2012屆畢業(yè)論文-王丹打印new

1、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）材料題 目： 低壓低功耗CMOS運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)學(xué)生姓名： 徐莎 學(xué)生學(xué)號(hào)： 10080401 系 別： 電氣信息工程學(xué)院 專 業(yè)： 通信工程 屆 別： 2014屆 指導(dǎo)教師： 張水鋒 二、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告課題研究目的本課題主要研究，編碼器MC145026和解碼器MC145027的應(yīng)用。隨著機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化程度的提高，編碼器，解碼器產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣泛，客戶已不再滿足于編碼器僅能將物理的旋轉(zhuǎn)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，還要求編碼器集成度更高，產(chǎn)品更加耐用，并且希望能在絕對(duì)值編碼器中出現(xiàn)更豐富的接口方式，使更多的設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能化。編碼器，解碼器在OEM市場(chǎng)的應(yīng)用比例較高，主要應(yīng)用于

2、機(jī)床、電梯、伺服電機(jī)配套、紡織機(jī)械、包裝機(jī)械、印刷機(jī)械、起重機(jī)械等行業(yè)。編解碼器的發(fā)展，不僅是為了拉動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，它關(guān)系到了科技、教育、環(huán)境等眾多方面。例如在風(fēng)電行業(yè)中使用編解碼器對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)，編解碼器起到了對(duì)新能源（非常規(guī)能源）的開(kāi)發(fā)利用的作用，有效的保護(hù)了環(huán)境并解決了資源匱乏等問(wèn)題。編解碼器產(chǎn)品隨著光電技術(shù)的發(fā)展，正朝著高精度、小體積、非接觸與網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)傳送的方向發(fā)展，未來(lái)10年中，編解碼器會(huì)經(jīng)歷產(chǎn)品更加成熟，且更多技術(shù)嫁接的發(fā)展過(guò)程。課題研究計(jì)劃第一步: 查閱收集資料 第二步：擬定設(shè)計(jì)計(jì)劃 第三步：確定設(shè)計(jì)方案 第四步：完成整個(gè)課題的設(shè)計(jì) 第五步：調(diào)式檢測(cè)設(shè)計(jì)的模塊 第六步：準(zhǔn)

3、備答辯本課題研究現(xiàn)狀（需附適量參考文獻(xiàn)）隨著現(xiàn)代通信技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，多媒體信息己成為人類獲取信息的最主要載體，多媒體應(yīng)用技術(shù)也成為學(xué)術(shù)領(lǐng)域和業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)。諸如視頻會(huì)議、數(shù)字存儲(chǔ)媒體、電視廣播、網(wǎng)絡(luò)流媒體、遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程監(jiān)控等應(yīng)用，對(duì)更高質(zhì)量的多媒體信息服務(wù)提出了越來(lái)越迫切的需求。眾所周知，人類獲取的信息中70來(lái)自于視覺(jué)。為了滿足人類日益增長(zhǎng)的高質(zhì)量多媒體信息需求，需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題是視頻信息激增帶來(lái)的傳輸和存儲(chǔ)的問(wèn)題。通常解決這個(gè)問(wèn)題有兩種途徑：一是提供更大的網(wǎng)絡(luò)帶寬和存儲(chǔ)介容量、一是提高視頻信息的壓縮效率。第一種方案需要大量的設(shè)備投入，成本太高。第二種方案則需要

4、開(kāi)發(fā)具有更高壓縮效率的視頻編碼技術(shù)，然后更換編碼端和解碼端設(shè)備以支持新的視頻編碼技術(shù)，或者升級(jí)現(xiàn)有終端設(shè)備的軟以支持新的視頻編碼技術(shù)。高質(zhì)量的多媒體通信終端設(shè)備，無(wú)疑是滿足人類高質(zhì)量視頻需求的很好選擇。以往基于通用PC的視頻編解碼器雖然軟件實(shí)現(xiàn)比較容易，但專用性不強(qiáng)，而且實(shí)現(xiàn)效率比較低。目前，在實(shí)際應(yīng)用中，基于數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的視頻編解碼器越來(lái)越多。DSP是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的微處理器，其內(nèi)部具有專門(mén)的硬件乘法器，廣泛采用流水線操作，且提供了特殊的DSP指令，可用來(lái)快速的實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號(hào)處理算法?；贒SP的視頻編解碼器應(yīng)用比較靈活，開(kāi)發(fā)周期短，而且易于升級(jí)和更新。同時(shí)DSP具有以下優(yōu)點(diǎn)

5、：1.受溫度、環(huán)境等外部因素影響小； 2.容易實(shí)現(xiàn)集成；VLSI 3.可以分時(shí)復(fù)用，共享處理器； 4.方便調(diào)整處理器的系數(shù)實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)濾波； 5.可實(shí)現(xiàn)模擬處理不能實(shí)現(xiàn)的功能：線性相位、多抽樣率處理、級(jí)聯(lián)、易于存儲(chǔ)等。但是在本課題中我采取MC145026/27來(lái)完成編解碼操作，因?yàn)槠浼啥雀?、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠，價(jià)格便宜，適合于鍛煉大學(xué)生的動(dòng)手能力。該芯片主要是用于簡(jiǎn)易的無(wú)線收發(fā)系統(tǒng)，符合專業(yè)要求。一、 編碼編碼理論主要研究信息編碼的有效方式，使得檢錯(cuò)和糾錯(cuò)可以實(shí)現(xiàn)，研究目的不僅是要找出擁有好特性的編碼，同時(shí)要具有在實(shí)踐中容易實(shí)現(xiàn)的編碼和解碼算法，歸根結(jié)底，是尋找接近信道容量的實(shí)用信道編碼。20

6、世紀(jì)40年代，R.Hamming第一次提出了實(shí)用的差錯(cuò)控制編碼方案，從此，編碼技術(shù)從理論走向?qū)嵺`，對(duì)編碼理論的發(fā)展起到了極大的推動(dòng)作用。之后，科學(xué)家一直在研究更加合理的編碼方法。一直到1993年，法國(guó)教授C.Berrou和A.Glavieux提出了一種新的信道編碼方案Turbo碼。該碼很好地應(yīng)用了Shannon定理中的隨機(jī)碼、解碼條件，因此獲得了幾乎接近Shannon 理論極限的性能。Turbo 碼又被稱為并行級(jí)聯(lián)卷積碼，它較好地將卷積碼和隨機(jī)交織器結(jié)合在一起，不僅實(shí)現(xiàn)了隨機(jī)編碼的思想，而且通過(guò)交織器實(shí)現(xiàn)了由短碼構(gòu)造長(zhǎng)碼的方法，并且采用軟輸出迭代譯碼來(lái)逼近最大似然譯碼。Tuobo碼的出現(xiàn)，在編

7、碼界產(chǎn)生了轟動(dòng)，被認(rèn)為是編碼理論的巨大進(jìn)展，改變了人們?cè)O(shè)計(jì)信道碼的傳統(tǒng)觀點(diǎn)，從此編碼理論研究進(jìn)入了新的階段。編碼器是將信號(hào)（如比特流）或數(shù)據(jù)進(jìn)行編制、轉(zhuǎn)換為可用以通訊、傳輸和存儲(chǔ)的信號(hào)形式的設(shè)備。隨著機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化程度的提高，編碼器產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣泛，客戶已不再滿足于編碼器僅能將物理的旋轉(zhuǎn)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，還要求編碼器集成度更高，產(chǎn)品更加耐用，并且希望能在絕對(duì)值編碼器中出現(xiàn)更豐富的接口方式，使更多的設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能化。目前整個(gè)工業(yè)市場(chǎng)中生產(chǎn)安全及通信安全越來(lái)越被重視，國(guó)家層面也開(kāi)始對(duì)產(chǎn)品的安全性能提出要求，編碼器在安全標(biāo)準(zhǔn)方面也有相應(yīng)規(guī)范，但由于國(guó)內(nèi)編碼器市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品技術(shù)要求相對(duì)較低，客戶對(duì)

8、中低端產(chǎn)品更為青睞。二、解碼解碼就是用特定方法把數(shù)碼還原成它所代表的內(nèi)容或?qū)㈦娒}沖信號(hào)、光信號(hào)、無(wú)線電波等轉(zhuǎn)換成它所代表的信息、數(shù)據(jù)等的過(guò)程。解碼在無(wú)線電技術(shù)和通訊等方面廣泛應(yīng)用。編碼器（encoder），是一種輸入模擬視頻信號(hào)并將它轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)格式，以進(jìn)一步壓縮和傳輸?shù)挠布?軟件設(shè)備。像視頻的mpeg4，音頻的mp3，ac3，dts等，這些編碼器可以將原始數(shù)據(jù)壓縮存放，剛才都是常用的編碼格式，還有些專業(yè)的編碼格式，一般家庭基本不會(huì)用到。為了在家用設(shè)備或者電腦上重放這些視頻和音頻則需要用到解碼軟件，一般稱為插件。比如mpeg4解碼插件ffdshow，ac3解碼插件ac3fliter等。只有裝

9、了各種解碼插件你的電腦才能重放這些圖像和聲音。三、芯片介紹MC145026專用編碼芯片是摩托羅拉公司生產(chǎn)的一種新穎的CMOS數(shù)字集成電路，該芯片由時(shí)鐘振蕩器、分頻器、地址編碼電路等幾部分構(gòu)成，外圍電路簡(jiǎn)單，編碼方式是以不同寬度的脈沖組合來(lái)表征不同的地址碼。具有較強(qiáng)的抗干擾能力，它通常與專用解碼芯片MC145027配合使用，MC145026采用編碼方式將信號(hào)輸出，再通過(guò)MC145027譯碼輸出，是實(shí)現(xiàn)數(shù)字遙控的關(guān)鍵部件己廣泛應(yīng)用于火災(zāi)、防盜等報(bào)警系統(tǒng)，無(wú)繩電話，樓宇對(duì)講系統(tǒng)，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，單總線控制系統(tǒng)等領(lǐng)域。MC145026有5位地址(A1/D1-A5/D5)4位數(shù)據(jù)(A6/D6-A9/D

10、9)輸入端(每位均可開(kāi)路輸入但數(shù)據(jù)位開(kāi)路輸入被默認(rèn)為1)以串行方式按5位地址十4位數(shù)據(jù)的順序輸出編碼，對(duì)每編碼都重復(fù)發(fā)送兩次。片內(nèi)含有RC型時(shí)鐘振蕩器，無(wú)需外接鐘發(fā)生器。MC145027有5位地址(Al-A5)輸人端和4位數(shù)據(jù)（D1-D4)輸出端，能對(duì)接收的串行數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼并具有糾錯(cuò)功能。兩芯片的工作電壓較寬均為45l8v_靜態(tài)工作電流分別為零幾微安和幾百微安。1 張專成,鄧輝宇,徐勇. 集成編碼器MC145026的頻率控制技術(shù)J. 電子技術(shù)應(yīng)用, 1997, (10) . 2 王欣. 電動(dòng)車(chē)的遙控系統(tǒng)設(shè)計(jì)J. 考試周刊, 2007, (22) . 3 瞿貴榮. MC145000系列多路數(shù)字編

11、譯碼器及應(yīng)用J. 實(shí)用無(wú)線電, 1997, (01) . 4 張震強(qiáng). UM3758-108A編/解碼器及與單片機(jī)的接口技術(shù)J. 西北輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào), 1999, (03) . 5 周家勤. 新型編譯碼器的應(yīng)用J. 電子技術(shù), 1991, (09) . 6 李建中,熊?chē)?guó)慶. 利用編碼器對(duì)單片機(jī)中斷功能的擴(kuò)展設(shè)計(jì)J. 陜西工學(xué)院學(xué)報(bào), 2000, (03) . 7 李傳鴻,許桂芬,王敏. 用優(yōu)先權(quán)編碼器74LS148擴(kuò)展MC57單片機(jī)外中斷源并實(shí)現(xiàn)多級(jí)中斷嵌套J. 牡丹江師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 1997, (02) . 8 李明偉，金喜平. 單片機(jī)與編譯碼IC的接口設(shè)計(jì)J. 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)

12、報(bào), 1995, (02) . 9 王興仁,楊新民. 單片機(jī)的無(wú)線數(shù)據(jù)通信J. 微型機(jī)與應(yīng)用, 1994, (08) . 10 戴培森. 我國(guó)煤礦開(kāi)采技術(shù)發(fā)展方向的探討J. 華商, 2007, (17) . 11 李中山. MC145026和MC145027編譯碼器多路遙控系統(tǒng)傳輸速率的計(jì)算J. 電子技術(shù)應(yīng)用, 1997, (03) . 12 馬福祿 ,周召發(fā). 用MC145026/27實(shí)現(xiàn)多機(jī)并口無(wú)線通信J. 國(guó)外電子元器件, 2002, (02) . 13 孔令成,何江南. 編碼解碼器MC145026-MC145028及其在火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)中的應(yīng)用J. 消防技術(shù)與產(chǎn)品信息, 1997, (10

13、) . 14 李中山. 用單片機(jī)與MC145027譯碼器實(shí)現(xiàn)多路數(shù)據(jù)通信J. 煤礦自動(dòng)化, 1998, (02) . 15 黃靖華. 基于MCl45026/27的病房傳呼系統(tǒng)的研制J. 中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備, 2007, (06) . 16 鄧力. MC145026單片機(jī)軟件解碼J. 廣西民族學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2006, (03) . 17 鄭茂全. MC145026編碼器在系統(tǒng)故障位置識(shí)別中的應(yīng)用J. 煤礦自動(dòng)化, 2000, (03) . 18 朱金剛,李挺,姜田華. 一種基于MC145027的群模擬信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)J. 國(guó)外電子元器件, 2000, (07) . 19 梅燦華,李蓉,李明.

14、基于AT29C512的多通道符合MC145026編碼規(guī)范的編碼器的研究與實(shí)現(xiàn)J. 電子技術(shù), 2007, (Z2) . 20 張興明. 編碼器MC145026及解碼器MC145027/MC145028J. 現(xiàn)代通信, 1997, (12) .21 薛藝澤,秦建敏. 集成編、譯碼器在水位檢測(cè)中的應(yīng)用J. 微計(jì)算機(jī)信息, 2003, (09) .22 朱金剛,李挺,周融,姜田華,張娟. 一種基于MC145027的群模擬信號(hào)測(cè)控系統(tǒng)J電子與自動(dòng)化, 2000, (02) . 23 朱金剛,李挺,姜田華. 一種基于MC145027的群模擬信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)J國(guó)外電子元器件, 2000, (07) . 24 紀(jì)鋼. 一種集成編譯碼器地址驅(qū)動(dòng)方法J. 集成電路應(yīng)用, 1997, (05) .25 丁新麗, 石云卿, 趙衛(wèi)東. 編碼器在工業(yè)上的應(yīng)用J. 有色金屬加工, 2011, (04)26 董青利，簡(jiǎn)單實(shí)用的鼠標(biāo)遙控裝置J，電子報(bào)，2002，(2002-01-13)