電子課程設計2015匯編

1、電子課程設計1、脈搏計原理2、頻率計原理3、Multisim 簡介4、Quartus II 簡介5、GW48-CK實驗開發(fā)系統(tǒng)6、設計報告要求7、時間安排分立元件可編程邏輯器件1、數(shù)字脈搏計 一、方案簡介1.參考框圖FPGA實現(xiàn)*FPGA實現(xiàn)*仿真實現(xiàn)注：*為附加內容2.脈搏信號測量放大電路（參考）集成測量放大器 AD521，AD534，AD620 一、任務 設計一個數(shù)字脈搏計。 模擬部分仿真實現(xiàn)，數(shù)字部分FPGA實現(xiàn)。 1 技術要求 （1）用十進制數(shù)字顯示被測人體的脈搏每分鐘跳動的次數(shù)，測量范圍為20200次/分。 （2）（在15秒時間內）測量出每分鐘的脈搏數(shù)。 （3）鎖定每分鐘的脈搏數(shù)，分

2、別要求： 顯示計數(shù)過程，并保持計數(shù)結果。手動清零。 不顯示計數(shù)過程，鎖存為計數(shù)結果。自動清零，自啟動計數(shù)。 脈搏信號放大器（仿真）輸入：1mV、1.2Hz輸出：能夠驅動CMOS數(shù)字芯片性能指標：電壓增益：大于1000倍 通頻帶：0.15Hz 30Hz仿真要完成的主要任務：功能分析、指標測量。2. 模擬信號處理（設計并仿真） 對于脈搏信號的放大、濾波、整形部分采用MultiSim或PSPICE仿真實現(xiàn)。2、數(shù)字頻率計 數(shù)字頻率計是直接用十進制數(shù)字顯示出被測信號頻率的一種儀器，被測信號可以是正弦信號、方波信號、尖脈沖信號。除此之外，配以適當?shù)膫鞲衅?，還可以對許多物理量進行測量，如振動速度、轉動速度

3、等。因此，數(shù)字頻率計是應用范圍廣泛的測量裝置。2.1測量原理 數(shù)字頻率計的基本原理就是測量單位時間內脈沖信號的個數(shù)，即，其中，f 是被測信號的頻率，N是計數(shù)器累加的脈沖個數(shù)，T是測量時間。 2.2 頻率計結構圖1.2 頻率計結構圖（1）時基單元 包括振蕩器和分頻器，用來產(chǎn)生周期為1s的脈沖信號，稱為時基信號。（2）控制電路得到寬度為1s的方波，稱為閘門信號；在每次取樣后封鎖主控門和時基信號的輸入門（3）計數(shù)單元把通過主控門的被測信號輸入計數(shù)器、寄存器、譯碼器和顯示器。（4）延時單元數(shù)據(jù)顯示一段時間，其時間的長短取決于延時電路，然后對計數(shù)器進行清零，重新進行測量。（5）主控門起控制被測信號通過的

4、作用，在取樣時間內主控門打開，清零和顯示時間內主控門關閉。（1）時基單元 包括振蕩器和分頻器，用來產(chǎn)生周期為1s的脈沖信號，稱為時基信號。（2）控制電路其一得到寬度為1s的方波，稱為閘門信號，其二在每次取樣后封鎖主控門和時基信號的輸入門（3）計數(shù)單元把通過主控門的被測信號輸入計數(shù)器、寄存器、譯碼器和顯示器。（4）延時單元數(shù)據(jù)顯示一段時間，其時間的長短取決于延時電路，然后對計數(shù)器進行清零，重新進行測量。（5）主控門起控制被測信號通過的作用，在取樣時間內主控門打開，清零和顯示時間內主控門關閉。（6）輸入單元將接受的各種信號放大、整形，變換為脈沖信號。頻率計設計要求測量范圍：1Hz-999999Hz

5、以六位十進制數(shù)字顯示測量結果。頻率顯示2s，“0”狀態(tài)顯示1s。可以控制測量的啟動、停止和復位?！跋[”功能根據(jù)技術指標，選擇元件，設計出原理電路圖。直流工作點分析交流分析暫態(tài)分析傅立葉分析噪聲分析失真分析直流掃描靈敏度分析主要功能：參數(shù)掃描溫度掃描零-極點分析傳輸函數(shù)分析最壞情況分析3、Multisim仿真軟件 Multisim界面介紹仿真電源開關菜單欄工具欄元器件欄儀器儀表欄電路工作區(qū)狀態(tài)欄 波特圖儀控制面板分為Magnitude（幅值）或Phase（相位）的選擇、Horizontal（橫軸）設置、Vertical（縱軸）設置、顯示方式的其他控制信號，面板中的F指的是終值，I指的是初值。在

6、波特圖儀的面板上，可以直接設置橫軸和縱軸的坐標及其參數(shù)。 例如：構造一階RC濾波電路，輸入端加入正弦波信號源，電路輸出端與示波器相連，目的是為了觀察不同頻率的輸入信號經(jīng)過RC濾波電路后輸出信號的變化情況。 調整縱軸幅值測試范圍的初值I和終值F，調整相頻特性縱軸相位范圍的初值I和終值F。 打開仿真開關，點擊幅頻特性在波特圖觀察窗口可以看到幅頻特性曲線；點擊相頻特性可以在波特圖觀察窗口顯示相頻特性曲線 。幅頻特性曲線相頻特性曲線軟件界面4、Quartus II 簡介4、Quartus II 簡介建立工程指定目標器件和編譯建立波形文件 仿真分析 引腳鎖定編程下載 5、GW48-CK實驗開發(fā)系統(tǒng)5、G

7、W48-CK實驗開發(fā)系統(tǒng)結構圖上的信號名GWA3C5EP3C5TC144CycloneIII結構圖上的信號名GWA3C5EP3C5TC144CycloneIII引腳號PIO4174PIO011PIO4275PIO110PIO4376PIO27PIO4477PIO34PIO4579PIO43PIO4680PIO52PIO4783PIO61PIO4884PIO7144PIO4985PIO8143SPEAKER86PIO9142CLOCK088PIO10141CLOCK289PIO11138CLOCK590PIO12137CLOCK998PIO13136PIO14135PIO1538引腳對照表 （1

8、）課題名稱； （2）設計任務和要求； （3）課題的不同方案設計和比較，說明所選方案的理由； （4）所選方案原理框圖； （5）單元電路設計、器件選擇和元件明細、電路參數(shù)計算； （6）整機電路原理圖； （7）工作原理（詳細，如必要的計算、波形等）； （8）系統(tǒng)調試方法步驟，調試中出現(xiàn)問題的分析與解決方法； （9）數(shù)字仿真、下載測試結果與分析； （10）*模擬電路仿真與結果（電路原理分析、仿真波形、仿真結果分析） 仿真：模擬電路幅頻響應（電壓增益、通頻帶）整形前、后輸出波形。 （11）收獲體會（包括存在問題和改進意見）； （12）參考文獻。 6、 總結報告要求7、時間安排答疑 周4，上午 26E323 自1-自2 周5，下午 26E316 自3-自4實驗 16周，周1-2，8:30-17:30 自1-自2 周3-4，8:30-17:30 自3-自4地點實驗中心 7層 704，EDA實驗室資料電子技術基礎（數(shù)字、模擬）電子