并串串并转换设计
并串串并转换设计
并串/串并转换电路设计一、实验目的:用verilog语言设计一个8:1的并串转换电路、设计一个1:8的串并转换电路。
二、实验原理:实现8位的并行数据转换为串行的数据:并行转串行,只要把每个输入按从高到低的顺序输出即可。
即每个时钟脉冲输出一个数据。
实现8位的串行数据转换为并行的数据:8位串行数据转换为并行数据,需要一个模为8的计数器,当计到8个时钟脉冲时,把之前的8个数据全部输出,然后从新接收。
三、实验内容:用verilog实现8位的并行数据转换为串行的数据:module bingchuan(out,in,rst,clk);output out;reg out;input [7:0] in;input rst,clk;integer i=0;always@(posedge clk)beginif(rst)out<=0;elsebeginif(i==8)beginout<=0;endelseout<=in[i];i<=i+1;endendendmodulemodule textbingchuan;reg [7:0] in;reg rst,clk;wire out;bingchuan bc(out,in,rst,clk);initial clk=1;always #5 clk=~clk;initialbeginrst=1;#100 rst=0;in=8'b11101110;endendmodule仿真后的波形:用verilog实现8位的串行数据转换为并行的数据:module chuanbing(out,in,rst,clk);output [7:0] out;reg [7:0] out;input in,rst,clk;reg[7:0] temout;reg[2:0] cd;always@(posedge clk)beginif(rst)cd=3'b111;elsebegintemout[cd]<=in;cd<=cd-1'b1;if(cd==3'b111)beginout<=temout;endelseout<=8'bz;endendendmodulemodule textchuanbing;reg rst,clk,in;wire [7:0] out; chuanbing ch(out,in,rst,clk); initial clk =0;always#5 clk=~clk;initialbeginrst=1;#10 rst =0;in=1;#10 in=0;#10 in=1;#10 in=1;#10 in=0;#10 in=1;#10 in=0;#10 in=1;#10 in=1;#10 in=1;#10 in=0;#10 in=1;endendmodule仿真后的波形:。
串-并转换实验
三、实验内容: 实验内容: (1)74LS164串-并转换实验 74LS164串 编写程序, 编写程序,通过单片机的串行口输 出一数据, 55H,控制74LS164芯片 出一数据,如55H,控制74LS164芯片 进行串-并转换,通过 进行串 并转换,通过LED1~LED8的 并转换 的 显示验证串-并数据转换的正确性。 显示验证串 并数据转换的正确性。 并数据转换的正确性
LED1~LED8
MCU
1
3 4 5 6 10 11 12 13 QA QB QC QD QE QF QG QH ( Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7)
(RXD)P3.0
A (SER INA)
74LS164
2 B (SER INB) 接+5V (CLR) CLR (TXD)P3.1 9 P1.0 的关系, 注:INA与INB为“与”的关系,不用的那个串行输入口需接高电 与 为 平 (CLK IN) CP 8
MCU
6 5 G P6 4
SW1~SW8
3 14 D P3 13 C P2 12 B P1 11 A P0) SIN (SER) H (P7 F E 8
P0.0 (RXD) P3.0 9 7
QH(Q7)
74LS165
QH (Q7) (PL) S/L 1 CLK2 15
P0.7 (TXD) P3.1 P1.0
(CLK1) CP 2
注:CLK1与CLK2为“或”的关 与 为 系
下次实验内容: 下次实验内容 实验14- 实验 -RS232串口通信实验 串口通信实验 预习要求: 预习要求: 1. 查资料熟悉 查资料熟悉MAX232芯片的工作原理和 芯片的工作原理和 使用方法。 使用方法。 • 2. 编写一段程序,利用单片机串行口向 编写一段程序,利用单片机串行口向PC 机连续发送0X55H,即大写字母“U”。 即大写字母“ 。 机连续发送 即大写字母 • 3. 编写一段程序,单片机接收PC机串行口 编写一段程序,单片机接收 机串行口 发送的0X55H(ASCII为大写字母“U”), 为大写字母“ ), 发送的 ( 为大写字母 在单片机正确接收到“ 时 在单片机正确接收到“U”时,返回一个大 写字母“ ,错误接收时返回一个“ 。 写字母“T”,错误接收时返回一个“F”。 • 注:串行口波特率:9600b/s。 串行口波特率: 。 • • • •
RLC串并联电路
将信号发生器的输出端接 入RLC电路中,调整信号源 的频率和幅度。
使用示波器观察RLC电路在 不同频率下的输出波形。
记录不同频率下RLC电路的 幅值和相位变化情况。
改变电阻、电感、电容等 元件的参数,重复上述实 验步骤,观察波形变化。
实验结果分析
1. 幅频特性分析
分析RLC电路在不同频率下的幅值变 化情况,绘制幅频特性曲线。
06
RLC串并联电路的未来发 展与挑战
新型材料的应用
碳基材料
碳纳米管和石墨烯等新型碳基材料具有高导电性和机械强度,可用于制造更小、 更轻、更高效的RLC电路。
拓扑材料
拓扑材料具有奇特的电子和磁学性质,为RLC电路的设计和优化提供了新的可能 性。
电路小型化与集成化
纳米技术
随着纳米技术的发展,RLC电路的尺寸可以进一步缩小,从而实现更高密度的电 路集成。
2. 相频特性分析
分析RLC电路在不同频率下的相位变 化情况,绘制相频特性曲线。
3. 阻抗特性分析
根据RLC电路在不同频率下的幅值和 相位变化情况,计算电路的阻抗特性, 绘制阻抗圆图。
4. 稳定性分析
根据阻抗特性分析RLC电路的稳定性, 判断是否会发生谐振现象。
05
RLC串并联电路的应用实 例
交流电源滤波器
信号处理与通信系统
总结词
RLC串并联电路在信号处理和通信系统中具 有广泛的应用,用于实现信号的滤波、调频 和解调等功能。
详细描述
在信号处理和通信系统中,信号常常会受到 各种噪声和干扰的影响。RLC串并联电路可 以作为信号滤波器,有效地滤除信号中的噪 声和干扰成分,提高信号的纯度和质量。此 外,RLC电路还可以用于实现信号的调频和 解调,是通信系统中的重要组成部分。在无 线通信、卫星通信、广播电视等领域中, RLC电路被广泛应用于信号处理和传输。
串并联电路2(分压原理与分流原理)
电流分配
并联电路的总电流等于 各支路电流之和。
相互独立
在并联电路中,一个电器 元件的故障不会影响到其
他支路的正常工作。
串并联电路符号表示
串联电路符号表示
在电路图中,串联电路用一条连续的直线表示,各电器元 件依次连接在这条直线上。
并联电路符号表示
在电路图中,并联电路用多条分支线表示,各电器元件分 别连接在这些分支线上,且分支线的两端连接在一起。
功率按电阻比例分配,电流相同,电压降与电阻成正比。
并联电路
功率按电阻反比例分配,电压相同,电流与电阻成反比。
串并联混合电路
功率分配需综合考虑串联和并联部分的影响,遵循基尔霍夫定律。
Байду номын сангаас
能量转换在串并联电路中表现
串联电路
01
能量转换主要体现在电阻发热上,总能量等于各电阻消耗的能
量之和。
并联电路
02
能量转换同样以电阻发热为主,但各支路独立消耗能量,互不
分流公式表明在并联电路中,电流按电阻 的反比例分配。电阻越大,通过的电流越 小;反之,电阻越小,通过的电流越大。
推导过程
根据欧姆定律U=IR和并联电路电压相 等的特性,可以得出I1R1=I2R2,进 而推导出分流公式。
分流原理在并联电路中应用
并联电路分析
利用分流原理可以方便地 分析并联电路中的电流分 配情况。
手机充电器
手机充电器中的限流电阻就是利 用了分压原理,通过调整限流电 阻的阻值,控制充电电流的大小,
从而保护手机电池。
电子温度计
电子温度计中的热敏电阻利用了分 压原理,将温度变化转换为电压信 号的变化,进而实现温度的测量。
汽车点火系统
串并转换电路
作业二——串-并转换电路
一.实验内容:
实现一个串-并转换电路,当输入信号A为1时,串行输入D的值,输入4 bit之后,并行输出Z,同时DONT输出为1。
运用状态分析,共三个状态:state0,state1,state2。
设计testbench,检验输出波形。
二.实验代码:
1.修改的core代码如下:
2.设计的testbench代码如下:
其中,输入信号A和D是通过定义寄存器AM和DM,然后寻址获取数值。
a.给复位信号R,时钟信号CLK赋值代码:
b.给输入信号A和D赋值代码:
三.仿真波形
1.总的波形
分析:从这幅图中可以看出,当R=1时,所有的信号复位成0,状态为0,之后当A=1给出ready信号之后,开始串行读数,四个时钟周期后,将数值并行输出到Z,同时DONT变为1,回归状态0。
之后再次等待ready信号A=1,如此循环,实现串-并转换。
波形正确。
2.第一个并行输出放大波形:
分析:从这幅图中可以看出,当时钟上升沿读取到A=1,说明准备好读入D 的数值了,D分别为:1,0,1,1,四个时钟之后,Z并行输出1011,同时DONT输出为1,之后回归到状态0,重新开始准备读数。
3.第二个并行输出波形:
分析:这幅图中,当Z输出1011之后,下一个时钟上升沿,虽然D为1,A 也为1,但是由于此时刚读入状态为0,因此还没有开始读数,而是在下一个时钟沿时开始串行读入D,一次读入D为:0,0,1,1,所以最后输出不是1001,而是0011。
实验九 串、并转换实验
实验九串/并转换实验一、实验目的1. 熟悉并掌握串转并的I/O 口扩展方法2.在单片机的串行口外接一个串入并出8位移位寄存器74LS164,实现串口到并口的转换,数据从RXD端输出,移位脉冲从TXD端输出,波特率固定为单片机工作频率的1/12。
3. 写程序,通过单片机的串行口控制74HC164 的串行输入端口,实现串并转换,LED指示灯轮流点亮。
验证串并转换数据的正确性。
二、电路设计1.从PROTEUS库中选取元件①AT89C51:单片机;②RES:电阻;③74164:8位移位寄存器;④CAP、CAP-ELEC:电容、电解电容;⑤CRYSTAL:晶振;⑥NOT:非门。
2.放置元器件3.放置电源和地4.连线5.元器件属性设置6.电气检测三、源程序设计、生成目标代码文件1.流程图2.源程序设计通过菜单“sourc e→Add/Remove Source Files…”新建源程序文件:DZC9.ASM。
通过菜单“sourc e→DZC9.ASM”,打开PROTEUS提供的文本编辑器SRCEDIT,在其中编辑源程序。
程序编辑好后,单击按钮存入文件DZC9.ASM。
3.源程序编译汇编、生成目标代码文件通过菜单“sourc e→Build All”编译汇编源程序,生成目标代码文件。
若编译失败,可对程序进行修改调试直至汇编成功。
四、PROTEUS仿真1.加载目标代码文件2.仿真单击按钮,启动仿真。
五、思考题:1.什么叫波特率?它反映的是什么?它与时钟频率是相同的吗?当串行口以每分钟传送3600个字符时,计算其传送波特率。
2.8051单片机的串口有哪几种工作方式?各有什么功能和特点?。
实验四(一) 串并转换实验(2学时)
delay(10); //延时一小段时间
ZX=0xff; //
数码管消影
ZX=table[buffer[1]]; //显示ASCII的十位
ZW=table2[1];
delay(10);
ZX=0xff;
ZX=table[buffer[2]]; //显示ASCII值的个位
num++;
if(num==10) //定时1S时间到
{Hale Waihona Puke num=0;i++;
if(i==10) i=0; //数码管反复扫描
SBUF=~Table[i]; //取反,送数码管显示数字
}
}
实验四(二) 单片机与PC机串行通信实验(2学时)
一、实验目的
⑴掌握串行口工作方式的程序设计,掌握单片机通信程序编制方法。
0x49,0x41,0x1F,0x01,0x09}; //共阳数码管字段
void main()
{ TMOD=0x01; //定时器T0方式1
TH0=(65536-50000)/256;//定时器赋初值,定时100ms,(12MHz晶振)
TL0=(65536-50000)%256;
EA=1; //总中断打开
湖北民族学院科技学院
信息工程学院
单片机原理实验报告
实验名称:单片机串口应用
专业班级
学号
姓名
指导教师
实验四(一) 串并转换实验(2学时)
一、实验目的
⑴掌握8031串行口方式0工作方式及编程方法。
⑵掌握利用串行口扩展并行I/O通道的方法。
二、实验内容
(1)在实验箱上完成:
机器人串并联结构关系转换
机器人串并联结构关系转换1.引言1.1 概述机器人是一种能够自动执行任务的机械装置,它们在各个领域发挥着越来越重要的作用。
机器人的结构可以分为串联结构和并联结构两大类。
串联结构是指机器人的各个部件按照一定的顺序依次排列连接,形成一个直线的结构。
这种结构的特点是每个部件的运动都会影响到整个系统的运动。
串联结构通常用于需要较高精度和复杂运动轨迹的任务,如精密装配和手术手术等。
然而,串联结构也存在着一些缺点,如稳定性差、自由度受限以及对运动速度和负载的敏感性。
与之相对应的是并联结构,这种结构是由多个部件同时连接到一个共同的基座上,形成一个平行的结构。
并联结构具有较高的刚度和稳定性,能够承受较大的负载和惯性力。
它适用于高速运动、重负载和弯曲运动等应用场景,如航空航天领域和工业生产线等。
然而,并联结构也有一些不足之处,如较高的成本、较大的体积和复杂的控制系统。
为了满足不同任务对机器人结构的需求,机器人串并联结构的关系转换成为研究的焦点之一。
通过改变连接方式和参数设置,可以实现串联结构向并联结构的转换,或者反过来。
这种关系转换可以使机器人在不同场景下发挥更好的性能和适应性。
本文将探讨串并联结构的定义和特点,剖析串并联结构的关系转换方法,并讨论其在应用领域和未来发展中的前景。
了解和研究机器人串并联结构的关系转换将有助于我们更好地设计和应用机器人,在不同领域中实现更高效、更灵活的操作。
1.2 文章结构文章结构是指整篇文章的组织和布局方式,它可以帮助读者更好地理解和阅读文章。
本文主要围绕机器人串并联结构关系转换展开讨论,下面将详细介绍文章结构的安排。
首先,在引言部分,我们会简要介绍本文的主题和目的。
引言的第一部分是概述,将对机器人串并联结构关系转换进行概括性描述,让读者了解这一主题的背景和重要性。
接着,我们会介绍文章的结构,即本文将按照串并联结构的定义和特点、关系转换方法以及应用领域和未来发展进行探讨。
最后,明确本文的目的,即通过研究机器人串并联结构关系转换,来推动相关领域的发展与创新。
74LS164串进并出实验及165并串转换实验
74L S164串进并出实验及165并串转换实验-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN实验二 74LS164串进并出实验及165并串转换实验一、实验目的1、了解74LS164芯片的工作原理,以及与单片机的接口方法。
2、掌握单片机串行口的工作原理以及编程方法。
3、了解74LS165芯片的工作原理。
4、掌握74LS165芯片在单片机系统中的应用及编程。
二、实验内容1、用74LS164芯片扩展并行输出口,本实验中我们用74LS164扩展两个8位输出口的接口显示电路,两位数码管循环显示00~99之间的数字。
2、利用实验系统上的74LS165芯片,编程实现8位数据并行输入,串行口串行接收,并将接收的数据存放在CPU内部存储区50H~59H中,共10个数据。
(并行输入数据由P1口来送入)三、编程指南1、74LS164串进并出实验。
(1)本实验中MCS-51单片机串行口工作在方式0(移位寄存器方式,用于并行I/0口扩展)的发送状态时,串行数据由P3.0(RXD)送出,移位时钟由P3.1(TXD)送出。
在移位时钟的作用下,串行口发送缓冲器的数据一位一位地移入74LS164中。
需要指出的是,由于741S164无并行输出控制端,因而在串行输入过程中,其输出端的状态会不断变化,故在某些应用场合,在74LS164的输出端应加接输出三态门控制,以便保证串行输入结束后再输出数据。
(2)74LS164引脚功能图管脚说明:SIA、SIB --- Serial inputsQ0 through Q7 ---- DataoutputsCLK ---- CLOCKCLR ---- Clear input功能表:CLR SIA SIB CLK Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q70 X X X 0 0 0 0 0 0 0 01 1 1 ↑ 1 Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q61 0 X ↑ 0 Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q61 X 0↑ 0 Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q62、165并串转换实验。
实验四 串并转换实验
a 0
b 1
c 1
8 9
TAB: DB 0FCH,60H,0DAH,0F2H,66H,0B6H,0BEH,0E0H 0FEH,0F6H
实验原理
TAB: DB 0FCH,60H,0DAH,0F2H,66H,0B6H,0BEH,0E0H 0FEH,0F6H
接线:
DIN接P1.0 CLK接P1.1
原理:
movar2loop一个数码管进行显示end指向表第一个数将a循环右移最低位赋p10给clk一个脉冲打入一个数据a0a7cya0a7cya0a7rrrrc不rr的区别丌影响标志位10000111h实验拓展将计数器实验的计数值在串口数码管上显示出来
实验四 串并转换实验
串并转换:
串行数据被转换成并行数据在数码管上显示出来
MOV R5,#10 ACALL DELAY INC R2
0
1
0
0 0
0 1
1
1
CY
A.7
A.0
CJNE R2,#10,EXIT MOV R2,#0 EXIT: AJMP LOOP
TAB: DB 0FCH,60H,0DAH,0F2H,66H,0B6H,0BEH,0E0H, 0FEH,0F6H
END
RRC 不RR的9这10个数,每个数显示时间为1s。 使用软件延时
数码管显示原理
a f b
显示数
0
1 2
显示码
0FCH 60H 0DAH 0F2H 66H 0B6H 0BEH
e
d
数码段 1
制表:
c g
d 0 e 0 f 0 g 0 h 0 60H
3 4 5 6 7
0E0H
0FEH 0F6H
VHDL并串转换
VHDL并串转换并串转换⼀、电路功能:本电路能实现FPGA与单⽚机的部分接⼝功能,使单⽚机与FPGA 能进⾏简单通信的功能,即单⽚机通过ale、wr、P0、P2管脚与FPGA 相连接,通过这⼏个控制引脚,指导FPGA进⾏并串转换。
同时,在FPGA上⾃带有clr与clk,实现对系统的清零复位,保证串⾏输出有条进⾏。
⼆、电路设计思路:(1)单⽚机是⼀个拥有多扩展模块的芯⽚,所以,⾸先我们要设计地址总线。
本题中设地址为FAH,当ale来⼀个上升沿时,我们要锁存当前P0⼝的地址,然后再将此地址与FAH⽐较。
若⽐较结果相等,则写有效(把wr赋给FPGA的内部信号wr_en)否则写⽆效(把1赋给wr_en),其中wr_en为0有效。
(2)设计数据总线当选择该芯⽚时,若单⽚机发⼀个写有效来,则将P2和P0⼝的数据读⼊FPGA内部数据锁存器.当数据读⼊后,同时,内部应该产⽣⼀个读⼊完成型号a,以便通知FPGA进⾏并串转换。
(3)并串转换当a有效时,开始进⾏并串转换,并输出串⼝按时钟clk将数据⼀个⼀个输出,当并串转换结束后,应当产⽣⼀个结束控制标志(本电路中将ld反馈回电路做结束标志),使a⽆效,停⽌停⽌并串转换。
三、电路原理框图如下:四、具体程序与原理图:(1)地址锁存器library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity latch_add isport ( ale,clr:in std_logic;P0:in std_logic_vector(7 downto 0);add:out std_logic_vector(7 downto 0));end latch_add;architecture art of latch_add isbeginprocess(clr,ale)beginif(clr='1') thenadd<="00000000";elsif(ale'event and ale='1') then --锁存地址add<=P0;end if;end process;end art;(2)⽐较器library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity en isport( wr,clr:in std_logic;add:in std_logic_vector(7 downto 0);wr_en:out std_logic);end en;architecture art of en isbeginprocess(add,wr,clr)beginif (clr='1') thenwr_en<='1';elsif(add="11111010") thenwr_en<=wr; --写允许elsewr_en<='1'; --写禁⽌end if;end process;end art;(3)数据锁存library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity latch_data isport( wr_en,b,clr:in std_logic;P1,P2:in std_logic_vector(7 downto 0);datain:out std_logic_vector(15 downto 0);a:out std_logic); --a是允许并串转换end latch_data;architecture art of latch_data isbeginprocess(wr_en,clr)beginif(clr='1') thena<='0';elsif(wr_en'event and wr_en='0') then --数据读⼊FPGA datain<=P2&P1; a<='1'; --a为1,开始并串转换end if; if(b='1') then --将ld接⼊b端⼝,为并串结束标志a<='0'; --a为0,结束并串转换end if;end process;end art;(4)并串转换library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity bing_chuan isport( a,clk,clr: in std_logic;datain1:in std_logic_vector(15 downto 0);ld,s_clk,s_data: out std_logic);end bing_chuan;architecture art of bing_chuan issignal b:std_logic; -- b为产⽣输出同步时钟s_clk的控制信号begin process(a,clk)variable I: integer;beginif(clr='1') thenI:=16;ld<='0';elsif( clk'event and clk='1') thenb<=a;if(a='1') thenif(I=0) thenI:=16; ld<='1';s_data<='0';b<='0';elses_data<=datain1(I-1);I:=I-1;end if;else ld<='0';end if;end if;end process ;s_clk<=clk when b='1' else --b为1,产⽣输出同步时钟'0';end art;五、并串转换原理图:仿真结果:六、结果分析仿真如上图,我们可以看出,当ale来上升沿时,FPGA读⼊P0⼝的地址11111010,此地址与设置地址FAH相同,所以写有效(wr_en<=wr)。
串并联转换公式
串并联转换公式串并联转换公式是电路分析中常用的一种方法,用于将串联电路转换为并联电路,或将并联电路转换为串联电路。
这种转换公式在电路设计和故障排除中起着重要的作用。
首先,我们来看一下串联电路转换为并联电路的公式。
假设有两个电阻器R1和R2串联连接,电流从R1流过,然后流入R2。
我们可以使用串并联转换公式将这个串联电路转换为一个等效的并联电路。
根据串并联转换公式,我们可以得到以下等效电路:1/R等效 = 1/R1 + 1/R2其中,R等效表示等效电阻。
通过这个公式,我们可以将串联电路转换为一个等效的并联电路,从而简化电路分析的过程。
接下来,我们来看一下并联电路转换为串联电路的公式。
假设有两个电阻器R1和R2并联连接,电流同时流过R1和R2。
我们可以使用串并联转换公式将这个并联电路转换为一个等效的串联电路。
根据串并联转换公式,我们可以得到以下等效电路:R等效 = R1 + R2通过这个公式,我们可以将并联电路转换为一个等效的串联电路,从而简化电路分析的过程。
串并联转换公式不仅适用于电阻器,还适用于其他电路元件,如电容器和电感器。
对于电容器,串并联转换公式如下:C等效 = C1 + C2对于电感器,串并联转换公式如下:1/L等效 = 1/L1 + 1/L2通过这些转换公式,我们可以将复杂的电路转换为简单的等效电路,从而更方便地进行电路分析和计算。
除了上述的串并联转换公式,还有一些其他的电路转换公式,如星三角转换公式和三角星转换公式。
这些转换公式在特定情况下也可以用于简化电路分析。
总之,串并联转换公式是电路分析中非常有用的工具,可以将复杂的电路转换为简单的等效电路,从而简化电路分析的过程。
掌握这些转换公式,可以帮助我们更好地理解和设计电路,提高电路分析的效率。
LTC1196串并转换
基于状态机的LTC1196串并转换学号:1211082133姓名:向薛成一、设计要求利用状态机等设计将LTC1196(ADC)的穿行输出数据转换成并行数据的转换电路,ADC的时钟由转换电路提供,CS信号由转换电路处理后提供给ADC,以保证LTC1196的时序要求。
二、概念和芯片介绍1、状态机状态机(FSM)是数字系统设计中最重要的设计内容之一,通过状态转换图设计手段可以将复杂的控制时序图形化表示,分解为状态之间的转换关系,将问题简化。
状态机主要分为两大类:第一类,若输出只和状态有关而与输入无关,则称为Moore状态机:第二类,输出不仅和状态有关而且和输入有关系,则称为Mealy状态机。
状态机的基本结果如图1所示。
状态译码器(组合逻辑)状态寄存器(时序逻辑)输出译码器输入状态输出图1:状态机基本机构2、L TC1196(ADC)芯片该芯片采用SO-8塑料封装,高采样频率:1MHz,低成本。
单电源3V和5V规格,低功耗:10mW(采用3V电源)50mW(采用5V 电源),±1/2LSB 总为调整误差(在整个温度范围内),三线式串行I/O ,1v 至5V 舒服跨度范围,把1Mhz 输入转为7个有效值,差分输入。
其引脚图如图2所示。
图2:LTC1196引脚图图3:LTC1196时序图上图是LTC1196的时序图,从图可以看出在CS 为高电平及变为低电平的第1个时钟周期的时候,输出为高阻。
在第3个时钟周期才输出数据,到底11个周期数据传输完毕,然后CS 又变成高电平。
所以,LTC1196每12个时钟周期输出8位串行数据。
了解TLC1196的时序后,便能很好的编写VHDL 程序。
三、 状态机的状态图CS=1图3:状态转换图从时序图可以知道,在CS变为低电平后第三个时钟周期的下降沿将有数据输出,接着8个周期输出LTC1196的8位转换数据。
S0设置为并行数据输出状态,控制位为OP=1时输出,并且CS=1;S1设置为CS=0后内部计数,当计数器COUNT=10时转换状态。
串并转换原理范文
串并转换原理范文串并转换原理(串行转并行)是指将串行操作(一次只能处理一个数据)转化为并行操作(同时处理多个数据)的一种技术。
在计算机科学中,串行处理是一种处理数据的方式,其中每个任务按顺序执行,并且每个任务结束后才能开始下一个任务。
而并行处理则是同时执行多个任务,提高处理效率。
串并转换的原理就是通过将串行操作拆分为多个并行操作来提高计算速度。
它可以分为两个步骤:串行操作拆分与并行处理。
首先,串行操作拆分是将原始串行操作分解为多个可以并行执行的子任务。
这可以通过划分数据集合来实现。
例如,将一个大型数据集合分成多个小型数据子集,然后分配给不同的处理单元进行并行处理。
对于一些操作,还可以将其拆分为多个独立的子操作,每个子操作可以并行执行。
其次,通过并行处理来执行这些子任务。
并行处理使用多个处理单元(如多核处理器、GPU等)或多个计算节点(如集群、分布式系统等)来同时执行这些子任务。
每个处理单元或计算节点独立地处理分配给它的子任务,从而实现并行执行。
在串并转换中,有两种常见的并行处理方式:数据并行和任务并行。
数据并行是将数据集合进行拆分,然后将拆分后的数据分配给不同的处理单元并行处理。
每个处理单元独立地执行相同的操作,但处理的数据不同。
处理结果可以通过合并每个处理单元的结果得到。
任务并行是将原始任务拆分为多个独立的子任务,然后将这些子任务分配给不同的处理单元来并行执行。
每个处理单元执行不同的操作,但操作的对象是相同的。
最后,将每个子任务的结果进行合并得到最终结果。
串并转换的优势主要体现在提高计算效率和性能上。
通过并行处理,可以将计算时间缩短,从而提高整个系统的处理速度。
尤其是在处理大规模数据集合时,串并转换可以显著提高计算效率,加快数据处理速度。
然而,串并转换也存在一些挑战和限制。
首先,将串行操作转化为并行操作需要额外的编程和设计工作。
这需要开发人员具备并行计算的知识和技能。
其次,串并转换对硬件设备的支持也是必要的。
串并转换和并串转换的器件
串并转换和并串转换的器件哎呀,说到串并转换和并串转换这事儿,真是个既简单又复杂的话题,就像你早上喝的咖啡,可能只是一杯,但你能把它喝得热腾腾的,也能搞得你一身都是。
串并转换,顾名思义,就是把原本一个一个连在一起的东西变成并行的,像是把一条长长的火腿肠切成了几段,大家都可以同时吃,快得很。
而并串转换呢,就是把那些并排着的东西又给串在一起,这就像是把几块巧克力串成一个长长的巧克力串,嘿,想想都觉得好吃。
这俩转换在电子设备里可真是频繁出现,像个老朋友似的。
你想啊,电子设备里很多时候都需要进行数据的处理,数据有时候是一个接一个地来,就像是排队的小朋友,谁也不想等太久。
这个时候,串并转换就派上用场了。
它能把这些一个个排队的小朋友,快速变成一群人,一起往前走,速度飞快。
想象一下,假如你和朋友一起去游乐场,排队的时候一个个的走,就太慢了。
如果你们手拉手一块儿走,那多带劲啊!这就是串并转换的精髓,简单又高效,真是让人赞不绝口。
再说说并串转换,这个就更有趣了。
想象一下,几位朋友在一起吃火锅,大家围在桌子旁,分着锅底吃,吃得不亦乐乎。
但是你也知道,火锅吃久了,总要收拾收拾,把大家的碗整整齐齐地放在一起,这就是并串转换的感觉。
设备里,如果数据是并行处理的,那它们就像那几个分开的小碗,最后要把结果整合到一起,变成一份完整的报告或者结果。
这样一来,整个系统就像一部高效的机器,各个零件协调运作,嘿,真的是心满意足。
现在,咱们聊聊这些转换器件,这些小家伙们可是个顶个的聪明。
串并转换器件就像是个交通指挥官,负责把数据流的方向给引导得当。
它们可以根据需要,快速地在串行和并行之间切换,哇,真是灵活得让人叹为观止。
那些并串转换器件呢,就像个大厨,把众多食材融合在一起,做出一道道美味佳肴。
你想啊,好的数据处理就像是做好了一道大餐,得先把食材准备齐全,然后再细心烹饪,最后再精美摆盘。
每个步骤都不能马虎,结果才能让人垂涎欲滴。
这类器件在咱们的生活中随处可见,像是手机、电脑、甚至是智能家居设备,都是离不开这些转换的。
基于CPLD的串并转换和高速USB通信设计
允许 器件 不用 从 印刷 电路 扳上 拿 走就 可编 程 ;除
简 化 生 产 流 程 外 .I P 也 允许 通 过 软 件 进 行 设 计 修 S
线中选择 4 0个 独 立的 信 号 , 每 一 个 宏 单 元 也 产 生 一
个返送逻 辑项到 局部总线 。宏单元 之间的级联 逻辑 可 以快 速 有 效 地 实 现 复 杂的 逻辑 功 能 。 A F T l 0 AS 58 包括八 个这样的逻 辑链 , 每一个都 能通过扇入最 多 4 0个 乘积项实现 逻辑项 求和 。 AT l 0 AS是在 系统 编 程 【S ) 器 件 。它 用 F 8 5 IP
改
AT l 0 AS的 引脚 保 持 电路 提 供 对 所 有输 入 和 F 8 5 IO 引 脚 的 设 置 当 任 何 引 唧 驱 动 到 高 电 平 或 低 电 , 平 . 紧接 着 引 唧 被 悬 空 时 . 引 脚 将 保 持 先 前 的 高 电 平 或 低 电 平 状 态 ,这 种 电 路 防 止 没 有 用 到 的输 入 和 IO 线 悬 空 而 成 为 中 间的 电 压 值 , 这 会 导 致 不 必 耍 / 的 功 耗 和 系统 噪 声 。引 脚 保 持 电路 去 除 了 对 外 部 上 垃 电 阻 的 需 要 和 直 流 功 耗 A F 8 的 加密 特性 可 以保 护 A F10 AS的 T 0 AS 1 5 T 8 5 设计 内容 。两 个 字 节 ( 位 ) 的用 户 信 号 可 被 用 户 1 6
ATM E 成 熟 的 电 擦 除 技 术 实 现 的 高 性 能 、 高 密 度 L
串并转换
实验五串并转换实验一、实验目的1、掌握串并行转换的原理及采用74LS164扩展端口的方法。
2、掌握数码管显示的原理及方法。
3、学习用任意两根I/O口线进行数据传输的方法。
二、实验要求利用实验箱的显示电路,在数码管上循环显示0-9这10个数,每个数显示1秒。
完成后修改程序,仅在一个数码管上显示0-F这16个数(其它三个数码管不显示)。
三、实验原理实验设备中数码管为共阴接法,接线确定了各段从左至右的排列顺序为:abcdefgh。
如果要显示数字1,应该是b c段发光,所以b c段对应的位写1,其它不发光的位写0。
因此1的显示码为60H。
其它显示码可按此规律得出。
实验原理图见图二,串并转换芯片74LS164的A、B端为串行数据输入端,将其接到数据线P1.0上,CLK为时钟端接到时钟线P1.1上,Q0~Q7为并行输出端接数码管。
在P1.1产生的时钟脉冲的作用下,数据的显示码从74LS164输入端一位一位的输入,经164转换后,串行数据变为8位并行数据经其输出端Q0~Q7加到数码管上,数码管就能显示相应的数字。
下面是数据60H的传输及显示过程:1、将A中数据的最低位送到串口的数据线P1.0上。
2、在时钟线P1.1上产生一个脉冲。
3、在这个脉冲的作用下,P1.0上的数据被打入164的Q0输出端,原来Q0上的数据移到Q1,Q1的数移到Q2…,完成一位数的传输。
4、第1步到第3步重复8次,这样一个字节的数据就输出完毕,同时74LS164将接收到的串行数据转换成并行数据在数码管上显示出来。
四、实验框图实验框图见图一。
五、实验连线及步骤1、DIN接P1.0,CLK接P1.1,打开实验箱电源,打开串并转换数码管显示模块上的开关。
2、启动KEIL软件界面,根据框图编程。
在初始化框中有两个内容,它们分别是:* 送表指针初值---寄存器MOV R1,#0* 送表首地址---DPTR 图一串并转换程序框图 MOV DPTR,#TAB显示子程序如下,其中R4中的初值为8。
高速LVDS信号接收及基于FPGA的串并转换的设计
高速LVDS信号接收及基于FPGA的串并转换的设计作者:蒋红阳来源:《电子技术与软件工程》2016年第23期摘要主要介绍高速LVDS差分信号转单端信号接收模块的设计,通过TI 公司的SN65LVDS386芯片,接收差分信号并转换为单端信号,并基于FPGA实现串行数据转换为并行数据。
【关键词】LVDS信号接收 FPGA 串并转换1 引言随着信息技术的发展,数据量越来越大。
低压差分信号传输技术(Low Voltage Differential Signaling,LVDS)是一种满足当今高速数据传输应用的新型技术,它使得信号能在差分PCB线对或平衡电缆上以几百兆bps的速率传输,其低压幅和低电流驱动输出实现了低噪声和低功耗。
在后端需要CMOS数字信号或者其他单端信号时,需要将差分信号转换为单端信号,LVDS差分信号接收模块的设计非常重要,信号质量的接收直接影响整个系统的稳定性,因此需要设计可靠的信号接收电路将LVDS差分信号转换为单端信号。
FPGA(Field-Programmable Gate Array),即现场可编程阵列,它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。
它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
以VHDL等硬件描述语言所完成的电路设计,可以经过综合和布局,快速的烧写至FPGA上进行测试,是现代IC设计验证的技术主流。
系统设计师可以根据需要通过可编程的连接把FPGA内部的逻辑块连接起来,一个出厂后的成品FPGA逻辑块和连接可以按照设计者的意图而改变,所以FPGA可以完成所需要的逻辑功能。
在本文中通过FPGA编程,可以实现高速信号的串并转换。
2 工作原理2.1 LVDS接口简介LVDS接口又称RS-644总线接口,是20世纪90年代出现的一种数据传输和接口技术。
LVDS即低电压差分信号,该技术的核心是采用较低的电压摆幅高速差动传输数据,可实现点对点或一点对多点的连接,具有低功耗、低误码率、低串扰和低辐射等特点,在对信号完整性、低抖动及共模特性要求较高的系统中得到了广泛应用。
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并串/串并转换电路设计
一、实验目的:
用verilog语言设计一个8:1的并串转换电路、设计一个1:8的串并转换电路。
二、实验原理:
实现8位的并行数据转换为串行的数据:并行转串行,只要把每个输入按从高到低的顺序输出即可。
即每个时钟脉冲输出一个数据。
实现8位的串行数据转换为并行的数据:8位串行数据转换为并行数据,需要一个模为8的计数器,当计到8个时钟脉冲时,把之前的8个数据全部输出,然后从新接收。
三、实验内容:
用verilog实现8位的并行数据转换为串行的数据:
module bingchuan(out,in,rst,clk);
output out;
reg out;
input [7:0] in;
input rst,clk;
integer i=0;
always@(posedge clk)
begin
if(rst)
out<=0;
else
begin
if(i==8)
begin
out<=0;
end
else
out<=in[i];
i<=i+1;
end
end
endmodule
module textbingchuan;
reg [7:0] in;
reg rst,clk;
wire out;
bingchuan bc(out,in,rst,clk);
initial clk=1;
always #5 clk=~clk;
initial
begin
rst=1;
#100 rst=0;in=8'b11101110;
end
endmodule
仿真后的波形:
用verilog实现8位的串行数据转换为并行的数据:module chuanbing(out,in,rst,clk);
output [7:0] out;
reg [7:0] out;
input in,rst,clk;
reg[7:0] temout;
reg[2:0] cd;
always@(posedge clk)
begin
if(rst)
cd=3'b111;
else
begin
temout[cd]<=in;
cd<=cd-1'b1;
if(cd==3'b111)
begin
out<=temout;
end
else
out<=8'bz;
end
end
endmodule
module textchuanbing;
reg rst,clk,in;
wire [7:0] out; chuanbing ch(out,in,rst,clk); initial clk =0;
always#5 clk=~clk;
initial
begin
rst=1;
#10 rst =0;in=1;
#10 in=0;
#10 in=1;
#10 in=1;
#10 in=0;
#10 in=1;
#10 in=0;
#10 in=1;
#10 in=1;
#10 in=1;
#10 in=0;
#10 in=1;
end
endmodule
仿真后的波形:。