但求问心无愧i
范文一：四年级买年货范文dac
买年货
明天就是我期盼了很久的大年三十晚,过年可不能没 有年货 ! 这不,今天我就和妈妈去超市购买了许多年货。 刚一进入超市,我和妈妈就被眼前的景象给惊呆了,超 市里人山人海,许多人在干不同的事:有些人在购物商品; 有些人在前台结账??我早就按耐不住性子了,我推着购物 车和妈妈一起飞奔到零食区。哇!这里的零食可真多呀!有 夹馅的奥利奥;有香脆的可比克;有香辣的鱿鱼丝;有软绵 绵的棉花糖??其中有一样我最想吃 的 虾米面,里面有香辣 香辣的虾球和牛肉,看着就想流口水。我特别想买下它,可 是一看价格也不便宜, 它是妈妈最不允许我吃的零食。 我想:“妈妈一定不会给我买的,但是我情不自禁地拿了两桶,偷 偷地放进购物车。”
我和妈妈选购完零食后,就急忙的奔向服装区。这里的 服装款式新颖, 各种各样, 看得我眼花缭乱, 有漂亮的裙子, 暖和的羽绒服和有毛的裤子,我都不知道要买哪一件了,我 看中了一件粉绿的迷你羽绒服,试了一下,刚好合身,就把 它买下来了。妈妈也不例外,她选中了一件红色羽绒服,挺 好看,又买了下来。我和妈妈拎着年货去前台结账。
到了我最紧张的时刻,当我拿出虾米面的一刻时,我的 心简直提到了嗓子眼,没想到的是,妈妈竟然没有反对,还
买下来了,也许是因为新年的关系吧?我心里美滋滋的。我 们今天真是满载而归了。
这次购物是我最开心的一次,并且还是在过年,今天的 收获可真不少,过年就是好!
范文二：中班社会活动dac
中班社会活动《公共汽车上的安全》
一、设计意图：
教师工作是一个特殊的事业，幼儿教师更是如此，作为幼儿教师不仅要交给幼儿知识，同时也要肩负起保护幼儿的职责。因此幼儿教师必须首先树立起安全意识，重视安全教育，要充分利用每一个机会，培养幼儿的安全意识，让幼儿从小将安全意识牢记心中。
二、活动目标
1、了解乘坐公共汽车的基本规则，知道规则的重要性。
2、在听听讲讲猜猜中形成初步的规则意识。
三、活动准备
1、《搭车》教学课件。
2、规则卡片人手一份、长颈鹿、刺猬、臭鼬、松鼠图片各一张。
四、活动过程
1、利用狮子形象导入活动。
师：今天我为你们带来了一位动物朋友，你们看，他是谁？（出示狮子爷爷图片）这是谁呀？（狮子爷爷）他是森林里动物们最崇拜的狮子爷爷，因为他有别人没有的本事。
师：你们想不想知道狮子爷爷到底有什么本事呀？（我们来听一听他在干什么？）什么声音？哦，是锭钉子的声音，还有锯子的声音，看狮子爷爷把长长的木头搬来搬去，忙个不停，你觉得狮子爷爷可能在做什么呢？（幼儿猜测）
师：狮子爷爷到底在做什么呢 ？我们一起去看看，原来，狮子爷爷做了一辆又大又结实的公共汽车，现在公共汽车做好了，狮子爷爷是司机，瞧，狮子爷爷开着汽车出发喽!（音乐）
2、欣赏故事，懂得乘车要注意的规则
①蹦跳的兔子搭车
师：公共汽车滴滴滴的开在林间的小路上，看车站边站着谁呢？（一只兔子），你们都知道兔子是怎么走路的?(蹦蹦跳跳的)我们来学一学，蹦蹦跳跳的兔子想搭车，它对狮子爷爷说：“狮子爷爷，请让我搭车吧！”狮子爷爷说：“好，上车吧，，但你不可以在车里蹦蹦跳跳的。” 师：“为什么狮子爷爷说不能在车里蹦蹦跳跳的？”听了狮子爷爷的话，小兔子轻轻的上了公共汽车。
②淘气的狐狸搭车
师：汽车继续往前开着，这时又碰到了谁呀？调皮的狐狸也想搭车呢！他跟狮子说：“等等！狮子爷爷，请让我搭车吧！”狮子爷爷说：“好-好，上车吧，可是你在车上不可以和朋友打闹。”为什么狮子爷爷说在车上不可以和朋友们打闹？如果和朋友们打闹会发生什么事？所以狮子爷爷给调皮的狐狸制定了一条规则——在车上不可以和朋友们打闹。
③幼儿送规则
师：还有4只小动物也想搭乘狮子爷爷的车，（出示4只动物图片），看看是哪4只动物（长刺的小刺猬、爱放屁的鼬、长脖子的长颈鹿、可爱的小松鼠）
师：这是谁，你们认识它吗？它的名字叫鼬，他最喜欢放屁（一高兴一兴奋就会放屁，很臭很臭）我们就叫他爱放屁的臭鼬吧。狮子爷爷也给他们每人制定了一条规则。你们知道这些规则的意思吗？
（这个规则是什么意思？这三个规则，什么地方是一样的？一个圈，有一根斜线，这根斜线在这里表示什么意思——不能、不要做这件事，那么这个规则和这三个规则哪里不一样？它没有斜线，没有斜线表示要去做、应该做还是不要做不应该做呢？没有斜线就表示——要去做，应该做，那这个规则是应该做什么呢？看小动物们在干什么？那在乘公共汽车时应该——排好队一个一个上车。）
师：原来这些规则都表示了不同的意思。（分别在带领幼儿讲一些规则的意思）
师：小朋友在你们的椅子下面放着狮子爷爷为小动物制定的规则，请你猜一猜这些规则分别是狮子爷爷为那个小动物制定的，想一想为什么？你还可以旁边的小动物一起讨论讨论。（幼儿猜想）
师：（展示画板上的小动物）你们都猜了吗？看！这是长满刺的小刺猬，应该送那个规则给它呢？这是爱放屁的臭鼬，应该送什么规则给它？这是长脖子的长颈鹿，该送哪个规则给它？这是一群可爱的小松鼠，应该送什么规则给它们？
师：现在请你把规则轻轻地撕下来，你觉得它应该送给哪个小动物，就把它贴到这个小动物的身边
④验证狮子爷爷为每只小动物制定了什么规则
有刺的刺猬搭车
师：很多小朋友都把不能刺伤别人这个规则送给了小刺猬，到底是不是这样的呢？我们来听一听。
师：公共汽车滴滴滴的开到了田野里，一只带刺的刺猬站在车站边，他对狮子爷爷说：“狮子爷爷，请让我搭车吧！”狮子爷爷说：“好，快点上车吧，你身上尖尖的刺不可以刺伤别人哦。”原来狮子爷爷给小刺猬定的规则真的是——，为什么不能用刺去刺别人呢？（你们说得很有道理）很多小朋友都猜对了，这些规则不是送给小刺猬的，我们先放到边上（这个规则先放在边上）
爱放屁的鼬搭车
师：很多小朋友把不准放屁的规则送给了臭鼬，是不是呢?继续来听故事。
师：看公共汽车跑到了颠簸的山路上了，这次车站边站着的鼬对狮子爷爷说：“狮子爷爷，请让我搭车吧！”狮子爷爷说：“好，快点上来吧，但是你不可以在车里放屁哦！”你们猜得还真准！狮子爷爷给臭鼬制定的规则是——
看看有没有送对
长脖子的长颈鹿搭车
师：那么狮子爷爷为长颈鹿制定了什么规则呢？我们来看一看。 师：公共汽车咣当咣当跑到沙石路上，这里站着一只长颈鹿，长颈鹿说：“狮子爷爷，请让我搭车吧！”狮子爷爷说：“好，上车吧，可是你不可以把脖子和胳膊伸到窗户外面哦。”狮子爷爷为长颈鹿制定的规则是什么？你们猜对了吗？
师：为什么不能把脖子和胳膊伸到窗花外面呢？（小朋友说的很有道理）
可爱的小松鼠搭车
师：最后我们来看看这群可爱的小松鼠，狮子爷爷为他们制定了什么规则？
师：这群可爱的小松鼠也要搭车，当公共汽车到来时，小松鼠高声地对狮子爷爷说：“狮子爷爷狮子爷爷，让我们也搭车吧！”狮子爷爷说：“好好好，让你们搭车，但是要排好队一个一个上车哦。”原来狮子爷爷为小松鼠制定的规则是（排好队一个一个上车。）我们来看一看有没有都送对
狮子爷爷为小动物制定的规则，小朋友们都送正确了，真棒！
3、小结：教育幼儿要遵守规则。
师：小朋友你们喜欢这些遵守规则的小动物吗？我们在乘公共汽车的时候也要象小动物一样遵守规则，排好队一个一个上车，不在车上蹦蹦跳跳、不和好朋友打闹、不用尖尖的东西刺伤别人，更不要把头伸到窗外面。其实我们在做任何事情的时候，都要遵守规则，这样才会更安全、更快乐、更开心！现在我们要休息一下，小朋友可以去上厕所，你们也可以自己制定一个上厕所的规则。
范文三：Multisim2001电子电路设计dac转换_毕业论文
Multisim2001电子电路设计
,DAC电路设计
前言
在众多的EDA设计和仿真软件中，Multisim2001以其强大的仿真设计应用功能，在各高校电信类专业电子电路的仿真和设计中得到了较广泛的应用。Multisim2001及其相关库包的应用对提高学生的仿真设计能力，更新设计理念有较大的好处。
Multisim2001的前身EWB(电子实验平台)软件，最突出的特点是用户界面友好，各类器件和集成芯片丰富，尤其是其直观的虚拟仪表是Multisim2001的一大特色。Multisim所包含的虚拟仪表有:示波器，万用表，函数发生器，波特图图示仪，失真度分析仪，频谱分析仪，逻辑分析仪，网络分析仪等。而通常一个普通实验室是无法完全提供这些设备的。这些仪器的使用使仿真分析的操作更符合平时实验的习惯。
本次毕业设计主要是应用软件Multisim2001来仿真和设计DAC电路。
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1 DAC电路简介
D/A转换器大致可以粗分为两大主流:一是多位元，另一个则是单位元。以发展时间的长短来说，多位元是在CD唱盘问世时就出现的，而第一代的1bit产品则是约在1990代初期才在市场上出现，但是多bit和1bit以结构上分析到底孰优孰劣,就多bit而言，它的优点是没有所谓的再量化的过程，因此噪音较低;除此之外，亦有较佳的动态表现。但传统的多bit在Low Level的情况有非线性失真人及过零失真(Zero Cross)的问题，若想克服需要使用非常复杂的电路结构，这就造成了多bitDAC晶片在追求高品质的目标下，同时也要负担高昂的代价。相对地以1 bitDAC它的优点是先天上就不存在过零失真的问题，类比波形的线性良好，再则生产成本较低，这就是市场上中低价位的CD player大量使用1 bitDAC的原因。然而1 bit DAC需要更高的频率的Clock，以及它在“再量化”的过程中会造成若干讯息失落，这也是它挤身Hi-End 的障碍。其实多bit DAC和1 bit DAC电路结构上最大的差异，只是在于是不是有“再量化”的这一个过程，两者之间的优劣比较也集中在这个问题上。 1.1 D/A的电路形式及工作原理
(1)权电阻DAC 权电阻DAC由基准电压、电子模拟开关、权电阻网络及求和放大器组成。权电阻DAC电路简单、直观，便于理解DAC的原理，但电阻网络中电阻种类太多且范围宽，这给保证转换的精度
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带来困难，同时集成也十分困难。因此目前单片集成DAC中，采用较为广泛的是R-2R倒T型电阻网络DAC电路。
(2)倒T型网络DAC 倒T型电阻网络特点是电阻种类少，只有R和2R两种。因此，它可以提高制作精度，而且在动态过程中对输出不易产生尖峰脉冲干扰，有效地减小了动态误差，提高了转换速度。倒T型电阻网络D/A转换器是目前转换速度较高且使用较多的一种。
由于模拟开关的存在，当流过各支路的电流稍有变化，或由于模拟开关电压降的差别，就会产生转换误差。为进一步提高D/A转换精度，可采用权电流型DAC。采用恒流源电路后，各支路权电流的大小均不受模拟开关导通电阻和压降的影响，这就降低了对模拟开关电路的要求，提高了转换精度。
1.2 D/A转换器的主要技术参数
1) 转换特性:输入的是n位二进制数字信息B，输出的是与输
入数字量成正比例的电压或电流。
2) 转换时间:指数字量输入到转换输出稳定为止所需的时间。
3) 线性度:当数字量变化时，D/A输出的电模拟量按比例关系
变化的程度。模拟量输出偏离理想输出的最大值称为线性误
差。
4) 分辨率:电路所能分辨的最小输出电压增量U与满刻度输出LSB
电压U之比。实际中有时也常常用位数来表示分辨率。 m
3
5) 精度: 实际输出值与理论计算值之差。这种差值是由转换过
程中的各种误差引起的，主要指静态误差，它包括以下几种
(1)非线性误差(2)比例系数误差(3)漂移误差(4)转
换时间
此外，还有输入低电平、电源电压范围、基准电压范围、温度系数等参数。 1.3 集成D/A转换器典型芯片---DAC0832
常用的集成D/A转换器有8位、10位、12位等，每种又可分为不同的型号。下面以DAC0832为例介绍集成D/A转换器的内部结构与外部特性。
(1)主要性能
输入的数字量为8位; 采用CMOS工艺，所有引脚的逻辑电平与TTL兼容; 数字了输入可以采用双缓冲，单缓冲或直通方式; 转换时间:1us ;精度:?1LSB;分辨率:8位;单一电源，5V,15V，功耗20mW;参考电压:+10V,-10V。
(2)DAC0832的内部结构和引脚功能
DAC0832的内部结构框图和外部引脚参见图1。
? 内部结构 8位输入寄存器:可作为输入数据第一级缓冲;8位DAC寄存器:可作为输入数据第二级缓冲;8位D/A转换器:将DAC寄存器中的数据转换成具有一定比例的直流电流;逻辑控制部分:0832芯片内部有两个数据缓冲器，分别由两组控制信号控制，当ILE=1?=0 ?=0时，D,D上的数据锁存到输入寄存器中。当=0?70
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=0时，输入寄存器中的数据被锁存到DAC寄存器中。
? 引脚功能 7,D0:8位数据量输入;ILE:数据输入锁存允许，高电平有效; :片选; :输入寄存器写信号，当ILE、 、同时有效，数据装入输入寄存器，实现输入数据的第一级缓
冲;:数据传送控制信号，控制从输入寄存器到DAC寄存器的内部数据传送;
(a) 结构框图 (b)引脚排列
图1 DAC0832结构框图及引脚排列
:DAC寄存器写信号，当和均有效时，将输入寄存器
中的数据装入DAC寄存器并开始D/A转换，实现输入数据的第二级缓冲; V:参考电压源，电压范围为-10V,+10V。 R:内部反馈电REFfb
阻接线端; I:DAC电流输出1。其值随输入数字量线性变化; I:OUT1OUT2DAC电流输出2。 当DAC寄存器内容全为1时，I最大，I=0; OUT1OUT2
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当DAC寄存器内容全为0时，I=0，I=最大;当DAC寄存器内容OUT1OUT2
为N时，I=V×N/(256×R)，I= V/R- I， 无论N值OUT1REFfbOUT2REFfbOUT1
8多大:I+I= V/R(1-2)=常数?V/R。 Vcc:工作电源，OUT1OUT2REFfbREFfb
其值范围为+5V,15V，典型值为+15V; AGND:模拟信号地线; DGND:数字信号地线。?工作方式 DAC0832有双缓冲、单缓冲和直通三种方式:双缓冲工作方式:进行两级缓冲; 单缓冲工作方式:只进行一级缓冲; 直通工作方式:不进行缓冲。适用于比较简单的场合。 ?接口电路 DAC0832为电流输出型D/A转换芯片，使用时，Rfb、IOUT1、IOUT2 3个引脚外接运算放大器，以便将转换后的电流变换成电压输出。若外接一个运算放大器为单极性输出，如图2VOUT1 输出;若使用了两个运算放大器为双极性输出，如图2VOUT2输出。
图2
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图2中，OUT1,-OUT1×fb,-REF×N/(256×fb)×fb ,VIRVRR-N/256×VREF,VOUT1模拟输出电压的极性总是与VREF极性相反,为单极性输出。VOUT2模拟输出电压可利用基尔霍夫节点电流定律列出方程: VOUT2/15+VREF/15+VOUT1/7.5,0，代入VOUT1,-N/256×VREF,求解得: VOUT2,(N-128)/128×VREF.当FFH?N,80H时, VOUT2模拟输出电压的极性和VREF相同;当80H,N?0时,VOUT2模拟输出电压的极性和VREF相反;当N,80H时,VOUT2,0V. VOUT2为双极性输出.可根据应用场合的需要,将D/A转换接口芯片接成单极性输出或双极性输出。当要监视的物理量有方向性时,例如角度的正向与反向,速度的增大与减小等,与此相适应,要求D/A转换的输出必须是双极性的。
2 Multisim2001的应用简介
Multisim2001作为大学课程中常见的电子设计应用软件，是每个电子类的学生必然接触到的。
Multisim2001(前身EWB)最突出的特点是用户界面友好，尤其是其直观的虚拟仪表是Multisim2001的一大特色。Multisim所包含的虚拟仪表有:示波器，万用表，函数发生器，波特图图示仪，失真度分析仪，频谱分析仪，逻辑分析仪，网络分析仪等。而通常一个普通实验室是无法完全提供这些设备的。这些仪器的使用使仿真分析的操作更符合平时实验的习惯。
2.1 Multisim2001软件的介绍
Multisim2001是IIT公司于2001年推出的最新版EDA软件，该
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软件以前的版本就是著名的EWB软件。Multisim2001分为多个版本，有Student(学生版)、Personal(个人版)、Education(教育版)、Professional(专业版)和Power Professional(增强专业版)，本书介绍的Multisim2001是其功能最强大的增强专业版。
Multisim2001是一个功能强大的EDA系统，提供了一个非常大的元件数据库，并且可以在线更新，同时拥有VHDL和Verilog设计接口与仿真功能、FPGA和CPLD综合、RF设计能力和后处理功能，还可以导出制作PCB版的设计数据，实现与PCB制作软件的无缝数据传输。
2.2 Multisim2001软件的功能特点
(1) 集成环境，简洁易用
在Multisim2001中，只有一个程序界面，但在该界面中，集成了从电路创建、修改到仿真及数据后处理的EDA设计的主要流程，不仅有利于对该软件的学习，也大大方便了设计人员的操作，极大地提高了工作效率。
(2) 虚拟实验仪器丰富
作为一个功能强大、仪器齐全的虚拟电子实验平台，Multisim2001为设计人员不仅提供了常用的仪器，如万用表、示波器等，还提供了许多单位无条件具备的网络分析仪、频谱分析仪等仪器。这些虚拟仪器，功能与现实仪器相同，而且其操作面板也与现实仪器神似，这些虚拟仪器的使用，方便了设计人员的设计工作，也大大提升了该软件的功能。
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(3) 分析功能多样
Multisim2001为设计人员提供了多种仿真分析方法，有直流工作点分析、瞬态分析、傅立叶分析、噪声和失真分析等 19 种之多。这些分析功能基本满足了电子电路的分析设计要求，尤其是其极具特色的RF电路分析功能，是一般EDA软件所不具备的。 (4)输入输出接口具有广泛的兼容性
Multisim2001可以打开具有Spice 内核的其他EDA软件生成的网表文件，可以打开EWB4.0、EWB5.0环境下生成的电路文件，也可以把 Multisim2001环境下创建的电路原理图文件导出为.NET或.PLC文件，供Protel 、Ultiboard等PCB 软件进行印刷电路板设计，或者将当前电路文件导出为网表文件，供其他EDA软件共享设计成果。更具特色的是Multisim2001可以将仿真分析结果导出为Excel文件(如结果波形各点的坐标数据)，方便了设计人员对结果数据的分析。
(5) 可自定义设计环境
Multisim2001提供了极具人性化的设计工具，允许设计人员自定义设计环境，利用Options|Preferences…菜单项，可以根据设计需要，灵活设定元器件采用的符号标准、电路图的显示属性、工作区的显示属性及其大小、说明文字的格式、导线线型等设计要素。
除了上述的特点外，Multisim2001还支持 VHDL 和 Verilog 语言的电路仿真与设计。
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图3 Multisim2001主窗口
3 基于Multisim2001的DAC电路的设计仿真
3.1 设计仿真的基本原理
DAC(又称D/A)是将数字信号转换成模拟信号的电路。描述它的主要技术指标有:分辨率、输出建立时间、转换误差、非线性误差、温度系数、电源抑制比。集成的D/A转换电路很多，其中DAC0832是一种常用的8位CMOS型的D/A转换电路。
DAC电路输入的数字信号是一种二进制编码，通过转换，按每位权的大小换算成相应的模拟量，然后将代表各位的模拟量相加，所得的和就是与输入的数字量成正比的模拟量。
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3.2 仿真设计电路
(1)该电路采用总线方式进行连接。
(2)74LS161D是4位二进制同步计数器，2片74LS161D通过图(略)的级联后构成8位二进制(模为256)加法计数器，V1为该计数器的时钟信号源。U3、U4属于本身带译码的数码显示器。 (3)VDAC将数字信号转换成与其大小成比例的模拟信号，“+”端接参考电压VDD,“-”端接地，则输出电压VO为
VO=(VDD*D)/256。
其中，D表示输出二进制数对应的十进制数。
(4)具体其他涉及到软件布线的过程描述(略)
图4
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3.3 设计仿真步骤
(1)连接电路。(如图4)
(2)观察数码管U3、U4显示的VDAC输出数字信号(模为256的计数器输出信号)与VDAC输出模拟信号之间的关系，发现输出模拟信号的幅度与数码管U3、U4显示的数码大小成正比。验证VDAC输出电压公式VO=(VDD*D)/256(其中D表示输入二进制数对应的十进制数，VDD为参考电压)是否与仿真实验结果相吻合。
(3)分别调整参考电压。VDD为6伏、10伏和12伏，利用示波器观察VDAC输出模拟信号的变化规律。
(4)调整8位二进制加法计数器时钟信号源V1的频率，发现数码管显示速度发生变化，单VDAC输出模拟信号形状不变。调整8位二进制加法计数器时钟信号源V1的幅度，观察数码管显示速度和VDAC输出模拟信号的变化情况。仿真结果如图5、图6、图7。
图5
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图6
图7
3.4 仿真设计结果分析
通过分析具体验证了DAC芯片的工作过程，具体各项参数也达到了电路应用设计的预期要求。
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4 DAC硬件应用实验调试
4.1实验电路及连线
图8 实验电路
实验过程中:DAC0832的片选CS0832孔接译码处228H孔。
4.2实验说明及实验程序框图
D/A转换是把数字量转化成模拟量的过程，本实验输出为模拟电压信号，本次实验生成的波形较为简单，有兴趣者可试编程序生成各种波形，如方波，正弦波等，也可与键盘显示模块结合起来，构成一个简单的波形发生器，通过键盘输入各种参数，如频率，振(小于，5V)，方波的占空比等。
4.3示例程序略。
通过分析具体验证了DAC芯片的过做过程，具体各项参数也达到了电路应用设计的预期要求。实验程序与硬件电路连接调试的结果符合实验和理论的要求。
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5 感谢
感谢浙江万里学院电子信息学院为我提供了这次实践机会;感谢钱裕禄老师为我提供仿真实验条件和指导;同时感谢钱裕禄老师的意见和指导;再次感谢钱裕禄老师对仿真项目和论文的意见;感谢所有实验室老师给予的帮助，是你们使我成长，从幼稚到逐渐成熟。感谢寝室同学提供ADC相关的资料，虽然论文没有使用，但我也学了不少;感谢电信系老师的帮助和关心。
6 后记
1)由于毕业设计时间仓促以及个方面条件的限制，具体硬件电路的实现和调试没有能够正常的进行，觉得十分可惜。希望再有机会能过完成调试。
2)通过这次实践，我接触到了许多软件，包括Protel99SE/DXP，Multisim2001，EWB5.0，Matlab6.5等，学会了一些软件的使用和设计。在学习和实践的过程中我也结识了不少朋友, 有老师也有和我一样的学生，还有一些电子工程师。这对于我以后的工作和学习是很有帮助的，也为以后的工作积累了经验。
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6 参考文献
1) 电子技术仿真实验教程.朱力恒 .主编人民邮电出版社.1987 2) Multisim2001电路设计及仿真.电子工业出版社.朱单.2002 3) Multisim2001软件在现代生活中的具体应用.铁路文学出版社.康
文翔.2002
4) 电脑辅助电路设计,multisim2001.韦思健 .中国铁道出版
社.1995 EDA的具体实用讲解与例题.化工出版社.房建华.1993 5) 数字逻辑设计基础.罗朝阳.人民邮电出版社.1982
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范文四：多路彩灯
数字逻辑课程设计报告 ——多路彩灯控制器
学 院 名 称 :
学 生 姓 名 :
专 业 名 称 :
班 级 :
实 习 时 间 :
多路彩灯控制器的设计
一、课程设计题目与实习目的
1.题目:多路彩灯控制器
2、课程背景以及目的
多路彩灯控制电路在实际生活中应用十分广泛。这种多路彩灯控 制电路的原理与电子技术课程所学知识联系紧密。 它的电路原理能通 过一些基本的典型电子器件进行组合来实现。 有利于加深和巩固电子 技术所学内容,启发学习兴趣,锻炼分析问题解决问题的能力。
1.进一步掌握数字电路课程所学的理论知识。
2. 综合应用数字电路知识设计一彩灯控制器, 了解各种元器件的 原理及其应用。
3. 了解数字系统设计的基本思想和方法, 学会科学分析和解决问 题。
4.培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。
5.锻炼自身动手实践能力。
二、 任务和要求
彩灯控制器可以自动控制多路彩灯按不同的节拍循环显示各种 灯光变换花型。 彩灯控制器是以高低电平来控制彩灯的亮灭。 实现彩 灯控制可以采用 EPROM 编程、 RAM 编程、可编程逻辑器件、单片 机等实现。在彩灯路数较少,花型变换比较简单时,也可以移位寄存 器实现。 在实际应用场合彩灯可能是功率较大的发光器件, 需要加以 一定的驱动电路。本课题用发光二极管 LED 模拟彩灯,可以不用驱
动。本次实习采用移位寄存器型彩灯控制电路。
(1)彩灯控制器设计要求
设计一个 8路移存型彩灯控制器,基本要求:
1. 8路彩灯能演示至少三种花型;
2. 彩灯用发光二极管 LED 模拟。
选做:实现快慢两种节拍的变换。
(2)课程设计的总体要求
1.设计电路实现题目要求;
2.电路在功能相当的情况下设计越简单越好;
3. 注意布线,要直角连接,选最短路径,不要相互交叉;
4. 注意用电安全,所加电压不能太高,以免烧坏芯片和面 包板。
三、设计所提供的元器件及工具清单如下:
其中电阻:150k Ω ---1个; 100Ω --4个; 4.7k Ω --1个;
实验板一块;万用表一个;钳子一个;导线若干。
芯片功能简述:
② 74LS151
移位寄存器是指寄存器中所存的代码能够在移位脉冲的作用下 依次左移或右移。 74 LS194是一个 4位双向移位寄存器,最高时 钟脉冲为 36MHZ
,其逻辑符号及引脚排列如图所示:
其中:D0~D1为并行输入端; Q0~Q3为并行输出端; SR--右移串引输入端; SL--左移串引输入端; S1、 S0-操作模式控制 端; CLEAR -为直接无条件清零端; CP-为时钟脉冲输入端。 真值表则如下所示:
④ 555简介
555定时器是一种数字与模拟混合型的中规模集成电路,应用 广泛。外加电阻、电容等元件可以构成多谐振荡器,单稳电路,施
密特触发器等。 定时器内部由比较器、 分压电路、 RS 触发器及放电 三极管等组成。分压电路由三个 5K 的电阻构成,分别给 A1和 A2提供参考电平 2/3VCC和 1/3VCC。 A1和 A2的输出端控制 RS 触发器 状态和放电管开关状态。当输入信号自 6脚输入大于 2/3VCC时, 触发器复位, 3脚输出为低电平,放电管 T 导通;当输入信号自 2脚输入并低于 1/3VCC时, 触发器置位, 3脚输出高电平, 放电管截 止。 4脚是复位端,当 4脚接入低电平时,则 V0=0;正常工作时 4接为高电平。 5脚为控制端, 平时输入 2/3Vcc作为比较器的参考电 平,当 5脚外接一个输入电压,即改变了比较器的参考电平,从而 实现对输出的另一种控制。如果不在 5脚外加电压通常接 0.01μF 电容到地, 起滤波作用, 以消除外来的干扰, 确保参考电平的稳定。 555
定时器内部框图如下:
555定时器内部框图
555的功能表如下:
构成多谐振荡器电路无稳态,仅存在两个暂稳态,亦不需外加 触发信号,即可产生振荡,接通电源后,电容 C1被充电, V c 上升, 当 V c 上升到 2/3Vcc 时,触发器被复位,同时放电 BJT 导通,此时 V 0为低电平,电容 C 通过 R 2和 T 放电,使 V C 下降。当 V C 下降到 1/3VCC 时,触发器又被置位, V 0翻转为高电平。电容器 C 放电所需的时间 为 tPL =R2CLn2
当 C 放电结束时, T 截止, V CC 将通过 R 1, R 2向电容器 C 充电, V C 由 1/3VCC 上升到 2/3VCC 所需的时间为 tPH =(R1+R2)CLn2
当 V C 上升到 2/3VCC 时,触发器又发生翻转,如此周而复始,在 输出端就得到一个周期性的方波,其频率为 f=1/(tPL +tPH ) 大约 等于 1.43/(R1+2R2)
四、总体方案的思路及概况
(1) 在实现实习的基本要求的同时, 完成花型的节拍快慢两种控 制。 其中 CP 信号的控制是完成多路彩灯控制器快慢节奏变换的关键。 快的节拍(正常 CP )由 555震荡电路模块提供,慢的节拍(正 常 CP 周期的 2倍)由 151和 74芯片实现。
八路彩灯的花型演示由 2片 194实现。
三种花型的变换控制由 2片联级的 161实现。
(2)搭建电路时,采用模块化搭建和检测。
五、具体模块电路的设计
(1)正常 CP 信号的 555震荡电路
(2)花型演示电路。
三种花型变换样式
花型 1:从左至右渐亮,全亮后,再分两半从左至右渐灭。循环两 次;
花型 2:从中间到两边对称地逐次渐亮,全亮后仍由中间到两边逐 次渐灭。循环两次;
花型 3:从左至右顺次渐亮。全亮后逆序渐灭。循环两次。
移存器输出状态编码表
设计的花型每种完整显示两遍,所以三种花型完全显示一遍需要 的总结拍数为 64, 即 1~16显示第一个花型, 17~32显示第二个花型, 33~64显示第三个花型。
要用 194实现三个花型的连续显示必须对两片 194的 S1、 S0和 SL 、 SR
功能端进行控制。
用卡诺图分析: 194低位片
SL=^L8 S1=QE . ! Q F
SR=! L8
SL=! ( Q E . ! Q F )
194高位片
SL=X
SR=^ QF .! L8+ QF .L4
S1=0
S0=1
将推出的功能端参数列表如下:
电路图如下:
(3)花型控制信号电路
由二片 161级联的模 128(三种花型节拍每种显示两遍,再总体 重复一遍的总节拍数)计数器。
161高位片的 Q 2信号输给节拍控制电路的 151的 A 来通过节拍控 制电路改变第二遍花型显示的频率。 161的 CP 脉冲来自节拍控制电 路中 74的输出端 Y 。
电路图如下:
(3)节拍控制电路
由一片 151和一片 74级联实现。 整体上实现脉冲频率的变换, 即 交替产生快慢节拍。
Q 是 74D 触发器的输出端 , 由 D 触发器具有记忆功能,记录上一 个状态, 所以在每一个 CP 脉冲的上升沿, Q 输出为上一次的记录 (即 一个脉冲)。也就比时钟信号电路的 CP 脉冲慢了一拍。
令 74的 Vcc , CLR , PR 都接高电平,将 ^Q的输出接到 D 端, Q 端的输出接到 151的 D1端。令 151的 B,C,G’,GND 接低电平, Vcc 接高电平, D0接时钟信号的 CP 脉冲, A 端接由花型控制电路的 QG 输出。
所以 Y 端的输出就为:Y=CP·^A+Q·A
所以通过 A 为 0或 1选择 Y 端输出的脉冲的频率。 A 端接的是 161的高位片的 QG 即当到达第 64拍时 QG 为 1接下来的 65~128拍 为变慢后的脉冲输出。
电路图如下 :
六、电路组装、调试过程中发生的问题及解决的方法
在两周的课程设计过程中, 最重要的是要设计出一个好的原理图, 以节省时间和元器件为原则, 用尽量少的器件实现所要求的功能。 一 个好的设计必须进行模块化设计,这样的设计思路对以后错误的排 查,系统整体的维护都有至关重要的作用。
问题最多的是电路板的连接。在连接电路板的过程中,芯片的摆 放成为了一个重点。因为芯片摆放不好,连线会出现交叉现象,既影 响美观, 又容易对实际电路产生影响, 可以按照事先做好的各个模块 逐个连接、排错,通过这种方式获得较好的电路布局,也利于检查, 大大减少了不必要的麻烦,从而提高了工作效率。
在错误检查中,灵活的使用电表,可以极大的提高排错效率。 我认识到具备扎实的理论知识是非常重要的,这一点在设计电路 图时得到了充分的证明。 如果没有扎实的理论基础, 就不能设计出好
的电路,就会给以后的连线造成极大的不便,当然,动手能力也是非 常重要的,只有两者相结合,这样在未来激烈的竞争中,才能有一番 作为。
经过我多次参考、查阅有关书籍和资料,通过自己的思考、成功 的设计好了原理图。然后在计算机上仿真成功了。但仿真成功,只能 说明理论成功,实践就不一定会成功。在连接电路板时,要非常的认 真仔细,一个插孔,一个线头都不能马虎,因为错误很可能发生在各 个地方。 布线完成后, 错误可能还会很多, 比如芯片导线等接触不良, 导线损坏等等。还有很重要的是,布线一定要整齐,不能有丝毫的马 虎,线条最好不要重叠,交叉,更不能叠在芯片上,否则会产生电磁 感应;如果电路有问题,检查时一定先要断电,以免烧毁器件。特别 是像发光二极管这样的器件。 接二极管时一定要用限流电阻, 否则很 容易烧坏。
此外,在检查错误时,一定要先局部,后整体,分模块逐步排查 的方法。这种消除错误的方法对我们以后走上社会工作岗位很重要。 这次课程设计, 使我培养了全局观点和勤俭节约的好习惯。 给我今后 的学习以很大的帮助,使我的实践能力进一步加强。
七、分析和总结。
经过两个星期的实习,过程曲折可谓一语难尽。在此期间我们也 失落过, 也曾一度热情高涨。 从开始时满富盛激情到最后汗水背后的 复杂心情,点点滴滴无不令我回味无长。
通过实习,我才真正领略到“艰苦奋斗”这一词的真正含义。我 想说,确实很累, 但当我们看到自己所做的成果时,心中也不免产生 兴奋; 正所谓“三百六十行,行行出状元”。我们同样可以为社会 作出我们应该做的一切, 这有什么不好?我们不断的反问自己。 也许 有人不喜欢这类的工作, 也许有人认为设计的工作有些枯燥, 但我们 认为无论干什么,只要人生活的有意义就可。社会需要我们,我们也 可以为社会而工作。 既然如此, 那还有什么必要失落呢?于是我们决 定沿着自己的路,执着的走下去。
对我们而言,知识上的收获重要,精神上的丰收更加可喜。挫折 是一份财富, 经历是一份拥有。 这次实习必将成为我人生旅途上一个 非常美好的回忆!
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的, 只 有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起 来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际 动手能力和独立思考的能力。 在设计的过程中遇到问题, 可以说得是 困难重重,这毕竟第一次做的,难免会遇到过各种各样的问题,同时 在设计的过程中发现了自己的不足之处, 对以前所学过的知识理解得 不够深刻,掌握得不够牢固。
这次课程设计终于顺利完成了, 在设计中遇到了很多专业知识问 题,最后在老师的辛勤指导下,终于游逆而解。同时,在老师的身上 我们学也到很多实用的知识,在次我们表示感谢!同时,对给过我帮 助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢!
八、参考文献
1.《数字电路逻辑设计》 高等教育出版社 王毓银
2. 《数字系统设计 — 数字电路课程设计指南》 北京邮电学院出版社 高书莉
3. 《电子技术实验与课程设计》 机械工业出版社 毕满清
九、过程考核表和成绩鉴定表
西安邮电大学 数字逻辑课程设计 过程考核及成绩鉴定表
范文五：多路CAN设计
基于 MCP2515的多路 CAN 总线接口及驱动程序设计 在铁路系统中,为了保证列车的安全运行,需要对铁轨及周围状况进行实时检测。目前采用的方法是在铁 路沿线安装多个检测设备,用于检测洪水、大风、泥石流等自然灾害及轨温等参数。这些设备一般采用的 通信方式是 RS232、 RS485或 CAN ,并通过专线连接至监控中心的各个监控设备。这种方式极大浪费了 线路资源,也不易于设备的统一管理。因此,需要一种安装在铁路沿线的设备,它将附近的检测设备发送 的信息统一收集并通过一条专线直接送往监控中心。 为了与多个检测设备通信, 必须同时具有多个 RS232、 RS485和 CAN 接口。基于这种应用需要,本文提出了扩展多个 CAN 总线接口的方法。
1 系统结构
1.1 芯片介绍系统
采用 Atmel 公司的 AT91RM9200(以下简称 “9200” )作为 MCU 。该处理器基于 ARM920T 内核, 主频为 180 MHz时,性能可达到 200MIPS ;最高主频为 209 MHz。该处理器还具有丰富的外设资源, 非常适合工业控制领域的应用 [1];采用的操作系统是 ARMLinux ,内核版本为 2.4.19。
目前主流的 CAN 协议控制器一般采用 I/O总线 (SJA1000等) 或 SPI 接口 (MCP2515等) 与 MCU 进行通信。由于本设计采用 PC /104总线扩展卡的方式来扩展多个 RS232和 RS485接口,没有多余的 I/O片选线可用,因此最终选用 9200的 SPI 接口与 MCP2515进行多路 CAN 总线接口的扩展。
MCP2515是 Microchip 公司推出的具有 SPI 接口的独立 CAN 控制器。它完全支持 CAN V2.0B技 术规范,通信速率最高可达 1 Mbps,内含 3个发送缓冲器、 2个接收缓冲器、 6个 29位验收滤波寄存器 和 2个 29位验收屏蔽寄存器 [2];它的 SPI 接口时钟频率最高可达 10 MHz,可满足一个 SPI 主机接口 扩展多路 CAN 总线接口的需要。
1.2 系统硬件接口
通过 9200的 SPI 接口, 连接了 5个 MCP2515。 由于 9200的 SPI 从设备片选线数量有限, 故采用 片选译码方式, NPCS0可作为普通的外部中断线使用(NPCS0与 IRQ5复用引脚)。由于 9200的外部
中断线资源有限,故采用中断线共享的方式,即分别有两个 MCP2515共享同一中断线,最后一个 MCP2515独占一条中断线,以满足不同通信速率下数据处理的需要。
由于设备需要安装在铁路沿线,必须具有防雷击的能力。因此 MCP2515与 CAN 总线收发器 (TJA1050)之间采用高速光耦进行完全的电气隔离,并且光耦两端电路的电源也必须用电源隔离模块隔 离开,这样才能真正起到隔离的作用。在 TJA1050的 CANH 和 CANL 引脚与地之间连接 2个 30 pF的 电容, 可以过滤 CAN 总线上的高频干扰; 2个二极管可以在总线电压发生瞬变干扰时起保护作用。 光耦正 常工作时输入电流为 10 mA左右,内部发光二极管的正向电压降为 1.7 V左右,因此要特别注意输入端 串联电阻的阻值选择。
2 SPI 主机的工作方式
9200通过 SPI 接口与 5个 MCP2515进行通信, 9200的 SPI 控制器工作在主机模式, MCP2515工作在从机模式。 MCP2515 支持多个指令(如复位指令、读指令、写指令等),以便于 9200通过 SPI 接口对 MCP2515的内部寄存器进行读 /写操作。
需要注意的是, SPI 使能后, 只有在 SPI_TDR(发送数据寄存器) 中有数据时, 才会根据片选配置 (固 定外设或可变外设) 使能相应片选; 而 SPI_TDR中无数据时, 则片选自动禁用。 因此, 9200向 MCP2515连续发送多个字节时,要保证在前一个字节传输完毕前,后一个字节就被写入到 SPI_TDR中,以避免片 选被自动禁用;同时,在传输完每一个字节后,还要读取 SPI_RDR(接收数据寄存器)。
3 驱动程序设计
驱动程序是应用程序与硬件之间的中间软件层,它完全隐蔽了设备工作的细节。 Linux 操作系统根据 设备中信息传送方式的不同, 将设备分成 3种类型:字符设备、 块设备和网络设备 [3]。 9200与 MCP2515的通信都是通过 SPI 接口以字节为单位进行的,因此 MCP2515属于字符设备。由于 5 个 MCP2515共 享 9200的一个 SPI 接口,因此采用一个驱动程序来管理所有的 MCP2515,这样做有利于对所有设备进 行统一管理。
3.1 驱动程序中定义的主要数据结构
CAN 总线通信是基于报文帧的,在驱动程序中,无论发送数据还是接收数据都是基于报文帧的操作 [4],因此需要设计合适的数据结构以满足数据操作的需要。
3.1.1接收与发送 CAN 报文帧结构体
typedef struct {
unsigned char node_num;
unsigned intid;
unsigned char dlc;
unsigned char data[8];
int ext_flag;
int rtr_flag;
} CanFrame;
其中, node_num为 MCP2515的节点号(0~4), id 为 CAN 报文帧的标识符, dlc 为数据长度(0~ 8), data 为 CAN 报文帧的数据缓冲区, ext_flag用于标识 CAN 报文帧是否为扩展帧, rtr_flag用于 标识 CAN 报文帧是否为远程帧。
3.1.2 设备配置结构体
(1) 波特率和报文滤波配置结构体
typedef struct{
unsigned charnode_num;
CanBaudRatebaudrate;
CanFilter filter;
int br_flag;
int fi_flag;
} CanDevConfig;
其中, node_num为 MCP2515的节点号(0~4), baudrate 为 CAN 总线通信速率, filter 为报 文滤波配置结构, br_flag用于标识波特率配置是否有效, fi_flag用于标识报文滤波配置是否有效。 baudrate 和 filter 的数据结构类型定义如下:
typedef enum {
_125kbps,
_250kbps,
_500kbps,
_1Mbps
} CanBaudRate;
typedef struct{
unsigned int mask_0;
unsigned int mask_1;
unsigned int filter_0;
unsigned int filter_1;
unsigned int filter_2;
unsigned int filter_3;
unsigned int filter_4;
unsigned int filter_5;
}CanFilter;
(2) 工作模式配置结构体
typedef struct{
unsigned char node_num;
unsigned char oper_mode;
} CanDevMode;
其中, node_num意义同上, oper_mode表示该节点的工作模式。 MCP2515共有 5种工作模式, 分别是配置模式、休眠模式、仅监听模式、回环模式和正常模式。一般设备都工作在正常模式。
3.1.3 环形数据接收缓冲区结构体
typedef struct {
CanFrame can_recv_buf[RECV_BUF_SIZE];
int recv_pos;
int read_pos;
wait_queue_head_twq;
} CanDev;
其中, can_recv_buf为接收 CAN 报文帧环形数据缓冲区, recv_pos和 read_pos分别表示数据存 入和读出缓冲区的位置; wq 定义的是一个等待队列,用于实现阻塞型 read 操作。
3.2 驱动程序接口
驱动程序的接口主要分为 3个部分:初始化与退出函数接口, 完成设备安装和卸载等操作; 文件系统 接口,由 file_operations数据结构来完成;与设备的接口,完成对设备的读 /写等操作。
3.2.1 初始化与退出函数
在安装驱动程序时,操作系统会调用初始化函数进行设备注册、设备初始化以及安装中断处理例程等 操作。 参考文献 [3]详细论述了设备注册的方法, 而这里主要讨论设备初始化时的配置方法。 在本驱动程序 中,设备初始化分两步 :一是对 9200的 SPI 控制器初始化,二是对 5个 MCP2515初始化。
在卸载设备驱动程序时会调用退出函数,退出函数主要完成设备的注销和中断释放。
3.2.2 中断接收服务例程
MCP2515收到 CAN 报文帧后,产生中断并将 INT 引脚置低。 9200响应外部中断,并调用和外部 中断相对应的中断处理例程。中断处理例程共有 3个:at91_mcp2515_irq_handler_0响应 IRQ0的 中断, at91_mcp2515_irq_handler_1_2响应 IRQ1的中断, at91_mcp2515_irq_handler_3_4响 应 IRQ2的中断。 其中 IRQ0只和一个 MCP2515相连, 而 IRQ1和 IRQ2分别被两个 MCP2515所共享。 IRQ0和 IRQ1的中断处理流程分别如图 5和图 6所示, IRQ2与 IRQ1的中断处理流程相同。
需要注意的是,在图 5的处理流程中并没有清中断操作。这是因为采用了 RX 读缓冲区指令读取
MCP2515 RX缓冲区中的数据。该指令操作结束后, MCP2515会自动清除相应的接收中断标志位。 3.2.3 文件系统接口定义
文件系统接口 struct file_operations的成员全部是函数指针,这些指针指出了设备驱动程序所提供 的入口点位置。本驱动程序所定义的 file_operations为:
static struct file_operations at91_mcp2515_fops = {
owner: THIS_MODULE,
write: at91_mcp2515_write,
read:at91_mcp2515_read,
ioctl: at91_mcp2515_ioctl,
open: at91_mcp2515_open,
release:at91_mcp2515_release,
};
3.2.4 ioctl 函数
ioctl 函数用于对设备进行配置。 我们在 ioctl 函数中实现了两个命令:IOCTRL_CONFIG_CAN_DEV用于配置节点的 CAN 总线波特率和报文滤波, IOCTRL_SET_OPER_MODE用于配置节点的工作模式。 这两种配置命令所对应的配置参数都是指向应用层相应数据结构的指针,两个配置结构在 3.1.2小节已经 介绍过了。
用 IOCTRL_CONFIG_CAN_DEV命令配置波特率和报文滤波时,在配置完成后,如果节点处于 INACTIVE 状态,则需要使能节点内部的接收中断,使能节点所对应的外部中断,并将节点状态设置为 ACTIVE 。在通常情况下,通过 ioctl 函数对需要配置的节点执行完 IOCTRL_CONFIG_CAN_DEV命令 后,还要再对配置过的节点执行 IOCTRL_SET_OPER_MODE命令,使节点处于正常的工作模式。 3.2.5 关于竞争问题
本系统是单 CPU 系统,采用 Linux 2.4.19内核,且是非抢占式的;同时,此设计的驱动程序也只允 许一个进程打开并操作该设备。在这种情况下,驱动程序中所涉及的竞争问题主要就是中断处理程序内核 代码和其他设备操作的内核代码之间的资源竞争。在上文中所提到的所有设备操作中,都要通过 9200的 SPI 接口与 MCP2515进行通信。 9200与 MCP2515进行通信都是以命令字节开始的, 并且在一个命令 操作过程中 (一般会连续传输多个字节) , 片选和时钟是不能被禁用的, 否则操作就会失败。 因此, MCP2515的一个完整的命令操作就是一个临界区域,在对 MCP2515进行一个命令操作的过程中必须禁用所有的中 断, 以保证命令操作的正常执行。 在驱动程序中, 采用 local_irq_save和 local_irq_restore函数对中断 禁用和恢复,在这两个函数调用之间,就是对 MCP2515执行一个命令操作的代码。
本文针对特有的应用需求提出的多路 CAN 总线接口和驱动程序设计, 经过测试, 可以稳定正常地运行。 关于驱动程序的编译和运行方法,参考文献 [3]有很好的说明。上层的测试程序编写也比较简单,但要注 意数据结构的定义和底层驱动程序的一致性。本文侧重介绍设计的基本方 法和实现基本的功能。 MCP2515本身提供了许多的功能,在实现基本功能的基础上,也可以根据自己的应用需要再进行功能扩 展。
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