实验一原理图及原理图库绘制
实验一原理图及原理图库文件绘制
一、实验目的
1、掌握 protel99se的基本操作；
2、掌握电路原理图的绘制；
1>掌握原理图编辑器中具有电气意义对象的放置方法
2>掌握原理图编辑器中具有电气意义对象的编辑方法
3、掌握Protel 99se 原理图库文件的制作；
4、掌握利用设计管理器浏览、管理、编辑原理图的方法
5、掌握对原理图的 ERC 电气法则检测。
二、实验设备
PC机一台、Protel99se、游标卡尺等
三、实验内容
(注意：实验报告中，步骤一定要写详细，按照教材里面步骤写清：建立工程文件的步骤，原理图库文件制作步骤、原理图绘制的主要步骤>实验报告一定不能没有步骤，否则实验成绩为零b5E2RGbCAP 1、绘制如图所示原理图库文件
(e>74LS138 2、绘制如图所示原理图 J1R9 3、元件名称、型号、封装如表所示 四、实验步骤 实验步骤自己根据绘图过程写，写出关键步骤即可 五、思考题 1、在进行线路连接时应注意哪些问题 ? 2、如果不知道元器件在哪个库中，应如何处置 ? 3、原理图中放大、缩小屏幕的快捷键分别是什么？ 附件 申明： 所有资料为本人收集整理，仅限个人学习使用，勿做商业用途。 电路原理图设计 原理图设计是电路设计的基础，只有在设计好原理图的基础上才可以进行印刷电路板的设计和电路仿真等。本章详细介绍了如何设计电路原理图、编辑修改原理图。通过本章 的学习，掌握原理图设计的过程和技巧。 3.1 电路原理图设计流程 原理图的设计流程如图 3-1 所示 . 。 图 3-1 原理图设计流程 原理图具体设计步骤： （ 1 ）新建原理图文件。在进人 SCH 设计系统之前，首先要构思好原理图，即必须知道所设计的项目需要哪些电路来完成，然后用 Protel DXP 来画出电路原理图。 （ 2 ）设置工作环境。根据实际电路的复杂程度来设置图纸的大小。在电路设计的整个过程中，图纸的大小都可以不断地调整，设置合适的图纸大小是完成原理图设计的第一步。 （ 3 ）放置元件。从元件库中选取元件，布置到图纸的合适位置，并对元件的名称、封装进行定义和设定，根据元件之间的走线等联系对元件在工作平面上的位置进行调整和修改使得原理图美观而且易懂。 （ 4 ）原理图的布线。根据实际电路的需要，利用 SCH 提供的各种工具、指令进行布线，将工作平面上的器件用具有电气意义的导线、符号连接起来，构成一幅完整的电路原理图。 （ 5 ）建立网络表。完成上面的步骤以后，可以看到一张完整的电路原理图了，但是要完成电路板的设计，就需要生成一个网络表文件。网络表是电路板和电路原理图之间的重要纽带。 （ 6 ）原理图的电气检查。当完成原理图布线后，需要设置项目选项来编译当前项目，利用 Protel DXP 提供的错误检查报告修改原理图。 （ 7 ）编译和调整。如果原理图已通过电气检查，那么原理图的设计就完成了。这是对于一般电路设计而言，尤其是较大的项目，通常需要对电路的多次修改才能够通过电气检查。 （ 8 ）存盘和报表输出： Protel DXP 提供了利用各种报表工具生成的报表（如网络表、元件清单等），同时可以对设计好的原理图和各种报表进行存盘和输出打印，为印刷板电路的设计做好准备。 3.2 原理图的设计方法和步骤 为了更直观地说明电路原理图的设计方法和步骤，下面就以图 3 － 2 所示的简单555 定时器电路图为例，介绍电路原理图的设计方法和步骤。 单片机实验板 单片机是电子工程师的基本技能之一，单片机实验板是学习单片机的必备工具之一。通过层次原理图的设计方法，以单片机实验板设计实例介绍Protel DXP的原理图到PCB设计的整个过程。 一、一款单片机实验板简介 经典单片机实验板 单片系统包括MCU组成的最小系统、各种功能的外围电路及接口。 1、89C52单片机。 2、6位数码管（做动态扫描及静态显示实验）。 3、8位LED发光二极管（做流水灯实验）。 4、MAX232芯片RS232通讯接口（可以做为与计算机通迅的接口同时也可做为单片机下载程序的接口）。 5、USB供电系统，直接插接到电脑USB口即可提供电源，不需另接直流电源。 6、蜂鸣器（做单片机发声实验）。 7、ADC0804芯片（做模数转换实验）。 8、DAC0832芯片(做数模转换实验) 9、PDIUSBD12芯片(USB设备开发,如单片机读写U盘,自制U盘,自制MP3等,还可通过此芯片让计算机与单片机传输数据）。 10、USB转串口模块，直接由计算机USB口下载程序至单片机。 11、DS18B20温度传感器，（初步掌握单片机操作后即可亲自编写程序获知当时的温度）。 12、AT24C02外部EEPROM芯片(IIC总线元件实验) 13、字符液晶1602接口。（可显示两行字符） 14、图形液晶12864接口（可显示任意汉字及图形） 15、4*4矩阵键盘另加四个独立键盘（键盘检测试验）。 二、设计任务 采用自底向上（Bottom up）的层次原理图方法绘制单片机实验板原理图及PCB。本实验板主要有CPU部分、电源部分（Power）、串口通信（RS232）部分、数码显示（LED）部分、继电器（Relay）部分、其它（misc）各部分。 同时，通过层次原理图的绘制掌握原理图绘制的众多技巧。 单片机原理图总图 三、子图绘制 下面开始各原理子图的绘制。如【单片机实验板工程】所示，建立单片机实验板工程，建立各个原理图，并把库文件加载到工程里。 电气原理图设计方法及实例分析 【摘要】本文主要对电气原理图绘制的要求、原则以及设计方法进行了说明，并通过实例对设计方法进行了分析。 【关键词】电气原理图；设计方法；实例 继电-接触器控制系统是由按钮、继电器等低压控制电器组成的控制系统，可以实现对 电力拖动系统的起动、调速等动作的控制和保护，以满足生产工艺对拖动控制的要求。继电-接触器控制系统具有电路简单、维修方便等许多优点，多年来在各种生产机械的电气控制 中获得广泛的应用。由于生产机械的种类繁多，所要求的控制系统也是千变万化、多种多样的。但无论是比较简单的，还是很复杂的控制系统，都是由一些基本环节组合而成。因此本节着重阐明组成这些控制系统的基本规律和典型电路环节。这样，再结合具体的生产工艺要求，就不难掌握控制系统的分析和设计方法。 一、绘制电气原理图的基本要求 电气控制系统是由许多电气元件按照一定要求连接而成，从而实现对某种设备的电气自动控制。为了便于对控制系统进行设计、研究分析、安装调试、使用和维修，需要将电气控制系统中各电气元件及其相互连接关系用国家规定的统一图形符号、文字符号以图的形式表示出来。这种图就是电气控制系统图，其形式主要有电气原理图和电气安装图两种。 安装图是按照电器实际位置和实际接线电路，用给定的符号画出来的，这种电路图便于安装。电气原理图是根据电气设备的工作原理绘制而成，具有结构简单、层次分明、便于研究和分析电路的工作原理等优点。绘制电气原理图应按GB4728-85、GBTl59-87等规定的标 准绘制。如果采用上述标准中未规定的图形符号时，必须加以说明。当标准中给出几种形式时，选择符号应遵循以下原则： ①应尽可能采用优选形式； ②在满足需要的前提下，应尽量采用最简单形式； ③在同一图号的图中使用同一种形式。 根据简单清晰的原则，原理图采用电气元件展开的形式绘制。它包括所有电气元件的导电部件和接线端点，但并不按照电气元件的实际位置来绘制，也不反映电气元件的大小。由于电气原理图具有结构简单、层次分明、适于研究等优点，所以无论在设计部门还是生产现场都得到广泛应用。 控制电路绘制的原则： ①原理图一般分主电路、控制电路、信号电路、照明电路及保护电路等。 ②图中所有电器触头，都按没有通电和外力作用时的开闭状态（常态）画出。 ③无论主电路还是辅助电路，各元件应按动作顺序从上到下、从左到右依次排列。 ④为了突出或区分某些电路、功能等，导线符号、连接线等可采用粗细不同的线条来表示。 ⑤原理图中各电气元件和部件在控制电路中的位置，应根据便于阅读的原则安排。同一电气元件的各个部件可以不画在一起，但必须采用同一文字符号标明。 ⑥原理图中有直接电联系的交叉导线连接点，用实心圆点表示；可拆卸或测试点用空心圆点表示；无直接电联系的交叉点则不画圆点。 ⑦对非电气控制和人工操作的电器，必须在原理图上用相应的图形符号表示其操作方式。 ⑧对于电气控制有关的机、液、气等装置，应用符号绘出简图，以表示其关系。 二、分析设计法及实例设计分析 根据生产工艺要求，利用各种典型的电路环节，直接设计控制电路。这种设计方法比较简单，但要求设计人员必须熟悉大量的控制电路，掌握多种典型电路的设计资料，同时具有丰富的设计经验，在设计过程中往往还要经过多次反复地修改、试验，才能使电路符合设计 实验四简单电路原理图设计 一、实验目的： 1．掌握利用Protel 99 SE进行电路原理图设计的一般步骤。 2．掌握原理图编辑器中对图纸的设置，对电路图的大小、网格、光标、对象系统字体的设置方法。 3．掌握绘制原理图的基本方法，能绘制比较简单的电路原理图。 二、实验仪器： PC机一台，Protel 99 SE软件 三、实验内容： 1．在原理图文件中，练习打开及关闭以下工具栏： 主工具栏：【View】｜【Toolbars】｜【Main Tools】 布线工具栏：【View】｜【Toolbars】｜【Wiring Tools】 绘图工具栏：【View】｜【Toolbars】｜【Drawing Tools】 电源及接地工具栏：【View】｜【Toolbars】｜【Power Objects】 常用器件工具栏：【View】｜【Toolbars】｜【Digital Objects】2．利用菜单命令和键盘功能键放大及缩小原理图。 3．绘制出下图所示的电路图： 图电路原理样图 4. 绘制如图所示带有总线的电路原理图。 表 1 带有总线的电路图元件明细表 Lib Ref Designator Part Type Footprint Cap C9 Crystal XTAL 74LS04 U9 74LS04 DIP14 RES2 R3 470K RES2 R4 470K 4040 U12 4040 DIP16 SW DIP-8 SW1 SW DIP-8 DIP16 U9 在 Protel DOS Schematic 中的 Protel DOS Schematic U12 在 Protel DOS Schematic 中的 Protel DOS Schematic 其余元件在 Miscellaneous 层次原理图设计 一实验目的 1 掌握层次原理图的绘制方法。 2 理解层次原理图模块化的设计方法。 二实验内容 绘制洗衣机控制电路层次原理图，包括“复位晶振模块”，“CPU模块”，“显示模块”和“控制模块”。 三实验步骤 注意：在每个原理图上都设计一个模板，内容包括：标题、姓名、学号、专业年级，日期等内容。 1 新建工程项目文件 1）单击菜单File/New/PCB Project，新建工程项目文件。 2）单击菜单File/Save Project保存工程文件，并命名为“洗衣机控制电路.PrjPCB”。 2 绘制上层原理图 1）“在洗衣机控制电路.PrjPCB”工程文件中，单击菜单File/New/Schematic，新建原理图文件。 2）单击菜单File/Save As..，将新建的原理图文件保存为“洗衣机控制电路.SchDoc” 3) 单击菜单Place/Sheet Symbol或单击“Wring”工具栏中的按钮，如图1所示，依次放置复位晶振模块，CPU模块，显示模块，控制模块四个模块电路，并修改其属性，放置后如图2所示 图1 模块电路属性 图2 放置四个模块电路 4）单击菜单P1ace/Add sheet Entry或单击“Wring”工具栏的按钮，放置模块电路端口，并修改其属性，完成后效果如图3所示 图3 放置模块电路端口 5）连线。根据各方块电路电气连接关系，用导线将端口连接起来，如图4所示 图4 连线 3 创建并绘制下层原理图 1)在上层原理图中，单击菜单Design/Create Sheet From Symbol，此时鼠标变为十字形。 2)将十字光标移到“复位晶振模块”电路上，单击鼠标左键，系统自动创建下层原理图“复位晶振模块.SchDoc”及相对应的I/O端口。如图5所示。 混凝土结构设计原理试题库及其参考答案 一、判断题(请在你认为正确陈述的各题干后的括号内打“√”,否则打“×”。每小题1分。) 第６章受扭构件承载力 １．钢筋混凝土构件在弯矩、剪力和扭矩共同作用下的承载力计算时，其所需要的箍筋由受弯构件斜截面承载力计算所得的箍筋与纯剪构件承载力计算所得箍筋叠加，且两种公式中均不考虑剪扭的相互影响。() 2．《混凝土结构设计规范》对于剪扭构件承载力计算采用的计算模式是混凝土和钢筋均考虑相关关系。( ） 3.在钢筋混凝土受扭构件设计时,《混凝土结构设计规范》要求,受扭纵筋和箍筋 的配筋强度比应不受限制。（) 第8章钢筋混凝土构件的变形和裂缝 1.受弯构件的裂缝会一直发展,直到构件的破坏。（） ２.钢筋混凝土受弯构件两条裂缝之间的平均裂缝间距为 1.0倍的粘结应力传递长度。( ) 3.裂缝的开展是由于混凝土的回缩，钢筋的伸长，导致混凝土与钢筋之间产生相 对滑移的结果。( ） 4．《混凝土结构设计规范》定义的裂缝宽度是指构件外表面上混凝土的裂缝宽度。 (） ５.当计算最大裂缝宽度超过允许值不大时,可以通过增加保护层厚度的方法来解决。( ） 6．受弯构件截面弯曲刚度随着荷载增大而减小。( ） 7.受弯构件截面弯曲刚度随着时间的增加而减小。(） 8．钢筋混凝土构件变形和裂缝验算中荷载、材料强度都取设计值。( ） 第9章预应力混凝土构件 1.在浇灌混凝土之前张拉钢筋的方法称为先张法。( ) ２．预应力混凝土结构可以避免构件裂缝的过早出现。（) 3．预应力混凝土构件制作后可以取下重复使用的称为锚具。( ） 张拉控制应力的确定是越大越好。( ) ４. con 5．预应力钢筋应力松弛与张拉控制应力的大小有关,张拉控制应力越大,松弛越小；( ） 6．混凝土预压前发生的预应力损失称为第一批预应力损失组合。（）７．张拉控制应力只与张拉方法有关系。( ) 二、单选题(请把正确选项的字母代号填入题中括号内，每题2分。） 单片机原理实验报告 专业：计算机科学与技术 学号： : 实验1 计数显示器 【实验目的】 熟悉Proteus仿真软件，掌握单片机原理图的绘图方法 【实验容】 （1）熟悉Proteus仿真软件，了解软件的结构组成与功能 （2）学习ISIS模块的使用方法，学会设置图纸、选元件、画导线、修改属性等基本操作 （3）学会可执行文件加载及程序仿真运行方法 （4）理解Proteus在单片机开发中的作用，完成单片机电路原理图的绘制【实验步骤】 （1）观察Proteus软件的菜单、工具栏、对话框等基本结构 （2）在Proteus中绘制电路原理图，按照表A.1将元件添加到编辑环境中（3）在Proteus中加载程序，观察仿真结果，检测电路图绘制的正确性 表A.1 Switches&Relays BUT BUTTON 【实验原理图】 【实验源程序】 #include for(;time<0;time--) for(k=200;k>0;k--) for(j=500;j<0;j--); } void init() { P0=buf[x1]; delay(10); P2=buf[x2]; delay(10); } void main() { init(); while(1) { x1=count/10; x2=count%10; P0=buf[x1]; delay(10); 由原理图生成PCB板设计实例步骤 电路设计的最终目的是为了设计出电子产品，而电子产品的物理结构是通过印刷电路板来实现的。Protel 99SE为设计者提供了一个完整的电路板设计环境，使电路设计更加方便有效。应用Protel 99SE设计印刷电路板过程如下： (1)启动印刷电路板设计服务器 执行菜单File/New命令，从框中选择PCB设计服务器（PCB Document）图标，双击该图标，建立PCB设计文档。双击文档图标，进入PCB设计服务器界面。 (2)规划电路板 根据要设计的电路确定电路板的尺寸。选取Keep Out Layer复选框，执行菜单命令Place/Keepout/Track，绘制电路板的边框。执行菜单Design/Options，在“Signal Lager”中选择Bottom Lager，把电路板定义为单面板。 (3)设置参数 参数设置是电路板设计的非常重要的步骤，执行菜单命令Design/Rules，左键单击Routing按钮，根据设计要求，在规则类（Rules Classes）中设置参数。 选择Routing Layer，对布线工作层进行设置：左键单击Properties，在“布线工作层面设置”对话框的“Pule Attributes”选项中设置Tod Layer为“Not Used”、设置Bottom Layer为“Any”。 选择Width Constraint，对地线线宽、电源线宽进行设置。 (4)装入元件封装库 执行菜单命令Design/Add/Remove Library，在“添加/删除元件库” 对话框中选取所有元件所对应的元件封装库，例如：PCB Footprint，Transistor，General IC，International Rectifiers等。 (5)装入网络表 执行菜单Design/Load Nets命令，然后在弹出的窗口中单击Browse按钮，再在弹出的窗口中选择电路原理图设计生成的网络表文件（扩展名为Net），如果没有错误，单击Execute。若出现错误提示，必须更改错误。 (6)元器件布局 Protel 99SE既可以进行自动布局也可以进行手工布局，执行菜单命令Tools/Auto Placement/Auto Placer可以自动布局。布局是布线关键性的一步，为了使布局更加合理，多数设计者都采用手工布局方式。 (7)自动布线 Protel 99SE采用世界最先进的无网格、基于形状的对角线自动布线技术。执行菜单命令Auto Routing/All，并在弹出的窗口中单击Route all按钮，程序即对印刷电路板进行自动布线。只要设置有关参数，元件布局合理，自动布线的成功率几乎是100%。 《电路CAD 》课程实验报告 实验名称绘制层次电路原理图实验序号实验二姓名张伟杰系专业电科班级一班学号201342203 实验日期5月5日指导教师曹艳艳组名第一组成绩 一、实验目的和要求 1 掌握层次原理图的绘制方法。 2 理解层次原理图模块化的设计方法。 二、实验设备 计算机、Altium Designer 10 三、实验过程（步骤、程序等） 1 新建工程项目文件 1）单击菜单File/New/PCB Project，新建工程项目文件。 2）单击菜单File/Save Project保存工程文件，并命名为“洗衣机控制电路.PrjPCB”。 2 绘制上层原理图 1）“在洗衣机控制电路.PrjPCB”工程文件中，单击菜单File/New/Schematic，新建原理图文件。 2）单击菜单File/Save As..，将新建的原理图文件保存为“洗衣机控制电路.SchDoc” 3) 单击菜单Place/Sheet Symbol或单击“Wring”工具栏中的按钮，如图1所示，依次放置复位晶振模块，CPU模块，显示模块，控制模块四个模块电路，并修改其属性，放置后如图2所示 图1 模块电路属性 图2 放置四个模块电路 4）单击菜单P1ace/Add sheet Entry或单击“Wring”工具栏的按钮，放置模块电路端口，并修改其属性，完成后效果如图3所示 图3 放置模块电路端口 5）连线。根据各方块电路电气连接关系，用导线将端口连接起来，如图4所示 图4 连线 3 创建并绘制下层原理图 1)在上层原理图中，单击菜单Design/Create Sheet From Symbol，此时鼠标变为十字形。 2)将十字光标移到“复位晶振模块”电路上，单击鼠标左键，系统自动创建下层原理图“复位晶振模块.SchDoc”及相对应的I/O端口。如图5所示。 图5 自动生成的I/0端口 4）绘制“复位晶振模块”电路原理图。 其用到的元件如下表1所示。绘制完成后的效果如图6所示。 表1 “复位晶振模块”电路元件列表 元件标号元件名所在元件库元件标示值元件封装R1 RES2 Miscellaneous Devices.IntLib 270ΩAXIAL0.4 R2 RES2 Miscellaneous Devices.IntLib 1k AXIAL0.4 C1 Cap Miscellaneous Devices.IntLib 33pF RAD-0.3 C2 Cap Miscellaneous Devices.IntLib 33pF RAD-0.3 C3 Cap Miscellaneous Devices.IntLib 33pF RAD-0.3 S1 SW-PB Miscellaneous Devices.IntLib SPST-2 Y1 XTAL Miscellaneous Devices.IntLib R38 VCC 电源工具栏 GND 电源工具栏 计算机组成原理与汇编 实验报告 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT 计算机组成原理与汇编课程设计 实验报告 目录 一、课程设计目标 (3) 二、课程设计基本要求 (3) 三、课程设计的内容 (3) 四、课程设计的要求 (5) 五、实验详细设计 (5) 1.统计文件中各字母出现的频率 (5) 2.用递归计算50以内Fibonacci 数, 以十进制数输出 (9) 3.虚拟平台模拟机实验 (11) 六、使用说明 (19) 七、总结与心得体会 (19) 八、参考文献 (20) 九、附录 (20) 1.字符统计.asm (20) 2.斐波那契数（小于50）.asm (29) 一、课程设计目标 通过课程设计使学生综合运用所学过的计算机原理与汇编知识，增强解决实际问题的能力，加深对所学知识的理解与掌握，提高软硬件开发水平，为今后打下基础。 课程设计的目的和要求： 1、使学生巩固和加强《计算机原理与汇编语言》课程的基本理论知识。 2、使学生掌握汇编语言程序设计的方法及编程技巧，正确编写程序。 3、使学生养成良好的编程习惯并掌握调试程序的基本方法。 4、使学生养成规范书写报告文档的能力，撰写课程设计总结报告。 5、通过查阅手册和文献资料，培养学生独立分析问题和解决问题的能力。 二、课程设计的基本要求 1、认真查阅资料，独立完成设计任务，每道题都必须上机通过。 2、编写预习报告，写好代码，上机调试。 3、独立思考，培养综合分析问题解决问题和调试程序的能力。 4、按时完成课程设计，写出课程设计报告。 三、课程设计的内容 1、给定一个英文ASCII码文件，统计文件中英文字母的频率，以十进制形式输出。 2、用递归计算50以内Fibonacci 数, 以十进制数输出. 3、虚拟平台的模型机实验，具体要求如下： 1)选择实验设备，将所需要的组件从组件列表中拖到实验设计流程栏中 2)搭建实验流程：根据原理图1和电路图（见附件）,将已选择的组件进行连线。 3)输入机器指令:选择菜单中的“工具”，再选择“模型机调试”，在指令输入窗 口中输入如下指令： 00000000 00010000 00001001 00100000 00001011 00110000 00001011 01000000 00000000 00000001 本实验设计机器指令程序如下： 目录 自下而上画OrCAD层次原理图实例 (1) 层次原理图的优点 (1) 效果比较（先有分部分的原理图，后生成总模块图） (2) 实例逐步实现自下而上实现层次原理图 (3) 自下而上画OrCAD层次原理图实例 层次原理图的优点 在层次原理图设计中，能在总模块图中清晰的看到各模块之间的信号连接关系，能通过右键相应模块，选择“Descend Hierarchy”进入相应模块的原理图，非常方便。 而且在相应的模块原理图中，也可以通过右键图纸，选择“Ascend Hierarchy”回到模块设计原理图。 效果比较（先有分部分的原理图，后生成总模块图）先对比一下先后的效果： 总模块图如下（注：还没有连接各模块之间的信号） 实例逐步实现自下而上实现层次原理图 下面逐步说明如何实现自下而上实现层次原理图的设计。 1.首先，在各原理图中添加port，如，注意输入与输出的原理图中port的名 字一定要相同。 2.在.dsn工程文件上右键，选择“New Schematic”，输入总模块名称，这里为“All”。 3.右键刚生成的模块，选择“Make Root”，指定其处于root。 4.会看到“All”已经处于root。右键“All”，选择“New Page”,生成总模块原理图，在出现的对话框中，添加原理图名称，这里命名为“AllModule”。 5.重复步骤2，建立“BlueTooth”模块文件夹，并将原理图文件“BlueTooth”拖到该模块文件夹下。 6.打开总模块原理图文件“AllModule”，菜单“Place”->“Hierarchical Block”, 在出现的对话框中输入相应信息，如上图。 7.在原理图上按下鼠标左键拖动出一个矩形框，即模块，如下图。 实验一原理图输入方式设计数字逻辑电路 一、实验目的： 1、了解基本组合逻辑电路的原理及利用Quartus II 软件进行设计的一般方法。 2、熟悉Quartus II 原理图输入法的设计流程，掌握编辑、编译和仿真的方法。 3、掌握原理图的层次化设计方法。 4、了解Quartus II 软件的编程下载及引脚锁定的方法。 5、了解Quartus II宏功能模块的使用方法。 二、实验的硬件要求： 1、EDA/SOPC实验箱。 2、计算机。 三、实验原理 见附件《Quartus设计的一般步骤》、《元件例化和调用的操作步骤》、《QuartusII基于宏功能模块的设计》 四、实验内容： 1、用原理图方式设计1位二进制半加器半加器。 新建一个工程“HalfAdder”，选择芯片“Cyclone III EP3C16Q240C8”，建立原理图如图1-1，保存为“HalfAdder.BDF”。 图1-1 半加器电路图 编译工程。 建立波形文件，对半加器电路分别进行时序仿真和功能仿真，其波形如下： 图1-2半加器时序仿真波形，注意观察输出延时，以及毛刺的产生原因 图1-3半加器功能仿真波形 2、原理图层次化设计。 新建一工程，取名“FullAdder”；将上面设计的半加器“HalfAdder.BDF”复制到当前工程目录，并生成“符号元件”HalfAdder.BSF。 建立一个原理图文件，取名“FullAdder.BDF”，利用“符号元件”HalfAdder.BSF及其它元件设计全加器电路如下图： 用功能仿真测试全加器的逻辑功能。 图1-5 全加器功能仿真波形 图1-6是输入输出信号与FPGA连接示意图，图中用到了“拨档开关”作为输入，“LED 显示模块”显示输出值。表1-1是本实验连接的FPGA管脚编号。 机械原理课程设计答辩参考选题 I. 机构选型？ 2?何谓何谓机构尺度综合？ 3. 平面连杆机构的主要性能和特点是什么？ 4. 何谓机构运动循环图？ 5. 机构运动循环图有哪几种类型？ 6. 在机构组合中什么是串联式组合？ 7. 在机构组合中什么是并联式组合？ 8. 在机构组合中什么是反馈式组合？ 9. 平面机构的构件常见的运动形式有哪几种？ 10. 举例说明有哪些机构可以实现将转动变成直线移 动。 II. 举例说明有哪些机构可以实现将转动变成摆动。 12. 举例说明有哪些机构能满足机构的急回运动特性？ 13. 对于外凸凸轮，为了保证有正常的实际轮廓，其滚子半径选取有什么要求？ 14. 要求一对外啮合直齿圆柱齿轮传动的中心距略小于标 准中心距，并保持无侧隙啮合，此时应采用什么传 动？ 15. 在凸轮机构中，从动件按等加速、等减速运动规律运动时,有何冲击？ 16. 蜗杆的标准参数在何处，蜗轮的标准参数在何处？ 17. 平面四杆机构共有几个瞬心，其中有几个绝对瞬心、几个相对瞬心？ 18. 在平面机构中，每个高副引入几个约束、每个低副引入几个约束？； 19. 当两构件组成转动副时，其瞬心位于何处？当构件组成移动副时，其瞬心位于何处？ 20. 机械效率可以表达为什么值的比值？ 21. 标准渐开线斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是什么？ 22. 标准渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数是哪几个？ 23. 从机械效率的观点看，机械的自锁条件是什么？ 24. 试叙机构与运动链的区别？ 25. 试计算所设计机构的自由度。 26. 试说明所设计机构的工作原理。 27. 四杆机构同样可以将旋转运动的输入变为直线运动的 输出，为什么有的摇摆式输送机要采用6杆机构？ 28. 机械原理课程设计的任务一般可分为几个部分？ 29. 机械原理课程设计的方法原则上可分为几类？ 30. 机械运动方案设计主要包括哪些内容？ 31. 执行机构按运动方式及功能可分为几类？ 《数字图像处理》实验内容及要求 实验内容 一、灰度图像的快速傅立叶变换 1、 实验任务 对一幅灰度图像实现快速傅立叶变换（DFT ），得到并显示出其频谱图，观察图像傅立叶变换的一些重要性质。 2、 实验条件 微机一台、vc++6.0集成开发环境。 3、实验原理 傅立叶变换是一种常见的图像正交变换，通过变换可以减少图像数据的相关性，获取图像的整体特点，有利于用较少的数据量表示原始图像。 二维离散傅立叶变换的定义如下： 11 2( )00 (,)(,)ux vy M N j M N x y F u v f x y e π---+=== ∑∑ 傅立叶反变换为： 112( )00 1 (,)(,)ux vy M N j M N u v f x y F u v e MN π--+=== ∑∑ 式中变量u 、v 称为傅立叶变换的空间频率。图像大小为M ×N 。随着计算机技术和数字电路的迅速发展，离散傅立叶变换已经成为数字信号处理和 图像处理的一种重要手段。但是，离散傅立叶变换需要的计算量太大，运算时间长。库里和图基提出的快速傅立叶变换大大减少了计算量和存储空间，因此本实验利用快速傅立叶变换来得到一幅灰度图像的频谱图。 快速傅立叶变换的基本思路是把序列分解成若干短序列，并与系数矩阵元素巧妙结合起来计算离散傅立叶变换。若按照奇偶序列将X(n)进行划分，设： ()(2) ()(21)g n x n h n x n =??=+? （n=0,1,2,…,12N -） 则一维傅立叶变换可以改写成下面的形式： 1 0()()N mn N n X m x n W -==∑ 11220 ()()N N mn mn N N n n g n W h n W --===+∑∑ 1122(2)(21) (2)(21)N N m n m n N N n n x n W x n W --+===++∑∑ 电子线路设计软件课程设计报告实验内容：实验七multisim数字电路原理图设计 一、实验目的 1、认识并了解multisim的元器件库； 2、学会使用multisim绘制电路原理图； 3、学会使用multisim里面的各种仪器分析数字电路； 二、Multisim10 的菜单栏 1.File菜单 该菜单主要用于管理所创建的电路文件，对电路文件进行打开、保存等操作，其中大多数命令和一般Windows应用软件基本相同，这里不赘述。下面主要介绍Multisim 10.0的特有命令： ●Open Samples：可打开安装路径下的自带实例； ●New Project，Open Project，Save Project和Close Project：分别对一个工程文 件进行创建、打开、保存和关闭操作。一个完整的工程包括原理图、PCB文件、仿真文件、工程文件和报告文件； ●Version Control：用于控制工程的版本。用户可以用系统默认产生的文件名或 自定义文件名作为备份文件的名称对当前工程进行备份，也可恢复以前版本的 工程； ●Print Options：包括两个子菜单，Print Circuit Setup子菜单为打印电路设置选项； Print Instruments子菜单为打印当前工作区内仪表波形图选项。 2.Edit菜单 “编辑”菜单下的命令主要用于在绘制电路图的过程中，对电路和元件进行各种编辑操作。一些常用操作，例如，复制，粘贴等和一般Windows应用程序基本相同，这里不再赘述。下面介绍一些Multisim10.0特有的命令。 ●Delete Multi-Page：从多页电路文件中删除指定页。执行该项操作一定要小心， 尽管使用撤销命令可恢复一次删除操作，但删除的信息无法找回； ●Paste as Subcricuit：将剪贴板中已选的内容粘贴成电子电路形式； ●Find：搜索当前工作区内的元件，选择该项后可弹出对话框，其中包括要寻找 元件的名称、类型及寻找的范围等； ●Graphic Annotation：图形注释选项，包括填充颜色、类型、画笔颜色、类型和 箭头类型； ●Order：安排已选图形的放置层次； ●Assign to Layer：将已选的项目（例如，REC错误标志、静态指针、注释和文本 /图形）安排到注释层； ●Layer Setting：设置可显示的对话框； ●Orientation：设置元件的旋转角度； ●Title Black Position：设置已有的标题框的位置； ●Edit Symbol/Title Block：对已选定的图形符号或工作区内的标题框进行编辑。 在工作区内选择一个元件，选择该命令，编辑元件符号，弹出的“元件编辑” 窗口，在这个窗口中可对元件各引脚端的线型、线长等参数进行编辑，还可以 自行添加文字和线条等；选择工作区内的标题框，选择该命令，弹出“标题框 编辑”窗口，可对选中的文字、边框或位图等进行编辑； ●Font：对已选项目的字体进行编辑； ●Comment：对已有的注释项进行编辑； ●Forms/Questions：对有关电路的记录或问题进行编辑；当一个设计任务由多个 硬件电路原理图设计审核思路和方法 1、详细理解设计需求，从需求中整理出电路功能模块和性能指标要 求； 2、根据功能和性能需求制定总体设计方案，对CPU进行选型，CPU 选型有以下几点要求： a）性价比高； b）容易开发：体现在硬件调试工具种类多，参考设计多，软件资源丰富，成功案例多； c）可扩展性好； 3、针对已经选定的CPU芯片，选择一个与我们需求比较接近的成功 参考设计，一般CPU生产商或他们的合作方都会对每款CPU芯片做若干开发板进行验证，比如440EP就有yosemite开发板和 bamboo开发板，我们参考得是yosemite开发板，厂家最后公开给用户的参考设计图虽说不是产品级的东西，也应该是经过严格验证的，否则也会影响到他们的芯片推广应用，纵然参考设计的外围电路有可推敲的地方，CPU本身的管脚连接使用方法也绝对是值得我们信赖的，当然如果万一出现多个参考设计某些管脚连接方式不同，可以细读CPU芯片手册和勘误表，或者找厂商确认；另外在设计之前，最好我们能外借或者购买一块选定的参考板进行软件验证，如果没问题那么硬件参考设计也是可以信赖的；但要注意一点，现在很多CPU 都有若干种启动模式，我们要选一种最适合的启动模式，或者做成兼容设计； 4、根据需求对外设功能模块进行元器件选型，元器件选型应该遵守 以下原则： a）普遍性原则：所选的元器件要被广泛使用验证过的尽量少使用冷偏芯片，减少风险； b）高性价比原则：在功能、性能、使用率都相近的情况下，尽量选择价格比较好的元器件，减少成本； c）采购方便原则：尽量选择容易买到，供货周期短的元器件； d）持续发展原则：尽量选择在可预见的时间内不会停产的元器件；e）可替代原则：尽量选择pin to pin兼容种类比较多的元器件；f）向上兼容原则：尽量选择以前老产品用过的元器件； g）资源节约原则：尽量用上元器件的全部功能和管脚； 5、对选定的CPU参考设计原理图外围电路进行修改，修改时对于每 个功能模块都要找至少3个相同外围芯片的成功参考设计，如果找到的参考设计连接方法都是完全一样的，那么基本可以放心参照设计，但即使只有一个参考设计与其他的不一样，也不能简单地少数服从多数，而是要细读芯片数据手册，深入理解那些管脚含义，多方讨论，联系芯片厂技术支持，最终确定科学、正确的连接方式，如果仍有疑义，可以做兼容设计；这是整个原理图设计过程中最关键的部分，我们必须做到以下几点： a）对于每个功能模块要尽量找到更多的成功参考设计，越难的应该越多，成功参考设计是“前人”的经验和财富，我们理当借鉴吸收，站在“前人”的肩膀上，也就提高了自己的起点； 实验注意事项 1.做实验前，先连接好下载线，然后才能接上电源。 2.做完实验后，先拨掉实验箱上的电源，然后才能拨下载线。 实验一：简单逻辑门 实验目的：掌握Quartus使用及基于原理框图进行FPGA开发的基本流程 实验要求：掌握Quartus使用及基于原理框图进行FPGA开发的基本流程，注意设备及人身安全，严禁带电插拔JTAG下载线，防止损坏设备 所需器材：FPGA教学实验系统，带并口的普通计算机 实验介绍：本实验是在FPGA教学实验系统上实现简单的逻辑门，例如2输入的与门、与非门、或门、异或门等，对应部分的电路原理图如图1所 示。当K0（K1）按键断开时，FPGA引脚175（173）的输入为低电 平，对应发光二极管D2（D3）熄灭，当K0（K1）按键按下时，FPGA 引脚175（173）的输入为高电平，对应发光二极管D2（D3）发光。 FPGA引脚175、173在本实验中可用作输入引脚。FPGA引脚64、 65、66、73分别接有发光二极管（LED）DR0~DR3，在实验中可用 作输出引脚，当引脚输出高电平时，对应的LED被驱动发光。这些 输出引脚可用于实现2个输入的不同逻辑功能。 图1 部分按键与LED的原理图 实验步骤： 1. 为工程建立工作目录 为了方便工程涉及到的文件的管理，以后的每一个工程，都需要为其建立专门的工作目录，目录路径中不要包含有非英文或数字的字符（例如不要包含空格或中文字符等）。请利用系统自带的“我的电脑”或“资源管理器”建立目录。在此假设在E:\work目录下建立名为mylogic_sch的工程工作目录，其目录路径为E:\work\mylogic_sch，本实验所涉及的文件都需要放置在该目录当中。 2. 运行Quartus II程序 方法1（通过开始菜单）： 经典LED驱动电源参考设计大集锦（内含设计原理图、实际案例分析） PI公司的众多LED驱动电源解决方案中，高效率、低功耗，外围简单、可调光、高稳定性是最大的特点，涉及工业、商业、家用等应用领域。不管是应客户需求设计，还是按相关标准设计，还是基于对行业发展趋势把握所做的前瞻性设计，都同样的出色，其方案、设计、想法具有行业指引性。 其众多的驱动电源参考设计中蕴含很多电源基本理论,就算不用其公司的IC也可以作为设计参考，对工程师有超强的指导意义。 1.开关电源设计软件- PI Expert? 操作/设计指南 PI Expert可提供构建和测试工作原型所需的所有必要信息。这些信息包括完整的交互式电路原理图、物料清单(BOM)、电路板布局建议以及详细的电气参数表。PI Expert还可提供完整的变压器设计，包括磁芯尺寸、线圈圈数、适当的线材规格以及每个绕组所用的并绕线数。此外，还可生成详细的绕组机械装配说明。该程序可以将设计时间从数天缩短至几分钟。 2.采用LYTSwitch的带功率因数校正(PFC)的23 W T8电源设计 适用于430 mA V (50 V) T8灯管的隔离式、低输入电压、超薄驱动器设计(DER-338)现已推出。这款新设计采用了PI新推出的LYTSwitch? LED驱动器系列器件LYT4215E。 3.一款高功率因数、可控硅调光的非隔离LED驱动器 PI推出了一份新的设计报告((DER-364)，介绍的是一款使用广受好评的LYTSwitch IC设计的高功率因数、可控硅调光的非隔离LED驱动器。其效率额定值高达85%以上，具有无闪烁调光和单向快速启动(<200 ms)的特性。 4.针对T10灯管的最新24 W LED驱动器设计 PI的一款效率达92%的24 W T10灯LED驱动器设计(DER-356)。该设计可极大简化离线式、带功率因数校正的LED电源的生产。 5.适用于可控硅调光A19灯的全新10 W PFC LED驱动器设计 PI发布的关于针对可调光A19灯的全新10 W驱动器设计(DER-328) 6.元件数最少的T8灯管LED驱动器设计–高效率、低THD PI现已推出DER-345–一款针对T8 LED灯的低输入电压、非隔离、高效率、高功率因数LED驱动器设计。 7.适用于A19替换灯的14.5 W可控硅调光的非隔离LED驱动器 Power Integrations的LED设计(DER-341) –适用于A19 LED灯的非隔离式、高效率、高功率因数(PF) LED驱动器。这款新的LED驱动器采用LinkSwitch-PH系列IC中的LNK407EG器件设计而成。 《嵌入式系统原理与实验》实验指导 实验三调度器设计基础 一、实验目的和要求 1.熟练使用Keil C51 IDE集成开发环境，熟练使用Proteus软件。 2.掌握Keil与Proteus的联调技巧。 3.掌握串行通信在单片机系统中的使用。 4.掌握调度器设计的基础知识：函数指针。 二、实验设备 1.PC机一套 2.Keil C51开发系统一套 3.Proteus 仿真系统一套 三、实验内容 1.甲机通过串口控制乙机LED闪烁 （1）要求 a.甲单片机的K1按键可通过串口分别控制乙单片机的LED1闪烁，LED2闪烁，LED1和LED2同时 闪烁，关闭所有的LED。 b.两片8051的串口都工作在模式1，甲机对乙机完成以下4项控制。 i.甲机发送“A”，控制乙机LED1闪烁。 ii.甲机发送“B”，控制乙机LED2闪烁。 iii.甲机发送“C”，控制乙机LED1，LED2闪烁。 iv.甲机发送“C”，控制乙机LED1，LED2停止闪烁。 c.甲机负责发送和停止控制命令，乙机负责接收控制命令并完成控制LED的动作。两机的程序要 分别编写。 d.两个单片机都工作在串口模式1下，程序要先进行初始化，具体步骤如下： i.设置串口模式（SCON） ii.设置定时器1的工作模式（TMOD） iii.计算定时器1的初值 iv.启动定时器 v.如果串口工作在中断方式，还必须设置IE和ES，并编写中断服务程序。 （2）电路原理图 Figure 1 甲机通过串口控制乙机LED闪烁的原理图 （3）程序设计提示 a.模式1下波特率由定时器控制，波特率计算公式参考： b.可以不用使用中断方式，使用查询方式实现发送与接收，通过查询TI和RI标志位完成。 2.单片机与PC串口通讯及函数指针的使用 （1）要求： a.编写用单片机求取整数平方的函数。 b.单片机把计算结果向PC机发送字符串。 c.PC机接收计算结果并显示出来。 d.可以调用Keil C51 中的printf来实现字符串的发送。 e.单片机的数码港显示发送的次数，每9次清零。电路原理图设计
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