《DSP實(shí)訓(xùn)講義》word版

1、.DSP 實(shí)訓(xùn)講義目錄：第一章 電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)總論第一節(jié) 電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法第二節(jié) 電子系統(tǒng)的調(diào)試、組裝與總結(jié)第三節(jié) 電子系統(tǒng)的電磁兼容第二章 DTMF信號發(fā)生和接受器系統(tǒng)設(shè)計(jì)第一節(jié) 什么是DTMF信號第二節(jié) DTMF信號發(fā)生器的要求第三節(jié) DTMF信號檢測方法第三章 DTMF信號發(fā)生/檢測器的設(shè)計(jì)第一節(jié) 基于DSP的DTMF信號發(fā)生器硬件設(shè)計(jì)第二節(jié) 基于DSP的DTMF 信號檢測器硬件設(shè)計(jì)第三節(jié) DTMF信號發(fā)生器軟件設(shè)計(jì)第四節(jié) DTMF 信號檢測器軟件設(shè)計(jì)附錄一 protel 簡介附錄二 CCS2.0簡介第一章 電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)總論從一般系統(tǒng)到電子系統(tǒng)以系統(tǒng)的觀點(diǎn)分析電子系統(tǒng)，那么一個(gè)電子系統(tǒng) 應(yīng)

2、該有輸入，輸出 ，以及輸入輸出之間的映射關(guān)系 ，如果 輸入向量用，輸出向量用 ，輸入和輸出之間的映射關(guān)系 用表示 ，那么輸入輸出之間有：，對于一個(gè)物理可實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)來說 首先確定的是系統(tǒng)輸入輸出之間的映射關(guān)系 也就是；對于一個(gè)系統(tǒng)來說 往往工作在某種環(huán)境或者是 某些環(huán)境下 因此往往要求系統(tǒng)能在這種環(huán)境下可靠工作 也就是 環(huán)境在一定范圍變化的情況下 系統(tǒng)輸入輸出之間的關(guān)系還要能保持 。因此在設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)的時(shí)候 應(yīng)該考慮兩個(gè) 至少是兩個(gè)特性：一 系統(tǒng)輸入和輸出之間的關(guān)系 這個(gè)關(guān)系可以說就是系統(tǒng)要完成的功能或者說是任務(wù) 二 當(dāng)系統(tǒng)的工作環(huán)境在一定范圍變化的時(shí)候，系統(tǒng)仍然能夠 完成設(shè)計(jì)時(shí)的 輸入和輸出之

3、間關(guān)系的能力這種能力就叫做可靠性 電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的基本問題在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段應(yīng)考慮以下兩個(gè)問題：一 、 功能設(shè)計(jì) 二、可靠性設(shè)計(jì) 電子系統(tǒng)的功能是一個(gè)電子系統(tǒng)的主要特性，在設(shè)計(jì)的時(shí)候 是設(shè)計(jì)人員主要考慮問題。設(shè)計(jì)一個(gè)電子系統(tǒng)是為了能在一定的環(huán)境和一定的時(shí)間段內(nèi)完成一定的任務(wù) ，因此設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)的時(shí)候 不但要考慮電子系統(tǒng)功能，還要考慮設(shè)計(jì)的電子系統(tǒng)能不能在規(guī)定的 環(huán)境和 時(shí)間段上 完成設(shè)計(jì)的功能 ，也就是要考慮設(shè)計(jì)的電子系統(tǒng)在一定的環(huán)境變化范圍內(nèi)和 期望的時(shí)間長度上能不能可靠的完成設(shè)計(jì)時(shí)的功能 因此電子系統(tǒng)的可靠性是電子系統(tǒng)在規(guī)定的時(shí)間和環(huán)境條件下完成設(shè)計(jì)的功能的能力 ，度量可靠

4、性能力的指標(biāo)就是 可靠性度量電子系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)方法 電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法一般有：A 自下向上設(shè)計(jì)方法 ，B 自頂向下設(shè)計(jì)方法電子系統(tǒng)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法是 自下向上設(shè)計(jì)方法 這種方法是采用 中小規(guī)模集成電路和分立元件 對電路板設(shè)計(jì)，采用這種方法對一個(gè)復(fù)雜電子系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候 往往是先設(shè)計(jì)好底層的電路 然后搭積木一般 用設(shè)計(jì)好的底層電路 搭建復(fù)雜的電子系統(tǒng)。一旦某個(gè)底層電路出問題 那么檢查起來會(huì)很困難。并且由于系統(tǒng)元器件數(shù)目和種類眾多 連線復(fù)雜不但檢測故障困難，而且系統(tǒng)的可靠性不高 。隨著 大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)和 現(xiàn)場可編程器件以及專用ASIC的使用、EDA工具的出現(xiàn) ，電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法也從傳統(tǒng)的 自下

5、向上的設(shè)計(jì)方法逐漸轉(zhuǎn)變到 自頂向下的設(shè)計(jì)方法。采用這種方法設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)的時(shí)候 一般是：先進(jìn)行系統(tǒng)的行為設(shè)計(jì)，行為設(shè)計(jì)是確定該電子系統(tǒng)的功能、性能、及允許的芯片面大小、成本預(yù)算等。然后進(jìn)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是根據(jù)該系統(tǒng)或芯片的特點(diǎn)分解成幾個(gè)接口清晰、功能明確的子系統(tǒng),使之得到一個(gè)總體結(jié)構(gòu) 。邏輯設(shè)計(jì)是將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的幾個(gè)子系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成邏輯圖電路。電路設(shè)計(jì)包括設(shè)計(jì)輸入和仿真兩個(gè)部分。目前,EDA 技術(shù)使得電路設(shè)計(jì)輸入方便了許多,如用原理圖輸入是利用軟件系統(tǒng)提供的元器件庫及各種符號和連線畫出原理圖,形成原理圖輸入文件;用VHDL 硬件描述語言的輸入方式是用文本方式描述設(shè)計(jì),這種輸入方式,因具有設(shè)計(jì)與工藝的無

6、關(guān)性、語言的公開和寬范圍的描述能力、以及便于組織大規(guī)模系統(tǒng)的設(shè)計(jì),已成為當(dāng)前設(shè)計(jì)的主體。仿真部分是電路設(shè)計(jì)不可缺少的部分,它包括功能仿真和時(shí)序仿真;功能仿真是在設(shè)計(jì)輸入完成之后選擇具體器件之前進(jìn)行的邏輯功能驗(yàn)證(它不包括延時(shí)效果) ,若發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤則返回設(shè)計(jì)輸入中修改設(shè)計(jì)輸入;時(shí)序仿真是在選擇了具體器件并完成布局、布線之后進(jìn)行的時(shí)序關(guān)系仿真,是與實(shí)際器件工作情況基本相同的仿真。最后的版圖設(shè)計(jì)是將電路圖轉(zhuǎn)換成版圖。電子系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)方法。從工程角度出發(fā)，可靠性可直觀定義為產(chǎn)品無故障完成任務(wù)的能力。從統(tǒng)計(jì)學(xué)出發(fā)，在1957年美國電子設(shè)備可靠咨詢組發(fā)表的報(bào)告中把可靠性定義為：在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)和給定的條件下

7、，無故障完成規(guī)定功能的概率 ，即可靠度 。我國軍用標(biāo)準(zhǔn) GJB451-90把可靠性定義成 產(chǎn)品在規(guī)定的時(shí)間和規(guī)定的條件內(nèi) 完成規(guī)定的功能的能力 ，可靠性的概率度量稱為可靠度 。1991年美國國防部的（國防采辦管理政策和程序）把可靠性定義為：系統(tǒng)及其組成部分在無故障 ，無退化或 不要求保障系統(tǒng)的情況下執(zhí)行其功能的能力?？煽啃苑止逃锌煽啃院褪褂每煽啃?以及從設(shè)計(jì)角度分 基本可靠性和任務(wù)可靠性。固有可靠性是只考慮承制方在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中能控制的故障事件，用于描述產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造的可靠性水平。使用可靠性是綜合考慮產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、安裝環(huán)境、維修策略和修理因素，用于描述產(chǎn)品在計(jì)劃的環(huán)境中使用的可靠性水平。基本

8、可靠性 考慮要求保障的所有故障的影響，用于度量產(chǎn)品無需保障的工作能力，包括與維修和供應(yīng)有關(guān)的可靠性，一般用平均故障間隔時(shí)間來度量（MTBF）。任務(wù)可靠性是考慮造成任務(wù)失敗的故障影響，用于描述產(chǎn)品完成任務(wù)的能力通常用任務(wù)可靠度（MR）和致命性的故障間隔任務(wù)時(shí)間（MTBCF）來度量?？煽啃栽O(shè)計(jì)是與功能設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行的。它的主要任務(wù)是排除一切不可靠性主要因素和危險(xiǎn)事故發(fā)生的可能性，并擬定為了必要的事故預(yù)防而采取的事前措施，產(chǎn)品的固有可靠度可通過實(shí)行這一事前措施來達(dá)到所期望的目標(biāo)-使用可靠度可靠性設(shè)計(jì)包括可靠性分析、冗余設(shè)計(jì)、降額設(shè)計(jì)、熱設(shè)計(jì)、電磁兼容設(shè)計(jì)、三防設(shè)計(jì)、漂移設(shè)計(jì)、抗振設(shè)計(jì)、潛在通路分析、結(jié)

9、構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)械概率設(shè)計(jì)、抗疲勞和磨損腐蝕設(shè)計(jì)、人機(jī)工程設(shè)計(jì)、維修性設(shè)計(jì)、失效安全設(shè)計(jì)、安全性設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)以及其他特殊設(shè)計(jì)軟件可靠性設(shè)計(jì)軟件可靠性是指軟件能在規(guī)定的環(huán)境和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，能按照要求和說明規(guī)格正確地完成任務(wù)的能力第一節(jié) 電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)一個(gè)電子電路系統(tǒng)，首先必須明確系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)和設(shè)計(jì)目標(biāo)根據(jù)任務(wù)和目標(biāo)進(jìn)行方案選擇然后對方案中的各部分進(jìn)行單元電路的設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和元器件選擇，最后將各部分連接在一起，畫出一個(gè)符合設(shè)計(jì)要求的完整的系統(tǒng)電路圖。一、 明確系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)要求對系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行具體分析，充分了解系統(tǒng)的性能、指標(biāo)、內(nèi)容及要求，以便明確系統(tǒng)應(yīng)完成的任務(wù)。二、 方案選擇這一步的

10、工作要求是把系統(tǒng)要完成的任務(wù)分配給若干個(gè)單元電路，并畫出一個(gè)能表示各單元功能的整機(jī)原理框圖。方案選擇的重要任務(wù)是根據(jù)掌握的知識(shí)和資料，針對系統(tǒng)提出的任務(wù)、要求和條件，完成系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)。在這個(gè)過程中要保證方案的設(shè)計(jì)合理、可靠、經(jīng)濟(jì)、功能齊全、技術(shù)先進(jìn)。并且對方案要不斷進(jìn)行可行性和憂缺點(diǎn)的分析，最后設(shè)計(jì)出一個(gè)完整框圖。三、 單元電路的設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇根據(jù)系統(tǒng)指標(biāo)和功能框圖，明確任務(wù)，進(jìn)行各單元電路的設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和元器件選擇1 單元電路設(shè)計(jì)單元電路是整機(jī)的一部分只有把各單元電路設(shè)計(jì)好才能提高整體設(shè)計(jì)水平。每個(gè)單元電路設(shè)計(jì)前都需明確本單元電路的任務(wù)，詳細(xì)擬定出單元電路的性能指標(biāo)，與前后級之

11、間的關(guān)系，分析電路的組成形式。且體設(shè)計(jì)時(shí)可以模仿成熟的先進(jìn)的電路，也可以進(jìn)行創(chuàng)新或改進(jìn)，但都必須保證性能要求。而且，不僅單元電路本身要求設(shè)計(jì)合理，各單元電路間也要互相配合，注意各部分的輸入信號、輸出信號和控制信號的關(guān)系。 2 參數(shù)計(jì)算 為保證單元電路達(dá)到功能指標(biāo)要求，就需要用電子技術(shù)知識(shí)對參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，例如 放大電路中各電阻值、放大倍數(shù)；振蕩器中電阻、電容、振蕩頻率等參數(shù)。只有很好地理解電路工作原理正確利用計(jì)算公式，計(jì)算的參數(shù)才能滿足設(shè)計(jì)要求。 參數(shù)計(jì)算時(shí)，同一個(gè)電路可能有幾組數(shù)據(jù)，注意選擇一組能完成電路設(shè)計(jì)功能、在實(shí)踐中真正實(shí)際可行的參數(shù)， 計(jì)算電路參數(shù)時(shí)應(yīng)注意下列問題： (1)元器件的工作

12、電流、電壓、頻率和功耗等參數(shù)應(yīng)能滿足電路指標(biāo)的要求。 (2)元器件的極限參數(shù)必須留有足夠裕量，一般應(yīng)大于額定值的15倍。(3)電阻器和電容器的參數(shù)應(yīng)選計(jì)算值附近的標(biāo)稱值。 3元器件選擇 1) 阻容元件的選擇。電阻器和電容器種類很多，正確選擇電阻器和電容器是很重要的。不同的電路對電阻器和電容器性能的要求也不同，有些電路對電容器的漏電流要求很嚴(yán)，有些電路對電阻器、電容器的性能和容量要求很高，如濾波電路中常用大容量100PF一3000PF鋁電解電容器，為濾掉高頻，通常還需并聯(lián)小容量(0.010.1uf)的瓷片電容器。設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)電路的要求選擇性能和參數(shù)合適的阻容元件并要注意功耗、容量、頻率和耐壓范圍

13、是否滿足要求。 (2)分立元件的選擇。分立元件包括二極管、晶體三極管、場效應(yīng)管、光電二極管、光電三極管、晶閘管等。根據(jù)其用途分別進(jìn)行選擇。選擇的器件種類不同，注意事項(xiàng)也不同。例如選擇晶體三極管時(shí)首先注意是NPN還是PNP型，是高頻管還是低頻管，是大功率管還是小功率管，并注意管子的參數(shù)是否滿足電路設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求，高頻工作時(shí)要求 為工作頻率 (3)集成電路的選擇。由于集成電路可以實(shí)現(xiàn)很多單元電路其至整機(jī)電路的功能，所以選擇集成電路設(shè)計(jì)單元電路和總體電路既方便又靈活，它不僅使系統(tǒng)體積縮小，而且性能可靠，便于調(diào)試及安裝，在設(shè)計(jì)電路時(shí)頒受歡迎。 集成電路有模擬集成電路和數(shù)字集成電路。器件的型號、功能、特

14、性可查閱有關(guān)手冊。 選擇的集成電路不僅要在功能和特性上實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案，而且要滿足功耗、電壓、速度、價(jià)格等多方面要求。四、 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 隨著電子計(jì)算機(jī)及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，一門嶄新的技術(shù)正在世界范圍內(nèi)興起，這就是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)技術(shù)。電子電路CAD是CAD技術(shù)的一個(gè)分支，它旨在幫助電子設(shè)計(jì)工程師開發(fā)新的電子電路與系統(tǒng)，其內(nèi)容包括方案驗(yàn)證與設(shè)計(jì)、電路與印刷板設(shè)計(jì)等。1 電路圖的繪制目前比較流行的或應(yīng)用廣泛的繪圖軟件包有PROTEL和orCAD. 軟件的使用見附錄。繪制電路圖的時(shí)候，要注意以下事項(xiàng)：（1）布局合理、排列均勻、圖面清晰、便于看圖、有利于對圖的理解和閱讀。有時(shí)一個(gè)總電路因由幾部分

15、組成，繪圖時(shí)應(yīng)盡量把總電路圖畫在一張紙上。如果電路比較復(fù)朵，需繪制幾張圖，則應(yīng)把主電路圖畫在同一張圖紙上，而把一些比較獨(dú)立或次要的部分畫在另外的圖紙上，并在圖的斷口處做上標(biāo)記，標(biāo)出信號從一張圖到另一張圖的引出點(diǎn)和引入點(diǎn)，以此說明各圖紙?jiān)陔娐愤B線之間的關(guān)系。有時(shí)為了強(qiáng)調(diào)并便于里清各單元電路的功能關(guān)系，每個(gè)功能單元電路的元件應(yīng)集中布置在一起，并盡可能按工作順序排列。2) 注意信號的流向，一般從輸入端或信號源畫起，從左至右或由上至下按信號的流向依次畫出各單元電路，而反饋通路的信號流向則與此相反。（3）圖形符號要標(biāo)準(zhǔn)，圖中應(yīng)加適當(dāng)?shù)臉?biāo)注。電路圖中的中、大規(guī)模集成電路器件，一般用方框圖表示，在方框中標(biāo)出

16、它的型號，在方框的邊線兩側(cè)標(biāo)山每極線的功能名稱和管腳號除中、大規(guī)模器件外，其余元器件符號應(yīng)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)化。(4)連接線應(yīng)為直線，并且交叉和折彎應(yīng)最少。通常連接線可以水平布置或垂直布置，一般不畫斜線?；ハ噙B通的交叉線，應(yīng)在交義處用圓點(diǎn)表示。根據(jù)需要，可以在連接線上加注信號名或其它標(biāo)記，表示其功能或共去向。有的連線可用符號表示，例如器件的電源一般標(biāo)電源電壓的數(shù)值。 2 電子電路的仿真在電子系統(tǒng)的方案選擇、電路設(shè)計(jì)以及參數(shù)計(jì)算和元器件選擇后，但是，方案的選揮是否合理，電路設(shè)計(jì)是否正確，元器件選擇是否經(jīng)濟(jì)，這些問題還有待于研究。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法只能通過實(shí)驗(yàn)來解決以上問題，這樣不僅延長了出廠設(shè)計(jì)時(shí)間，而且需要大量

17、元器件，有時(shí)設(shè)計(jì)不當(dāng)可能要燒壞元器件，因此設(shè)計(jì)成本高。而利用電子電路CAD技術(shù)，可對設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行分析、仿真、虛擬實(shí)驗(yàn)，不僅提高了設(shè)計(jì)效率，而日可以通過反復(fù)仿真得到一個(gè)最佳方案。3印刷電路板的設(shè)汁 借助計(jì)算機(jī)對印刷電路板進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)，它不僅可以使版圖標(biāo)準(zhǔn) 準(zhǔn)確 整潔，而且能夠解決手工布線印刷導(dǎo)線不能過細(xì)和較窄的間隙不易布線等問題，同時(shí)可徹底解決雙面板焊盤嚴(yán)格的一一對應(yīng)問題。第二節(jié) 電子電路的織裝、調(diào)試與總結(jié)1元器件的焊接妓木 當(dāng)印刷電路板設(shè)計(jì)好后，需要將元器件焊接在印刷扳上。焊接質(zhì)量取決以下四個(gè)條件：焊接工具、焊料、焊劑、焊接技術(shù)。(1)焊接工具。電烙鐵是焊接的主要工具

18、，直接影響著焊接質(zhì)量。要根據(jù)不同的焊接對象選擇不同功率的電烙鐵。焊接集成電路一般可選用25w的，元器件管腳較粗或印刷板焊盤面積較大時(shí)可選用45W或功率更大的。焊接CMOS電路一般選用20W內(nèi)熱式電烙鐵，而且外殼要連接良好的地線。若用外熱式電烙鐵，最好采用烙鐵斷電，用余熱焊接，必要時(shí)還要采取人體接地的措施。(2)焊料。常用的焊料是焊錫，焊錫是一種鉛錫合金。市場上銷售的焊錫絲有兩種：一種是將焊錫做成管狀，管內(nèi)填有松香，稱松香焊錫絲使用這種焊錫絲時(shí)可以不加助焊劑，另一種是無松香的焊錫絲，焊接時(shí)應(yīng)加助焊劑。（3）焊劑。焊接元器件通常使用的焊劑有松香和松香酒精溶液，后者比前者焊接效果好(4)焊接技術(shù)。首

19、先要求焊接牢同、無虛焊，其次是焊點(diǎn)的大小、形狀及表面粗糙度等。焊接前，必須把焊點(diǎn)和焊件表面處理干凈，輕的用酒精擦洗，重的要用刀刮或砂紙磨，直到露出光亮金屬后再蘸上焊劑，鍍上錫，將被烽的金屬表面加熱到焊錫熔化的濕度。焊接過提足這樣的：把烙鐵頭放在焊什上，待焊什的溫度達(dá)到焊錫熔化的溫度時(shí)，位焊錫絲接觸焊什當(dāng)適量的焊錫絲熔化后，立即檔開焊錫絲，再移開烙鐵，整個(gè)過程只需幾秒鐘。 二、電子電路的調(diào)試通常有以下兩種調(diào)試電路的方法： 第一種是采用邊文安裝邊凋試的方法。把一個(gè)總電路框圖上的功能分成若干單元電路，分別進(jìn)行安裝和調(diào)試，在完成各單元電路調(diào)試的基礎(chǔ)上逐步擴(kuò)大安裝和調(diào)試的范圍，最后完成整機(jī)調(diào)試，對于新設(shè)

20、計(jì)的電路，此方法既便于調(diào)試，又可及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題。該方法適于課程設(shè)計(jì)中采用。第二種方法是整個(gè)電路安裝完畢，實(shí)行一次性調(diào)試。這種方法適于定型產(chǎn)品。一般調(diào)試步驟如下： 1通電前檢查 電路安裝完畢，首先直觀檢查電路各部分接線是否正確，器件引腳之間有無短路，器件有無安錯(cuò)。 2通電檢查 接入電路所要求的電源電壓，觀察電路中各部分器件有無異常現(xiàn)象。如果山現(xiàn)異常現(xiàn)象，則應(yīng)立即關(guān)斷電源，持排除故障后方可重新通電。 3單元電路調(diào)試 在調(diào)試單元電路時(shí)應(yīng)明確本部分的調(diào)試要求，按調(diào)試要求測試性能指標(biāo)和觀察波形。調(diào)試順序按信號的流向進(jìn)行，這樣可以把前面調(diào)試過的輸山信號作為后一級的輸入信號，為最后的整機(jī)聯(lián)凋創(chuàng)造條件。電

21、路調(diào)試包括靜態(tài)和動(dòng)態(tài)調(diào)試，通過調(diào)試掌握必要的數(shù)據(jù)、波形、現(xiàn)象，然后對電路達(dá)行分析、判斷、排除故障，完成調(diào)試要求。 4整機(jī)聯(lián)調(diào) 各單元電路調(diào)試完成后就為整機(jī)調(diào)試打下了基礎(chǔ)。整機(jī)聯(lián)調(diào)時(shí)應(yīng)觀察各單元電路連接后各級之間的信號關(guān)系，主要觀察動(dòng)態(tài)結(jié)果，檢查電路的性能和參數(shù)，分析測量的數(shù)據(jù)和波形是否符合設(shè)計(jì)要求，對發(fā)現(xiàn)的故障和問題及時(shí)采取處理措施。 電路故障的排除可以按下述8種方法進(jìn)行： (1)信號尋跡法。尋找電路故障時(shí)，一般可以按信號的流程逐級進(jìn)行。從電路的輸入端加入適當(dāng)?shù)男盘?，用示波器或電壓表等儀器逐級檢查信號在電路內(nèi)各部分傳輸?shù)那闆r，根據(jù)電路的工作原理分析電路的功能是否正常，如果有問題，應(yīng)及時(shí)處理。調(diào)

22、試電路時(shí)也可以從輸比出向輸入級倒推進(jìn)行，信號從最后一級電路的輸入端加入，觀察輸出端是否正常，然后逐級將適當(dāng)信號加入前面一級電路輸入端，繼續(xù)進(jìn)行檢查。 (2)對分法。把有故障的電路分為兩部分，先檢測這兩部分中究竟是那部分有故降，然后在對有故障的部分對分檢測，一直到找出故降為止。采用“對分法”可減少調(diào)試工作量。 (3)分別測試法。對于一些有反饋的環(huán)形電路，如振蕩器、穩(wěn)壓器等電路。它們各級的工作情況相有牽連，這時(shí)可采取分割環(huán)路的方法，將反饋環(huán)去掉，然后逐級檢查，可更快地查出故障部分。對自激振蕩現(xiàn)象也可以用此法檢查。 (4)電容器旁路法。如遇電路發(fā)生自激振蕩或寄生調(diào)幅等故障，檢測時(shí)可用一只容量較大的電

23、容器并聯(lián)到故障電路的輸入或輸出端，觀察對故障現(xiàn)象的影響，據(jù)此分析故障的部位。在放大電路中，旁路電容失效或開路，使負(fù)反饋加強(qiáng)，輸出量下降，此時(shí)用適當(dāng)?shù)碾娙莶⒙?lián)在旁路電容兩端，就可以看到輸出幅度恢復(fù)正常，也就可以斷定旁路電容的問題。這種檢查可能要多處試驗(yàn)才有結(jié)果，這時(shí)要細(xì)心分析可能引起故障的原因。這種方法也可用來檢查電源濾波和去耦電路的故障。 (5)對比法。將有問題的電路的狀態(tài)、參數(shù)與相同的正常電路進(jìn)行逐項(xiàng)對比。此方法可以比較快地從異常的參數(shù)分析出故障。 (6)替代法。把己調(diào)試好的單元電路代替有故障或有問題的相同的單元電路(注意共地)，這樣可以很快判斷故障部位。有時(shí)元器件的故障不很明顯，如電容器漏

24、電、電阻器變質(zhì)、晶體管和集成電路性能下降等，這時(shí)用相同規(guī)格的優(yōu)質(zhì)元器件逐一替代實(shí)驗(yàn)，就可以具體地判斷故障點(diǎn)、加快查找故障點(diǎn)的速度，提高調(diào)試效率。 (7)靜態(tài)測試法。故障部位找到后，要確定是那個(gè)或哪幾個(gè)元器件有問題，常用的就是靜態(tài)測試法和動(dòng)態(tài)測試法。靜態(tài)測試是用萬用表測試電阻值、電容器是否漏電、電路是否斷路或短路，晶體管和集成電路的引腳電壓是否正常等。這種測試是在電路不加信號時(shí)進(jìn)行的，所以叫靜態(tài)測試。通過這種測試可發(fā)現(xiàn)元器件的故障。 (8)動(dòng)態(tài)測試法。當(dāng)靜態(tài)測試還不能發(fā)現(xiàn)故障時(shí)，可采用動(dòng)態(tài)測試法。測試時(shí)在電路輸入端加上適當(dāng)?shù)男盘栐贉y試元器件的工作情況，觀察電路的工作狀況，分析、判別故障原因。三、

25、總結(jié)報(bào)告(1)課題名稱(2)內(nèi)容摘要(3)設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求。(4)比較和選定設(shè)計(jì)的系統(tǒng)方案，畫山系統(tǒng)框圖。(5)單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和元器件選擇。(6)畫出完整的電路圖，并說明電路的工作原理。(7)組裝調(diào)試的內(nèi)容。包括：使用的主要儀器和儀表；調(diào)試電路的方法和技巧；測試的數(shù)據(jù)和波形并與計(jì)算結(jié)果比較分析：調(diào)試中山現(xiàn)的故障、原因及排除方法。(8)總結(jié)設(shè)計(jì)電路和方案的優(yōu)缺點(diǎn)，指出課題的核心及實(shí)用價(jià)值，提山改進(jìn)意見和展望(9)列出系統(tǒng)需要的元器件。基于DSP的DTMF編解碼器什么是DTMFDTMF (Dual-Tone Multi-Frequency) 信令是由美國貝爾實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的現(xiàn)代按鍵式電話機(jī)普遍使

26、用的撥號信令。DTMF 信令由8 個(gè)頻率組成, 其中4 個(gè)行頻、4 個(gè)列頻。每個(gè)按鍵唯一地由一組行頻和列頻組成, 如圖所示。其中12 個(gè)按鍵是我們比較熟悉的按鍵, 另外由第4 列確定的按鍵作為保留, 為今后他用。其中1209HZ 1336HZ 1477HZ 1633HZ 為高頻群 697HZ 770HZ 852HZ 941HZ 為低頻群。DTMF編碼 編碼就是將按鍵轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的兩個(gè)正弦信號發(fā)送出去,產(chǎn)生DTMF編碼DTMF 雙音多頻信號的編碼采用如下圖的2階正弦波數(shù)字振蕩器。采用可編程的正弦波數(shù)字振蕩器可以通過更改振蕩器的參數(shù)產(chǎn)生所需的8 個(gè)頻率。這樣僅需要兩個(gè)數(shù)字振蕩器(分別用于產(chǎn)生行頻和列

27、頻) 就可以產(chǎn)生所需的8 個(gè)頻率該數(shù)字濾波器的系統(tǒng)傳遞函數(shù)是： 其中 這個(gè)系統(tǒng)傳遞函數(shù)對應(yīng)的時(shí)域差分方程是 選取初值 就可以避免輸出脈沖 為輸出正弦波的幅度。 是要產(chǎn)生的頻率，是采樣頻率。設(shè)計(jì)輸出DTMF持續(xù)時(shí)間為50 ms, 采樣頻率即400 個(gè)采樣點(diǎn)根據(jù)CCITT規(guī)定,DTMF信令每秒最多10個(gè)數(shù)字, 也就是周期為100ms,其中DTMF信號的持續(xù)時(shí)間不少于45ms, 不大于55ms其余時(shí)間為靜音信號, 用以區(qū)別兩個(gè)DTMF信號。在每次輸出新的DTMF信號之前, 要先初始化行頻和列頻的參數(shù)變量 DTMF解碼解碼是對收到的音頻信號進(jìn)行檢測分析有效頻率組合的存在性, 并將其轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的按鍵或數(shù)

28、字信息。DTMF 的解碼主要完成對有效行列頻率的檢測以及對按鍵的判決。在檢測DTMF信號時(shí),不但要檢測出DTMF的基波信息, 而且還要考慮其二次諧波的信息。貝爾試驗(yàn)室所特意選定的這8個(gè)頻率, 只在基波有較高的能量; 而在相同的基波上有較高能量的話音信號在其二次諧波上也疊加有較高的能量。因此檢測二次諧波的作用就是區(qū)別DTMF信號和話音信號。采用FFT計(jì)算采樣數(shù)據(jù)判斷行列頻率及相應(yīng)的按鍵 DTMF信號接收和發(fā)生系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)由DTMF編解碼可知 DTMF信號發(fā)生接收的硬件應(yīng)該有AD 和DA 及DSP器件 系統(tǒng)框圖如下：人機(jī)接口單元人機(jī)接口完成外界信息的輸入和 識(shí)別的DTMF信令和發(fā)生的DTMF信令的顯示 主要由 按鍵和 LCM141液晶顯示器組成 電路圖如下：DTMF