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  • 电路设计软件解惑篇,这些电路设计软件难题你都知道吗?

    电路设计软件解惑篇,这些电路设计软件难题你都知道吗?

    电路设计软件日常使用很多,相关专业人士对于电路设计软件十分熟悉。电路设计软件使用过程中,大家可能存在诸多疑惑。为帮助大家解决电路设计软件相关问题,本文将带来protel 99 SE电路设计软件的经典问答。如果你对本文内容存在兴趣,不妨继续往下阅读哦。 问:请问多层电路板是否可以用自动布线 答复:可以的,跟双面板一样的,设置好就行了。 问:在protel中能否用orcad原理图 答复:需要将orcad原理图生成protel支持的网表文件,再由protel打开即可. 问:一个问题:填充时,假设布线规则中间距为20mil,但我有些器件要求100mil间距,怎样才能自动填充? 答复:可以在design-->rules-->clearance constraint里加 问:有没有设方孔的好办法?除了在机械层上画。 答复:可以,在mulTI layer上设置。 问:99se的3d功能能更增进些吗?好像只能从正面看!其外形能自己做吗? 答复:3d图形可以用 ctrl + 上,下,左,右键翻转一定的角度。不过用处不大,显卡要好才行。 问:protel99se后有没推出新的版本? 答复:即将推出。该版本耗时2年多,无论在功能、规模上都与protel99se,有极大的飞跃。 问:铺铜老死机,怎么办? 答复:通常,不会遇到此类问题。 问:可以在焊盘属性中修改焊盘的x和y的尺寸 答复:可以。 问:布线后有的线在视觉上明显太差,protel这样布线有他的道理吗(电气上) 答复:仅仅通过自动布线,任何一个布线器的结果都不会太美观。 问:如何使用protel 99se的pld仿真功能? 答复:首先要有仿真输入文件(.si),其次在configure中要选择absolute abs选项,编译成功后,可仿真。看仿真输出文件。 问:protel.ddb历史记录如和删 答复:先删除至回收战,然后清空回收站。 问:自动布线为什么会修改事先已布的线而且把它们认为没有布过重新布了而设置我也正确了? 答复:把先布的线锁定。应该就可以了。 问:请问最新的protel是什么版本?新的会在什时候推出? 答复:protel dxp,第二季度晚些时候推出。 问:pspice的功能有没有改变 答复:在protel即将推出的新版本中,仿真功能会有大的提升。 问:请问到时会有protel dxp中文版推出吗? 答复:没有。 问:自动布线前如何把先布的线锁定??一个一个选么? 答复:99se中的锁定预布线功能很好,不用一个一个地选,只要在自动布线设置中点一个勾就可以了。 问:请问pcb里不同的net,最后怎么让他们连在一起? 答复:最好不要这么做,应该先改原理图,按规矩来,别人接手容易些。 问:protel pcb图可否输出其它文件格式,如hyperlynx的? 它的帮助文件中说可以,但是在菜单中却没有这个选项 答复:现在protel自带有pcb信号分析功能。 问:在pcb多层电路板设计中,如何设置内电层?前提是完全手工布局和布线。 答复:有专门的菜单设置。 问:我用99se6布一块4层板子,布了一个小时又二十分钟布到99.6%,但再过来11小时多以后却只布到99.9%!不得已让它停止了 答复:对剩下的几个net,做一下手工预布,剩下的再自动,可达到100%的布通。 问:99se中如何加入汉字,如果汉化后好象少了不少东西! 高英凯答复:不会。 问:如何利用protel的pld功能编写gal16v8程序? 答复:利用protel的pld功能编写gal16v8程序比较简单,直接使用cupl dhl硬件描述语言就可以编程了。帮助里有实例。step by step. 问:请问protel中画pcb板如何设置采用总线方式布线? 答复:shift+空格。 问:随着每次修改的次数越来越多,protel文件也越来越大,请问怎么可以让他文件尺寸变小呢? 答复:在系统菜单中有数据库工具。(fiel菜单左边的大箭头下)。 问:如何在有覆铜层上写出空的(没有铜的汉字或英文) 答复:先写上文字,然后覆铜,最后删除文字。 问:如何锁定一条布线? 答复:先选中这个网络,然后在属性里改。 问:如何连续画弧线,用画园的方法每个弯画个园吗? 答复:不用,直接用圆弧画。 问:protel 目前的仿真功能一般。不知新版本如何? 答复:下一个版本会有改进。 问:请问:对于某些可能有较大电流的线,如果我希望线上不涂绿油,以便我在其上上锡,以增大电流。我该怎么设计?谢谢! 答复:可以简单地在阻焊层放置您想要的上锡的形状。 问:在pcb中有几种走线模式?我的计算机只有两种,通过空格来切换 答复:shift+空格 问:请问如何画内孔不是圆形的焊盘??? 答复:不行。 问:se在菜单汉化后,在哪儿启动3d功能? 答复:您说的是view3d接口吗,请在系统菜单(左边大箭头下)启动。 问:在99sepcb板中加入汉字没发加,但汉化后se少了不少东西! 答复:可能是安装的文件与配置不正确。 以上便是此次小编带来的“电路设计软件”相关内容,通过本文,希望大家对protel 99 SE电路设计软件的相关问题具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-06-04 关键词: Protel 指数 电路设计软件

  • 电路设计软件进阶篇,protel 99 SE电路设计软件原理图设计(下)

    电路设计软件进阶篇,protel 99 SE电路设计软件原理图设计(下)

    电路设计软件为电路设计提供了便捷之处,这也是电路设计软件不可或缺的原因之一。对于电路设计软件,小编于前文中有所介绍。本文为protel 99 SE电路设计软件原理图设计的下篇,如果你对电路设计软件相关知识具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。 一、编辑元件 Schematic中所有的元件对象都各自拥有一套相关的属性。某些属性只能在元件库编辑中进行定义,而另一些属性则只能在绘图编辑时定义。 在将元件放置到绘图页之前,此时元件符号可随鼠标移动,如果按下〖TAB〗就可打开如下图所示的Part对话框。 “Attributes”选项卡中的内容较为常用,它包括以下选项。 (1)Lib Ref 在元件库中定义的元件名称,不会显示在绘图页中。 (2)Footprint 包装形式。应输入该元件在PCB库里的名称。 (3)Designator 流水序号。 (4)Part Type 显示在绘图页中的元件名称,默认值与元件库中名称Lib Ref一致。 (5)Sheet Path 成为绘图页元件时,定义下层绘图页的路径。 (6)Part 定义子元件序号,如与门电路的第一个逻辑门为1,第二个为2,等等。 (7)SElection 切换选取状态。 (8)Hidden Pins 是否显示元件的隐藏引脚。 (9)Hidden Fields 是否显示“Part Fields 1-8”、“Part Fields 9-16”选项卡中的 元件数据栏。 (10)Field Name 是否显示元件数据栏名称。 改变元件的属性,也可以通过菜单命令Edit/Change。该命令可将编辑状态切换到对象属性编辑模式,此时只需将鼠标指针指向该,然后闽南鼠标左键,就可打开Part对话框。 在元件的某一属性上双击鼠标左键,则会打开一个针对该属性的对话框。如在显示文字U?是双击,由于这是Designator流水序号属性,所以出现对应的Part Designator对话框,如下图所示。 二、放置电源与接地元件 VCC电源元件与GND接地元件有别于一般的电气元件。它们必须通过菜单Place/Power Port或电路图绘制工具栏上的按钮不调用,这编辑窗口中会有一个随鼠标指针移动的电源符号,按Tab键,即出现如下图所示的Power Port对话框。 在对话框中可以编辑电源属性,在Net栏中修改电源符号的网络名称,在Style栏中修改电源类型,Orientation修改电源符号放置的角度。电源与接地符号在Style下拉列表中有多种类型可供选择,所下图所示。 三、连接线路 所有元件放置完毕后,就可以进行电路图中各对象间的连线(Wiring)。连线的主要目的是按照电路设计的要求建立网络的实际连通性。 要进行操作,可单击电路绘制工具栏上的 按钮或执行菜单Place/Wire将编辑状态切换到连线模式,此时鼠标指针由空心箭头变为大下字。只需将鼠标指针指向欲拉连线的元件端点,单击鼠标左键,就会出现一条随鼠标指针移动的预拉线,当鼠标指针移动到连线的转弯点时,单击鼠标左键就可定位一次转弯。当拖动虚线到元件的引脚上并单击鼠标左键,可在任何时候双击鼠标左键,就会终止该次连线。若想将编辑状态切回到待命模式,可单击鼠标右键可按下Esc键。 更快捷的连线方法:在待命模式,按鼠标右键,出现如下图所示的右键菜单,点击Place Wire菜单项就可以进行连线。 四、放置接点 在某些情况下Schematic会自动在连线上加上接点(Junction)。但通常有许多接点要我们自己动手才可以加上的。如默认情况下十字交叉的连线是不会自动加上接点的。如下图所示。 要放置接点,可单击电路绘制工具栏上的 按钮或执行菜单Place/Junction,这时鼠标指针会由空心箭头变成大十字,且蹭还有一个小黑点。将鼠标指针指向欲放置接点的位置,单击鼠标左键即可,单击鼠标右键可按Esc键退出放置接点状态。 五、保存文件 电路图绘制完成后要保存起来,以供日后调出修改及使用。当打开一个旧的电路图文件并进行修改后,执行菜单File/Save可自动按原文件名将其保存,同时覆盖原先的旧文件。 在保存文件时如果不希望覆盖原来的文件,可彩换名保存的。具体方法是执行File/Save As...菜单命令,打开如下图所示的Save As对话框,在对话框中指定新的存盘文件名就可以了。 我们在“Save As”对话框中打开“Format”下拉列表框,就可以看到Schematic所能够处理的各种文件格式: Advanced Schematic Binary (*.sch) Advanced Schematic 电路绘图页文件,二进制格式 Advanced Schematic ASCII (*.asc) Advanced Schematic 电路绘图页文件,文本格式 Orcad Schematic (*.sch) SDT4 电路绘图页文件,二进制文件格式。 Advanced Schematic template ASCII (*.dot) 电路图模板文件,文本格式。 Advanced Schematic template binary (*.dot) 电路图模板文件,二进制格式。 Advanced Schematic binary files (*.prj) 项目中的主绘图页文件。 在默认情况下,电路图文件的扩展名为.Sch。 以上便是此次小编带来的“电路设计软件”相关内容,通过本文,希望大家对如何使用电路设计软件设计原理图具备一定的认知。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-06-04 关键词: Protel 指数 电路设计软件

  • 电路设计软件进阶篇,protel 99 SE电路设计软件原理图设计(上)

    电路设计软件进阶篇,protel 99 SE电路设计软件原理图设计(上)

    电路设计软件每天都在被使用,但大家对电路设计软件并非十分了解。为增进大家对电路设计软件的了解,以及为学习电路设计软件的朋友提供学习资料,本文将对protel 99 SE电路设计软件予以介绍。如果你对本文内容存在兴趣,不妨继续往下阅读哦。 一、 protel 99 SE电路板设计步骤 一般而言,设计电路板最基本的过程可以分为三大步骤。 1. 电路原理图的设计 电路原理图的设计主要是protel 99 SE的原理图设计系统(Advanced SchemaTIc)来绘制一张电路原理图。在这一过程中,要充分利用protel 99 SE所提供的各种原理图绘图工具、各种编辑功能,来实现我们的目的,即得到一张正确、精美的电路原理图。 2. 产生网络表 网络表是电路原理图设计(SCH)与印制电路板设计(PCB)之间的一座桥梁,它是电路板自动的灵魂。网络表可以从电路原理图中获得,也可从印制电路板中提取出来。 3. 印制电路板的设计 印制电路板的设计主要是针对protel 99 SE的另外一个重要的部分PCB而言的,在这个过程中,我们借助protel 99 SE提供的强大功能实现电路板的版面设计,完成高难度的等工作。 二、绘制简单电路图 2.2.1 原理图设计过程 原理图的设计可按下面过程来完成。 1. 设计图纸大小 首先要构思好零件图,设计好图纸大小。图纸大小是根据电路图的规模和复杂程度而定的,设置合适的图纸大小是设计好原理图的第一步。 2. 设置protel 99 SE/SchemaTIc设计环境 包括设置格点大小和类型,光标类型等等,大多数参数也可以使用系统默认值。 3. 旋转零件 用户根据电路图的需要,将零件从零件库里取出放置到图纸上,并对放置零件的序号、零件封装进行定义和设定等工作。 4. 原理图布线 利用protel 99 SE/SchemaTIc提供的各种工具,将图纸上的元件用具有电气意义的导线、符号连接起来,构成一个完整的原理图。 5. 调整线路 将初步绘制好的电路图作进一步的调整和修改,使得原理图更加美观。 6. 报表输出 通过protel 99 SE/SchemaTIc提供的各种报表工具生成各种报表,其中最重要的报表是网络表,通过网络表为后续的电路板设计作准备。 7. 文件保存及打印输出 最后的步骤是文件保存及打印输出。 原理图的设计流程图如下图1-1所示。 图1-1原理图设计流程 2.2.2 新建一个设计库 (1)启动Protel 99 SE,出现以下启动界面,如图1-2所示。 图1-2 启动界面 启动后出现的窗口如下图1-3所示。 图1-3 启动后的窗口 (2)选取菜单File/New来新建一个设计库,出现如下图1-4对话框。 DatabaSE File Name处可输入设计库存盘文件名,点击BrowSE...改变存盘目录。 图1-4 新建设计库对话框 如果您想用口令保护您的设计文件,可点击Password选项卡,再选Yes并输入口令,点击OK按钮后,出现如图1-5主设计窗口。 图1-5 主设计窗口 (3)选取File/New...打开New Document对话框,如图1-6,选取Schematic Document建立一个新的原理图文档。 图1-6 新建文档对话框 2.2.3 添加元件库 在放置元件之前,必须先将该元件所在的元件库载入内存才行。如果一次载入过多的元件库,将会占用较多的系统资源,同时也会降低应用程序的执行效率。所以,通常只载入必要而常用的元件库,其它特殊的元件库当需要时再载入。 添加元件库的步骤如下: (1)双击设计管理器中的Sheet1.Sch原理图文档图标,打开原理图编辑器。 (2)点击设计管理器中的BrowSE Sch选项卡,然后点击Add/Remove按钮,屏幕将出现如图1-7所示的“元件库添加、删除”对话框。 图1-7 “元件库添加/删除”对话框 (3)在Design Explorer 99\Library\Sch文件夹下选取元件库文件,然后双击鼠标或点击Add按钮,此元件库就会出现在SElected Files框中,如上图1-7所示。 (4)然后点击OK按钮,完成该元件库的添加。 2.2.4 添加元件 由于电路是由元件(含属性)及元件间的边线所组成的,所以现在要将所有可能使用到的元件都放到空白的绘图页上。 通常用下面两种方法来选取元件。 1. 通过输入元件编号来选取元件 做法是通过菜单命令Place/Part或直接点击电路绘制工具栏上的按钮,打开如图1-8所示的“Place Part”对话框,然后在该对话框中输入元件的名称及属性,如图1-8所示。 图1-8 输入元件的编号及属性 Protel 99SE的Place Part对话框包括以下选项。 (1)Lib Ref 在元件库中所定义的元件名称,不会显示在绘图页中。 (2)Designator 流水序号。 (3)Part Type 显示在绘图页中的元件名称,默认值与元件库中名称Lib Ref一致。 (4)Footprint 包装形式。应输入该元件在PCB库里的名称。 放置元件的过程中,按空格键可旋转元件,按下X或Y可在X方向或Y方向镜像,按Tab键可打开编辑元件对话框。 2. 从元件列表中选取 添加元件的另外一种方法是直接从元件列表中选取,该操作必须通过设计库管理器窗口左边的元件库面板来进行。 下面示范如何从元件库管理面板中取一个与门元件,如图1-9所示。首先在面板上的Library栏中选取Miscellaneous Devices.lib,然后在Components In Library栏中利用滚动条找到AND并选定它。接下来单击Place按钮,此时屏幕上会出现一个随鼠标移动的AND符号,按空格键可旋转元件,按下X 或Y可在X方向或Y方向镜像,按Tab键可打开编辑元件对话框。将符号移动到适当的位置后单击鼠标左键使其定位即可。 图1-9 选取元件 以上便是此次小编带来的“电路设计软件”相关内容,通过本文,希望大家对原理图设计具备一定的认知。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-06-04 关键词: Protel 指数 电路设计软件

  • 波形发生器刨根问底,任意波形发生器原理详解

    波形发生器刨根问底,任意波形发生器原理详解

    波形发生器在网上有诸多资料,想了解波形发生器的朋友可以通过网络学习。往期文章中,小编对波形发生器有过诸多介绍。本文中,小编将对任意波形发生器予以介绍,主要在于详细介绍任意波形发生器原理。如果你对本文即将讨论的内容存在兴趣,不妨继续往下阅读哦。 按具体实现原理,AWG又可分为DDS-based和True Arb两类。 1. DDS-based AWG DDS,即Direct Digital Synthesis直接数字合成,一种频率合成的方法。前文也提到正弦信号发生器一般使用了频率合成技术。那么什么是频率合成? 信号源都需要使用振荡器,一般振荡器的输出频率范围有限,并且在宽的频率范围内难以获得高稳定度。那么就需要从频率单一但准确度和稳定度高的振荡源(比如晶体振荡器)派生出各种需要的频率。这种从一种频率派生出多种频率信号的方法就是频率合成。比如一个振荡器输出的单一频率信号,可利用倍频、分频、混频技术实现频率的加、减、乘、除运算,合成一系列频率的信号,这些频率都和振荡器频率(称基准频率)相参,这种方法称为直接模拟合成(Direct Analog Synthesis)。此外还有基于PLL的间接频率合成。 DDS是另外一种重要的频率合成技术。先来看如何用DDS技术产生正弦信号。我们知道,正弦波的频率可表示为f=ω/2π=Δθ/(2πΔt)。Δθ是正弦信号经过一段时间Δt之后的相位增量。在同样的时间Δt内,相位增量越大,角速率就越高,振荡频率就越高。DDS正是基于这种频率和角速率的关系来合成想要的频率。请看下面的DDS原理框图: 图 1 DDS原理框图 相位累加器用来产生表示相位的序列,它以基准时钟fs为节拍,以K为累加值,产生线性增长的相位序列。例如相位累加器初始值表示的相位是0,K对应的累加值为π/10,那么累加器在基准时钟的激励下依次产生表示0, π/10, 2π/10, 3π/10……18 π/10,19 π/10, 2π, 0, π/10,…等相位的序列。 表示相位的序列用做一个正弦波查找表的地址,该查找表实现相位到幅度的转换,输出相位所对应的正弦波幅度值,这个时候幅度还是数字序列,经过DAC和低通滤波器后输出平滑的正弦波。基准时钟同时也是查找表的输出时钟和DAC的采样时钟。 K就是相位增量Δθ,基准时钟周期1/fs就是时间增量Δt,即 f=Δθ/(2πΔt)=K*fs/2π 也就是说,输出信号于基准时钟fs相参,频率受相位增量K控制。例如相位增量是π/10时,20个基准时钟周期就能输出一个周期的正弦信号,即频率为fs/20;如果相位增量增加到π/5时,能在更短的时间完成一个周期的扫描,频率因此提高,即fs/10。 推广到任意波的情况,查找表中如果保存的是任意一段波形的量化数据,那么输出的信号将是以该波形为一个周期的重复信号。重复频率同样受相位增量控制。 从DDS原理可以看出,在基准时钟不变的情况下,如果改变输出频率,存储器中的数据点并不都能输出。输出频率越高,需要的相位增量越大,跳过的数据点越多。这可能会影响信号保真度。 比如基准时钟为100MHz,存储器的容量为100pts,保存了欲输出信号一个周期的采样点数据。 如果需要输出频率为1MHz,在每个采样时钟节拍下,依次输出所有采样点即可满足要求。 如果需要输出频率为2MHz,相位增量就必须增加1倍,也就是每个采样时钟节拍需要跳过1个采样点。如果反映信号瞬变的数据点恰好在被跳过的采样点里,输出信号保真度就会受损。见下图示意: 图 2 不同频率的输出波形数据 如果需要输出频率为300kHz,和基准时钟不是整数倍关系。那么不仅有些数据点会被跳过,而且此周期输出的数据点和下一个周期输出的数据点不相同,见下图示意。输出信号可能有相位截断和频率泄漏 图 3 基准频率和输出频率不是整数倍关系 尽管基于DDS原理的AWG有上述的一些缺点,但DDS具有低成本、低功耗、高分辨率和频率转换速度快等优点,适合输出调频、调相、扫频信号。而且通过合理的设定基准时钟、相位增量和输出频率的关系,能够使信号保真度满足测试要求。 2. True Arb True Arb就是真任意波形发生器的意思,这是相对于DDS可能丢掉一些数据的特点而言。下图是True Arb的原理框图: 图 4 True Arb原理框图 True Arb以一个可变的采样时钟从波形存储器中读出量化数据,然后经过DAC和低通滤波器后输出。如果需要改变输出信号频率,就调节采样时钟的频率。True Arb更接近于一个数字存储示波器的逆过程: 1)数字存储示波器的采样率可以变化,True Arb的采样时钟频率也可以变化。 2)数字存储示波器的约束条件:储器容量=采样率×采样时间 True Arb的约束条件:存储容量=采样率×信号重复周期 例如AWG的存储容量为2Mpts,如果采样率设为100MS/s,那么输出信号的最大重复周期为20ms,即最小重复频率50Hz。如果要输出更低频率的信号,就必须降低采样率。 可以看出,通过改变采样时钟来改变输出频率的方法,能够保证存储器中的数据都被输出,相比DDS方法,信号保真度更好。 另外True Arb存储器从逻辑上可以分成若干片段,每个片段的波形数据可以单独、重复输出,即所谓波形序列(Sequence)功能。例如存储器深度为1Mpts。可以分为3个片段,分别可以保存500kpts、400kpts、100kpts数据。可以定义第一个片段波形重复输出3次后,第二个片段波形输出1次,第三个片段波形重复输出2次,又重新回到第一个片段开始新的循环… 这种功能的好处是可以设计更复杂的波形,并最大程度利用存储器容量。比方需要产生这样一种信号,先输出一个宽度25us、幅度3V的脉冲,保持低电平20s后再输出一个宽度25us、幅度5V的脉冲,再经过50s的低电平后完成一次重复,开始下一个周期。这样一个信号,必须有相对较高的采样率才能重建出25us的脉冲,但信号重复周期长,True Arb的约束条件决定了,在有限的存储器容量下,无法保存高采样率下的长时间波形数据。这时就可以利用波形序列功能。比如第一个片段保存3V脉冲,输出一次,第二个片段保存50us低电平,重复输出400000次,总持续时间为20s,第三个片段保存5V脉冲,输出一次,第三个片段保存50us低电平,重复输出1000000次,总持续时间50s。如下图示意: 图 5 波形序列功能示意 两种AWG结构的特点总结如下: 以上便是此次小编带来的“波形发生器”相关内容,通过本文,希望大家对任意波形发生器的原理具备一定的认知。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-06-02 关键词: 任意波形发生器 波形发生器 指数

  • 波形发生器高手必看,任意波形发生器连接设计

    波形发生器高手必看,任意波形发生器连接设计

    波形发生器知识较多,学习波形发生器需要循序渐进。若大家想了解波形发生器,可翻阅小编往期文章。本文对于波形发生器的介绍,主要在于讲解如何基于CPLD技术和RS-232串口实现任意波形发生器连接设计。如果你对本文即将介绍的内容存在兴趣,不妨继续往下阅读哦。 任意波形发生器(Arbitrary Wave Generator,以下简称AWG)在通信系统、测试系统等方面得到广泛应用。本文利用自主研制的150 MSPS (Million Sampling Per Second)12位DAC(Digital Analog Converter)和300MSPS 12位DAC,基于CPLD技术,设计了一种AWG。要产生的波形通过上位机软件设置,然后将波形数据下载到AWG,AWG在CPLD的高速控制电路下将波形数据送高速DAC进行转换形成所要的波形。下面先分析AWG的硬件结构。 任意波形发生器的硬件结构 AWG的工作过程是,首先接收上位机送来的波形数字信号存储到SRAM,然后启动控制电路从SRAM取出数据送DAC进行数摸转换,转换后的模拟信号送低通滤波器形成波形。如果DAC工作在150MSPS的速度下,可以以150MHz的频率送数据到DAC进行转换,微控制器的晶振输入一般工作在40MHz以下,没有这么高的速度送出数据到DAC,所以考虑采用CPLD构建硬件控制电路。数据首先传送到SRAM,然后在CPLD硬件控制电路的控制下,以150MHz的频率从SRAM中取数送DAC转换。其体系结构如图一所示。如果要形成正弦周期信号,每周期4个点就可以合成一个波形,此时可以输出约38MHz的高频信号。 本装置中,CPLD采用Altera公司的EPM7128AE,其最高工作频率达200MHz。微控制器采用Atmel公司AVR微控制器AT90S8515,其主要特征有:增强型RISC体系结构CPU,8K Flash,512字节EEPROM,512字节Internal SRAM,UART,SPI,宽电压范围:2.7-6.0V。SRAM选用64K x 16的CY7C1021V。 下面对CPLD控制电路进行分析。 CPLD电路设计 CPLD主要负责以高速率(150MHz)从SRAM中取数到DAC,其核心电路是一个13位的计数器。波形数据文件的大小为8Kbytes。如果要扩大波形文件的大小,可以根据需要增加CPLD的地址计数器容量。在CPLD内部构造的DAC控制电路如图二所示,下面对其控制流程进行分析。 PA[15:0]接AT90S8515的2个8位并行口;D[15:0]接SRAM的数据线D0-D15;AD[12:0]接SRAM的地址线A0-A12;DB[15:0]接DAC的D0-D11(D12-D15不用);CLK_SEL选择计数器的时钟输入方式;CLK_AVR接MCU的一个I/O端,通过软件编程在CLK_AVR输出脉冲信号作为计数器的时钟;CLK_CPLD接150MHz时钟信号;/WR和/WE接MCU的I/O端。 当PC机下载数据时,其控制流程如下: ①CLK_SEL=0,选择软件时钟 ②复位地址计数器 ③MCU送数据到PA[15:0] ④/WR从0变到1,打开从MCU到SRAM的数据缓冲器将数据写入SRAM ⑤给CLK_AVR一个脉冲,让计数器增1从而指向SRAM的下一个接收地址单元。 当数据下载完成后,启动CPLD从SRAM取数据到DAC,其控制流程如下: ①WE=1,打开从SRAM到DAC的缓冲器。 ②CLK_SEL=1,计数器的输入时钟选择150MHz的外部时钟, ③复位地址计数器,外部高速时钟的驱动下地址计数器开始计数,从SRAM中取出数据送到DAC进行数据转换。 CPLD的编程在QuartusII5.0环境下进行,Quartus的设计输入支持AHDL、VHDL、Verilog HDL等硬件描述语言的程序输入和图形输入,这里采用图形输入的方式。完成设计输入后,依次进行编译、功能仿真、时序仿真。下图三是CPLD取数据到DAC进行转换的时序仿真结果。图中CPLD的工作频率为125MHz,实际工作中最高工作在200MHz,从图中可以看出,每来一个时钟,CPLD从SRAM中取出一个数据送DAC进行A/D转换。最后将结果下载到CPLD内部运行。 软件设计 AWG的软件采用CodeVision AVR C编写,AT90S8515支持ISP(In System Programming,在系统编程),程序编译后经JTAG口下载到AT90S8515中。为配合该装置的使用,我们在VB开发环境下设计了上位机软件,其运行界面如图四所示,在该软件中选择要产生的波形,然后下载到AWG。 AWG和PC机采用RS-232串口通信,上电运行后等待PC传送波形,接收完波形数据后,启动CPLD从SRAM中取出数据送DAC进行D/A转换,经低通滤波器形成输出波形。 AWG和PC机通过RS232串口连接后,运行PC机软件,在PC机上选择要生成的波形,生成波形数据下载到AWG,可以选择线性调制技术的绝对相移键控(BPSK)、相对相移键控(DPSK)、四相相移键控(QPSK)、交错正交相移键控(OQPSK)、π/4偏移差分相移键控(π/4—DQPSK),恒包络调制的二进制频移键控(FSK)、最小频移键控(MSK)、高斯滤波最小频移键控(GMSK),混合线性和恒包络调制技术的M相相移键控(MPSK)、多进制正交幅度调制(QAM)、多进制频移键控(MFSK)等波形,下载到AWG生成所要的波形。下图五是DAC工作在125MHz下合成的2FSK(Frequency Shift Key)波形。 以上便是此次小编带来的“波形发生器”相关内容,希望大家对本文介绍的内容具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-06-02 关键词: 任意波形发生器 波形发生器 指数

  • 波形发生器设计篇,基于FPGA的DDS任意波形发生器

    波形发生器设计篇,基于FPGA的DDS任意波形发生器

    波形发生器具有多种类型,对于波形发生器,小编在系列文章中有过诸多介绍。本文中,小编将为大家介绍DDS任意波形发生器,主要内容在于探讨如何基于FPGA实现该波形发生器的设计。如果你对波形发生器具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。 一、DDS概述 1.1 DDS基本原理 直接数字合成技术(Direet Digital Synthesis,简称DDS)是建立在采样定理基础上,首先对需要产生的波形进行采样,将采样值数字化后存入存储器作为查找表,然后通过查表读取数据,再经D/A转换器转换为模拟量,将保存的波形重新合成出来。DDS基本原理框图如图1所示。 由图l看出,除了滤波器(LPF)之外,DDS系统都是以数字集成电路实现,因此DDS系统易于集成和小型化。DDS系统的参考时钟源通常是一个具有高稳定性的晶体振荡器,整个系统的各个组成部分提供同步时钟。频率字(FSW)实际上是相位增量值(二进制编码),作为相位累加器的累加值。相位累加器在每一个参考时钟脉冲输入时,累加一次频率字,其输出相应增加一个步长的相位增量。由于相位累加器的输出连接在波形存储器(ROM)的地址线上,因此其输出的改变就相当于查表。这样就可把存储在波形存储器内的波形抽样值(二进制编码)经查找表查出。ROM的输出送到D/A转换器,经D/A转换器转换成模拟量输出。 1.2 DDS的基本参数及其计算 在系统时钟脉冲的作用下,相位累加器不停累加,即不停查表,把波形数据送到D/A转换器转换成模拟量输出,从而合成波形。滤波器则进一步平滑D/A转换器输出的近似正弦波的锯齿阶梯波,同时衰减不必要的杂散信号。设频率字(FSW)的值为d,系统时钟频率为f,相位累加器的字长为N,则系统的输出频率为: 二、任意波形发生器的设计方案 基于DDS技术的任意波形发生器主要由微处理器控制模块、键盘与显示模块、DDS通道的FPGA实现模块、D/A转换模块以及滤波器模块组成。同时片外扩展了4 KB程序存储器SRAM和6 KB数据存储器ROM,分别用于存储波形抽样数据和3种标准输出波形抽样数据。本系统设计原理如图2所示。 2.1 微处理器控制模块 采用AT89C5l单片机完成数据处理和控制其他电路工作。将键盘接收的数据通过特定算法转换成二进制码,再将处理后的控制字、波形参数和其他器件的控制信号发送出去。 由于AT89C5l单片机主要接口有:微处理器与扩展器件的接口;微处理器与FPGA模块的接口;微处理器与键盘、显示模块的接口;微处理器与输出幅值调节电路的接口。由于单片机的输出引脚有限,需扩展其引脚。本设计采用8255器件扩展单片机的输出引脚,8255的PA用于相位控制字的输出;PB用于频率控制字的输出;PC是位可控输出端,用于DDS工作方式的控制字和波形参数的控制字输出引脚。AT89C5l单片机与FPGA的接口电路如图3所示。 2.2 键盘与显示模块 由于本系统设计的测量装置需要设置输出波形、频率、电压等参数,而且监控程序需要菜单驱动,因此需要设置键盘。键盘采用外接4×4软键盘,使用软件扫描方式获得按键信息。因为按键需要去抖动,因此采用软件编程方式实现,这样可以节省硬件资源,简化电路设计。 液晶显示可提供人机交互界面和系统运行状态,选用精工的MGLS 19264液晶显示屏。该液晶显示屏内置2块HD61202U液晶显示驱动控制器。其中CSA,CSB作为左、右屏片选信号,接单片机A8、A9引脚。同时单片机用地址Al作为R/W信号控制数据总线的数据流向;地址AO作为D/I信号控制寄存器的选择;E信号由单片机的读信号RD和写信号WR合成产生,实现计算机对内置HD61202U图形液晶显示模块的电路连接。电位器用来调节显示屏的对比度,如图4所示。液晶显示左半屏命令字地址为0EOOH;状态字地址为0EIOH;写显示命令字地址为0E0lH;读显示命令字地址为0EllH;右半屏对应地址为0D00H、0D10H、0D0lH、0DllH。 2.3 DDS通道的FPGA实现模块 该模块设计是DDS信号合成的关键部分,主要由相位累加器、地址总线控制器、数据总线控制器与SRAM组成。其中,除了SRAM外,其余3个模块都由FPGA实现。 相位累加器是整个DDS系统的关键,直接影响整个系统的功能。图5给出的FPGA结构框图中相位累加器实质上是一个带反馈的29位加法器,它把输出数据作为反馈数据和由微处理器送来的频率控制字连续相加,从而产生有规律的29位相位地址码。设计中采用流水线技术实现29位加法。当输入所需频率时,转换成频率控制字来驱动FPGA工作,从而产生所需波形频率。整个模块设计过程使用FPGA的开发软件实现并进行仿真。 2.4 D/A转换模块 D/A转换器是DDS系统的核心器件,其速度和特性直接影响整个系统的性能。从建立时间、尖峰脉冲能量、位数和积分线性等四个方面选择D/A转换器。因为DDS系统的工作频率一般都很高,因此首先应选用高速D/A转换器。其次是考虑信噪比问题,增大D/A转换器的位数,可减小电压幅值量化误差,增大信噪比,因此,采用了12位的D/A转换器。 2.5 滤波器模块 滤波器分为两组:一组是椭圆函数滤波器,用于正弦波的滤波;另一组是线性滤波器,用于其他标准波形的滤波。 以上便是此次小编带来的“波形发生器”相关内容,通过本文,希望大家对如何基于FPGA实现DDS任意波形发生器具备一定的认知。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-06-02 关键词: 任意波形发生器 波形发生器 指数

  • 毫米波雷达有何优势?毫米波雷达是否能提升ADAS安全性?

    毫米波雷达有何优势?毫米波雷达是否能提升ADAS安全性?

    毫米波从去年开始,成为热门词汇。到今年,毫米波热度依旧不减。通信、导航等系统中,均存在毫米波身影。本文中,将对毫米波、毫米波雷达、毫米波雷达对ADAS安全性提升予以介绍。如果你对本文内容存在兴趣,不妨继续往下阅读哦。 一、什么是毫米波 什么是毫米波?毫米波实质上就是电磁波一个频段,其频率高于无线电,低于可见光和红外线,频率大致范围是30GHz—300GHz。这是一个非常适合车载领域的频段,在这个频段中,波长大概是1~10mm。因此我们将这个波段称为毫米波。 其次,毫米波雷达的原理是什么?当电磁波在传播时碰到另一种介质,会反弹回来,其时延是2倍距离/光速。返回来的波形和发出的波形之间会有频率差,这个频率差和时延是呈线性关系的:物体越远,返回的波收到的时间就越晚,那么它跟入射波的频率差值就越大。将这两个频率做减法,就可以得到二者频率的差频(差拍频率),通过判断差拍频率的高低就可以判断障碍物的距离。毫米波雷达就是利用了电磁波金属反射比大的特性。 从频段上来看,比较常见的车载领域的毫米波雷达频段有两类。 1、24GHz,目前大量应用于汽车的盲点监测、变道辅助。雷达安装在车辆的后保险杠内,用于监测车辆后方两侧的车道是否有车、可否进行变道。这个频段也有其缺点,首先是频率比较低,另外就是带宽(Bandwidth)比较窄,只有250MHz。 2、77GHz,这个频段的频率比较高,国际上允许的带宽高达800MHz。据介绍,这个频段的雷达性能要好于24GHz的雷达,所以主要用来装配在车辆的前保险杠上,探测与前车的距离以及前车的速度,实现紧急制动、自动跟车等主动安全领域的功能。 从工艺层面来讲,目前毫米波雷达的两个主要工艺,一个是SiGe,一个是CMOS。SiGe的好处是传统半导体技术很成熟,在77GHz上SiGe的片子已经实现了大规模量产。CMOS的好处是集成度更高,未来可以把基带和射频都集中在一个SoC上,这是一个非常好的技术优势。从出货量上来看,目前还是SiGe比较大,因为在大功率情况下SiGe的性能比CMOS要好一些。这两种技术目前是并存的,未来的一段时间也将持续并存。 二、毫米波雷达的优势 在众多车载传感器中,每个传感器都有自身的特点,都存在各自特有的应用场景,所以未来一定是多种传感器融合的解决方案最优。汽车的安全性是一切发展的前提。各种传感器协同工作来实现车辆对周围环境高精度低延时的监控,而毫米波雷达凭借其可靠的表现(如应对恶劣天气条件)且唯一能够“全天候全天时”工作的超强能力,成为了汽车ADAS不可或缺的核心传感器之一! 三、全球汽车出货量的自动化程度趋势 除了不同传感器之间孰优孰劣之外,还有一个问题非常重要,那就是24GHz和77GHz两个频段谁更好。24GHz雷达传感器的探测距离约50m左右,距离相对较短,主要用于盲点监测(BSD),变道辅助(LCA)等。77GHz雷达传感器的的探测距离更长,可达到160m到230m。相比于24GHz,77GHz雷达传感器的频率更高、波长变短、系统带宽更宽,从而提高了距离和速度测量的精度和准确度,主要用于自动紧急制动(AEB)、汽车自适应巡航控制(ACC)和前向防撞预警(FCW)等。 24GHz频段与77GHz频段汽车雷达传感器的趋势 目前市场需要的是在复杂的场景下,能够更好解决问题并且价格可接受的产品,因此未来很长一段时间内,由于成本、性能、供应链等问题,77GHz雷达的分布位置和24GHz雷达将会完全不同,在整车上发挥不同的功能作用,77GHz并不会简单替代24GHz,而是会相当长一段时间内共存。 四、毫米波雷达提升ADAS安全 TI的毫米波雷达对于物体的穿透性非常好,在适应各种天气情况下的性能也非常好,而且成本很低。同时,因为是单芯片,整个成本可以降得很低,所以在整个性价比上可以实现很大的提升。 AWR1243适用于中长程雷达,可用于紧急制动、自适应巡航控制和高速公高度自动驾驶。相比之下,AWR1443中集成了MCU,适用于接近感测,比如用于乘员检测、车身传感器、驾驶室内手势识别和驾驶员。AWR1642则是再增加了DSP在其中,适用于超短和短程雷达,比如盲点检测、防后方碰撞/、车道变更辅助、行人/自行车检测、防碰撞、通警报、360度视角以及停车辅助。此外,对于无人驾驶汽车来说,其行驶场景会从高速公切换到低速密集区域,因此整个探测场景也要不断进行切换。这就需要实现动态多模式操作支持。而AWR12xx、14xx、16xx则可以从中远程到近距离实现完整覆盖。 以上便是此次小编带来的“毫米波”相关内容,通过本文,希望大家对毫米波雷达、毫米波雷达对于ADAS安全性影响具备一定的认知。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-06-01 关键词: 毫米波 毫米波雷达 指数

  • 毫米波应用篇,如何基于FPGA形成毫米波多目标信号

    毫米波应用篇,如何基于FPGA形成毫米波多目标信号

    5G毫米波、毫米波雷达,这样的字眼越来越多出现在我们的视界范围之内。因此,我们有必要增进对毫米波的了解。本文对于毫米波的探讨,将分析如何基于FPGA形成毫米波多目标信号。如果你对本文即将涉及的内容存在兴趣,不妨继续往下阅读哦。 毫米波多目标信号形成是实现毫米波雷达模拟器的关键技术,要求目标分辨精度高、时延差值达ns级是其显著特点。介绍一种基于可编程逻辑器件FPGA的多目标信号产生的新方法。实践结果表明应用FPGA实现目标之间的延具有延时精度高、系统可靠性好等特点。 近年来,精确制导武器的研制已经成为现代武器研制的一大热点,而毫米波多目标信号发生器正是精确制导武器研制的关键手段。毫米波多目标信号发生器通过模拟的方法产生多种类型高精度的雷达多目标回波信号,在实际雷达系统前端不具备的条件下对雷达系统后级进行调试,便于制导武器的性能测试,大大加快新武器的研制进程。毫米波多目标信号产生的关键是要求回波信号距离分辨率极高,常规的多目标信号产生方法如使用数字延时线产生多目标之间的延时,其控制不灵活,并且有些延时线需要接ECL电源,使用不方便也增加了设计的复杂度。使用分立元件实现延时则使电路元件过多,电路的稳定性及延时的精确性也会大大降低。本文介绍一种新的产生毫米波雷达模拟器的多目标信号的方法,针对毫米波多目标信号回波之间距离分辨率要求高的特点,采用现场可编程门阵列(FPGA)实现回波之间的时延。本文详述了使用FPGA控制及产生延时多目.标信号间精确延时的设计方法。该方法实现电路体积小、稳定性高,同时使延时精度得到了很大的提高,具有很好的工程应用价值。 一、多目标信号产生器 为了精确制导武器研制的需要,本信号发生器根据外部设定的工作方式及工作参数产生相应的毫米波雷达中频多目标信号。每个脉冲的开始保持严格的初相值,脉冲宽度间的多普勒信号调制要求回波目标信号相一致,目标之间的距离分辨率为0.3m,目标回波间延时范围为0~10ns。整个系统基于DSP+FPGA结构,高速DSP主要生成多目标信号产生器的回波数据,设计中采用静态RAM扩充存储一个相干区的回波信号的程序及数据,用EPROM存储相位表。FPGA实现所有的控制、地址发生等逻辑及产生多回波信号回波间分辨率为2 ns的时延。输入输出的显示由单片机控制。图1所示为多目标信号发生器产生一路模拟回波信号的结构框图,回波数据包含I、Q两路数据,系统中每路回波信号数据采用两片双口RAM进行存储。将从双DA输出的各路模拟回波信号相加(1支路与1支路相加,Q支路与Q支路相加),然后进行正交调制得到毫米波雷达模拟器多目标中频信号。整个系统结构简单、体积小、可靠性高。 回波信号包括目标信号、噪声和杂波信号两部分。利用回波数学方程考虑目标杂波特性以及随机噪声,产生运动目标的多普勒回波信号的数学方程为: Si=Aiexp[-j 4πfi/c(R0-ut)]+G1(t)+G2(t) 其中fi=f0+i△f,i=0,1,…,255;G1(t)为高斯白噪声,G2(t)为杂波。高速DSP根据目标要求的信号幅度、多普勒频率、信号所处的距离单元等计算所需目标信号数据。对噪声的模拟,考虑到噪声是由系统内部产生,采用窄带高斯白噪声为模型。对杂波信号的模拟,由于杂波是系统外产生,分为地杂波、海杂波、气象杂波等,其数学模型多种多样,故把这部分作为可重加载模块实现。对不同的杂波模型,以不同的程序块实现。由DSP计算出的回波数字信号经双DA进行数模转换,输出模拟的回波基带信号。DSP与双DA间用双口RAM接口,这样可实现数据高速、可靠及灵活的调度。双口RAM的地址信号由VIRTEX-II系列FPGA提供。设计中,将双DA转换时钟之间应用FPGA实现了0、2、4、6、8和10ns的可变时延差,因此双DA输出的两路回波基带信号之间相应地产生了0、2、4、6、8和10ns的延时。从而达到了模拟出的两路回波之间的延时范围为0~10ns, 目标之间达到0.3m的距离分辨率的设计要求。 二、多目标信号间高精度高可靠性延时的设计与实现 多目标信号各目标回波之间的距离体现在回波之间的时延上,多目标信号产生器的各回波之间的时延由FPGA产生。DSP将计算出的回波信号数据存储在双口RAM中,然后由双DA读出数据进行数模转换输出模拟的回波信号。FPGA需要为数据转换提供时序控制信号、读数据时的地址信号及双DA的转换时钟信号等;将时钟信号经过FPGA进行精确的延时,延时后的信号作为双口RAM读出数据时地址发生器的时钟信号,将延时后的信号与DSP提供给双DA的初始化信号相与后提供给双DA作为数据转换时钟。 产生各目标回波间时延有多种方法,如采用分立元件实现,但这种方法存在电路复杂、可靠性差等缺点。本文采用FPGA器件实现回波间高精度的延时具有电路简单、功能强、修改方便和可靠性高等优点。VIRTEX-II系列FPGA器件有4~12个数字时钟管理器DCM,每个DCM都提供了应用范围广、功能强大的时钟管理功能。如时钟去时滞、频率合成及移相等。它利用延时锁定环DLL,消除时钟焊盘和内部时钟引脚间的摆动,同时它还提供多种时钟控制技术,实现时钟周期内任意位置的精确相位控制,非常适合时序微调应用,对设置和保持时序对准非常关键。 DCM相移具有可变相移和固定相移两种模式。设计中,由于延时量由用户外部输入提供,故采用可变相移模式。在可变相移模式中,用户可以动态地反复将相位向前或向后移动输入时钟周期的1/256。可变相移模式中,相移控制针如表1所示。当PSEN信号有效,则相移值可以由与相移时钟PSCLK同步的PSINCDEC信号决定动态地增加或减少,本设计中相移时钟由输入时钟提供。PSDONE输出信号与相移时钟同步,它输出一个相移时钟周期的高电平表示相移已经完成,同时表示一个新的相移可以开始。输入时钟经过DCM移相电路移相后,得到所需延时之后的时钟输出。将该输出时钟作为双口RAM读出数据时地址发生器·的触发时钟及双DA进行数据转换的时钟输入,便可以实现回波信号的精确延时。 表1 相移控制针 如前所述,毫米波多目标信号产生的关键是实现回波信号之间极高的距离分辨率。本文采用FPGA提供精确时延实现多目标信号产生的方法,为系统调试提供了极为有效的手段。设计采用自顶向下的设计方法,采用硬件描述语言VHDL完成DCM移相、状态机控制及参数输入三大功能模块的设计输入。DCM的相移模式为可变相移模式。根据用户输入的所需延时量,在-64~+64之间取一个整数相移值,通过时钟选择器选择用CLK0、CLKl80实现0~10ns的多种时延。 DCM工作在可变相移模式,因此对其移相操作的控制相对复杂。数字电路常用的控制单元有状态机及时序电路、状态机实现控制等优化设计。采用状态机编辑器,用户不用自己写HDL代码,只要输入功能块的状态机图表描述,编辑器就可以自动生成与此描述相对应的HDL代码,使设计变得异常灵活方便。状态机的主要功能是产生DCM的PSEN输人信号,控制DCM的相移操作,同时给出相移完成提示信号PSSUCCEED。 状态机如图2所示,共有6个状态。本系统状态转移与输入时钟同步。在系统复位后,状态机进入初始状态状态1,用户输入所需要的相移量,给出开始相移信号后,状态机接收到DCM锁定及开始相移信号,便检测输入的相移量是否为0。如果为0,状态机直接进入末状态;如果相移量不为0,则进入状态2,并对PSEN赋一个相移时钟周期的高电平,使DCM进行一次相移;当相移时钟上升延到达,则无条件转入状态3,直到DCM的PSDONE输出变为1,状态3进入状态4,并再给PSEN赋一个相移时钟周期的高电平。相移时钟上升延到达后,状态4五条件转入状态5;如果相移未达到所需要的值,则状态5进人状态2,直到相移值达到所需的值后,状态5进入末状态6,PSSUCCEED输出变为高电平。 三、仿真结果 设计中采用仿真工具ACTIVE-HDL 5.1软件对系统进行功能仿真及布局布线之后的后仿真,图3、图4、图5是使用该软件对产生时钟延时部分进行功能仿真的部分仿真结果。输入时钟CLK频率为50MHz,其中RESET为系统复位信号,DELAYIN为需要的十六进制的延时输入,START为启动时钟延时操作信号,CLKOUT为输出时钟,LOCKED为DCM锁定信号,CLK0为DCM的CLK0输出。PSSUCCEED输出表示用户所需要的延时操作已完成,高有效。当不对时钟进行延时,则输出时钟沿完全与输入时钟沿同步,如图3所示,显示整个移相操作完成后,输入输出时钟沿处在同一时间点1030ns处。图4所示为对时钟进行2ns延时的仿真结果,显示整个移相操作完成后,输入时钟沿在4150ns处时,输出时钟沿在4152.053ns处,且输出时钟选择CLK0。图5所示为对时钟进行6ns延时的仿真结果,显示整个移相操作完成后,输入时钟沿在7150ns处时,输出时钟沿在7156.037ns处,且输出时钟选择CLKl80。 通过以上仿真结果证明这种方法能够精确实现各种时延,其延时精确到了0.1ns。该延时体现在双DA的转换时钟上,则由双DA转化得到的模拟信号之间也会相应地产生各种时延。该多目标信号产生的设计方法已在实际雷达模拟器中得到应用,此方法对于其它类似的应用场合也具有很好的实际参考价值。 以上便是此次小编带来的“毫米波”相关内容,希望大家对本文介绍的知识点具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-06-01 关键词: FPGA 毫米波 指数

  • 分分钟了解毫米波,5G毫米波划分意义在哪?

    分分钟了解毫米波,5G毫米波划分意义在哪?

    毫米波的使用越来越多,很多新技术正基于毫米波研发。对于毫米波,大家已不再陌生,或多或少均有所耳闻。为进一步增进大家对毫米波的认识,本文将探讨5G毫米波划定的意义。如果你对毫米波或对本文内容存在兴趣,不妨继续往下阅读哦。 在埃及沙姆沙伊赫召开的2019年世界无线电通信大会(WRC-19)落下帷幕,来自165个成员国约3400名代表达成多项协议,并就5G移动业务、下一代卫星和高空空中电台技术关键参数达成一致,至此,5G的毫米波频谱之争终于暂告一段落。国际电信联盟(ITU)最终为5G毫米波频段“扩容”,具体包括24.25-27.5GHz、37-43.5GHz、45.5-47GHz、47.2-48.2GHz 和66-71GHz。 在移动通信发展的30年间,毫米波因其传播距离短,穿透性差等缺点一直被视为移动通信的“荒芜之地”,但随着技术的进步与5G的到来,毫米波的有频谱宽、稳定性高、方向性好等优势也逐渐被移动行业发现与利用,并且,5G时代,给予移动行业足够与合适的5G频谱将是赋能长期的社会经济效益的重要抓手,也为5G未来持续发展指明了方向。 无毫米波,不5G 根据3GPP协议规定,5G网络主要使用两段频率:FR1频段和FR2频段。FR1频段的频率范围是450MHz-6GHz,又称sub 6GHz频段;FR2频段的频率范围是24.25GHz-52.6GHz,通常被称为毫米波(mmWave)。业界对6GHz以下频段已非常熟悉,当前4G LTE网络都运行于该频段。对于毫米波则相对陌生,但在5G网络的建设过程中,毫米波技术的推进将会是关键。 据了解,毫米波带来了大带宽和高速率。基于sub 6GHz频段的4G LTE蜂窝系统可使用的最大带宽是100MHz,数据速率不超过1Gbps。而在毫米波频段,可使用的最大带宽是400MHz,数据速率高达10Gbps甚至更高。在5G时代,这样的带宽表现才能满足用户对特定场景的需求。 另外,毫米波本身的频谱资源也更为丰富。30GHz之内的频谱资源已被各个运营商、机构瓜分殆尽,此时未经开垦的毫米波就留给了运营商广阔的资源空间。更重要的是,载波频率的提高意味着天线的变小,这意味着可以通过增加天线数量来补偿高频路径损耗,而又不会增加天线阵列的尺寸。 因此,毫米波对5G发展的重要性不可言喻。在5G网络领域,移动行业可以利用毫米波无线电频谱为5G网络提供所需要的带宽,以满足高速的移动网络需求。根据GSMA报告,在5G毫米波所带来的创新服务推动下,到2034年中国将占亚太地区2120亿美元经济增长额的53%。 “24.75-27.5GHz, 37-42.5GHz是中国主推的毫米波频段,并一直推动在此频段进行测试和试验,非常高兴在此次WRC大会就毫米波频段以及中国关注的频段达成共识。”中国移动研究院首席科学家易芝玲表示,目前,5G基于毫米波的技术标准已经完成,包括基于混合天线架构的波束管理流程等,此次频段的确定,减少了毫米波商用频段的不确定性,对后续各国家在相应频段的测试和商用都会起到有效地推动作用。 易芝玲同时指出,相对于低频段,毫米波的覆盖性能较差,在5G商用部署初期,尤其在中国,主要还会聚焦在Sub6GHz的频段(重点是2.6GHz和3.5GHz)。 多方面仍需补足 与前几代通信技术相比,5G将拥有更快的移动宽带速度和更低的时延,同时也将充分发挥物联网的潜力。从自动驾驶汽车到智能城市和空中光纤,5G将成为未来通信的核心。毋庸置疑,WRC-19为5G确定了全球统一的附加毫米波频段。这些新频段的全球划分将有助于释放规模经济,以加速在全球范围内交付创新与价格合理的5G服务。以制造业、交通运输、医疗保健和教育等为代表的行业也都将从中受益。 通过全球划分26GHz,40GHz和66GHz范围内的毫米波频率,需要依靠几乎瞬时传送大量数据的创新5G服务将变为可能。其中包括虚拟和增强现实应用程序,工业机器人的远程控制,自动驾驶汽车以及娱乐服务,例如在几秒钟内下载4K电影。 易芝玲表示,毫米波在未来可能会带来室内超高速率数据传输的场景,这样也可能会带来一些上层业务应用的创新,包括基于XR的教育、电影、游戏等业务,相关的产业相应的也会有很大的收益。 GSMA大中华区公共政策总经理关舟表示,只有通过毫米波频谱的使用,中国才能全面释放5G的能力并由此从例如工业互联网,娱乐服务和智能交通领域的最高标准以及更好的医疗保健和教育中进一步受益,从而改善其居民的生活并改变其工业并创造更多发展新动能。 关舟认为,5G毫米波有望继续加强中国的数字基础设施,尤其是考虑到其全面展开的经济转型进程,为创新型驱动的经济创造新动能。5G加上毫米波频谱可帮助释放低时延、数据密集型应用的潜力,这些应用可以为各种行业和用例带来变革。 然而,毫米波在通信中应用,5G是首次应用于蜂窝通信,之前都是用于点对点中继或室内WLAN为主,在蜂窝通信中应用,需要的产业链与点对点传输会有所不同,包括对性能的需求,处理能力不会完全一致的,所以很多方面需要完善。 易芝玲指出,毫米波相对于低频段,整体产业链完善程度还不足够,包括器件的成熟度等,还需要进一步推动整体产业链成熟。中国目前重点关注于sub 6GHz的5G商用,在这个窗口期,国内的毫米波上下游产业应该尽快技术积累,缩小与国外顶尖水平的差距,同时,3GPP对于52.6GHz以上通信标准在R17中准备立项,这部分频率的通信标准还没有完成,也需要推动完成。另外,在什么样的应用场景下能充分发挥毫米波的优势,降低劣势,也是整个行业要充分论证的。 “一段新的频谱从划分到真正的商用一般会需要7到10年,从国际电联划分到相关产业研究到最后的商用需要时间很长。”关舟表示,从长期来看,特别是在超高速率,高带宽的需求上,毫米波的应用是很难取代的。低段和中段频谱,例如700MHz,2.6GHz和C波段在覆盖方面会有优势,但是在超高带宽、高速率方面,跟毫米波相比还是有差距。 因此,毫米波发展虽面临许多挑战与瓶颈,但是业界均对其发展抱有极大希望。关舟表示,随着5G越来越广泛应用之后,现有的一些频谱,特别是低段频谱,在长期来看也会被重耕为5G频谱,保证例如广覆盖的要求。 以上便是此次小编带来的“毫米波”相关内容,通过本文,希望大家对5G毫米波划分的意义具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-06-01 关键词: 毫米波 5G 指数

  • 电路仿真软件详谈(30),基于proteus电路仿真软件的显示系统设计

    电路仿真软件详谈(30),基于proteus电路仿真软件的显示系统设计

    电路仿真软件在仿真界具有重要地位,小编为此开设了电路仿真软件系列专栏。往期文章中,小编对电路仿真软件基础知识、protues电路仿真软件应用等均有所介绍。为进一步提高大家对protues电路仿真软件的应用技巧,本文将介绍如何基于protues进行ARM7显示系统设计。如果你对本文即将讨论的内容存在兴趣,不妨继续往下阅读哦。 引言 随着科技的发展,ARM在社会各个方面的应用越来越广。ARM芯片广泛应用于无线产品、PDA、GPS、网络、消费电子产品、STB及智能卡。LPC2138是Philips公司生产的基于ARM7TDMI的RISC微处理器,主频可达50MHz。液晶显示是嵌入式系统中反映系统输入/输出的人机交互界面,液晶显示以其微功耗、体积小、显示内容丰富、模块化,接口电路简单等诸多优点得到广泛应用。本文在介绍以HD44780为控制器的LM 016L液晶模块的引脚结构、功能的基础上,搭建LM016L与LPC2138芯片的硬件接口电路、用c语言编写显示程序,采用Proteus软件进行功能仿真。 一、液晶模块结构及功能简介 LM016L液晶模块采用HD44780控制器。HD44780具有简单而功能较强的指令集,可以实现字符移动、闪烁等功能。HD44780控制器由两个8位寄存器、指令寄存器(IR)和数据寄存器(DR)、忙标志(BF)、显示数据RAM(DDRAM)、字符发生器ROM(CGROM)、字符发生器RAM(CGRAM)、地址计数器(AC)构成。IR用于寄存指令码,只能写入不能读出;DR用于寄存数据,数据由内部操作自动写入DDRAM和CGRAM,或者暂存从DDRAM和CGRAM读出的数据。BF为1时,液晶模块处于内部处理模式,不响应外部操作指令和接受数据。DDRAM用来存储显示的字符,能存储80个字符码。CGROM由8位字符码生成5 x 7点阵字符160种和5×10点阵字符32种,8位字符编码和字符的对应关系。CGRAM是为用户编写特殊字符留用的,它的容量仅64字节。可以自定义8个5×7点阵字符或者4个5×10点阵字符。AC可以存储DDRAM和CGRAM地址,如果地址码随指令写入IR,则IR自动把地址码装入AC,同时选择DDRAM或者CGRAM单元。 二、基于Proteus ISIS 7的液晶模块仿真 2.1 接口设计 运行Proteus ISIS 7进入设计界面,依照图1所示在元件库中选择需要的元件。Lpc2138的P0.0-P0.7端口作为8位数据的输出端,P0.8、P0.9、P0.10作为控制信号的输出端,连接完成的电路如图l所示。 2.2 软件设计 电路图绘制好之后,就可以编写LM016L的驱动程序。LM016L的操作有两大类:读操作和写操作。一般情况下不需要从液晶中读取数据,所以对液晶操作主要是写指令和写数据两个写操作,对于忙标志(BF),查询的方法,保证液晶模块有足够时间进行内部数据处理。在写源程序时,需要根据液晶模块的时序图编写程序。LM016L的时序如图2所示。 根据电路图1定义引脚:RS BIT P0.8;RW BIT P0.9;LCD E BIT PO.10。 本设计的开发环境为keil uvision3,程序大体分为初始化、控制信息与数据传输3部分。下面就将结合程序源代码略加说明: 用keil软件编译后生成HEX文件,在Proteus中打开lpc2138芯片属性对话框,将生成的HEX文件加载进去,再进行仿真运行就可以看到图3的结果,说明设计成功。 利用Proteus实现了对ARM7+LM016L液晶模块的仿真,实现了字符串的显示。Proteus为ARM学习提供了很好的软件平台,使初学者可以抛开电路设计中的一些细枝末节,快速掌握ARM的核心内容。同时该方法不需要硬件资源,也为学校开设ARM课程闯出一条最佳途径。 以上便是此次小编带来的“电路仿真软件”相关内容,通过本文,希望大家对如何基于protues设计ARM显示系统具备一定的认知。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-05-29 关键词: proteus 电路仿真软件 指数

  • 电路仿真软件详谈(29),在单片机开发环境中引入proteus电路仿真软件

    电路仿真软件详谈(29),在单片机开发环境中引入proteus电路仿真软件

    电路仿真软件使用频率很高,许多朋友对电路仿真软件均有所耳闻,甚至在学校期间早已接触过电路仿真软件。为增进大家对电路仿真软件的了解,本文将介绍如何基于protues电路仿真软件搭建单片机开发环境。如果你对本文即将探讨的内容存在兴趣,不妨继续往下阅读哦。 单片机是国内大专院校电子技术类专业的必修课程之一,很多学生毕业之后也在从事单片机的软硬件设计工作。单片机的开发要求设计人员具有一定的硬件设计基础和汇编或者C语言的编程能力,目前国内多数大专院校都是采取先教学后实验的教学步骤,学生在学习的过程中缺少一个感性认识,在实验时又无法与课本上的知识联系起来,因此造成了时间与教学资源的双重浪费。 一、Proteus的引入 伴随着计算机软件和硬件技术的飞速发展,在各个领域都出现了各种仿真系统,为各种实际系统的开发提供了准确可靠的保证,同时节约了大量的人力和物力。仿真技术的出现与发展是科技发展的必然结果,是现代科技的关键技术之一,并逐渐成为科技人员的必备技术。Proteus是在这种形势下应运而生并迅速发展的仿真系统。Proteus是模拟电路、数字电路、模/数混合电路的设计与仿真平台;更是单片机系统先进的设计与仿真平台。它真正实现了在计算机上完成从原理图与电路设计、电路分析与仿真、单片机代码级调试与仿真、系统测试与功能验证到形成PCB的完整的设计与仿真过程。它得到了从事单片机事业的教师、工程技术人员以及众多的大学生和单片机技术爱好者的青睐。 基于Proteus的单片机虚拟开发环境有效的将理论与实验联系起来,在这个开发环境里面可以很好地将演示、硬件电路设计和软件设计结合起来,在教学和具体的工程项目中应用这个开发环境不但有助于提高效率,而且可以降低开发成本和风险。目前在电子技术、机械设计制造以及软件开发等领域都趋向与采用虚拟仿真开发环境,虚拟环境的采用一方面有助于项目的并行开发提高产品开发周期,可以提前进行一些传统开发步骤中的后期工作;另一方面虚拟开发环境可以展现产品的雏形,将实验品的一些实际问题暴露在虚拟设计阶段,例如机械设计软件SoliWorks与LabView的联合可以完成机器运动部件的三维运动控制、控制逻辑分析、部件碰撞分析等存在风险较大的设计工作的模拟,对于企业来说降低风险投资和加快产品上市是赢得市场的关键因素。因此这里阐述的虚拟开发环境可以很好地适应将来的科研和产品开发需要,培养开发人员的虚拟开发意识对于企业和社会来说都是一笔重要的知识财富。 二、Proteus仿真系统 Proteus是英国Labcenter公司的电路分析与实物仿真软件,可以仿真、分析(Spice)各种模拟器件和集成电路,该软件的特点是: (1)实现了单片机仿真和Spice电路仿真相结合。具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS 232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能;有各种虚拟仪器,如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。 (2)支持主流单片机系统的仿真。目前支持的单片机类型有:68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片。 (3)提供软件调试功能。在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能,同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态,因此在该软件仿真系统中,也必须具有这些功能;同时支持第三方的软件编译和调试环境,如Keil C51 μVision 2等软件。 (4)具有强大的原理图绘制功能。启动Proteus后将出现ISIS的设计窗口,如图1所示。包括:标题栏、主菜单、标准工具栏、绘图工具栏、状态栏、对象选择按钮、预览对象方位控制按钮、仿真进程控制按钮(最下面一行)、预览窗口、对象选择器窗口、图形编辑窗口。 该软件还具有电路板演示功能,以温度显示为例,其演示效果如图2所示。该演示图不但有助于教学工作,还可以帮助企业降低产品设计风险。 三、程序开发 这里以AVR单片机ATmega16和DS18B20为例演示了温度测量及其显示的单片机程序开发过程,AVR单片机是Atmel公司推出的高性能单片机,该系列单片机部分采用16位结构,所有IO口均可单独设置数据方向并具有可编程的内部上拉电阻,提高了整体性能和应用范围。在单片机程序设计方面,ICCAVR提供了良好的编程界面,可通过对可视化选项框的选择来生成初始化程序,如图3所示。 在进行项目程序开发时,只需要选择所使用的CPU,I/O口的初始方向、定时器的使用情况、UART以及其他外围功能模块做出设置即可生成响应的C语言初始化程序。在完成初始化之后程序员只需要针对自己的具体应用编写功能程序即可。DS18B20支持“一线总线”接口,测量温度范围为-55~+125℃,在-10~+85℃范围内,精度为±O.5℃。DS1822的精度较差,为±2℃。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输,大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量,如:环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。与前一代产品不同,新的产品支持3.0~5.5 V的电压范围,使系统设计更灵活、方便。而且新一代产品更便宜,体积更小。DS18B20与单片机的接口只有一条线,而且DS18B20的单总线特性只需要一个单片机I/O引脚即可支持多个DS18B20,极大程度地降低了硬件开销,当然较小的硬件开销需要相对复杂的软件进行补偿,由于DS1820与微处理器间采用串行数据传送,因此,在对DSl820进行读写编程时,必须严格的保证读写时序,否则将无法读取测温结果。其具体流程图如图4所示。 在按照设计要求编好程序后,双击ISIS Profes-sional窗口中的ATmega16单片机,将弹出一个编辑窗口,在程序文件中选择ICCAVR生成的.hex文件,单击“OK”。单击ISIS窗口中的仿真进程控制按钮,出现如图5所示的仿真结果。改变DS18B20的温度,显示屏将相应的显示。 单片机技术是现代电子工业中不可缺少的一项技术,掌握单片机技术是电子信息类专业学生就业的一个基本条件。这里通过单片机产品开发的实例,论述了Proteus在单片机教学和单片机应用产品研发中的地位和作用。Proteus是单片机教学与应用产品研发的高效、经济、可靠的单片机系统设计与仿真平台。大家可在Proteus ISIS窗口中大胆进行电路设计、程序设计、测量、调试、修改。不仅不会损坏元器件和仪器,且在安装实物作品前就可看到结果。使学生的独立操作能力、主动性、积极性和创造力都得到了发挥。总之,基于Proteus的单片机虚拟开发环境有利于促进课程和教学改革,更有利于人才的培养;利用仿真系统,不但可以节约开发时间和开发成本,而且还具有很大的灵活性和可扩展性;也是高校提升实验室建设水平有益的尝试。 以上便是此次小编带来的“电路仿真软件”相关内容,希望大家对上述介绍的知识具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-05-29 关键词: proteus 指数 电路仿真软件详

  • 电路仿真软件详谈(28),如何在印刷电路板中应用proteus电路仿真软件

    电路仿真软件详谈(28),如何在印刷电路板中应用proteus电路仿真软件

    电路仿真软件必不可少,电路仿真软件的使用让电路设计变得更为便捷。为增进大家对电路仿真软件的了解,本文将对proteus电路仿真软件予以介绍,主要内容为介绍该电路仿真软件在印刷电路板设计里的应用。如果你对本文即将探讨的内容存在兴趣,不妨继续往下阅读哦。 PROTEUS嵌入式系统仿真与开发平台主要包括强大的ISIS原理布图工具、PROSPICE混合模型SPICE仿真、以及ARES PCB设计等三个功能模块。其中ARES(Advanced RouTIng and EdiTIngSoftware)是用于PCB设计的后端工具模块,它与ISIS.EXE相结合,可以将设计调试好的原理图电路方便地变成印刷电路板版图,其设计结果可以生成光绘机需要的Gerber恪式版图设计文件。 与其它同类的Layout设计工具相比较,该工具最具特色的功能: 提供了基于形状的布线器,且具有四种操作模式。其高效的撤销和重新自动布线功能可快速布置出符合用户要求且较完美的板图,从而为用户节省大量时间。 拥有2000多种IPC7351标准的PCB封装,同时在最大规格为20米的板内,布置分辨率为10纳米,元件以及其他器件能够以0.1度旋转;三是能够为打印机、绘图仪、贴片仪等设计多种格式的输出文件,包括GERBER格式和智能水平最高的ODB++格式。 1 用 PROTEUS设计PCB的一般步骤 在PROTEUS中,由于有前端的ISIS原理布图工具和PROSPICE混合模型SPICE仿真工具的支持,故其可以真正实现从原理图布局到实时仿真、调试,再到PCB的一体化设计,十分方便和快捷,其设计流程图和图1所示。图中,PCB设计准备阶段主要完成原理图的绘制和对电路的仿真验证与测试。在网表文件加载后,还需对PCB板的各项参数进行设置,包括层数、线距、线宽等。检错环节提供有CRC和 DRC两种检错方式,并结合3D效果图和钻孔图等逐层检测工具,可以完全达到检错目的。 2 PCB板图设计 本文以数字电压表的设计为例,进行印刷电路板的设计,介绍使用PROTEUS来设计其印刷电路板的一般设计步骤与注意事项。 2.1 绘制原理图 首先,可利用 PROTEUS的ISIS原理图布图工具绘制出如图2所示的电路图。此图的主要功能是完成数字电压表的显示。包括晶振电路、复位电路、模数转换电路和四位数码管电压显示电路等。对于少数布图工具中没有的原理图,应在ISIS环境下进行手工绘制,其方法与封装的画法基本相同。 2.2 PROTEUS文件导入(网表输入) 导入文件前,首先需在PROTEUS ISIS环境中确定原理图中每个器件的封装形式,方法是右击元器件,在弹出的下拉菜单中点击“Edit ProperTIes”对话框,然后在图3所示的弹出框中单击图3中所示的“?”,然后再进入“Pick Packages”图4所示的对话框,以修改或选择适合自己设计的封装。也可在图3对话框的下方打勾选选项,以对元器件的封装信息等进行文本输入。 对于封装库中没有的封装或不适合自己设计的封装,可在ARES环境下进行手工绘制。如图2所示电路中的四位数码管,只要点击右上角的图标,即可进入ARES操作环境。其绘制方法如下: (1)放置焊盘 (2)分配引脚标号 在焊盘放置完毕后,应对焊盘每个引脚进行标号。方法是右击各个焊盘,在弹出的菜单中根据原理图填写引脚标号,填好后应和原理图一一对应,否则,在编译网表文件时将无法加载。 (3) 添加元件外边框 利用2D画图工具中的图标,并根据四位数码管的实际大小加一个外边框,如此便完成了四位数码管封装的设计。其图形如下图所示。 (4)封装保存 在工作界面用右键拖动选择整个封装,执行 Library->Make Package命令,并在弹出保存对话框填写图9所示信息。其中“New Package Name” 为新封装名称;“Package Category”为封装类别;“Package Typ”为封装类型;“PackageSub-Category”为封装子类别,最后单击OK,这样,就把此四位数码管封装保存到了USERPKG(用户自建封装库)库中。 加载好所有元件的封装后,到 Tools->NetlistCompilier,打开Netlist Compiler设置对话框,保持默认设置并保存,然后单击CLOSE,即可生成网表文件。其次选择工具菜单栏的“Tools”项,在弹出的下拉菜单中点击“Neflist to ARES”,便可进入ARES工作界面。 2.3 印制电路板布局与调整 在PCB轮廓线内放置元件封装时,哪些元件应该彼此相邻、哪些元件应该放置得相对远一些,元件与元件之间的距离保持多大等等,都属于印刷板的布局问题。布局是否达到最佳状态,直接关系到印刷板整体的电磁兼容性能和造价,最佳布局会使接下来的布局线更为容易和有效。 使用自动布局(Auto Placer),首先应保证电路板具有边界。可点击左侧工具箱中的“2DGraphics Box Mode”按钮,从窗口的左下角下拉列表框“Board Edge”中选择Board Edge,然后在工作窗口中画一个适合自己PCB板的矩形(此矩形大小可二次调整),边框大小可利用左边的测量按钮进行测量。其次选择工具菜单栏的 “Tools”项,点击“Auto Placer”菜单项,并在弹出的窗口中设置好相关属性后,点OK按钮。其效果图如下图所示。 若使用手动调整(Density Bar)则可在自动布局完毕后,单击左侧工具栏的光标按钮,此后即可移动元件,使其达到一定的布局要求。 2.4 电路板的布线与调整 (1) 参数设置 在布局完成后,可以先布一些特殊的线,如电源线、地线、在PCB板角上作定位孔等。也可以在布线完成后进行这些工作。在布线之前,需对电路板的相关参数和层数进行设置。可以执行Tools->Design Rule Manager命令,并在弹出的对话框中进行各项参数设置,具体如图11所示。另外,勾选“”可对制版过程中的DRC错误(DRC是一种侧重于物理错误设计规则检查)进行实时检测,以方便制版。而单击“”按钮则可在弹出的窗口中对面板层数、过孔类型、线距类型等进行设置,基层数设定如图12所示。 PROTEUS的自动布线功能极其强大,尤其在PROTEUS 7.3以上版本中,由于其改变了老版本中基于网格的布线器,而变为基于几何形状的布线器。其此布线算法和新的减少冲突的方法相结合,使得布通率和布线效率大为提高,因而在各种PCB设计工具中极具特色。ARES拥有完全自动布线,脚本化布线,交互布线和运行外部ELEC-TRA四种操作模式。 (3) 手工调整 在进行手工调整前,可单击图示按钮 ,然后沿飞线提示开始布线。同时在适当位置双击可添加过孔,到达目标引脚后单击即可完成手工布线。修改时,右击导线,便可出现一些快捷方式,因而十分方便操作。 (4)CRC规则检查 选择Tools菜单项后,单击 ConnecTIvityChecker子菜单,系统便开始对PCB板的连通性错误进行检查。若界面右下角出现“0 CRC violations found.,则”说明无错误。但若出现如“1CRC violations found.”所示界面并弹出Errors窗口,则说明有飞线,此时则需手动修改。 2.5 添加焊盘及3D预览 一般 PCB在送去加工前,应首先通过执行Output->3D Visualization对PCB进行整体预览,如图13所示。当然,在整个设计过程中,也可以随时打开3D窗口,以对电路板设计效果进行实时观察,从而保证对所设计的电路板有个直观的认识,也可对电路中元件布局及时进行调整。使PCB设计尽可能达到比较完美的布局、布线效果。 2.6 文件保存与输出 完成必要的设计整理工作后。可执行 Output->Set Output Area选项选定输出区域。然后单击“Output”菜单,就可输出不同格式和用途的设计文件。根据实际情况,选择输出文件类型。 3 注意事项 用PROTEUS制作印制电路板的注意事项如下: (1)在元器件的布局方面,应该把相互有关的元件尽量放得近一些,电源线、地线的布置应根据电流大小适当加粗,信号线较之略细一些。顶层、底层的走线方向应垂直走线,以方便检错; (2)虽然 PROTEUS提供了自动布局功能,但对大多数的设计来说,效果并不理想,故不推荐使用。布线方面的首要原则是保证布线的布通率,移动器件时要注意飞线的连接,故应把有连线关系的器件放在一起。 (3)在为元器件加载封装时,应确保所有元器件均用于PCB制版。在弹出的窗口中,一项一般不可勾选。除此之外,电压表、探针、信号源等模拟器件,也不可用于PCB制版。 在电子设计中,利用 PROTEUS设计印刷电路板是一种方便、易行的方法。PROTEUS主菜单的应用同其他的Windows环境下的应用程序一样,因而用户使用不会感到有什么困难。同时,该软件具有的两种操作环境使文件很方便传输,且不会出现传输错误,因而可使PCB的设计与制作变得极为方便、快捷和美观。 以上便是此次小编带来的“电路仿真软件”相关内容,通过本文,希望大家对如何在电路印刷板中应用proteus电路仿真软件具备一定的认知。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-05-29 关键词: proteus 电路仿真软件 指数

  • 大佬讲解机械制图基础知识(36),机械制图基础知识之第三角投影、图示原则

    大佬讲解机械制图基础知识(36),机械制图基础知识之第三角投影、图示原则

    机械制图基础知识具有指导作用,因此掌握机械制图基础知识十分必要。为增进大家对机械制图基础知识的了解,本文将对机械制图基础知识之第三角投影、图示原则加以介绍。如果你对机械制图基础知识存在兴趣,不妨继续往下阅读哦。 一、第三角投影 世界上有些国家(如英国、日本)采用第三角投影法绘制物体的视图。而我们国家采用第一角投影法绘制。 三个互相垂直的平面将空间分为八个分角,分别称为第Ⅰ角、第&角、第Ⅲ角……第Ⅷ角,如下图所示。 将物体放置于第三角内,即投影面处于观察者与物体之间进行投影。在第一分角投影时,观测者、物体与投影面的关系是人 物 面,而在第三分角投影关系是人 面 物,如下图所示,前视图,相当于主视图,顶视图相当于俯视图。 基本投影面如下图所示,除了三个投影面H、V、W以外,分别在物体的下方、后方、左方设置平行于H、V、W的投影面,共六个基本投影面,从而得到六个基本投影视图。按下图所示的方法展开基本投影面:V面保持不动,与V面相邻的四个投影面分别绕与V面的交线旋转90°,旋转到V面的上方、右方、左方、下方,都与V面位于同一个平面上;在物体后面的投影面则先绕它与V面的交线旋转90°,旋转到W面的右方,与W面位于同一平面上,然后随着W面,与W面一起绕W面与V面的交线,旋转到V面而位于同一个平面上。 基本视图的配置见下图。这样配置视图时,一律不注视图名称,一个基本视图的名称是后视图、左视图、前视图、右视图、最上面的是顶视图,最下面的是底视图。 第三角投影法与第一角投影法的比较 第一角画法与第三角画法的投敲嬲箍方式及视图配置虽然不同,但两者都是正投影,所以它们的共性是相同的。 仔细比较两种画法便可看出,虽然两组基本视图配制位置有所不同,但各组视图都表达了物体各个方向的结构和形状,每组视图间都存在着长、宽、高三个方向尺寸的内在联系且泊嬖谧盼锾迳细鹘峁沟纳舷隆⒆笥摇⑶昂蟮姆轿还叵怠U饫锝两种画法的投影规律总结如下: 1、两种画法都保持“3等”的投影规律。 2、两种画法的方位关系是:“上下、左右”的方位关系判断方法一样,比较简单,容易判断。不同的是“前后”的方位关系的判断,第一角画法,以“主视图”为准,除后视图以外的其他基本视图,远离主视图的一方为物体的前方,反之为物体的后方,简称“远离主视是前方”;第三角画法,以“前视图”为准,除后视图以外的其他基本视图,远离前视图的一方为物体的后方,反之为物体的前方,简称“远刂魇邮呛蠓健薄?杉两种画法的前后方位关系刚好相反。 两种投影法的识别符号 国家标准ISO128-1982规定,第一角投影法和第三角投影法等效使用,为便于识别,规定了图纸的识别符号。 采用第三角画法时,必须在图样中画出如下图所示的识别符号,是圆锥台的前视图和右视图,识别符号在标题栏中有规定的位置,用于识别。 下图为第一角投影的识别符号,其实就是圆锥台的主视图和左视图,只有在必要时才使用。 二、图示原则 实际物体的形状是复杂多变的,在绘制物体的机械图样时,应该根据物体结构选用适当的表达方法,四种视图,各种剖视图以及断面图,组成一组图形,完整清晰地把物体的结构表达出来。 确定物体表达方案的原则是:在完整、清晰地表达机件各部分内外结构形状及相对位置的前提下,力求看图方便,绘图简单。因此,在绘制图样时,应针对机件的形状、结构特点,合理、灵活地选择表达方法,并进行综合分析、比较,确定出最佳的表达方案。 1.确定主视图 物体表达中的主视图十分重要,必不可少,主视图应选择反映物体的结构特征的投影方向,以使主体结构和整体得以表达。 2.视图数量应适当 在看图方便的前提下,完整、清晰地表达机件 视图的数量要减少,但也不是越少越好,如果由于视图数量的减少而增加了看图的难度,则应适当补充视图。 3.合理地综合运用各种表达方法 视图的数量与选用的表达方案有关。因此,在确定表达方案时,既要注意使每个视图、剖视图和面图等具有明确的表达内容,又要注意它们之间的相互联系及分工,以达到表达完整、清晰的目的。 4.比较表达方案,择优选用 同一物体,往往可以采用多种表达方案。不同的视图数量、配置位置、表达方法和尺寸标注方法等可以构成多不同的表达方案。如下图所示,支架物体的结构,有圆筒、倾斜的底板以及连接的十字形连接板。 如下图所示,支架物体的构表达,使用了四个图形,主视图表达了圆筒、底板、连接板的基础关系,A向斜视图是底板的真实形状,移出断面表达连接板,还有一个局部的左视图。 如下图所示,支架物体的结构表达,相对于方案一,把移出断面放到主视图的左边,使图形布置更合理,而且左视图上的局部视图,才能省略标注。 如下图所示,支架物体的结构表达,相对于方案二,A向斜视图配置在投影方向的旁边,不旋转更清楚表达了投影关系。 同一物体的几种表达方案相比较,可能各有优缺点,要认真分析,择优选用。 以上便是此次小编带来的“机械制图基础知识”相关内容,通过本文,希望大家对第三角投影以及图示原则具备一定的认知。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-05-28 关键词: 指数 机械制图基础知识 图示原则

  • 大佬讲解机械制图基础知识(35),机械制图基础知识之螺纹连接件、零件视图选择

    大佬讲解机械制图基础知识(35),机械制图基础知识之螺纹连接件、零件视图选择

    机械制图基础知识较为零散,如果你想全面了解机械制图基础知识,可翻阅小编带来的机械制图基础知识系列文章。为增进大家对机械制图基础知识的了解,本文将对机械制图基础知识之螺纹连接件和零件视图选择予以介绍。如果你对本文即将探讨的内容存在兴趣,不妨继续往下阅读哦。 一、螺纹连接件 螺纹连接是一种可以拆卸的连接,在机器上使用非常广泛。运用螺纹的联接作用来联接和紧固一些零部件的零件称螺纹连接件。常用的螺纹连接件有螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母和垫圈等,如下图所示。这些零件的结构、型式:全部详细尺寸和技术要求都已列入有关的国家标准,并由专门的企业进行大批量的生产,这些连接件也叫做标准件。设计者可根据需要,选定类型,按标准件的名称、规格、标记等直接订购。 1.六角头螺栓 六角头螺栓是标准件典型结构,其标记为: 螺栓GB/T 5790 M12×L 其结构画法,如下图所示,是按螺纹的大径,按比例画出切结构。 2.螺母 六角头螺栓典型结构为标记: 螺母GB/T 6172 M12 螺母的结构在连接图中画法,如下图所示,是由螺纹的大径尺寸确定,其余结构的尺寸按比例在图纸上画出,注意螺母一端有30度的倒角,主视图和左视图中有曲线的投影,往往用圆弧画出。 3.平垫圈 平垫圈的标准件标记为: 垫圈GB/T95 M12 在螺纹连接中结构的画法,如下图所示,是由配合使用的螺栓的螺纹的大径,来确定垫圈结构的尺寸按比例画出。 4.圆柱头螺钉 圆柱头螺栓标准件的标记为: 螺钉GB/T650 M12×L 其结构画法,如下图所示,螺纹大径的基本参数,按比例画出切结构,其中L由结构确定。 二、零件视图的选择 (一)零件主视图的选择 主视图是零件表达中最重要的一个视图,其选择是否合理直接影响到看图、画图是否方便,以及其他视图的选择。因此,要首先确定主视图,在选择主视图的表达时,应考虑以下三个方面: 1.零件的形状特征 主视图应以能够较好地反映零件各部分形状及组成零件各功能部分的相对位置作为主视图的投射方向,以便于设计和读图。如下图所示的轴,按箭头A方向进行投射所得到的视图,与其他投射方向所得到的视图相比较A方向反映形状特征好,因此应以A向作为主视图的投射方向,如下图所示。 2.零件的工作位置 主视图最好能与零件安装在机器(或部件)中的工作位置一致,便于想象零件在机器中的工作状况,方便阅读零件图。像叉架、箱体等零件由于结构形状比较复杂,加工面较多,并且需要在各种不同的机床上加工,因此,这类零件的主视图应按该零件在机器中的工作位置画出,便于按图装配。 3.零件的加工位置 主视图最好能与零件在机械加工时的装夹位置一致,以便于加工时看图,测量尺寸的对应部位。轴、套、轮和圆盖等零件的主视图,一般按车削加工位置安放,即将轴线水平放置,如上图所示。 (二)其他视图的选择 零件主视图确定后,适当选择其他视图,以弥补主视图表达的不足,除主视图外,还须选择一定数量的其他视图,才能将零件各部分的形状和相对位置表达清楚。其他视图的选择,应优先考虑基本视图,并在基本视图上作剖视、断面等。一个零件需要多少视图才能表达清楚,只能根据零件的具体情况分析确定。 考虑的一般原则是:在保证充分表达零件结构形状的前提下,尽可能使零件的视图数目为最少。应使每一个视图都有其表达的重点内容,具有独立存在的意义。 1、每个视图都应该有明确的表达重点,各个视图要相互配合,相互补充而不重复。 2、视图数量要恰当,在把零件内外形状表达清楚的前提下视图数量尽量少。 3、要拟订多种表达方案,通过比较,确定一组最好的表达方案,其要求是结构表达完整。 以上便是此次小编带来的“机械制图基础知识”相关内容,通过本文,希望大家对螺纹联接件和零件视图的选择具备一定的认知。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-05-28 关键词: 指数 机械制图基础知识 螺纹连接件

  • 大佬讲解机械制图基础知识(34),机械制图基础知识之典型零件介绍

    大佬讲解机械制图基础知识(34),机械制图基础知识之典型零件介绍

    机械制图基础知识虽然零碎,但每个机械制图基础知识对后期应用都具有指导作用。对于机械制图基础知识,小编在往期文章中有所介绍。为进一步增进大家对机械制图基础知识的认识,本文将对机械制图基础知识之典型零件加以介绍。如果你对本文即将讨论的内容存在兴趣,不妨继续往下阅读哦。 零件种类繁多,结构形状也不相同,但可以根据它们的结构、用途,加工制造等方面的特点,将零件分为轴套类,轮盘类、支架类、箱体类。每一类零件结构上相似,所以在表达上有共同之处。 一、轴套类零件 这类零件如下图所示,包括各种轴、丝杆、套筒、衬套等。轴套类零件大多数由位于同一轴线上数段直径不同的回转体组成,其轴向尺寸一般比径向尺寸大。这类零件上常有键槽、销孔、螺纹、退刀槽、越程槽、顶尖孔(中心孔)、油槽、倒角、圆角、锥度等结构。 视图特点为: 1、轴套类零件一般主要在车床和磨床上加工,为便于操作人员对照图样进行加工,通常选择垂直于轴线的方向作为主视图的投射方向。按加工位置原则选择主视图的位置,即将轴类零件的轴线侧垂放置。 2、一般只用一个基本视图,即主视图。即可把轴套上各回转体的相对位置和主要形状表示清楚,如下图所示。 3、常用局部视图、局部剖视、断面图如下图所示。 4、对于形状简单而轴向尺寸较长的部分常断开后缩短绘制。 5、空心套类零件中由于多存在内部结构,一般采用全剖、半剖或局部剖绘制。如下图所示。 二、轮盘类零件 这类零件名称通常为齿轮、手轮、皮带轮、飞轮、法兰盘、端盖等。轮盘-零件的主体一般也为回转体的圆孔,与轴套零件不同的是,轮盘类零件轴向尺寸较小,而径向尺寸较大,并有各种类型的板形状。这类零件上常有退刀槽、凸台、凹坑、倒角、圆角、轮齿、轮辐、筋板、螺孔、键槽和作为定位或连接等结构。 视图特点为: 1、由于轮盘类零件的多数表面也是在车床上加工的,为方便工人对照看图,主视图往往也按加工位置摆放。主视图摆放,按轴线横放位置,左视图表达连接板形状。 2、主视图是全剖以表达内部结构。 3、一般还需左视图或右<图表达轮盘上连接孔或轮辐、筋板等的数目和分布情况。 4、还未表达清楚的局部结构,常用局部视图、局部剖视图、断面图和局部放大图等补充表达,如下图所示。 三、叉架类零件 这类零件有一个轴承孔作为工作结构,还有一个安装板。其名称包括各种拔叉、连杆、摇杆、支架、支座等。这类零件结构形状一般比较复杂,很不规则。叉架类零件结构形状大都比较复杂,且相同的结构不多。这类零件多数由铸造或模锻制成毛坯后,经必要的机械加工而成。这类零件上的结构,一般可分为工作部分和联系部分。工作部分指该零件与其他零件配合或连接的套筒、叉口、支承板、底板等。 视图特点为: 这类零件工作位置有的固定,有的不固定,加工工序较多,加工位置变化也较大,一般采用下列表达蚍ǎ 1、按最能反映零件形状特征的方向作为主视图的投射方向。按自然摆放位置或便于画图的位置作为零件的摆放位置,如下图所示,表达了工作位置和安装板之间的连接关系。 2、除主视图外,一般还需1到2个基本视图才能将零件的主要结构表达清颉 3、常用局部视图或局部剖视图表达零件上的凹坑、凸台等结构。 4、筋板、杆体等连接结构常用断面图表示其断面形状。 5、有时候,需要用斜视图表达零件上的倾斜结构。 四、箱体类零件 这类零件为齿轮泵的箱体零件,其名称包括箱体、外壳、座体等。箱体类零件主要用来支承、包容和保护运动零件或其他零件,其内部有空腔、孔等结构,形状比较复杂。 视图特点为: 1、箱体类零件加工位置多变,选择主视图时,主要考虑形状特征或工作位置。通常以最能反映其形状特征及结构间相对位置的一面作为主视图的投射方向。以自然安放位置或工作位置作为主视图的摆放位置,如下图所示,主视图采用全剖视表达泵体内部形状和各部分的相对位置。 2、一般需要两个或两个以上的基本视图才能将其主要结构形状表示清楚。如下图所示,左、右视图作局部剖视,反映泵体两侧外形和孔的形状及位置;俯视图采用对称画法并作局部剖,反映螺孔的形状。 3、一般要根据具体零件选择合适的视图、剖视图、断面图来表达其复杂的内外结构。 4、往往还需局部视图或局部剖视或局部放大图来表达尚未表达清楚的局部结构。 以上便是此次小编带来的“机械制图基础知识”相关内容,通过本文,希望大家对机械制图典型零件具备一定的认知。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-05-28 关键词: 指数 机械制图基础知识 典型零件

  • 什么是温补晶振?温补晶振的工作原理是什么?

    什么是温补晶振?温补晶振的工作原理是什么?

    晶振是一个神秘的存在,很多朋友对于晶振并非十分了解。晶振可分为有源晶振和无源晶振,再细分,便包含温补晶振。本文中,小编将对温补晶振的结构、温补晶振的原理予以介绍。如果你对温补晶振存在兴趣,不妨继续往下阅读哦。 温补晶振(TCXO):是在晶振内部采取了对晶体频率温度特性进行补偿,以达到在宽温温度范围内满足稳定度要求的晶体振荡器。一般模拟式温补晶振采用热敏补偿网络。补偿后频率稳定度在10-7~10-6量级,由于其良好的开机特性、优越的性能价格比及功耗低、体积小、环境适应性较强等多方面优点,因而获行了广泛应用。它有好几种不同的类型:电压控制晶体振荡器(VCXO)、温度补偿晶体振荡器(TCXO)、恒温晶体振荡器(OCXO),以及数字补偿晶体振荡器(MCXO或DTCXO),每种类型都有自己的独特性能。如果您需要使您的设备即开即用,您就必须选用VCXO或温补晶振,如果要求稳定度在1ppm以上,则需选择数字温补晶振(MCXO)。模拟温补晶振只适用于稳定度要求在5ppm~1ppm之间的需求。VCXO只适合于稳定度要求在5ppm以下的产品。在不需要即开即用的环境下,如果需要信号稳定度超过0.1ppm的,可选用OCXO。 晶振频率: 1[时域表征]⑴在规定条件下,晶振内部元件由于老化而引起的输出频率随时间的漂移。通常用某一时间间隔内的老化频差的相对值来量度(如日、月或年老化率等)。 ⑵日稳定度(或称日波动):指晶振的输出频率在24小时内的变化情况。通常用其最大变化的相对值来表示。 2[频域表征]⑴单边相位噪声功率谱密度,晶振输出信号的频谱中,用偏离载频f Hz处每Hz带宽内单边相位噪声功率与信号功率之比的分贝(dB)量,可写作£(f)单位为dB/Hz。 ⑵频谱纯度:是量度晶振内部噪声及杂散谱的尺度。通常用单边噪声功率谱密度来表示。 3、输出波形:有正弦波和方波两种。 4、输出幅度:在接入额定负载的规定条件下,晶振输出的均方根值电压。 5、频率温度特性:当环境温度在规定范围内按预定方式变化时,晶振的输出频率产生的相对变化特性 6、压控线性度:指压控晶振输出频率与压控电压曲线偏离线性的程度。 温补晶振原理 温补晶振即温度补偿晶体振荡器(TCXO),是通过附加的温度补偿电路使由周围温度变化产生的振荡频率变化量削减的一种石英晶体振荡器。 TCXO中,对石英晶体振子频率温度漂移的补偿方法主要有直接补偿和间接补偿两种类型: (1)直接补偿型 直接补偿型TCXO是由热敏电阻和阻容元件组成的温度补偿电路,在振荡器中与石英水晶振子串联而成的。在温度变化时,热敏电阻的阻值和晶体等效串联电容容值相应变化,从而抵消或削减振荡频率的温度漂移。该补偿方式电路简单,成本较低,节省印制电路板(PCB)尺寸和空间,适用于小型和低压小电流场合。但当要求晶体振荡器精度小于±1pmm时,直接补偿方式并不适宜。 (2)间接补偿型 间接补偿型又分模拟式和数字式两种类型。模拟式间接温度补偿是利用热敏电阻等温度传感元件组成温度-电压变换电路,并将该电压施加到一支与晶体振子相串接的变容二极管上,通过晶体振子串联电容量的变化,对晶体振子的非线性频率漂移进行补偿。该补偿方式能实现±0.5ppm的高精度,但在3V以下的低电压情况下受到限制。数字化间接温度补偿是在模拟式补偿电路中的温度—电压变换电路之后再加一级模/数(A/D)变换器,将模拟量转换成数字量。该法可实现自动温度补偿,使晶体振荡器频率稳定度非常高,但具体的补偿电路比较复杂,成本也较高,只适用于基地站和广播电台等要求高精度化的情况。 石英晶体谐振器的发展及其在无线系统中的应用,由于TCXO具有较高的频率稳定度,而且体积小,在小电流下能够快速启动,其应用领域重点扩展到移动通信系统。TCXO作为基准振荡器为发送信道提供频率基准,同时作为接收通道的第一级本机振荡器;另一只TCXO作为第2级本机振荡器,将其荡信号输入到第2变频器。目前移动电话要求的频率稳定度为0.1~2.5ppm(-30~+75℃),但出于成本上的考虑,通常选用的规格为1.5~2.5ppm。 以上便是此次小编带来的“晶振”相关内容,通过本文,希望大家对什么是温补晶振以及温补晶振的工作原理具备一定的认知。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-05-27 关键词: 晶振 指数 温补晶振

  • 晶振不再神秘,带你了解石英晶振生产全过程

    晶振不再神秘,带你了解石英晶振生产全过程

    对于晶振,想必大家都有所了解。如果对晶振没有太多了解,可以参阅小编往期带来的晶振相关文章。为进一步增进大家对晶振的认识,本文将对石英晶振的生产工序加以介绍。如果你对本文即将讨论的问题存在兴趣,不妨继续往下阅读哦。 晶振,是一个即神秘又重要的存在。为什么会神秘,那是因为晶振从最初的高调(大体积),到现在慢慢的越低调(便携式,小尺寸)。为了满足市场的需求,晶振自身不断的改善,不断的“瘦身”。只为配上你的需求。但有多少人知道,一颗完整的晶振是由什么转化而来吗?没错,就是水晶。人造水晶以及天然水晶,经过万般打磨之后,才能制成一颗小小的石英晶振。比孙悟空练就火眼睛睛还要困难。而晶振也是一样的,也是需要经过很多次的打磨,才能成为晶振中的正品。 人工水晶 人造晶体又称人工水晶,是通过水热合成法使天然水晶及种植水晶相结合成晶体。在一个加满碱性溶液的大容器高压釜中,保持在350个大气压,1000巴的Y棒人造晶体约40天,Z板人造晶体经过约90天生产出优质的人造水晶。 加工 表面研磨处理,以澄清人造晶体的X,Y,Z轴。 切断 将合成石英加工成给定角度的晶圆。频率温度特性以给定角度确定。 外形加工切断 切割和加工晶圆。 厚度研磨 周波数调整研磨 频率由晶体片的厚度决定。 “我们将磨削工艺抛光几个步骤,逐渐减小磨料的晶粒尺寸并调整晶圆的厚度。”精确抛光是为了达到目标频率。 外形加工 将设计值处理为指定的形状 斜角加工 研磨边缘以将振动集中在晶体坯料的中心部分。(适用于大约10 MHz或更低,但它会根据晶体的大小而变化。) 蚀刻/清洁 化学去除抛光引起的加工层,同时提高频率精度,然后清洗化学溶液。 蒸汽沉积 装配 将电极沉积在晶体片上。 将其固定在笼子上,用导电胶固定水晶片。 周波数调整封入 在振荡晶体的同时再次调整电极的厚度,最后调整频率。 为防止老化特性恶化,请在干燥氮气或真空中进行盖子密封(焊接) 完成检查 检查气密性,绝缘性,频率特性,阻抗等特性。 经历过多种工序后一颗完整的石英晶振就诞生了。自带压电石英晶体谐振器获得市场的认可,被应用到各行各类中。汽车:引擎控制,定位导航,GPS,汽车摄像头,卫星无线电广播。网络设备:移动通信基站,光学通信等产品。还应用于我们的家居生活中,个人电脑,数码相机等。晶振随处可见,只是你没发现. YXC石英晶振生产流程图 石英晶振的生产要包括切割、披银、点胶、微调、起振芯片(有源)、密封等数十道工序,而且需要大量的人工参与。这就好比一条铁链,其结实程度取决于拉力最差的那条环节。 1、切割:石英晶振中最重要的是石英晶片,在石英晶片的制作工艺中首先要对石英晶体原材料进行切割研磨处理,其中一道很重要的工序就是定角,由于石英片的取向不同,其压电特性、强度特性、弹性特性就有所不同,那么用它来制作的石英晶振的性能也就不一样。首先我们要在石英晶棒上面进行打磨、切割。切割出该频点相对应的石英晶片,(这里面要注意的是,石英晶片与频点是一一对应的关系。)这时候的切割角度决定了石英晶振的基本频率偏差。 2、镀银:为了提高工作精度,所以要在切割好的石英晶片上面镀一层纯银。 3、点胶:要在基座上面用银胶(导电胶)固定,这个时候的固定角度再一次决定了石英晶振的基本频率偏差。 4、测试:这时候配合测试设备,就可以测量石英晶振的输出频率了,在测试的时候可以再次补银做微调,以提高工作精度。 5、封焊:如果是无源晶振的话,就可以充满氮气密封了。而有源晶振,则还需加起振芯片,然后氮气密封。 6、密封性检查:检查封焊后的产品是否有漏气现象。分为粗检漏和细检漏。 粗检漏:检查较大的漏气现象(压差方式) 细检漏:检查较小的漏气现象(压He方式) 7、老化及模拟回流焊:对产品加以高温长时间老化,释放应力以及模拟客户试用环境,暴露制造缺陷,以提高出货产品的可靠性。 8、打标:利用Laser在晶振在晶振外壳打上标记,如型号、额定频率等,以区分不同的产品。 9、测试包装:对成品进行电性能指标测试,剔除不良品,保证产品质量。 以上便是此次小编带来的“晶振”相关内容,通过本文,希望大家对石英晶振的生产过程具备一定的认知。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-05-27 关键词: 晶振 指数 石英晶振

  • 一步步搞定有源晶振,有源晶振接法介绍

    一步步搞定有源晶振,有源晶振接法介绍

    晶振,一个简单却又重要的词汇。但非相关人士,对于晶振却并不了解。为增进大家对晶振的认识,本文将对有源晶振的分类以及有源晶振的接法予以介绍。如果你对本文即将探讨的内容存在兴趣,不妨继续往下阅读哦。 在电子学上,通常将含有晶体管元件的电路称作“有源电路”(如有源音箱、有源滤波器等),而仅由阻容元件组成的电路称作“无源电路”。电脑中的晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两种类型。无源晶振与有源晶振的英文名称不同,无源晶振为crystal(晶体),而有源晶振则叫做oscillator(振荡器)。无源晶振是有2个引脚的无极性元件,需要借助于时钟电路才能产生振荡信号,自身无法振荡起来,所以“无源晶振”这个说法并不准确;有源晶振有4只引脚,是一个完整的振荡器,其中除了石英晶体外,还有晶体管和阻容元件,因此体积较大。 石英晶体振荡器的频率稳定度可达10^-9/日,甚至10^-11。例如10MHz的振荡器,频率在一日之内的变化一般不大于0.1Hz。因此,完全可以将晶体振荡器视为恒定的基准频率源(石英表、电子表中都是利用石英晶体来做计时的基准频率)。从PC诞生至现在,主板上一直都使用一颗14.318MHz的石英晶体振荡器作为基准频率源。主板上除了这颗14.318MHz的晶振,还能找到一颗频率为32.768MHz的晶振,它被用于实时时钟(RTC)电路中,显示精确的时间和日期 晶振分有源晶振和无源晶振,根据有源晶振(晶体振荡器)的功能和实现技术的不同,可以分为以下四类: 1、温度补偿晶体振荡器(TCXO) 其对温度稳定性的解决方案采用了一些温度补偿手段,主要原理是通过感应环境温度,将温度信息做适当变换后控制晶振的输出频率,达到稳定输出频率的效果。 特点:用热敏补偿网络来提高石英晶体的温度特性指标,可满足较宽温度范围的需要;频率范围:1~40 MHz;频率稳定度:5&TImes;10-6~5&TImes;10-7。 2、普通晶体振荡器(SPXO) 这是一种简单的晶体振荡器,通常称为钟振,完全是由晶体的自由振荡完成。这类晶振主要应用于稳定度要求不高的场合。 特点:直接反映所用石英晶体的性能;可工作频率范围通常为1KHz~250 MHz;频率稳定度为10-4~10-5;一般用于本振源或中间信号。 3、压控晶体振荡器(VCXO) 这是根据晶振是否带压控功能来分类,带压控输入引脚的一类晶振叫VCXO。 特点:频率可随外加调制电压而改变;频率范围:1~250MHz;频率稳定度:普通晶振压控为≤(1~2)&TImes;10-3fo/n2,高稳晶振可微调10-7。频率微调或锁相同步。 4、压控温补振荡器(VC-TCXO) 很好理解,就是结合压控和温补这两项功能。 目前这几种晶体振荡器主要还是进口为主,而日本KDS是全球三家最大的生产商之一,KDS即是日本大真空株式会社(DASHINKU CORP),成立于1951年,至今已有50多年的历史。是全球领先的三大晶振制造商之一。其制造工场主要分布在日本本土、中国大陆、中国台湾、泰国、印度尼西亚等十个制造中心。其中天津工场是全球晶振行业最大的单体制造工厂。也是全球最大的TF型(主要是32.768KHz)晶振制造工厂。而上海唐辉电子是日本大真空株式会社在中国的指定代理商 方形有源晶振引脚分布: 1、正方的,使用DIP-8封装,打点的是1脚。 1-NC; 4-GND; 5-Output; 8-VCC 2、长方的,使用DIP-14封装,打点的是1脚。1-NC; 7-GND; 8-Output; 14-VCC BTW: 1、电源有两种,一种是TTL,只能用5V,一种是HC的,可以3.3V/5V 2、边沿有一个是尖角,三个圆角,尖角的是一脚,和打点一致。 Vcc out NC(点) GND 有源晶振为四角方形或矩形金属盒子,看着标称一面(顶),左下空脚,右下地,左上VCC(5V),右上输出。接上电源可以用示波器看到波形。 有源晶振型号纵多,而且每一种型号的引脚定义都有所不同,接发也不同,下面我介绍一下有源晶振引脚识别: 有个点标记的为1脚,按逆时针(管脚向下)分别为2、3、4。 有源晶振通常的用法:一脚悬空,二脚接地,三脚接输出,四脚接电压。 有源晶振不需要处理器的内部振荡器,信号质量好,比较稳定,而且连接方式相对简单(有源晶振的VCC端不要直接接VCC,要做好电源滤波,典型的接法J 使用一个电容和电感构成的PI型滤波网络如下图所示: 输出端用一个小阻值的电阻过滤信号即可),不需要复杂的配置电路。相对于无源晶体,有源晶振的缺陷是其信号电平是固定的,需要选择好合适输出电平,灵活性较差,而且价格高。 有源晶振是右石英晶体组成的,石英晶片之所以能当为振荡器使用,是基于它的压电效应:在晶片的两个极上加一电场,会使晶体产生机械变形;在石英晶片上加上交变电压,晶体就会产生机械振动,同时机械变形振动又会产生交变电场,虽然这种交变电场的电压极其微弱,但其振动频率是十分稳定的。当外加交变电压的频率与晶片的固有频率(由晶片的尺寸和形状决定)相等时,机械振动的幅度将急剧增加,这种现象称为“压电谐振”。 压电谐振状态的建立和维持都必须借助于振荡器电路才能实现。图3是一个串联型振荡器,晶体管T1和T2构成的两级放大器,石英晶体XT与电容C2构成LC电路。在这个电路中,石英晶体相当于一个电感,C2为可变电容器,调节其容量即可使电路进入谐振状态。 以上便是此次小编带来的“晶振”相关内容,通过本文,希望大家对有源晶振的分类以及有源晶振的接法具备一定的认知。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-05-27 关键词: 晶振 有源晶振 指数

  • 一点点认识芯片设计,轻松搞定多路正弦波信号发生器芯片设计

    一点点认识芯片设计,轻松搞定多路正弦波信号发生器芯片设计

    芯片设计的重要性不言而喻,缺少芯片设计,芯片行业的发展必将受到阻碍。小编在往期文章中,曾对芯片设计的过程、芯片设计的理论知识以及芯片设计实例做过讲解。为提升大家对芯片设计的进一步理解,本文将介绍如何基于FPGA设计多路正弦波信号发生器芯片。如果你对本文即将讨论的内容存在兴趣,不妨继续往下阅读哦。 目前,正弦波信号发生器技术正逐渐成熟,各种直接数字频率合成器(DDS)集成电路如AD9850等已得到广泛应用;FPGA方面也已经有相关的DDS设计。但DDS专用芯片还很少见。本文介绍了一种工作频率为25 MHz、可进行异步串行通信、频率相位可调的3路正弦波信号发生器专用芯片的设计方法。 本设计采用OR1200处理器作为主控制器,通过Wishbone总线将3个DDS模块、UART控制器模块、片内RAM模块连接到系统中,构建出一个硬件平台;然后对OR1200进行软件编程,使UART控制器接收专用芯片外部异步串口传送的数据,将这些数据进行处理后传送到DDS模块相应寄存器,从而产生特定频率相位的正弦波信号;最后将程序固化到片内RAM中,在FPGA上实现多路正弦波信号发生器专用芯片的设计。 一、理论分析 直接数字频率合成技术是20世纪60年代末出现的第三代频率合成技术。该技术从相位概念出发,以Nyquist时域采样定理为基础,在时域中进行频率合成。DDS频率转换速度快、频率分辨率高,并在频率转换时可保持相位的连续,因而易于实现多种调制功能。DDS是全数字化技术,其幅度、相位、频率均可实现程控,并可通过更换波形数据灵活实现任意波形。本设计实现频率相位可控的正弦波输出。所用DDS IP软核原理框图如图1所示(未给出时钟和复位信号)。 图1中,ftw_i为频率控制字,phase_i为相位控制字,ampl_o为正弦波信号幅度输出,phase_o为正弦波信号相位输出。本设计中频率控制字的位宽为32位,选用的ROM波形数据为10×10结构,因此相位控制字的位宽为10位,正弦波幅度输出位宽也为10位。 图1中第1个加法器和第1个单位延时电路构成相位累加器。它在时钟的控制下以步长ftw_i做累加,输出的N位二进制码与M位相位控制字phase_i相加作为波形ROM的地址。由于在ROM中存取的是1/4周期的正弦波形数据,因此,根据正弦波不同的象限,由相位控制字的2个最高有效位(MSB)来控制是否对波形ROM地址进行移位或者对幅度输出进行反相,最终输出10位的正弦波数字信号。 频率相位值从UART串口输入,OR1200处理器根据式(1)和式(2)对数据进行处理得出频率相位控制字,赋给相应DDS模块的频率相位寄存器,从而输出特定频率相位的正弦波信号。 二、专用芯片硬件设计 2.1 专用芯片总体结构设计 正弦波信号发生器专用芯片的结构框图如图2所示。Wishbone总线是整个硬件平台的系统总线,OR1200处理器的数据BIU(Bus Interface Unit)和指令BIU作为Wishbone总线的主设备,UART控制器、3个DDS模块以及FPGA片上RAM作为Wishbone总线的从设备,它们通过Wishbone总线连接到系统中。OR1200是整个硬件平台的主控制器,控制该专用芯片配置数据的读入与转换。UART控制器模块主要实现该专用芯片与外部异步串口的通信,负责读入配置数据。3个DDS模块是产生正弦波信号的核心模块,根据频率控制字和相位控制字产生特定频率相位的正弦波信号。FPGA片上RAM作为该专用芯片的片内RAM,系统软件要固化在RAM中。OR1200处理器、Wishbone总线、UART控制器模块及片内RAM模块的时钟直接连到外部时钟源上,3个DDS模块的时钟由外部时钟源通过PLL倍频得到。本专用芯片为低电平复位。 2.2 OR1200处理器 OpenRISC1200处理器(简称OR1200)是Opencores组织发布维护的基于GPL并属于OpenRISC1000序列的一款RISC处理器。OR1200是32位RISC,它具有哈佛结构、5级整数流水线,支持虚拟内存(MMU),带有基本的DSP功能,并且外部数据和地址总线接口符合Wishbone标准。 OR1200通用框架由CPU/DSP核心、直接映射的数据Cache、直接映射的指令Cache、基于DTLB的Hash表的数据MMU和指令MMU、电源管理单元及接口、Tick定时器,调试单元及开发接口、中断控制器和中断接口、指令及数据Wishbone主机接口组成。 2.3 片内RAM设计 片内RAM由Altera公司的EDA工具QuartusII中MegaWizard Plug-In Manager…生成。它为单端口RAM,数据总线32位,大小为8 KB。编写的固化软件程序编译链接后转换为hex格式,在RAM初始化时固化到其中。由QuartusII生成的片内RAM模块不具有Wishbone接口,本设计为其添加了1个Wishbone总线接口。 2.4 DDS模块 DDS模块也是Opencores上的开源IP软核,没有标准的Wishbone接口模块,本设计为DDS模块添加了1个Wishbone总线接口。该DDS模块主要有两类配置数据:频率控制字和相位控制字。给DDS模块加入2个硬件寄存器DDS_FTW和DDS_PHASE,利用这2个寄存器来控制连接到Wishbone总线接口上的输出数据是频率控制字还是相位控制字。 2.5 UART控制器模块 UART控制器模块是Opencores上符合工业标准16550A的开源IP核。该IP核的设计采用Wishbone总线接口规范,支持可选择的32位数据模式和8位数据模式;使用FIFO操作实现,寄存器及所实现的具体功能符合NS16550A标准[4]。在本设计中,UART控制器的波特率默认值为9 600 b/s,UART控制器模块用于与专用芯片外部UART串口通信,通过URXD引脚接收外部串口数据,通过UTXD向外部串口发送数据。 2.6 Wishbone总线主从设备分配 Wishbone总线仲裁采用Opencores上开源软核wb_conmax,为8×16结构,即在该Wishbone总线模块中可以使用8个主设备和16个从设备。本系统中,OR1200的指令和数据单元为Wishbone总线的主设备;片内RAM模块、URAT控制器模块以及3个DDS模块为Wishbone总线的从设备。 根据各子模块在Wishbone总线上的位置和wb_conmax的逻辑实现,相应从设备的地址分配如下: 片内RAM : 0x00000000 DDS1 : 0x10000000 DDS2 : 0x20000000 DDS3 : 0x30000000 UART : 0x90000000 2.7 顶层模块设计 本系统顶层模块例化各子模块,采用Wishbone总线接口技术将各个子模块集成在一起,为每个子模块分配时钟和复位信号,实现硬件平台的总体设计。设计中所用FPGA开发板的时钟为50 MHz,OR1200处理器时钟为25 MHz,Wishbone总线时钟为25 MHz,3个DDS模块时钟为100 MHz。其他模块的时钟都为25 MHz,设计中所用时钟都是通过FPGA芯片中的PLL分频及倍频实现的。正弦波专用芯片的时钟设为各模块时钟的最小值(25 MHz),3个DDS模块的100 MHz时钟通过PLL倍频实现。各模块的复位信号由顶层模块统一分配。 三、专用芯片固化程序设计 正弦波信号发生器专用芯片的固化程序主要包括UART控制器初始化程序和串口数据处理程序两部分:UART控制器初始化程序初始化UART控制器中的各个寄存器,使该控制器能够正常工作。串口数据处理程序采用查询方式接收串口数据,将接收到的数据赋给相应寄存器变量,根据式(1)和式(2)进行计算,得到3路DDS模块的频率控制字和相位控制字,其固化程序流程图如图3所示。固化程序首先初始化OR1200处理器的各个寄存器,然后对UART控制器进行初始化,最后循环处理串口数据。 3.1 UART控制器初始化程序 UART控制器中的寄存器都是8位或16位,通过对UART控制器的寄存器赋值来初始化UART控制器。上电复位后UART控制器的初始化工作包括: (1)清空接收和发送FIFO。 (2)清零接收和发送移位寄存器。 (3)关闭中断。 (4)设置Line控制寄存器为8个数据位、1个停止位、无奇偶校验的通信模式。 (5)读取Line控制寄存器的值,将其最高位置1,允许Divisor锁存器存取;通过设置Divisor锁存器的值设置波特率为9 600 b/s;将LCR赋回原值。 3.2 串口数据处理程序 正弦波信号发生器专用芯片从外部串口接收到的数据分为3类:相位、频率选择信号,相位或频率值,3路正弦波选择信号。固化程序定义了1个32位的数据寄存器变量和1个8位状态寄存器变量。串口数据处理程序采用查询方式接收串口数据,接收到的前4个数据进行相应转换后赋给数据寄存器变量,第5个数据放入状态寄存器变量中,作为相位信号、频率选择信号和3路正弦波选择信号。若为相位信号,则将数据寄存器变量中的数据与0x3ff相“与”,然后根据式(2)得到相位控制字;若为频率信号,则根据式(1)得到频率控制字。最后根据这个信号将数据寄存器变量中的值送入相应的DDS模块硬件寄存器中(DDS_FTW和DDS_PHASE)。 在FPGA上实现了一个多路正弦波信号发生器专用芯片的设计。本设计在友晶公司的DE2-70开发板上进行了验证,使用开发板上3路10位视频数字信号转模拟信号的控制芯片ADV7123作为D/A转换芯片,最后得到3路频率相位可调的正弦波信号。该正弦波信号发生器专用芯片通过串口控制,而未来的设计中可以扩展数字按键控制或者触摸屏控制,不使用外部主控MCU也可以产生特定频率相位的正弦波信号。 以上便是此次小编带来的“芯片设计”相关内容,希望大家对本文介绍的知识具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-05-26 关键词: FPGA 芯片设计 指数

  • 如何进行芯片设计?手把手教你DDS芯片设计

    如何进行芯片设计?手把手教你DDS芯片设计

    芯片设计在芯片行业具有重要地位,对于芯片设计,大家或多或少有所耳闻。为增进大家对芯片设计的了解,本文将介绍基于模型的DDS芯片设计以及它的实现。如果你对芯片设计过程存在兴趣,不妨继续往下阅读哦。 一、引言 1971 年,美国学者J.TIerncy.C.M.Rader 和B. Gold 应用全数字技术,从相位概念出发给出了直接合成波形的一种新的频率合成原理, 这就是DDS ( Direct DIGITAL Synthesizer),直接数字合成技术。近几年超高速数字电路的发展尤其是大规模超高速FPGA 技术日渐成熟,以及对DDS 的深入研究,使得DDS 的最高工作频率以及噪声性能已接近并达 到与锁相频率合成器相当的水平。与其它频率合成方法相比,DDS 具有频率转换时间短、 频率分辨率高、输出相位连续、可编程、全数字化、易于集成等突出优点。本文提出的方法 基于Xilinx 公司和它的合作者联合提出的XtremeDSP 解决方案,从系统结构设计直接映射到基于FPGA 的DSP 系统硬件实现。在这种基于模型的设计技术中,利用Simulink 的图形化界面由系统的技术条件建立系统的数学模型,通过算法对模型进行仿真优化,再转化成IP 核实现。System generator 同Simulink 模型工具结合,可以将算法参数化、最优化,并可 自动从行为级的系统模型转换到FPGA 实现,不需手工重设,从而避免了繁琐的编程工作,大大节省了开发时间并降低了出错的概率。 二、DDS 的基本原理 三、在MATLAB 中建立的DDS 模型并在ISE 中实现 3.1 建立DDS 模型 Simulink 是一个可用于多领域动态系统仿真的平台,为动态系统提供建模和分析的方法,提供交互的图形化方框图环境带有为信号处理、通信和控制等可定制的模块集。System Generator 就是Xilinx 公司的一个专有模块集(Blockset),它是Simulink 的一个插件, 包括基本DSP 函数和逻辑算符,其中包含的预先定义好的模块可以保证FPGA 实现时位和周期的正确。用它可以自动生成VHDL 语言、测试向量等文件,还可以自动将特定的设计模块 映射成高度优化的IP 核模型。在本文介绍的设计中,最后生成的工程文件中就自动映射出一个累加器核和一个单口块ROM 核。 根据DDS 控制原理在MATLAB 环境中建立如下的模型(图1):其中在存储正弦数据的RO中设定Depth 为:4096,IniTIal Value Vector 为:2047*sin(pi*(0:4095)/2048)+2047,即让System Generator 在编译过程中自动产生一个存储4096 个正弦数据的ROM。为了配合 使用开发板上的D/A 模块,ROM 中的每个值设置成12 位无符号数。Accumulator 模块用来进 行相位的累加,AddSub 模块将相位偏移量与相位累加值相加,作为ROM2 的地址输入。在仿真前,设置相位控制字为PWord=512,由公式算出移相后的波形应该较基准正弦波偏移 ; 设置频率控制字FWord=4,将仿真时间设置为2048,这样 从理论上我们应该可以看到两个周期的完整波形输出。运行仿真,可以在Scope 中观察到如图2.1 中波形。改变控制字的值,就可以得到不同频率、不同相位的波形(图2.2)。 3.2 在ISE 中实现并仿真 点击System Generator 图标中的generate 按钮,生成可综合的VHDL 代码,并在ISE 中打开。先对代码使用Synthesize-XST 进行综合,通过之后可以观察到系统RTL 级视图。然后创建一个.tbw 文件对综合后的设计进行仿真,能够得到和MATLAB 环境下一样的仿真结果(按照正弦规律变化的离散数值序列)。为了能够在实验板上实现设计,在ISE 环境中建立 顶层文件,将System Generator 产生的文件与PicoBlaze 的控制程序文件结合,再进行对 应的功能仿真,正确后加载约束文件,生成比特流文件。 四、设计的硬件实现 选择在Xilinx 公司的Spartan-3E Starter Kit 开发板上实现整个设计。在该开发板 上,有一片LTC2* D/A 芯片,通过一个SPI 接口与FPGA 管脚相接,能够提供4 路独立的模拟量输出。为了便于对D/A 芯片以及各种控制接口的控制,在实现过程中使用了一个 PicoBlaze 软核。 PicoBlaze 是一个紧凑型、资源占用极少、完全嵌入式的8 位精简指令集 微控制器软核。我们可以在文本编辑环境下根据PicoBlaze 的指令系统编写自己的控制代码,然后保存为.psm 格式的文件,再用Xilinx 的KCPSM3 assembler 对文件进行编译,编译通过后自动生成一个储存用户程序的ROM(VHDL 文件)。将生成的ROM 文件和KCPSM3 软核加载到工程中,并建立上层文件对各输入、输出口及中断进行配置,这样,一个PicoBlaze 软核就设计成功了。在PicoBlaze 的控制程序中采用软件中断方式控制D/A 芯片以20KHZ 的频率对数字量采 样。在每个采样过程中,由PicoBlaze 软核控制向D/A 芯片发送32 位控制字,其中有12 位待转换的数字量、4 位通道选择控制字、4 位模式控制字,其余各位为0。在ISE 中对主时钟进行软件分频,将开发板上原本50MHZ 的时钟降低到100KHZ 之后再接到DDS 产生电路 的输入时钟端口。这样, 在FWord = 4的情况下, DDS 的输出频率输入时钟可以直接接入50MHZ 的晶振,这样,在同样频率控制字的情况下输出频率也会相应提高。这里分频只是为了配合相对低速的D/A 芯片,以使得输出波形每个周期的采样数相对 多一些,以便于用示波器进行观察。 将生成的比特流代码下载到目标板,板上的开关信号作为用户接口控制FWord 的值,控制不同开关的关闭和开启,模拟不同频率控制字的情况,得到不同频率的波形,用示波器观察开发板上J5 连接器的A 通道,得到如图3 的波形:观察波形,与由公式计算出的理论值吻合,证明了本文所介绍的方法的有效性、可行性。在ISE 的设计使用摘要窗口中,我们可以清楚的看到该系统所占用的芯片资源极少,由此可见,如果我们加大ROM 的深度,并且 通过DCM 时钟管理提高主时钟频率的话,能够很容易的实现更高频率、更高精度的DDS 芯片。 以上便是小编此次带来的“芯片设计”相关内容,通过本文,希望大家对DDS芯片的设计与实现具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-05-26 关键词: 芯片设计 dds 指数

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