西北工业大学课件 时序电路(5)序列信号发生器
《信号发生器》PPT课件 (2)
频率范围
30kHz以下 30 kHz～300 kHz 300 kHz～6 MHz 6 MHz～30 MHz 30 MHz～300 MHz 300 MHz～3000 MHz
主要应用领域
电声学、声纳 电报通讯 无线电广播 广播、电报 电视、调频广播、导航 雷达、导航、气象
第3章 信号发生器
2．按输出波形分类 根据使用要求，信号发生器可以输出不．同波形 的信号，图3.1—2是其中几种典型波形。按照输出信号 的波形特性，信号发生器可分为正弦信号发生器和非 正弦信号发生器。非正弦信号发生器又可包括：脉冲 信号发生器、函数信号发生器、扫频信号发生器、数 字序列信号发生器、图形信号发生器、噪声信号发生 器等.
第3章 信号发生器
三、信号发生器的基本构成 虽然各类信号发生器产生信号的方法及功能各有 不同，但其基本的构成一般都可用图3．1—3的框图描 述，下面对框图中各个部分作扼要介绍.振荡器：振荡 器是信号发生器的核心部分，由它产生不同频率、不 同波形的信号。产生不同频段、不同波形信号的振荡 器原理、结构差别很大。
第3章 信号发生器
图3.1—1 测试信号发生器
第3章 信号发生器
二、信号发生器的分类 信号发生器应用广泛，种类型号繁多，性能各异， 分类方法也不尽一致，下面介绍几种常见的分类。 l.按频率范围分类 按照输出信号的频率范围，有表3.1—1所示的划分。
第3章 信号发生器
表3.1—1
名称
超低频信号发生器 低频信号发生器 视频信号发生器 高频信号发生器 甚高频信号发生器 超高频信号发生器
第3章 信号发生器
第3章 信号发生器
3.1 信号发生器概述 3.2 正弦信号发生器的性能指标 3.3 低频信号发生器 3.4 射频信号发生器 3.5 扫频信号发生器 3.6 脉冲信号发生器 3.7 噪声发生器 习题三
序列信号发生器的分析与研究
序列信号发生器的分析与研究摘要信号发生器用来产生频率为20Hz～200kHz的正弦信号（低频）。
除具有电压输出外，有的还有功率输出。
所以用途十分广泛，可用于测试或检修各种电子仪器设备中的低频放大器的频率特性、增益、通频带，也可用作高频信号发生器的外调制信号源。
另外，在校准电子电压表时，它可提供交流信号电压。
在数字信号的传输和数字系统的测试中，有时需要用到一组特定的串行数字信号，我们通常把这种串行数字信号叫做序列信号。
而产生序列信号的电路则称为序列信号发生器。
本文主要是通过序列信号发生器的原理、产生方式和分类，以及对电路进行设计仿真等几方面阐述了序列信号发生器分析与研究关键词：序列信号发生器电路仿真移位寄存器目录1、绪论·····················- 1 -1.1、信号发生器的简介：················- 1 -1.1.1、信号发生器简介：················· - 1 -1.1.2、信号发生器的工作原理：·············· - 1 -1.1.3、信号发生器的结构················· - 1 -1.1.4、信号发生器的分类················· - 2 -1.1.5、信号发生器的应用：················ - 2 -2、序列发生器的分析：················- 4 -2.1、序列信号发生器的介绍···············- 4 -2.2、序列信号发生器的工作原理：············- 4 -2.3、序列信号发生器的分类：··············- 4 -2.3.1、移位型序列信号发生器··············· - 4 -2.3.2、计数型序列信号发生器··············· - 5 -3、序列信号发生器的设计···············- 7 -3.1、序列信号发生器的设计：··············- 7 -3.2、序列信号发生器的实现步骤·············- 7 -3.3、器件及相关介绍：················- 13 -3.3.1、所用器件：···················- 13 -3.3.2、所用器件的介绍：················- 13 -4、结论····················- 21 -致谢·····················- 22 -参考资料···················- 23 -1、绪论1.1、信号发生器的简介：1.1.1、信号发生器简介：凡是产生测试信号的仪器，统称为信号源，也称为信号发生器，它用于产生被测电路所需特定参数的电测试信号。
《信号发生器》PPT课件
3
2021/1/11
参数化与门 参数化三态缓冲器 参数化组合逻辑移位器 参数化常数产生器 参数化译码器 参数化反向器 参数化多路选择器 参数化总线选择器 多路选择器 参数化或门 参数化异或门
LPM库单元
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存储器模块
lpm_ff lpm_latch lpm_ram_dq lpm_ram_io lpm_rom lpm_shitreg csfifo csdpram
原理图
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频率控 制字
累加器
相位控 制字
相位寄 存器
加法器
正弦查 找表
DAC
打开图形编辑器，双击图形编辑器编辑区
中需要插入图元的地方，打开Enter Symbol
对话框 ，选择相应的LPM库。图形编辑器
的插入点将显示lpm_counter库单元的图形
符号。
LPM库的使用
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设定端口参数
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仿真结果
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ADC0809控制电路
ADC0809控制电路
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ADC0809的硬件连线
ADC0809的引脚
ad_a
ad_b
ad_c 输入
IN0
clk
ST/ALE
输出
EOC D7~D0
信号
全部接“0”，选择通道0(IN0)
接模拟信号 转换频率，接实验板晶振8脚(16KHz) 接由FPGA产生的启动控制信号 悬空 接入单片机的P1口
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USE ieee.std_logic_1164.all;
第1章 绪 论西北工业大学微机原理PPT课件
17
1.2.7 基本逻辑电路
第一章 绪论
逻辑函数：Y=F（A，B）
（一）基本逻辑门电路（高电平表示逻辑“1”，低电平表示逻辑“0”）
A
&
Y
B
（与门）
A
≥1
Y
B
（或门）
A
&
Y
B
（与非门）
A
≥1
Y
B
（或非门）
A
1
A
Y
－1
Y
B
（非门）
（异或门）
18
第一章 绪论
提问与回答
用思想传递正能量
19
第一章 绪论
对任何一个数，若阶码j总是固定不变的，则把这种表示法称为 数的定点表示。
如果阶码j可以取不同的值，则把这种表示称为数的浮点表示。
14
1. 定点表示
第一章 绪论
若定点计算机的阶码j＝0，则该定点数只能是小数，其表示 的格式为:
数符. 数值
小数点的位置在符号位与尾数部分最高位之间。
若为8位机,其能表示的数的范围:－0.1111111B～＋0.1111111B
2
1.1 概 述
1.1.1 微型计算机的发展
1.1.2 微型计算机的特点
1、体积小、重量轻、功耗低
2、价格便宜
3、可靠性高
4、功能强、使用方便
5、维护方便
1.1.3 微型计算机的字长
字节 字
字长
第一章 绪论
3
1.2 运算基础
第一章 绪论
1.2.1 进位计数制
进位计数制 基数 位权
如：10011101B 1234/1234D
1．对于正数： 符号位用0表示，数字位同真值。 2．对于负数： 符号位用1表示，数字位为真值按位取反。
序列信号发生器课件
数字电路与系统东南大学信息科学与工程学院第七章常用时序逻辑电路模块及应用寄存器和移位寄存器计数器序列信号发生器◆在数字系统测试和数字信号传输时，会用到一些串行的周期性数字信号，这种串行的周期性数字信号称为序列信号；◆序列信号是在时钟脉冲作用下产生的一串周期性的二进制信号；◆在序列信号的一个周期中，包含的二进制数据位数称为序列长度；◆能产生序列信号的电路称为序列信号发生器；◆序列信号发生器的设计分为两种情况：给定序列信号设计电路；给定序列长度设计电路；给定序列信号设计电路：◆对于给定的序列信号，设计发生器电路一般有两种结构：⏹计数型序列信号发生器；⏹移存型序列信号发生器；（1）计数型序列信号发生器◆计数型序列信号发生器的结构如图：◆计数型序列信号发生器特点是：所产生的序列信号的长度等于计数器的模值，并可根据需要产生一个或多个序列信号；计数型序列信号发生器的设计方法：◆首先构成与序列长度P相同的一个模P计数器；◆选择适当的数据选择器，把要产生的序列按规定的顺序加在数据选择器的数据输入端；◆地址输入端与计数器的输出端适当地连接在一起；◆还可以把输出序列作为计数器的输出，也就是在计数器的基础上增加一个输出函数，输出所需要的序列；例：计数器74161和数据选择器构成一个01100011序列发生器；◆由于序列长度P=8，74161构成模8计数器；◆数据选择器产生序列；◆如图：逻辑图：◆用74161及门电路构成的01010序列信号发生器及状态表◆在这里，Z的输出没有采用最简表达式Q0，是因为如果采用Q0，就会存在100变为101短暂的时刻在输出上出现毛刺（为什么？）（2）移存型序列信号发生器◆移存型序列信号发生器结构如图；◆它是以移位寄存器作为存储器件，移位寄存器的级数n应该满足2n大于等于序列长度；例：用移位寄存器构成的“00010111”序列信号发生器，该序列是左边0先输出，1最后输出。
◆序列信号长度为8，至少应该使用3位移位寄存器；◆我们把移位寄存器的工作状态列出来：序列发生器的状态转移表：例：用移位寄存器构成的“000101”序列信号发生器；◆给定的序列长度为6，因此，移位寄存器的位数应该大于等于3；◆如果选3，列状态转移表如右图所示：◆可以看出，当状态为010时，有两种转移：101和100；◆因此，必须增加移位寄存器的位数，取4；◆状态转移为：◆状态转移表◆逻辑图已知序列长度设计序列信号发生器：◆M序列码发生器是一种反馈移位型结构的电路，它由n位移位寄存器加异或反馈网络组成，其序列长度M＝2n-1；◆只有一个多余状态，即全0状态，所以称为最长线性序列码发生器；◆由于其结构已定型，且反馈函数和连接形式都有一定的规律，因此利用查表的方式就可以设计出M序列码发生器电路；◆部分M序列码的反馈函数F和移位寄存器位数n的对应见下页表；◆给定一个序列信号长度M，根据M＝2n-1求出n；相应的反馈函数F；◆M序列的反馈函数表：例：采用双向移位寄存器74194设计产生M=7的M序列码◆根据M=2n-1，确定n=3；◆再查表可得反馈函数F=Q2⊕Q3；◆在74194中是Q1⊕Q2逻辑图为：逻辑图修改为：7.3 序列信号发生器②利用全0 状态重新置数，从而实现自启动：◆设计M序列码发生器的关键在于查表获得反馈函数，在设计的时候需要注意全0项的处理；◆加全0 校正项和利用全0 状态置数可以保证电路的自启动性。
最新计算机组成原理ThePrincipleofComputerppt课件
ThePrincipleofComputerppt 课件
第6章 控制系统与CPU
6.1控制器概述 6.2控制器的控制方式与时序系统 6.3CPU的总体结构 6.4模型机的总体结构 6.5组合逻辑控制器设计 6.6微程序控制器设计 6.7流水线处理技术 6.8CPU举例
计算机组成原理
西北工业大学计算机学院
与组合逻辑型本质相同，工艺不同；
用大规模集成电路(LSI)来实现。
计算机组成原理
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13
6.2控制器的控制方式与时序系统
6.2.1控制方式 6.2.2时序系统
计算机组成原理
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14
பைடு நூலகம்
6.2.1 控制方式
如何形成控制不同微操作序列的时序控制信号的方法， 称为控制器的控制方式。控制方式通常分为同步控制方式、 异步控制方式、同异步联合控制方式三类。
则，用逻辑门电路实现；速度快。
不规整，可靠性低，不易修改和扩充，造价高。
(2)存储逻辑型（微程序控制逻辑法）
将程序设计的思想方法引入控制器的控制逻辑；
将各种操作控制信号以编码信息字的形式存入控制存储
器中（CM）；
一条机器指令对应一道微程序，机器指令执行的过程就
是微程序执行的过程。
(3) 组合逻辑和存储逻辑结合型（可编程逻辑阵列(PLA)法）
优点：指令的运行效率高；
缺点：控制线路比较复杂。
异步工作方式一般采用两条定时控制线来实现。我们把这
两条线称为“请求”线和“回答”线。当系统中两个部件
A和B进行数据交换时，若A发出“请求”信号，则必须有
B的“回答”信号进行应答，这次操作才是有效的，否则
序列信号发生器
Q2* Q1Q0 Q2 00 01 11 10
0
1
11
dd
D2=Q2Q0'+Q1Q0
Y Q1Q0 Q2 00 01 11 10
01 1 1
1
dd
Y=Q2'Q1'+Q1Q0
11
3.1 利用D 触发器设计一个 110100序列信号发生器
5、检查电路的自启动能力
000
001
010
101 电路是自启动的.
100
011
111
6、得到电路图 (略)
110
12
3.2 用计数器和多路复用器器构成序列信号发生器
方法： 1）如果序列长度为 L ，则将计数器接成 L 进制的计数
器：“n1— n1+L”( 置数法或清零法） 2）将多路复用器的数据输入“ D n1— D n1+L ”接成要
产生序列的信号。 3）将计数器的输出端接到多路复用器的地址输入端。
0100 0010
有效状态
CLOCK
74x194的任何一位Q 输出（如Q0） 都可以实现“100ห้องสมุดไป่ตู้”序列。
Q0 Q1 Q2 Q3
4
2. 用扭环计数器设计“11110000” 序列发生器
CLK Q0
Q1 Q2
Q3
0000
0001
0011
0111 有效圈
1000 1100 1110 1111
5
? 利用扭环计数器构成“11110000”序列发生器
3）再根据状态图画出状态转换表，求出左移时最低位输入的卡 诺图，并求出其表达式。如果有无关项，还要求检察电路的自
启动能力。
4）根据最低位输入表达式，用分立门电路，或者译码器，或者 多路复用器实现反馈输入的组合电路。
西北工业大学课件 时序电路(5)序列信号发生器
Z 2 (Q2 , Q1 , Q0 ) = ∑ m(1,3, 4)
Q3 Q2 Q1 Q0 Z1 Z2 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 Z1循环输出 110101 的序列信号 Z2循环输出 010110 的序列信号
74LS151
1
分析工作特点：
194右移，151地址为Q2Q1Q0，其输出反 馈送DSR，输出由Q3给出。
注意 A2A1A0顺序 DSR Q0 Q1 Q2 Q3
1
Z DSR Q0 Q1 Q2 Q0 D1 D2 D3
CP
1
1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1
DR
Q0
Q1
Q2
110 111
100 011
能 自 启 动
2.中规模实现：
CP
1 1
CP
0 1 Y 2 MUX 3 EN
1 1
≥1
A0 A1
1
移存型序列信号发生器只能产生一组序列信号，如 果要同时产生多组序列信号，可以采用计数型序列信号 发生器。 计数型序列信号发生器是在计数器的基础上加适当 的反馈网络构成。要实现序列长度为M的序列信号发生 器，其设计步骤为： ★ ★ 先设计一个计数模置为M的计数器。 再令计数器每一个状态输出符合序列信号要求。
在移位寄存器的基础上加反馈网络形成移存型序列信 号发生器。先设计移位寄存器，再设计反馈网络。 例：设计产生序列信号11000的发生器电路。 解：首先判断序列长度M,若n位移位寄存器最多可产生长 度M=2n的序列,依此确定移位寄存器位数. 状态划分： CP Q2Q1Q0 DR 1100011000 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 2 1 0 0 0 3 0 0 1 1 4 0 1 1 0
《信号发生器》PPT课件
2. 1. 1 信号发生器的用途和分类
信号发生器是一种信号源，它能够产生不同频率、不同 波形、不同幅度的电压信号，为测试各种电子器件、电子部 件和整机设备的性能参数提供所需要的电信号。
有始有终，信号源就是始
一般测试携带的仪器
最简单就是设置频率，幅度，再就是调制等
还有专用的，如调频信号发生器
Page 4
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2.2 低频和超低频信号发生器
2. 2. 1 文氏低频信号发生器
6
另一路输出信号送反馈电阻 Rt 、Rf ，此时反馈系数 F = 1/3，只要后接的放大器的电压放大倍数 AV = 3，就能 满足振荡器的起振幅值条件，使振荡器维持频率由公式决定
K= 1/3
的等幅正弦振荡；第三路输出信号送后接的电压放大器放大。
2.1 概述
2. 1. 1 信号发生器的用途和分类
1. 按频率范围分类
超低频信号发生器，30kHz以下，应用于电声学、声纳； 低频信号发生器，30～300kHz，应用于电报通信； 视频信号发生器，300kHz～6MHz，用于无线电广播； 高频信号发生器，6～30MHz，用于广播、电报； 甚高频信号发生器，30～300MHz，用于电视、调频广播、导航； 超高频信号发生器，300～3000MHz，用于雷达、导航、气象。
将上式分子、分母同除以 jωRC，上式变为：
K
1
3j(RC
1
)
RC
令
0
1 RC
则有
f0
1 2πRC
这时K有最大值
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2.2 低频和超低频信号发生器
2. 2. 1 文氏低频信号发生器
5
图2-5是利用文氏选频电路构成的RC 振荡器，它由文氏 RC 串并联选频电路、放大器A和反馈电阻Rt 、Rf 组成，其振 荡频率由公式决定。放大器输出端的信号分三路输出：一路 送RC 选频电络传输到放大器的同相端，形成正反馈，从而 满足振荡的相位条件；
西工大数字集成电路实验 实验课5 时序逻辑
实验课五 时序逻辑一、下图是一种用于AMD-K6处理器的脉冲寄存器。
DDQ QV DD =2.5V ，反相器的延迟TPinv=40Ps ，回答下面的问题：1、 画出节点CLK ，CLKd ，X 和Q 两个时钟周期内的波形，其中输入D 在一个周期中为0，在另一个周期中为1。
2、 考察这个寄存器的建立时间和保持时间。
3、 对该电路进行仿真，所有管子的初始尺寸可以设定为：NMOS ：W/L=0.5um/0.5um PMOS ：W/L=1.8um/0.5 um通过观察关键点的波形，更改某些管子的尺寸，使电路能够正常工作。
贴出正常工作时两个时钟周期的波形。
其中D 在一个周期为0，一个周期为1。
施加激励可参考：Vclk CLK 0 pwl(0 0 0.3n 0 0.4n 2.5 0.7n 2.5 0.8n 0 R ) VinD D 0 pwl(0 0 800p 0 900p 2.5)注意，在SP 文件中加入初始状态描述 .ic V(Q)=0 V(x)=2.5 V(CLKD)=0 .tran 0.001n 2n UIC二、观察下面时序模块与组合逻辑模块共同构成组合路径(时钟占空比为50%)a) A 、B 寄存器的建立时间Tsetup=100ps ，保持时间Thold=0，与时钟相关的传输延迟Tcq=50ps ，Tlogic=250ps ，求输入时钟的最高频率（时钟偏斜时间Tskew=0）。
b) 假定输入到B 的时钟相对于输入到A 的时钟有偏斜的情况存在，那么在下列情况下求输入最高时钟频率。
Ⅰ Tskew = 50ps Ⅱ Tskew = -50ps三、下图是一种形式的RS触发器。
RS1、 交叉耦合的反相器的阈值电压已经被预置为V DD /2左右，求能够保证触发器正常工作的尺寸系数N ，即，当V S 变化到V DD 或0时，V ⎺Q = V DD /2。
V DD =2.5v 。
VTn=0.43V ，Kn ’= 115×10-6A/V 2，λ=0.06 V -1VTp=-0.4V ，Kp ’= -30×10-6A/V 2，λ=-0.1 V-12、M4、M5的尺寸为W/L=0.5um/0.5um ，对该SR 触发器进行功能仿真，若有必要可以适当调节参数使该触发器能够正常工作。
《信号发生器》PPT课件 (2)
631型函数信号发生器，频率复盖范围为0．005H2～40MHz，跨越了超低频、低频
、视频、高频到甚高频几个频段，可以输出包括正弦波、三角波＼方波、锯齿波
、脉冲波、调幅波、调频波及TTL波等多种波形的信号。
•
三、信号发生器的基本构成
•
虽然各类信号发生器产生信号的方法及功能各有不同，但其基本的构成一
发生的最大变化，表示为
fmax fmin 100 %
f0
（3.2-2）
•
式中fo为预调频率，fmax、fmin分别为任意15min信号频率的最大值和最小值
。频率长期稳定度定义为信号发生器经过规定的预热时间后，信号频率在任意3h
内所发生的最大变化，表示为：
•
预调频率的
x 106 yHz
式中x、y是由厂家确定的性能指标值。
、75Ω 、150Ω 、600Ω和5kΩ等档。高频信号发生器一般仅有50Ω或75Ω档。当使用
高频信号发生器时，要特别注意阻抗的匹配。
•
七、输出电平’
•
输出电平指的是输出信号幅度的有效范围，即由产品标准规定的信号发生
器的最大输出电压和最大输出功率及其衰减范围内所得到输出幅度的有效范围。
输出幅度可用电压(V，mV， V)或分贝表示。例如XD-1低频信号发生器的最大电压 输出为lHz～1MHz，>5V，最大功率输出为10Hz～700kHz(50 Ω 、75 Ω 、150 Ω 、60
第3章 信号发生器
• 3.1 信号发生器概述 • 3.2 正弦信号发生器的性能指标 • 3.3 低频信号发生器 • 3.4 射频信号发生器 • 3.5 扫频信号发生器 • 3.6 脉冲信号发生器 • 3.7 噪声发生器 • 习题三
序列信号发生器设计PPT课件
码组变换电路：
方案1：译码器＋门电路 方案2：存储器
步进电 机所要 求的八 状态转 换图
即多路 序列信 号输出，
5
八状态转换产生电路设计
（1）采用集成计数器设计：可采用熟悉的74LS161产生连 续的八个状态：0000－0111。
（2）采用移位寄存器设计：移位寄存器可构成两种类型的 计数器：环形和扭环形计数器。这里只介绍扭环形计数器：
上述转换关系很容易实现，这里只介绍如何用存 储器实现上述转换关系： 实际电路中采用E2 PROM 2817（2k）或2864 （8k） ，仿真时用EPROM 2764（ 2817 /2864不 能仿真）。
8
存储器的用法
（1）如何确定存储器的地址和写入数据： 将码组变换电路的输入数据作为存储器的地址数据（低四位）；
三、设计思路：
（1）步进电机介绍
步进电机接收步进脉冲而一步一步地转动，并带动机械装置 实现精密的角位移和直线位移。广泛应用于各种自动控制和 计算机系统中如：数控机床、机器人绕制了A、B、C三 个线圈构成三个不同的 绕组。
不同绕组上所加脉冲的 不同，形成不同的步距 和转速。
全0
1
1
8个状态 四相四拍/反转
由此决定四种不同工作方式对应的存储器地址数据
16
❖步进电机的正转和反转：
如在“四相八拍工作方式”的集成计数器方案中，把 原接地的A4改接1。此时存储器地址变化范围为 0010H～0017H（连续）， 在此范围内添加反序的数据 即可： 09、 08、 0C、 04、 06、 02、 03、01 。
9
（2）如何生成数据文件： 用VC软件或编程器本身附带的软件SUPERPRO进行数 据的编辑，即点击“数据缓冲区”，在HEX栏键入对应的 16进制数据，完成后将文件存为如下类型：BIN或Hex。
第三章 信号发生器PPT(教学完整版)
U o ( j ) U j ( ) o N ( j ) N ( )e U i ( j ) U i
⑴点频法 测量方法：
⑵扫频法
1. 点频法测量幅频特性
所谓点频法就是“逐点”测量幅频特性或相频 特性的方法
图3.5-1
点频法测量系统的幅频特性
有些场合也使用对数型扫描信号， 则扫频规律呈现对
数性。
扫频信号施加于被测网络输入端， 输出响应经检波， 包络上加上频标信号， 就可在示波管荧光屏上的频率特 性曲线上找到对应的频率。
扫频振荡器是扫频仪的主要部分， 实际上它是一个调
频振荡器， 在时基系统产生的扫描信号 (即调频的调制信 时标系统用来产生频率标记 (简称频标 )信号， 号) 的作用下， 产生频率随时间按一定规律变化的扫频振 以便在示波管荧光屏上确定扫频信号发生器的瞬
探讨结束，谢谢！
3.5.2 扫频仪的基本构成
1. 扫频仪的基本方框图
时基系统产生一个扫描信号， 由该信号控制一个可
调谐的连续振荡源以产生频率随时间变化的正弦信号，
频率变化的规律就取决于扫描信号。
若扫描信号是锯齿波或三角波(这是最常用的情况)， 则扫频规律呈线性， 或者说扫频振荡器输出正弦信号的 瞬时频率随时间线性增加或降低。
351线性电路幅频特性的测量正弦稳态下的系统函数或传输函数nj反映了该系统激励与响应间的频率关系点频法测量幅频特性所谓点频法就是逐点测量幅频特性或相频特性的方法图351点频法测量系统的幅频特性ui为正弦信号源接于被测电路输入端由低到高不断改变信号源频率信号电压不应超过被测电路的线性工作范围用测量仪器在各个频率点上测出输出信号与输入信号的振幅比幅频特性和相位差相频特性
序列发生器设计-PPT课件
15
状态图——利用QuartusII软件
16
序列发生器设计
1
序列发生器
• 数字系统中，常需要串行周期性信号； • 序列信号：按照特定顺序排列的串行数字信号； • 序列信号发生器：生成某个特定规则下的序列信号的电路。
2
序列发生器的应用
• 序列发生器的应用广泛：例—M序列加密系统
信元
X
+
E Y
发送
信道
接收
E
+
X Y
用户
M序列 产生器
M序列 产生器
8
序列发生器的功能仿真波形的建立
9
计数型序列信号发生器
• 以同步计数器为基础；
• 例：设计产生序列信号为1111000100的发生器； • 序列长度M=10，选用一个模10的同步计数器
10
计数型序列信号发生器
Q3 Q2 Q1 Q0 F
0
0 0 0
0
0 0 0
0
0 1 1
0
1 0 1
1
1 1 1
3
序列发生器的设计
• 序列信号发生器的设计方法：
– 根据给定的序列信号设计序列信号生成电路； – 根据序列长度M，选择长度为M的序列信号；
• 序列信号发生器的结构：
– 移存型序列信号发生器； – 计数型信号发生器；
4
移存型序列信号发生器
• 以移位寄存器作为主要存储部件； • 将给定的长度为M的序列信号，按移存规律，组 成M个状态组合，完成状态转移； • 求出移位寄存器的串行输入激励函数，即可构成 该序列信号的产生电路。 • 例：设计产生序列信号为11000的发生器
architecture behavioral of counterxuelie is signal q0:std_logic_vector(3 downto 0); signal temp1,temp2,temp3:std_logic; begin process(clk,clr) begin if(clr='0')then q0<="0000"; elsif(clk'event and clk='1')then if(q0="1001")then q0<="0000"; else q0<=q0+'1'; end if; end if; end process; q<=q0; temp1<=(not q0(3))and (not q0(2)); temp2<=q0(1) and q0(0); temp3<=(not temp1) and (not temp2); f<=not temp3; end behavioral;
序列信号发生器推荐优秀PPT
Q
n 1
00 01 11 10
01
00
11 0
图6-4-1 例6-13卡诺图
Q1n1Q3nQ2n
序列信号：
1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 ···
表6-4-1 例6-13状态转移表
序 号 Q3
Q2 Q1
0
1
10
1
1
00
2
0
00
3
0
01
4
0
11
检查自启动特性。
根据激励方程和移存规律，
110
111
根据输出方程得到 逻辑电路。
&
1
&F
注意：采用中规模 器件设计电路时，必须 给器件的所有控制端提 供必要的信号，使之能 够正常工作，如图中的 CTP等。
1
&
CTP 8 4 2 1
1
CTT
CTRDIV16 CO
LD
CT54/74161
CR
+CP
CP
图6-4-5 例6-14计数型序列信号发生器电路
对于计数型序列信号发生器电路，在同一计数器基础上，
经卡诺图化简得到输出表达式。
Q1nQQ0n3nQ2n00
01
11
10
00 1 0
0
01 1 0
0
11 1 1 10 1 0
图6-4-4 例6-14输出卡诺图
FQ 3 nQ 2 nQ 1 nQ 0 n
表6-4-2 例6-14输出真值表
Q3 Q2 Q1 Q0 F 00001 00011 00101 00111 01000 01010 01100 01111 10000 10010
ppt75第五节 序列信号发生器
★ 如果要求用与门实现 能不能直接在F1、F2的基础上再加一个非门？ 能不能直接在 的基础上再加一个非门？ 用最大项之积表示： ★ 用最大项之积表示：
F1 = M 2 M 4 = m 2 m 4＝Y 2 Y 4
F2 = M 0 M 2 M 5 = m 0 m 2 m5＝Y 0 Y 2 Y 5
重新进行状态划分。 取n=4,重新进行状态划分。 重新进行状态划分
000011110000111
Q3
Q2
Q1
Q0
Q3n+1
Q2n+1
Q1n+1
Q0n+1
0 0 0 0
0 0 0 1 1 1 1 0
0 0 1 1 1 1 0 0
0 1 1 1 1 0 0 0
0 0 0 1 1 1 1 0
0 0 1 1 1 1 0 0
★ 根据计数器状态转换关系和序列信号要求设计输出 组合网络。 组合网络。
设计产生序列信号1101000101，1101000101，┄的计数型序 例：设计产生序列信号 ， ， 列信号发生器电路。要求用74161和8选1数据选择器实现。 数据选择器实现。 列信号发生器电路。要求用 和 选 数据选择器实现 先用74161反馈置数法设计 反馈置数法设计M10计数器。 计数器。 解：先用 反馈置数法设计 计数器 令计数器每一个状态与一位序列信号相对应。 ☆ 令计数器每一个状态与一位序列信号相对应。 Q Q Q Q F
1 1 1 1
满足移存规律， 满足移存规律，选用 74195作移位寄存器。 作移位寄存器。 作移位寄存器
11
10
令：Q
=J =K
1 X X X 1 1 0 X X X 0 X
1 CP
序列发生器
课程设计任务书学生：险峰专业班级：电子科学与技术1002班指导教师：屏工作单位：信息工程学院题目: 序列信号发生器要求完成的主要任务:1设计一个有限状态机，用以产生输出序列“1110101101”由左开始。
（1）画出状态转换图；（2）使用VHDL语言编程；（3）使用EPM7128SLC84-15芯片（4）检测输出序列信号2将所设计的整个系统写入CPLD 器件中，加上需要的外围电路在实验箱上实现整个系统的硬件搭建，并调试出结果。
时间安排：1、2012 年 12月 17日集中，作课程设计的任务布置。
2、2012 年 12月18日至2012 年 12月21日，进行课程设计，软件编程、仿真和调试。
3、2012 年 12月22日，机房检查仿真结果，验证设计的可行性和正确性。
4、2012 年 12月23日，熟悉实验平台和试验箱。
5、2012 年 12月24日至2012年 12月26日，进行设计的硬件调试。
6、2012 年 12月27日至2012年 12月28日，实验室检查设计成果，现场演示硬件实物，提交设计说明书及答辩。
指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要 (II)Abstract (III)绪论 (1)1．EDA的简述 (2)1.1EDA技术的概念 (2)1.2VHDL语言 (2)1.3 Quartus II的概述 (2)2.设计指标要求 (3)3.序列发生器的设计 (3)3.1状态转化图 (3)3.2设计方案论证 (4)3.2.1方案一 (4)3.2.2方案二 (5)3.2.3方案三 (5)3.3仿真图 (7)3.4实物演示结果 (8)4.心得体会 (8)5 致 (10)6.参考文献 (11)附录1： (12)附录2： (14)附录3： (15)摘要序列信号是把一组0、1数码按一定规则顺序排列的串行信号，可以做同步信号、地址码、数据等，也可以做控制信号，而序列发生器就是产生一系列特定的信号的仪器。
6.5.3序列信号发生器
Q0Q1Q2 序列信号由 Q0 输出 (左移)
Q0Q1Q2
有重复状态，故移存器的位数取n=4
1
100111100111
1001
0011
0111
Q0Q1Q2Q3
1100
1110
1111
可以确定用一片74LS194即可 （3）作次态K图，写激励方程：SL
（4）检查自启动能力 根据激励方程，作完整的次态K图如下：
0 0 0 1 0 0 1 10 1 01 11 1 0 0 0 1 0 0 1 10 1 01 11 1
6
00
00 ×
01 ×
11
10 ×
没有自启动能力 修改设计：
• 引导无效状态进入有效循环：如状态图
引导时要注意输出端移位的特点：
Q2Q3
Q0Q1
00
00 ×
01 ×
(Q0Q1Q2 )n+1 = (Q1Q2Q3)n
11
• 重新圈K圈，如图
10 ×
SL = D3 = Q3n+1 = Q2 + Q0 Q3 = Q2 • Q0 Q3 有自启动能力
T
Oc
CP
Cr A B C D LD
0 110
0110－1111
A2 A1 A0
D0
D1
D2
D3
Y
Z
D4
D5
D6
D7
NO QD QC QB QA Z
0
0
1
1
0
1
1
0
1
1
1
1
2
1
0
0
0
0
3
1
0
0
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0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0
0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0
0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0
0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1
Z循环输出 0001011101 的序列信号
例：求电路的输出序列信号。 74161接成六进制计数器 Q2Q1Q0=A2A1A0 Z1 (Q2 , Q1 , Q0 ) = ∑ m(0,1,3,5)
Z 2 (Q2 , Q1 , Q0 ) = ∑ m(1,3, 4)
Q3 Q2 Q1 Q0 Z1 Z2 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 Z1循环输出 110101 的序列信号 Z2循环输出 010110 的序列信号
X X X X
X X 1 1
0 1 1 0
0 1 0 0
D0~D3=1 D5=0 D4,D6,D7=Q0
Q3 Q2 Q1 00 01 11 10 0 1
X X X 1
Q0 Q0 Q0 0
☆ 最后画出逻辑电路图。
Q3Q2Q1=A2A1A0
A0 A1 A2 0 0 1 G7 2 Y 3 4 MUX 5 6 7
CP Q2Q1Q0 0 1 1 0 1 1 0 0 2 0 0 0 3 0 0 1 4 0 1 1 1 1 0 5 1.小规模实现：
DR 0 0 1 1 0
确定右移位逻辑表达式
DR
Q2 Q1 Q0 00 01 11 10 0 1
1 1 × × ×
DR=Q2Q1
检查是否自启动.
010
Q3Q2Q2
110 111
100 011
能 自 启 动
2.中规模实现：
CP
1 1
CP
0 1 Y 2 MUX 3 EN
1 1
≥1
A0 A1
1
移存型序列信号发生器只能产生一组序列信号，如 果要同时产生多组序列信号，可以采用计数型序列信号 发生器。 计数型序列信号发生器是在计数器的基础上加适当 的反馈网络构成。要实现序列长度为M的序列信号发生 器，其设计步骤为： ★ ★ 先设计一个计数模置为M的计数器。 再令计数器每一个状态输出符合序列信号要求。
什么是序列信号？ 序列信号是把一组0、1数码按一定规则顺序排列的串行信 号，可以做同步信号、地址码、数据等，也可以做控制信号。 这一节非常重要，是中规模集成电路的综合运用。 & 一、移存型序列信号发生器 S S 1、移存型序列信号发生器的原理 Q D Q D Q D 3 2 1 移存型序列信号发生器由两部 Q Q R 分组成： CP ☆ 移位寄存器 ☆ 组合电路 组 合 电 路 的 输 出 做 移 位 寄 存 器 的 输 入，也是反馈电路，只要有反馈，寄 存器就可以计数。
0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1
1 0 1 0 0 0 1 0 1
变量数大于地址数要进行降 01 维，Q0作记图变量。
11 10
00
令：Q3Q2Q1=A2A1A0
将降维卡诺图与8选1数据 选择器卡诺图相比较得出：
1
ET EP
1
Q3 Q2 Q1 Q 0 C
1
F
D0~D3=1 D5=0 D4,D6,D7=Q0
RD
CP
74161
D3 D2 D1 D0
0 1 1 0
LD
0
计数器在0110~1111之间循环计数， F循环输出1101000101序列信号。
例：列出电路状态转换图（表），求电路的输出序列信号。
7 6 5 4 Y 3 2 1 0 0 G7 A0 A1 A2 S
★ 根据计数器状态转换关系和序列信号要求设计输出 组合网络。
例：设计产生序列信号1101000101，1101000101，┄的计数型序 列信号发生器电路。要求用74161和8选1数据选择器实现。 解：先用74161反馈置数法设计M10计数器。 ☆ 令计数器每一个状态与一位序列信号相对 Q3 Q2 Q1 Q0 F 应。 Q3 Q2 1 0 1 0 1 Q1 Q0 00 01 11 10 ☆ 画出实现F的卡诺图。
74LS151
1
分析工作特点：
194右移，151地址为Q2Q1Q0，其输出反 馈送DSR，输出由Q3给出。
注意 A2A1A0顺序 DSR Q0 Q1 Q2 Q3
1
Z DSR Q0 Q1 Q2 Q3 S1 DSL 74LS194 S0 RD CP D0 D1 D2 D3
CP
1
1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1
0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1
1 0 1 0 0 0 1 0 1
变量数大于地址数要进行降 01 维，Q0作记图变量。
11 10
00
令：Q3Q2Q1=A3A2A1
将降维卡诺图与8选1数据 选择器卡诺图相比较得出：
在移位寄存器的基础上加反馈网络形成移存型序列信 号发生器。先设计移位寄存器，再设计反馈网络。 例：设计产生序列信号11000的发生器电路。 解：首先判断序列长度M,若n位移位寄存器最多可产生长 度M=2n的序列,依此确定移位寄存器位数. 状态划分： CP Q2Q1Q0 DR 1100011000 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 2 1 0 0 0 3 0 0 1 1 4 0 1 1 0
X X X X
X X 1 1
0 1 1 0
0 1 0 0
D0~D3=1 D5=0 D4,D6,D7=Q0
Q3 Q2 Q1 00 01 11 10 0 1
X X X 1
Q0 Q0 Q0 0
例：设计产生序列信号1101000101，1101000101，┄的计数型序 列信号发生器电路。要求用74161和8选1数据选择器实现。 解：先用74161反馈置数法设计M10计数器。 ☆ 令计数器每一个状态与一位序列信号相对 Q3 Q2 Q1 Q0 F 应。 Q3 Q2 1 0 1 0 1 Q1 Q0 00 01 11 10 ☆ 画出实现F的卡诺图。