簡(jiǎn)單，它無(wú)需其他外加電路，直接輸出數(shù)字量，可直接與單片機(jī)通信，讀取測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)，電路十分簡(jiǎn)單，它能夠達(dá)到0.5℃的固有分辨率，使用讀取溫度暫存寄存器的方法還能達(dá)到0.2℃以上精度，應(yīng)用方便。2固態(tài)繼電器控制加熱器工作，固態(tài)繼電器使用非常簡(jiǎn)單，而且沒(méi)有觸點(diǎn)，無(wú)需外加光耦，自身就可以實(shí)現(xiàn)電氣隔離，還可以頻繁動(dòng)作?？梢允褂妙愃苝wm的方式，通過(guò)控制固態(tài)繼電器的開(kāi)，斷時(shí)間比來(lái)達(dá)到控制加熱器功率的目的，適合功率不大精度不高，簡(jiǎn)易水溫控制系統(tǒng)。3給系統(tǒng)加一個(gè)微型打印機(jī)，由單片機(jī)控制打印機(jī)工作，但這樣單片機(jī)軟件能打印實(shí)測(cè)水溫值。系統(tǒng)框圖串口通訊部分電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求控制系統(tǒng)能同PC聯(lián)機(jī)通信，以利用PC圖形處理能力打印顯示溫度曲線以及下載程序。由于AT89S52串行口電平和PC不一致，AT89S52的I/O為TTL電平，PC串行口為RS232電平利用單片機(jī)片內(nèi)串行口外加邏輯電平轉(zhuǎn)換電路組成RS-232C標(biāo)準(zhǔn)接口以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)相互通道的擴(kuò)展，邏輯電平轉(zhuǎn)換電路采用了一片專用芯片MAX232，外加少量電容即可完成TTL到RS-232或RS-232到TTL的邏輯電平轉(zhuǎn)換。RS-232C是美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)EIA（ElectronicIndustryAssociation）制定的一種串行物理接口標(biāo)準(zhǔn)。RS是英文“推薦標(biāo)準(zhǔn)”的縮寫，232為標(biāo)識(shí)號(hào)，C表示修改次數(shù)。RS-232-C總線標(biāo)準(zhǔn)設(shè)有25條信號(hào)線，包括一個(gè)主通道和一個(gè)輔助通道。電平標(biāo)準(zhǔn)：3--15V＝“0”，－3--－15V＝“1”。UART模塊提供了一個(gè)全雙工標(biāo)準(zhǔn)通信口，用于完成AT89S52與外設(shè)之間的串行通信。根據(jù)RS-232的標(biāo)準(zhǔn)，AT89S52單片機(jī)也是按照字節(jié)傳輸數(shù)據(jù)的。數(shù)碼顯示電路數(shù)碼管作為單片機(jī)系統(tǒng)最為常用的輸出器件，在顯示時(shí)可以由數(shù)字和少量字母組合完成輸出功能的系統(tǒng)中應(yīng)用十分方便。AT89S52最小系統(tǒng)以及一個(gè)四位共陰數(shù)碼管，DIG0、DIG1、DIG2、DIG3分別與單片機(jī)的P21、P22、P23、P24相連，每一個(gè)都擁有一個(gè)共陰的位選端。從而可以通過(guò)單片機(jī)選通所需顯示的數(shù)碼管。SegA--SegDp口傳輸要顯示的數(shù)據(jù)，利用其串/并轉(zhuǎn)換功能，送入數(shù)碼管顯示。在此外接了一個(gè)10K的排阻來(lái)保護(hù)LED。數(shù)碼管顯示電路 第三題、利用VHDL原理設(shè)計(jì)13進(jìn)制和24進(jìn)制計(jì)數(shù)器，并在開(kāi)發(fā)系統(tǒng)軟件進(jìn)行仿真，給出仿真結(jié)果。（20分libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;useieee.std_logic_unsigned.all;ENTITYthireteencoutISPORT(clk,reset,enable:INstd_logic;count:OUTstd_logic_vector(3downto0));ENDthireteencout;ARCHITECTUREcounterOFthireteencoutISSIGNALcount_int:std_logic_vector(0to3);BEGINPROCESS(clk,reset)BEGINWAITUNTILrising_edge(clk);IFreset='1'THENcount_int<=(OTHERS=>'0');ELSIFenable='1'THENIF(count_int="1100")THENcount_int<="0000";ELSEcount_int<=count_int+1;--ELSE--NULL;--IF(count_int="1001")THEN--count_int<="0000";ENDIF;ENDIF;ENDPROCESS;count<=count_int;--IF(reset='0')then--q<="0000";---ELSIF(clk'eventandclk='1')THEN--q<=q1;--IF(q<="1001")then--q<="0000";---ENDIF;--IF(reset<='1')THEN--q<="00";--ELSIF--waituntil(clk'eventandclk='1');--WAITUNTIL(clk'EVENTANDclk='1');--WAITUNTIL(clock'EVENTANDclock='1');--q<=q'1';--endif;--count<=q;--WAITUNTILclock='1';--if(clock'eventandclock='1')then--WAITUNTILrising_edge(clock);--clock'eventandclock='1';--count<=0;--WAITUNTIL(clock'EVENTANDclock='1');--WAITriseedgeclock='1';--if(clock'eventandclock='1')then--WAITUNTILrising_edge(clock);--count<=1;--WAITUNTIL(clock'EVENTANDclock='1');--WAITUNTILclock='1';--if(clock'eventandclock='1')then--WAITUNTILrising_edge(clock);--count<=2;--endif;--endif;--endif;--ENDPROCESS;ENDcounter;libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;useieee.std_logic_unsigned.all;ENTITYthireteencoutISPORT(clk,reset,enable:INstd_logic;count:OUTstd_logic_vector(7downto0));ENDthireteencout;ARCHITECTUREcounterOFthireteencoutISSIGNALcount_int:std_logic_vector(0to7);BEGINPROCESS(clk,reset)BEGINWAITUNTILrising_edge(clk);IFreset='1'THENcount_int<=(OTHERS=>'0');ELSIFenable='1'THENIF(count_int="00010111")THENcount_int<="00000000";ELSEcount_int<=count_int+1;--ELSE--NULL;--IF(count_int="00010111")THEN--count_int<="00000000";ENDIF;ENDIF;ENDPROCESS;count<=count_int;--IF(reset='0')then--q<="00000000";---ELSIF(clk'eventandclk='1')THEN--q<=q1;--IF(q<="00010111")then--q<="00000000";---ENDIF;--IF(reset<='1')THEN--q<="00";--ELSIF--waituntil(clk'eventandclk='1');--WAITUNTIL(clk'EVENTANDclk='1');--WAITUNTIL(clock'EVENTANDclock='1');--q<=q'1';--endif;--count<=q;--WAITUNTILclock='1';--if(clock'eventandclock='1')then--WAITUNTILrising_edge(clock);--clock'eventandclock='1';--count<=0;--WAITUNTIL(clock'EVENTANDclock='1');--WAITriseedgeclock='1';--if(clock'eventandclock='1')then--WAITUNTILrising_edge(clock);--count<=1;--WAITUNTIL(clock'EVENTANDclock='1');--WAITUNTILclock='1';--if(clock'eventandclock='1')then--WAITUNTILrising_edge(clock);--count<=2;--endif;--endif;--endif;--ENDPROCESS;ENDcounter;談?wù)勀銓?duì)《電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化》的理解（不少于200字）。（15分）EDA技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)由淺到深的過(guò)程。20世紀(jì)70年代，隨著中小規(guī)模集成電路的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，傳統(tǒng)的手工制圖設(shè)計(jì)印刷電路板和集成電路的方法已無(wú)法滿足設(shè)計(jì)精度和效率的要求，因此工程師們開(kāi)始進(jìn)行二維平面圖形的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，以便把人們從繁雜、機(jī)械的版圖設(shè)計(jì)工作中解脫出來(lái)，這就產(chǎn)生了第一代EDA工具。到了80年代，為了適應(yīng)電子產(chǎn)品在規(guī)模和制作上的需要，隨之出現(xiàn)了以計(jì)算機(jī)仿真和自動(dòng)布線為核心技術(shù)的第二代EDA技術(shù)。其特點(diǎn)是以軟件工具為核心，通過(guò)這些軟件完成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的設(shè)計(jì)、分析、生產(chǎn)、測(cè)試等各項(xiàng)工作。90年代后，EDA技術(shù)繼續(xù)發(fā)展，出現(xiàn)了以高級(jí)語(yǔ)言描述、系統(tǒng)級(jí)仿真和綜合技術(shù)為特征的第三代EDA技術(shù)。它的出現(xiàn)，極大地提高了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的效率，使廣大的電子設(shè)計(jì)師開(kāi)