數(shù)字電路與邏輯設計答案蔡

經(jīng)典word整理文檔，僅參考，雙擊此處可刪除頁眉頁腳。本資料屬于網(wǎng)絡整理，如有侵權，請聯(lián)系刪除，謝謝！數(shù)字電路與邏輯設計答案蔡【篇一：1222020301-蔡成灼_fpga作業(yè)】學院：專業(yè)班級：學生姓名：學號：指導教師：課程作業(yè)課程名稱：fpga自動化電技1212020301馬建為第一章作業(yè)1-1eda技術與fpga開發(fā)有什么關系?答：利用eda技術進行電子系統(tǒng)設計的最后目標是完成專用集成電路asic的設計和實現(xiàn)；fpga和cpld是實現(xiàn)這一途徑的主流器件。fpga和cpld通常也被稱為可編程專用和cpld的應用是eda技術有機融合軟硬件電子設計技術、soc（片上系統(tǒng)）和asic設計，以及對自動設計與自動實現(xiàn)最典型的詮釋。1-2與軟件描述語言相比，vhdl有什么特點?答：編譯器將軟件程序翻譯成基于某種特定cpu的機器代碼，這種代碼僅限于這種cpu而不能移植，并且機器代碼不代表硬件結構，更不能改變cpu的硬件結構，只能被動地為其特定的硬件電路結構所利用。綜合器將vhdl程序轉化的目標是底層的電路結構網(wǎng)表文件，這種滿足vhdl設計程序功能描述的電路結構，不依賴于任何特定硬件環(huán)境；具有相對獨立性。綜合器在將電路功能轉化成具體的電路結構網(wǎng)表過程中，具有明顯的能動性和藝庫以及預先設置的各類約束條件，選擇最優(yōu)的方式完成電路結構的設計。有哪些類型?綜合在電子設計自動化中的地位是什么?綜合：答：在電子設計領域中綜合的概念可以表示為：將用行為和功能層次表達的電子系統(tǒng)轉換為低層次的便于具體實現(xiàn)的模塊組合裝配的過程。類型：vhdl語言算法表示，即自然語言綜合。傳輸級(registertransport即從行為域到結構域的綜合，即行為綜合。fpga的配置網(wǎng)表文件，可稱為版圖綜合或結構綜合。綜合在電子設計自動化中的地位：答：是核心地位。綜合器具有更復雜的工作環(huán)境，綜合器在接受vhdl程序并準備對其綜合前，必須獲得與最終實現(xiàn)設計電路硬件特征相關的工藝庫信息，以及獲得優(yōu)化綜合的諸多約束條件信息；根據(jù)工藝庫和約束條件信息，將vhdl程序轉化成電路實現(xiàn)的相關信息。第二章作業(yè)2-1敘述eda的fpga/cpld設計流程。2-2什么?ip與eda技術的關系是什么?p24~26ip是什么?答：ip是知識產(chǎn)權核或知識產(chǎn)權模塊，用于asic或fpga/cpld中的預先設計好的電路功能模塊。eda技術的關系：答：ip在eda技術開發(fā)中具有十分重要的地位；與eda技術的關系分有軟固vhdl等硬件描述語言描述的功能塊，并不涉及用什么具體電路元件實現(xiàn)這些功能；軟硬件描述語言hdl源文件的形式出現(xiàn)。固ip是完成了綜合的功能塊，具有較大的設計深度，以網(wǎng)表文件的形式提交客戶使用。硬設計的最終階段產(chǎn)品：掩模。2-5簡述在基于fpga/cpld的eda設計流程中所涉及的eda工具，及其在整個流程中的作用。答：基于fpga/cpld的eda設計流程中所涉及的eda工具有：設計輸入編輯器（作用：接受不同的設計輸入表達方式，如原理圖輸入方式、狀態(tài)圖輸入方式、波形輸入方式以及hdl的文本輸入方式。）；hdl綜合器（作用：hdl綜合器根據(jù)工藝庫和約束條件信息，將設計輸入編輯器提供的信息轉化為目標器件硬件結構細節(jié)的信息，并在數(shù)字電路設計技術、化簡優(yōu)化算法以及計算機軟件等復雜結體進行優(yōu)化處理）；仿真器（作用：行為模型的表達、電子系統(tǒng)的建模、邏輯電路的驗證及門級系統(tǒng)的測試）；適配器（作用：完成目標系統(tǒng)在器件上的布局和布線）；下載器（作用：把設計結果信息下載到對應的實際器件，實現(xiàn)硬件設計）第三章作業(yè)3-2什么是基于乘積項的可編程邏輯結構?之類都是基于乘積項的可編程結構；即包含有可編程與陣列和固定的或陣列的列邏輯）器件構成。3-3什么是基于查找表的可編程邏輯結構?答：fpga（現(xiàn)場可編程門陣列）是基于查找表的可編程邏輯結構3-6解釋編程與配置這兩個概念。答：編程：基于電可擦除存儲單元的eeprom或一股使用此技術進行編程。cpld被編程后改變了電可擦除存儲單元中的信息，掉電后可保存。電可擦除編程工藝的優(yōu)點是編程后信息不會因掉電而丟失，但編程次數(shù)有限，編程的速度不快。配置：基于sram查找表的編程單元。編程信息是保存在sram中的，sram在掉電后編程信息立即丟失，在下次上電后，還需要重新載入編程信息。大部分fpga采用該種編程工藝。該類器件的編程一般稱為配置。對于sram型fpga來說，配置次數(shù)無限，且速度快；在加電時可隨時更改邏輯；下載信息的保密性也不如電可擦除的編程。3-7請參閱相關資料，并回答問題：按本章給出的歸類方式，將基于乘積項的可編程邏輯結構的pld器件歸類為的可編程邏輯結構的pld器什歸類為系列屬于什么類型pld器件?maxii系列又屬于什么類型的pld器件?為什么?答：apex(advancedlogicelementmatrix)系列屬于fpga類型pld器件；編程信息存于sram中。maxii系列屬于cpld類型的pld器件；編程信息存于eeprom中。第四章作業(yè)entitybuf3sisport(input:instd_logic;--輸入端enable:instd_logic端output:outstd_logic);endbuf3x;entitymux21is2選1多路選擇器port(in0,in1,sel:instd_logic;output:outstd_logic);4-2.圖3-30所示的是4選1多路選擇器，試分別用case語句的表達方式寫出此電路的vhdl程序。選擇控制的信號s1和s0的數(shù)據(jù)類型為s1=0，s0=0；s1=0，s0=1；s1=1，s0=0和s1=1，s0=1分別執(zhí)行、y=c、y=d。句：libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;entitymux41isport(s:instd_logic_vector(1downto選擇信號a,b,c,d:in信號y:outendentity;architectureartofmux41isbeginprocess(s)beginif(s=00)theny=a;elsif(s=01)theny=b;elsif(s=10)theny=c;elsif(s=11)theny=d;elsey=null;endif;ednprocess;endart;b.case語句：libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;entitymux41is【篇二：電子鐘課程設計數(shù)電】專業(yè)班級：學生姓名：指導教師：設計時間：2009-6-29目錄摘要…………3關鍵詞………言…………3一．設計要求??????????????????3求……………………3求…………………4二．方案設計與論證???????????????4???????4成………………4路………………5路………………6路……………………8路………………………9路………………10四．原理圖及元器件清單……11單………………………11介………………11五、安裝與調(diào)試………………12六、性能測試與分析………………….…….12七.個人心得體會……………12八．參考文獻……………….13題目數(shù)字電子時鐘的設計設計者蔡白潔張振山指導教師侯桂成摘要數(shù)字電子時鐘是一個對標準頻率（1hz）進行計數(shù)的計數(shù)電路。通常使用石英晶體振蕩器電路構成數(shù)字鐘，以保證其頻率的穩(wěn)定。以10進制計數(shù)器74hc390來實現(xiàn)時間計數(shù)單元的計數(shù)功能。采用cd4511作為顯示譯碼電路。選擇ＬＥＤ數(shù)碼管作為顯示單元電路。由cd4511把輸進來的二進制信號翻譯成十進制數(shù)字，再由數(shù)碼管顯示出來。用coms與或非門實現(xiàn)的時或分校時電路。該電路還有在整點前10秒鐘內(nèi)開始整點報時的功能。報時電路可選74hc30來構成。時間以24為一個周期。關鍵詞數(shù)字鐘；石英晶體振蕩器；計數(shù)；校時電路引言數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術實現(xiàn)時、分、秒計時的裝置，通過計時精度很高的石英晶振，采用相應進制的計數(shù)器，轉化為二進制數(shù)，出來。與傳統(tǒng)的機械與機械式時鐘相比具有更高的準確性和直觀性，且無機械裝置，具有更更長的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。它廣泛用于電子表、車站、碼頭、廣場等公共場所的大型遠距離時間顯示電子鐘。數(shù)字鐘從原理上講是一種典型的數(shù)字電路，其中包括了組合邏輯電路和時序電路。此次設計與制做數(shù)字鐘就是為了了解數(shù)字鐘的原理，從而學會制作數(shù)字鐘作中用到的中小規(guī)模集成電路的作用及實用方法組合邏輯電路和時敘電路輯電路與時序電路的原理與使用方法。一.設計要求指標要求：設計一個數(shù)字電子時鐘，要求滿足以下性能指標：1．時制式為24小時制。led數(shù)碼管顯示時、分，秒采用數(shù)字顯示。設計要求計的基本方法，設計步驟，培養(yǎng)綜合設計與調(diào)試的能力。二.方案設計與論證本次設計是運用所學的數(shù)字電子技術的相關知識，連成組合邏輯電的視覺器官的計時裝置，其干電路系統(tǒng)主要組成單元有：信號發(fā)生點報時電路。秒信號產(chǎn)生器是整個系統(tǒng)的時基信號，它直接決定計時系統(tǒng)的精度，一般用石英晶體振蕩器加分頻器來實現(xiàn)。將標準秒60進制計數(shù)器，每累計6060進制計數(shù)器，每累計6024進制計時器，可實現(xiàn)對一天24位led七段顯示器顯示出來。整點報時電路時根據(jù)計時系統(tǒng)的輸出狀態(tài)產(chǎn)生一脈沖信號，然后去觸發(fā)一音頻發(fā)生器實現(xiàn)報時。校時電路三.數(shù)字鐘的構成數(shù)字時鐘的總接線布局如下：整個數(shù)字時鐘由晶體振蕩電路，分頻器電路，時間計數(shù)電路，譯碼驅動電路，校正電路，整點報時電路組成。晶體振蕩電路和分頻器電路用以產(chǎn)生整個系統(tǒng)的時間基準信號，時間計數(shù)電路完成對制數(shù)字，再由顯示器顯示于人的視覺器官。數(shù)字鐘實際上是由一個對標準頻率（1hz）進行計數(shù)的計數(shù)電路為主要部分構成的。由于計數(shù)的起始時間不可能與標準時間（如北京時間）一致，故需要在電路上加一個校時電路，同時標準的1hz時間信號必須做到準確穩(wěn)定。通常使用石英晶體振蕩器電路來構成數(shù)字鐘的標準時間基準信號。晶體振蕩器電路給數(shù)字鐘提供一個頻率穩(wěn)定準確的32768Ｈz的方波信號，它可以保證數(shù)字鐘的走時準確及穩(wěn)定。不管是指針式的電子鐘還是數(shù)字顯示的電子鐘都使用了晶體振蕩器電路。一般輸出為方波的數(shù)字式晶體振蕩器電路通常有兩類，一類是用ＴＴＬ門電路構成；另一類是通過ＣＭＯＳ非門構成的電路，本次設計采用了后一種。如圖（b）所示，由ＣＭＯＳ非門Ｕ１與晶體、電容和電阻構成晶體振蕩器電路，Ｕ２實現(xiàn)整形功能，將振蕩器輸出的近似于正弦波的波形轉換為較理想的方波。輸出反饋電阻Ｒ１為非門提供偏置，使電路工作于放大區(qū)域，即非門的功能近似于一個高增益的反相放大器。電容Ｃ１、Ｃ２與晶體構成一個諧振型網(wǎng)絡，完成對【篇三：電子學習報7、8章】專業(yè)職業(yè)認證考試系列一電子專業(yè)的學生步入社會后都需要哪些職業(yè)資格證書？在美國有電子電器工程師協(xié)會的軟件工程師專家認證考試（csep），它是由美國電子電器工程師協(xié)會組織，其英文名稱是instituteofelectricalandelectronicssoftwareengineeringprofessionalexam，是ieee的一項認證考試項目，它的計算機化考試由prometric公司向全世界提供。在中國有沒有電子專業(yè)方面的職業(yè)認證考試？我國目前有一種電子工程師技術評定考試。它是在信息產(chǎn)業(yè)部領導下，信息產(chǎn)業(yè)部電子行業(yè)職業(yè)技能鑒定指導中心組織實施的，面向從事電子及相關類專業(yè)的企業(yè)工程技術人員、企業(yè)技術工人、各普通院校學生及技工學校學生。全國電子技術水平考試按照市場對電子專業(yè)人才不同崗位的需求，將認證由低到高分為三個級別：一級對應能力水平相當于電子助理工程師；二級對應能力水平相當于電子工程師；三級對應能力水平相當于電子高級工程師。內(nèi)容主要包括了電力電子器件、模擬電子技術、數(shù)字電子技術、現(xiàn)代通信技術、cmos數(shù)字集成電路、單片機應用系統(tǒng)、信號與系統(tǒng)分析基礎八門課程，涵蓋了電子技術應用人才所需的理論知識、技能水平和項目設計實施能力。參加考試合格后，學員可獲得信息產(chǎn)業(yè)部頒發(fā)的相應級別的認證證書和成績單。證書中對通過該級別考試后所掌握的知識和具備的能力進行了詳細的描述，既可作為學員職業(yè)能力的證明，也可作為企事業(yè)單位選聘人才依據(jù)。電子工程師是分為硬件工程師和軟件工程師。硬件工程師要了解電路方面的知識，知道常用電子元器件的作用、原理。會使用電子測量工具，會使用電子生產(chǎn)工具，還要會裝配、測試、生產(chǎn)工藝、維修，等等。是技術與手動操作的結合。軟件工程師要掌握的知識就多了，精通電路知識、模擬電路、數(shù)字電路。會分析電路圖，設計電路圖，制作pcb。了解各類電子元器件的原理、用途、型號，精通單片機開發(fā)技術。會使用編程語言（匯編語言、c語言或其他語言）。能很熟練的用電腦作為輔助設計工具進行工作，能得心應手的使用常用的設計軟件。會分析電路故障，對產(chǎn)品進行調(diào)試、檢測。腦力活動相對較多，特別是在研發(fā)新電子產(chǎn)品的時候，結合經(jīng)驗發(fā)散思維，其中會遇到很多問題你要不斷調(diào)試、解決，電子工程師應該對半導體、各種電路有研究。報考條件：（一）在校學生報考條件:一級（助理）報考條件：專科以下（含中專及同等學歷）者均可報名考試。二級（中級）報考條件：?？埔陨希ê瑢？疲┱呔蓤竺荚嚒Ｈ墸ǜ呒墸﹫罂紬l件：本科以上（含本科）者均可報名考試。在校生只能從一級開始考，并且達到一級水平3年以上可申請參加二級水平考試，達到二級水平3年以上可申請參加三級水平考試。（二）社會學員報考條件：一級報考條件：中專既同等學歷以上者證書，均可報名考試。二級報考條件：中專既同等學歷需要5年以上工作經(jīng)驗，大專學歷需要3年以上工作經(jīng)驗，本科學歷需要2年以上工作經(jīng)驗，本科以上學歷需要1年工作經(jīng)驗，同時需要交納同等種類認證證書。三級報考條件：中專同等學歷者需要8年以上工作經(jīng)驗，大專學歷需要5年以上工作經(jīng)驗，本科學歷需要3年以上工作經(jīng)驗，本科以上學歷需要2年工作經(jīng)驗，同時需要交納同等種類認證證書。社會學員達到一級水平3年以上可申請參加二級水平考試，達到二級水平3年以上可申請參加三級水平考試。除以上條件外還需本人工作單位出示其工作經(jīng)驗證明，或是本人的其它相關等級證書者也可報考高一級別考試。電子工程師考試大綱（共包括七大部分）：電子技術基礎、高斯定理、環(huán)路定律、電磁感應定律。2）直流電路：電路基本元件、歐姆定律、基爾霍夫定律、疊加原理、戴維寧定理。3）正弦交流電路：正弦量三要素、有效值、復阻抗、單相和三相電路計算、功率及功率因數(shù)、串聯(lián)與并聯(lián)諧振、安全用電常識。4）rc和rl電路暫態(tài)過程：三要素分析法。5）變壓器與電動機：變壓器的電壓、電流和阻抗變換、三相異步電動機的使用、常用繼電6）二極管及整流、濾波、穩(wěn)壓電路。7）三極管及單管放大電路。8）運算放大器：理想運放組成的比例、加減和積分運算電路。9）門電路和觸發(fā)器：基本門電路、jk觸發(fā)器。10）懂得電子產(chǎn)品工藝流程。11）了解計算機電路設計，了解eda電路設計方法，會用protel設計電路原理圖，會用protel設計印制電路板，了解其他的設計軟件。12）了解電子產(chǎn)品的結構和裝配。13）懂得調(diào)試和檢修。2）了解放大電路。3）了解線性集成運算放大器和運算電路。5）了解信號發(fā)生電路。6）了解功率放大電路。7）了解直流穩(wěn)壓電源。2）了解集成邏輯門電路。3）懂得數(shù)字基礎及邏輯函數(shù)化簡。4）了解集成組合邏輯電路。5）了解觸發(fā)器的工作原理。6）了解時序邏輯電路。7）理解脈沖波形的產(chǎn)生，了解作原理、參數(shù)計算和應用。8）數(shù)模和模數(shù)轉換，了解逐次逼近和雙換器的應用場合，掌握典型集成數(shù)模和模數(shù)轉換器的結構，了解采樣保持器的工作原理。軟交換技術，了解軟交換的概念，了解軟交換的網(wǎng)絡結構，了解軟交換的應用。2）多協(xié)議標記交換（mpls），理解mpls技術的主要特點，理解mpls的工作原理及體系結構。了解單片機的分類及應用領域。單片機了解89s（c）51單片機89s（c）51單片機i/o口的使用技巧，了解89s（c）51單片機i/o口在后向通道中的應用。3）顯示及顯示器接口，理解led顯示器的基本結構和原理，了解led顯示器與單片機的接口，懂得led顯示器與51單片機接口的軟件實現(xiàn)方法，了解led顯示的串行接口方式，了解led顯示需要注意的問題。單片機串行通信軟硬件的實現(xiàn)，了解89s（c）51單片機串口結構及其工作方式，了解rs-232接口電路和單片機通信程序設計。windows環(huán)境下單片機與pc機串行通信的實現(xiàn)方法，了解下位機（單片機部分）串行通信的實現(xiàn)方法，了解windows環(huán)境下上位機與單片機接口程序設計。了解看門狗及其軟硬件實現(xiàn)方法。6.cmos數(shù)字集成電路理解mos場效應管的制造。2）了解mos晶體管。3）了解動態(tài)邏輯電路。4）了解半導體存儲器。5）了解低功耗cmos邏輯電路。6）了解芯片輸入輸出電路。2）理解連續(xù)系統(tǒng)的時域分析。3）理解連續(xù)信號的頻譜——傅立葉變換。4）理解連續(xù)系統(tǒng)的頻域分析。5）理解連續(xù)時間信號與系統(tǒng)的復頻域分析。6）理解離散時間信號與系統(tǒng)的時域分析。7）理解z變換和離散時間系統(tǒng)的z域分析。主要課程:電力電子器件，模擬電子技術，數(shù)字電子技術，現(xiàn)代通信技術，cmos數(shù)字集成電路，單片機應用系統(tǒng)，信號與系統(tǒng)分析。主要教材:《電力電子器件及其應用》，機械工業(yè)出版社；《單片機應用系統(tǒng)設計與仿真調(diào)試》，北京航天航空大學出版社；《cmos數(shù)字集成電路》，電子工業(yè)出版社；《信號與線性系統(tǒng)分析基