Experiment 2 Designing Number Comparer 实验目的： 熟悉QuartusII 的开发环境 熟练掌握编程开发流程 学习VHDL 的基本语法 学习VHDL 编程设计 实验内容：数值比较器设计 实验要求：熟练掌握QuartusII 开发环境下对可编程逻辑器件进行程序化设计的整套流程 设计输入使用插入模板 （Insert Template ） 在QuartusII 开发环境下对设计程序进行时序仿真 将生成的配置文件下载到实验板，进行最终的实物测试验证 实验原理：根据两位二进制数的大小得到对应的比较结果，其电路示意图及电路特性表为： 比较器特性表 比较器电路示意图 实验报告内容要求： （1） 实验目的； （2） 实验内容； （3） 实验要求； （4） 实验原理； （5） 程序编写； （6） 程序编译（首先选择器件具体型号）； （7） 功能仿真和芯片时序仿真； （8） 芯片引脚设定； （9） 适配下载结果及结论。 Number Comparer A(3..0) B(3..0) In_s In_l In_e Yl Ye Ys Y
Experiment 3 Designing 8 to1-Multiplxer 实验目的：熟悉QuartusII的开发环境 熟练掌握编程开发流程 学习VHDL的基本语法 学习VHDL编程设计 实验内容：八选一数据选择器设计。 实验要求：熟练掌握QuartusII开发环境下对可编程逻辑器件进行程序化设计的整套流程设计输入使用插入模板（Insert Template） 在QuartusII开发环境下对设计程序进行时序仿真 将生成的配置文件下载到实验板，进行最终的实物测试验证 实验原理： 电路功能表及其电路外部符号如下： 电路功能表 实验报告内容要求： （1）实验目的； （2）实验内容； （3）实验要求； （4）实验原理； （5）程序编写； （6）程序编译（首先选择器件具体型号）； （7）功能仿真和芯片时序仿真； （8）芯片引脚设定； （9）适配下载结果及结论。
数字电子技术实验指导书 （韶关学院自动化专业用） 自动化系 2014年1月10日 实验室：信工405
数字电子技术实验必读本实验指导书是根据本科教学大纲安排的，共计14学时。第一个实验为基础性实验，第二和第七个实验为设计性实验，其余为综合性实验。本实验采取一人一组，实验以班级为单位统一安排。 1．学生在每次实验前应认真预习，用自己的语言简要的写明实验目的、实验原理，编写预习报告，了解实验内容、仪器性能、使用方法以及注意事项等，同时画好必要的记录表格，以备实验时作原始记录。教师要检查学生的预习情况，未预习者不得进行实验。 2．学生上实验课不得迟到，对迟到者，教师可酌情停止其实验。 3．非本次实验用的仪器设备，未经老师许可不得任意动用。 4．实验时应听从教师指导。实验线路应简洁合理，线路接好后应反复检查，确认无误时才接通电源。 5．数据记录 记录实验的原始数据，实验期间当场提交。拒绝抄袭。 6．实验结束时，不要立即拆线，应先对实验记录进行仔细查阅，看看有无遗漏和错误，再提请指导教师查阅同意，然后才能拆线。 7．实验结束后，须将导线、仪器设备等整理好，恢复原位，并将原始数据填入正式表格中，经指导教师签名后，才能离开实验室。
目录实验1 TTL基本逻辑门功能测试 实验2 组合逻辑电路的设计 实验3 译码器及其应用 实验4 数码管显示电路及应用 实验5 数据选择器及其应用 实验6 同步时序逻辑电路分析 实验7 计数器及其应用
实验1 TTL基本逻辑门功能测试 一、实验目的 1、熟悉数字电路试验箱各部分电路的基本功能和使用方法 2、熟悉TTL集成逻辑门电路实验芯片的外形和引脚排列 3、掌握实验芯片门电路的逻辑功能 二、实验设备及材料 数字逻辑电路实验箱，集成芯片74LS00（四2输入与非门）、74LS04（六反相器）、74LS08(四2输入与门)、74LS10（三3输入与非门）、74LS20（二4输入与非门）和导线若干。 三、实验原理 1、数字电路基本逻辑单元的工作原理 数字电路工作过程是数字信号，而数字信号是一种在时间和数量上不连续的信号。 （1）反映事物逻辑关系的变量称为逻辑变量，通常用“0”和“1”两个基本符号表示两个对立的离散状态，反映电路上的高电平和低电平，称为二值信息。（2）数字电路中的二极管有导通和截止两种对立工作状态。三极管有饱和、截止两种对立的工作状态。它们都工作在开、关状态，分别用“1”和“0”来表示导通和断开的情况。 （3）在数字电路中，以逻辑代数作为数学工具，采用逻辑分析和设计的方法来研究电路输入状态和输出状态之间的逻辑关系，而不必关心具体的大小。 2、TTL集成与非门电路的逻辑功能的测试 TTL集成与非门是数字电路中广泛使用的一种逻辑门。实验采用二4输入与非门74LS20芯片，其内部有2个互相独立的与非门，每个与非门有4个输入端和1个输出端。74LS20芯片引脚排列和逻辑符号如图2-1所示。
第一章 在测试系统中，输入量与输出量之间一般是一一对应关系 信息与信号二者间的关系是信息在信号之钟 测量误差是指测量值与真实值的差值，有系统误差、随机误差和粗大误差3类。 测试数据处理的表达方法有表格法、图像法和经验公式法。 什么是测量？什么是测试？ 测量是指以确定被测对象值为目的的全部操作；测试是人们认识客观事物的方法，是具有实验性质的测量，是测量和试验的综合，是依靠一定的科学技术手段定量的获取某种研究对象原始信息的过程 测试系统一般由哪些部分组成？各部分功能是什么？ 测试系统一般由测量装置、标定装置和激励装置三部分组成、测量装置包括传感器、新号调理与信号分析仪器及显示、记录仪器三个部分。传感器感受和市区被测的非电量信号，并把非电量信号转换成电信号，以便送入后续的仪器进行处理；信号调理仪器也称为中间转换电路，其目的是转换传感器送来的信号；信号分析仪器主要是对信号进行滤波、运算等，以求的信号中有用的特征值；显示仪、记录仪器的作用是提供人的直觉能够理解信息、标定装置用以找到测量装置的输入与输出之间的确切关系。激励装置是根据测试内容的需要，是被测对象处于认为指定的工作状态，产生表征其信息的信号。 测试有哪些方法？何为非电量测试法？有何特点？ 测试的方法主要有：直接测量法和间接测量法；接触式测量和非接触式测量；静态表测量法和动态测量法；机械测量法、光测量法、气测量法、液测量法和电测量法、 非电量电测量法是将不同的被测机械量信号转换成相同的电信号，便于用同意的后继仪器进行处理和计算机分析的方法、这种测量方法的精度高、灵敏度高，特别适于动态测试，还便于进行远距离测量和控制，甚至可以进行无线遥控测量。 什么是测试误差？误差有哪几种类型和表示方法？表征测量结果质量的指标有哪些？ 测量误差是测量结果与被测量真值之差、误差可分为系统误差、随机误差和粗大误差三种。误差的表示方法有绝对误差、相对误差、和引用误差三种。表征测量结果质量的指标主要有正确度、准确度和不确定度。 第二章 确定型号可分为周期和非周期两类，前者频谱具有的特点是离散，后者频谱具有的特点是连续。 信号的有效值又称均方根值，有效值的平方称均方根，它反映信号的强度。 余弦函数只有实频图，其图形关于纵轴对称；正弦函数只有虚频图，其图形关于远点对称。工程中常见的周期信号，其谐波幅度总的趋势是随着谐波次数的增加而衰减的，因此，在频谱分析中，没必要取那些高次的谐波分量。 周期信号与瞬态信号都可以用频谱来表示。周期量的频谱和瞬态两的睥睨铺区别在与：前者是离散的，后者是连续的。周期量的幅值谱的纵坐标表示，各次谐波的幅值，瞬态量的幅值谱纵坐标表示频谱密度。 对非周期信号，当时间尺度在压缩时，则其频谱带变宽，幅值压低。
一、集成电路发展概况 电子技术经历了四个发展阶段： ①1906年电子管的问世和1947年晶体管的发明，揭开了电子电路的设计阶段； ②1958年集成电路（IC）的诞生，跨入了新一代电路的逻辑设计阶段； ③1975年以后超大规模集成电路（VLSI）的问世，将电子技术引向IC的系统设计与相关的软件设计阶段； ④面向21世纪的以微电子为基础、以计算机和通信为媒体的新阶段。 （一）CMOS电路的迅速崛起 1、CMOS电路发展史 63年研制成功，68年商品化。 分为： 标准系列CD4000、MC14500 CC4000A CC4000B 高速系列74HC 54HC 注：在电子线路设计，在画图软件中（如protel）中，有其原理图库与精装图库。 2、CMOS电路十大优点 （1）工作电源电压范围宽 通用型CMOS电路的电源电压范围（UDD～USS）为＋3～18V，高速CMOS电路的电源电压范围（UCC～GND）是＋2～6V。在此范围内选取任何一个电压值，均能正常工作。若选＋5V电源，则能与TTL电路直接匹配。 （2）微功耗CMOS电路的静态功耗极低，耗电省，属于微功耗器件。 每个门的功耗低至1μW，仅为TTL的1/1000。采用CMOS电路，便于构成电池供电的小型化数字仪表，便于设计备用电源和掉电保护电路，还能降低稳压电源的容量。 2、CMOS电路十大优点 （3）输入阻抗高 其输入阻抗大于108Ω（100MΩ），对输入信号无衰减作用。 （4）驱动能力强 通常一个输出端可驱动50个以上的输入端。有的还能直接驱动LED显示器。 （5）抗干扰能力强 当电路的输出状态维持不变时允许加到输入端的噪声电压最大值，称为电压噪声容限。噪声容限愈高，器件的抗干扰能力愈强。在各种数字IC中，CMOS电路的噪声容限最高，可达40%UDD；选5V电源时，其噪声容限约2V，而TTL电路仅为0.8V。 （6）输出电平的摆幅大 摆幅表示输出高电平（UOH）与低电平（UOL）之差。CMOS电路的输出电平摆幅很大，可称为“顶天立地”，UOH≈UDD，UOL≈USS，因此电源利用率最高。相比之下，TTL电路的UOH＝＋3.4V，UOL＝＋0.2V。 （7）工作频率高 4000系列的工作频率为1MHz至几兆赫。74HC系列可达40～50MHz，与LS-TTL电路相当。 8）温度稳定性好 CMOS电路能在很宽的温度范围内正常工作，一般塑封产品为－40～85℃，陶封产品为－55～125℃。 （9）集成度高 CMOS电路的功耗低，芯片发热量小，单片集成度可以做得很高。集成度在105～108元器。VLSI
902测试技术及应用 一、考试范围说明 该门课程的研究生入学考试范围参考其本科生课程的教学大纲，面向专业学位研究生选拔的需要，考核内容主要包括： 1.测试基础理论和技术知识：主要包括机械测试信号分析，测量装置的基本特性，以及常见测量装置--参数式传感器、发电式传感器、信号调理电路、信号显示与记录等技术知识； 2.测试系统设计及实用测试技术：主要包括测试系统设计理论和方法，计算机测试技术与典型应用系统，其他特种测试技术与典型应用系统； 3.典型工程测试系统设计实例分析：主要包括机械工程领域典型机械参数，如应力应变、温度、位移、振动和噪声的测试系统设计，以及它们的工程网络化和智能化设计等。 与本科生课程学习考评相比，没有平时考核和实验考核环节，但闭卷笔考的知识内容和方式方法原则上是一致的，以上述内容所涉及的知识点为考核对象，具有填空题、判断题、问答题和测试系统设计题等多种考题形式。 二、考试范围说明 通过讲授测试技术的基础知识、常用测量装置的工作原理与性能，以及测试系统的设计，培养学生掌握本学科领域内常见测试系统的组成与设计，以及常见机械工程参数测量技术；为学生学习后续专业课程以及将来实际工作打下良好的基础。 本课程主要为学生讲授：a）测试基础理论和技术知识，主要包括机械测试信号分析、测量装置的基本特性、参数式传感器、发电式传感器、信号的调理等；b）测试系统设计及实用测试技术，主要包括测试系统设计、计算机测试系统、其他测试技术以及典型测试系统设计实例。同时开设：信号分析与测量装置特性仿真、传感器及其性能标定、动态测量信号调理、测试技术虚拟仪器设计等4个基本实验，以及涵盖测试系统设计、搭建、信号采集与处理分析等4个考核环节的测试技术大综合实验。
本章主要介绍了四方面的内容： 1. 数字系统测试的基本原理，包括常用术语、故障模型等数字系统测试和数据域分析的基本概念、建立在通路敏化思想上的D算法和用数学方法寻求组合电路测试的布尔差分法、基于迭接阵列的时序电路测试方法和时序电路功能核实序列、随机测试和穷举测试的基本原理、数据域测试系统的组成和原理概述； 2. 逻辑分析的主要特点、类型以及它的主要技术指标；逻辑分析仪的基本结构和组成原理；触发与跟踪方式、显示方式和在软硬件测试中的应用方法。 3. 可测性设计技术，包括可测性设计的基本原理，扫描可测性设计技术，内建自测试技术和边界扫描测试技术。 4．误码率测试和嵌入式微处理器的可测性设计。 11．1 数字系统测试的基本原理 本节要求 理解数字系统测试、数据域测试和传统时域测试和频域测试相比所具有的特点；理解数字系统测试和故障诊断中常用的故障模型；理解敏化通路法、D算法的基本原理和用D算法求解无冗余组合逻辑电路单故障测试矢量的基本步骤；了解用迭接阵列方法测试时序电路的基本原理；掌握一阶布尔差分法的运用和同步序列、引导序列和区分序列三种时序电路的功能核实序列的求法；理解随机测试和穷举测试的基本思想。掌握数据域测试系统的基本和基本原理，特别是特征分析的原理和数字信号源的作用和原理。 11.1.1 数字系统测试和数据域分析的基本概念 1．数字系统测试和数据域测试的特点 与其它测试领域相比，数字系统测试和数据域测试有许多鲜明的特点，例如： 第一，数字系统的响应与激励之间不是简单的线性关系。 第二，随着数字集成电路集成度增长，常常不得不依靠少数外部测试点上所得到的有限测试结果去推断电路内部所发生的复杂过程。 第三，在微机化数字系统中，除了由于硬件故障引起外部信息错乱外，还可能由于软件问题而导致异常输出。 第四，在一个数字系统的某一点上所发生的事件，往往经过若干个内部工作循环以后，才会在另一点或输出端有所表现，甚至可能毫无表现。 第五，由于数字信息几乎都是多位传输的，且数据流往往很长，许多信号仅发生一次，而其中可能只有一位，甚至只在某一瞬时出错，造成故障和出错不易辨认和捕获。 2．几个术语 数据域测试的目的在于：首先，判断被测系统或电路中是否存在故障，此过程称为故障侦查（Fault Detection），也称作故障检测；进一步，如果有故障，则应查明其原因、性质和产生的位置，此过程称为故障定位(Fault Location)。故障侦查和故障定位合称故障诊断或简称为诊断。 被测件因构造特性的改变而产生一个缺陷(Defect)，称为物理故障。缺
先进测试技术及其发展趋势 摘要:先进测试技术与仪器对于现代制造系统的发展具有重要支撑作用。在分析现代制造系统与先进测试技术同步发展特征的基础上，探讨现代制造系统与先进测试技术相互关系和协同发展的问题。针对先进测试技术的研究要紧紧围绕现代制造业的发展需要，分析论述了先进测试技术领域的一些值得关注、重点研究和应用的技术发展方向。 关键词：现代制造系统先进测试技术发展趋势 1 绪论 制造业进入21世纪以来，面临着如何增强企业间的合作能力，缩短产品上市时间，提高产品质量和生产效率，提高企业对市场需求的应变能力和综合竞争能力的问题。用信息技术来提升、改造我国的传统制造业，实施制造业信息化工程，推动制造企业实施数字化设计与制造集成，是机械制造业面临的一项紧迫任务。制造业信息化工程实施对先进测试技 术的需要更为迫切。因此，采用先进信息化数字测试技术和产品来迅速提升机械制造业水平，是当前一个重要的发展方向。作为现代制造系统运行质量保证体系中数据信息的获取、分析和评定环节，先进测试技术和精密量具量仪是现代加工技术与装备的眼睛，成为现代制造系统不可或缺的重要组成部分。 目前，先进检测技术有机集成到机械学科和先进制造中，为现代制造系统提供高效率、高精度和高质量的保证。该文针对当前制造业信息化工程技术、高档数控加工等现代制造系统应用的实际情况，分析论述现代制造技术与先进测试技术的协同发展的问题。通过讨论先进测试技术现状、需求与特征，分析论述了现代制造系统中的精密测试、在线检测、数字化测试、计算机视觉测试、三坐标测试机等技术和应用发展概况，目的是围绕现代制造业的发展需要，提出了先进测试技术领域的一些值得关注和重点研究的问题。 2 现代制造与先进测试技术 现代制造系统是在吸收和发展机械、电子、信息、材料、能源及现代管理技术成果的基础上，综合应用于产品设计、制造、检验、管理、服务等产品生命周期的全过程，以实现优
软件系统的主要测试内容及技术 ●接口与路径测试 ●功能测试 ●健壮性测试 ●性能测试 ●用户界面测试 ●信息安全测试 ●压力测试 ●可靠性测试 ●安装/反安装测试 一、接口与路径测试 1、数据一般通过接口输入和输出，所以接口测试是白盒测试的第一步。每个接口可能有多个输入参数，每个参数有“典型值”、“边界值”、“异常值”之分，所以输入的组合数可能并不少。根据接口的定义，可以推断某种输入应当产生什么样的输出。输出包括函数的返回值和输出参数。如果实际输出与期望的输出不一致，那么说明程序有错误。白盒方式的接口测试和黑盒方式的功能测试，其方法十分相似。 2、一个函数体内的语句可能只有十几条，但逻辑路径可能有成千上万条。想遍历测试几乎是不可能的，不测试或者胡乱找几条路径测试却又不行。 3、对于非严格系统而言，在分析路径方面化费很多精力是不值得的。我认为在构造接口测试的同时已经建立了测试路径。因为每一种输入将产生唯一的输出，输入与输出之间的路径也是唯一的。由于接口测试中的输入是有代表性的，因此相应的路径也具有代表性，不用得着费煞苦心地去找测试路径。 4、路径测试的检查表 数据类型、变量值、逻辑判断、循环、内存管理、文件I/O、错误处理 5、由于接口测试是枚举的，有可能漏掉某些状况，导致一些重要的路径没有被测试。 预防措施有： （1）观察是否有程序语句从来没有被执行过。如果发生在这种情况，要么是程序 有错误，存在无用的代码；要么是接口测试不充分，漏掉了一些路径。 （2）要特别留意函数体内的错误处理程序块（如果存在的话），这是最易被人疏忽 的路径，隐患最多。 ----资料： 软件单元测试的主要内容是接口测试和路径测试，毫无疑问应当采用白盒测试方式。 如果对源代码中的某个函数进行白盒测试，那么要跟踪到函数的内部，检查所有代码的运行状况。初看起来，白盒测试可获得100%的正确性。但不幸的是，即使一段很小的程序，它的逻辑路径可能多得让人无法彻底地进行白盒测试。 数据一般通过接口输入和输出，所以接口测试是白盒测试的第一步。每个接口可能有多个输入参数，每个参数有“典型值”、“边界值”、“异常值”之分，所以输入的组合数可能并不少。根据接口的定义，可以推断某种输入应当产生什么样的输出。输出包括函数的返回值和输出
数字电路测试向量自动生成技术 摘要 数字电路测试向量自动生成一直是电子测试领域关注的焦点，是开发电路板／ 模块测试程序的难点，也是困扰我军如何高效合理利用现有自动测试设备和开发测试程序组合软件构成具有实用性的故障诊断系统的关键点。 测试向量生成最关键的技术是测试向量实用化算法的实现，通过对G-F二值算 法的分析和研究，设计了一种新的方法和策略，采用正向敏化模式按有限回溯策略推导，凡在回溯次数内未能判明目标故障不可测的测试生成过程所产生的测试码都进行故障模拟。这种有限回溯策略加速测试生成，对提高系统效率起到了决定性的作用。在G-F算法确立正反向驱动经过各类功能块和反馈线的时帧变化的基础上， 把推导组合电路目标故障测试码的方法按迭代组合模型推广到同步时序电路，且用反向追踪中的时帧迭代实现迭代组合模型中的空间迭代。 通过对同步时序电路的分析和研究，结合数字电路的特点，建立其电路模型和 故障模型，生成了电路的器件库，并可对电路进行故障模拟，生成故障字典，生成的故障字典供测试系统使用。数字电路测试向量自动生成的实现主要以提高数字电路测试向量自动生成算法的通用性和效率为主，力争解决电路板的故障测试向量生成问题。 关键词：测试向量集自动生成电路板，自动测试设备测试程序集 故障模型故障字典 1绪论 1．1研究目的 1绪论 本课题主要针对数字电路测试程序组合(XPS，Test Program Set)开发过程中，人工分析电路结构，手工推导测试向量造成的开发难度大、周期长、质量无法评估的问题，开发出一套测试向量自动生成软件．该软件能自动生成测试向量、故障字典等数据，提供给测试设备使用。 1．2研究背景 在一些测试过程中，出现了数字电路测试程序开发难度大、周期长、质量无法 评估的问题，问题的根本在于需要人工进行分析电路，手工生成测试激励、响应数据，诊断信息完全根据测试开发人员的经验编制。在此背景下迫切需要研制一套数字电路自动测试向量生成软件来代替人工分析方法，自动生成测试所需的数据，降低测试程序开发难度，提高开发速度与质量，最大限度发挥测试系统的效能，最终提高军队的战斗保障力。 1．3国内外研究现状 现代战争发生突然，战场情况瞬息万变，战争环境条件更加复杂严酷，机动性 及快速反应能力要求高，这一切都更加迫切要求在装备发生故障时能迅速检测、隔离故障，及时修复，使战斗力保持和再生。同时，现代战争投入大量复杂的电子装备或含有电子系统的装备，而自动测试设备(ATE，Automatic Test Equipment)技术的高度发展，为满足迅速检测、隔离、修复，使战斗力很快再生提供了技术保证，现
1.火炮系统式样内容：火炮系统定型试验，一般分为基地定型试验（主要为技术试验和环境试验）和部队使用试验（寒区部队使用试验和热区部队使用试验）两个阶段进行。 2.火炮系统射击参数测试任务及内容： 任务就是选用或研制合适的传感器，配用满足要求的放大器和记录仪器，通过对火炮系统设计现象的测试，给出完整精确的参数数据和曲线。 内容：1）内弹道参数测试2）反后坐装置参数测试3）结构参数测试 3.直接测量：被测量直接与标准量进行比较，或者用预先标定好的测量仪器或测量设备进行测量，不需要对所获取数值进行运算而直接得到被测量值大小的方法。例如，用直尺测量长度，用水银温度计测温，用万用表测电压电流电阻值等。 4.间接测量：被测量的数值不能直接由测量设备获得，而是通过直接测量其他物理量，而后根据一定的函数关系计算出被测物理量大小的测量方法。例如，弹丸飞行速度的测量，通常是测量弹丸飞行过某段距离x的时间t，利用公式v=x/t计算出弹丸飞行过x距离的平均速度v的大小。 5.火炮系统的特点：高温高压高速瞬时性 6.火炮系统测试的特点：1）测试工作条件差2）瞬时动态测试3）要求同步测试 1 .火炮测试就是测量火炮在使用过程中各物理量和参数的变化情况。通常利用测量装置或仪器，把变化的物理量转换成相应的信号，使之便于测量、分析和处理。 2.信号分类：1）有用信号和无用信号2）连续信号和离散信号3）确定性信号和随机信号 3.信号分析就是采用各种物理或数学的方法从信号中提取有用信息的过程。 4.一般非电量测试系统组成：被测对象、试验装置、传感器、中间变换电路、信号分析仪器、显示记录仪器和标定装置等。 5.测试系统的特性 在被测物理量不变或变化极慢的情况下，可以定义一组与运动微分方程无关的参数来描述测试系统的特性，这组参数称为静态参数。静态参数表征测试系统的静态特性。在被测物理量快速变化的情况下，就必须用测试系统的运动微分方程来描述其输入与输出间的动态关系，基于这种动态关系上的特性参数，称为动态参数。动态参数表征测试系统的动态特性。 第三章 1.时域分析：直接观测或记录的信号一般是以时间作为自变量的信号表达，称为信号的时域描述。目的：在以时间为自变量的坐标平面内求信号的特征参数及信号波形在不同时刻的相似性和关联性。 2.频域分析：描述信号的自变量若是频率，则称其为信号的频域描述，有频谱函数、频谱密度函数、功率谱函数、频率响应函数等表达方式。在频域内求取信号的特征参数以掌握信号性质的过程就是频域分析，也称频谱分析。 目的：把复杂的时间信号，经傅里叶变换获得信号的频率构成各谐波幅值和相位信息。 通过频谱分析，一是可以了解到被测信号的频率构成，选择与其相适应的测试仪器或系统；二是可以从频率的角度了解和分析测试信号，获得测试信号所包含的更丰富的信息，更好的反映被测物理量的特征。 3.信号滤波：滤波器是一种选频装置，可使信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减其他频率成分。在测试中利用滤波器的这种选频作用，可滤除干扰噪声或进行频谱分析。 第四章 1.信号的传输形势： 1)有线传输：这是应用最普遍的形式。 2)无线传输：调制信号以电磁波的形式发射与接收。 3)光传输：是在发送方和接收方之间以光信号形态进行传输的技术。 4)基带传输：传输信号所占有的频带称为基本频带，简称基带，把输入的信号按原有的频带予以传输的方式称为基带式传输。可分为直接式电压传输、电流传输和平衡式传输。 5)直接式电压传输 6)平衡式传输 2.噪声：测量中来自测量系统内部和外部、影响测量装置或传输环节正常工作和测试结果的各种因素的总和，称为噪声。 3.噪声耦合：噪声信号进入接收电路或测量装置内的途径，称为噪声的耦合方式。主要有：静电电容耦合、电磁耦合、共阻抗耦合及漏电流耦合等。 4.测试系统的抗干扰技术:屏蔽技术、接地技术、浮置技术、平衡电路、滤波器、光电耦合器。屏蔽技术包括：静电屏蔽、电磁屏蔽、低频磁屏蔽、驱动屏蔽。 5.电阻应变仪：电阻应变仪主要是由测试电路和放大器等组成。测试电路将应变片的的电阻变化转换为电压或电流的变化，然后通过放大器将此微弱的电压或电流信号加以放大，以便于指示或记录。
太原理工大学计算机科学与技术学院 课程设计报告 课程名称：数字系统课程设计 系部：计算机科学与技术 专业班级：计科1002 学生姓名：王xx 指导教师：武 完成时间：2012年6月23日 报告成绩：
数字电子钟设计报告 一．设计要求 1、电子钟能够显示“时”、“分”、“秒”，（23时59分59秒）。 2、能实现对“时”、“分”、“秒”的校时。 3、自己设计可供数字电子钟使用的直流稳压电源。 小型直流稳压电源的设计要求： （1）输出电压可在5V到15V之间连续可调 （2）当电网电压在220V上下波动15%,输出电流在0~80mA范围内变化时，均可正常稳压，输出电压的变化不超过±0.3V。 （3）在保证正常稳压的前提下，尽量减小功率。 （4）具有过流保护功能。 （5）画出设计电路图，标出电路参数 （6）测试所设计电路的性能指标。 二．设计的作用、目的 数字系统课程设计是在学习了模拟电子技术、数字电子技术或电子技术课程之后进行的一个重要的实践环节，目的在于将模拟和数字这两部分课程的理论和实践联系起来，在老师的指导下对某一设计课题进行电路设计和实践。它对巩固所学课程的理论知识、培养学生运用所学知识解决实际问题的能力有着十分重要的作用，有利于启发学生的创新思维和提高学生的工程设计能力和实践动手能力。 1.培养学生根据需要选学参考书，查阅手册，图表和文献资料的自学能力，通过独立思考﹑深入钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。 2.通过实际电路方案的分析比较，设计计算﹑元件选取﹑安装调试等环节，初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。 3.掌握常用仪表的正确使用方法，学会简单电路的实验调试和整机指标测试方法，提高动手能力。 4.了解与课程有关的电子电路以及元器件工程技术规范，能按课程设计任务
WEB系统的相关测试技术 一、WEB测试的内容与目的 在很多时候都是把测试的目的定位与寻找软件的BUG和漏洞，测试人员需要做的事情就是找软件毛病，只要找出毛病就可以了，这样很容易带来一系列的问题。比如测试人员给某系统做完测试后，提交一份测试报告说“当使用某项功能时，重复执行某一项操作若干次以后系统出先死机”。对于测试人员来说，他已经完成了自己的任务，找出了BUG，但是，这样的测试报告对于开发人员和项目管理者却毫无用处。因为报告中并没有提到造成失败的原因。比如：硬件资源不足、网络问题、支撑软件参数设置错误还是应用开发问题等。 测试的目的是证伪，但不能片面理解为简单的找BUG。系统性的软件测试应该经历以下下四个步骤：、 1、测试人员详细描述发现的问题（BUG）。 2、测试人员详细描述是在什么情况下测试发现的问题，包括：测试的环境、输入的数据、发现问题 的类型、问题的严重程度等。 3、测试人员协同开发人员一起去分析问题原因，找出软件缺陷所在。 4、测试人员根据解决的情况进行分类汇总，以便日后进行软件设计的时候提供参考，避免以后出现 类似软件缺陷。 二、制定WEB测试计划 明确了测试目的之后，当开始针对一个WEB应用程序进行测试的时候，需要定制详细的测试计划，这样才能顺利的完成所有测试内容，计划总体归纳如下： 1、首先需要对被测的WEB应用程序需求进行分析，包括描述测试的目标和范围、所测试的目标要 实现什么样的功能等。 2、写出测试策略和方法（测试用例），包括测试的环境条件、测试的类型、测试开始的标准以及所 测试的功能。测试通过或不通过的标准、结束测试的条件（测试过程中遇到什么样的情况可以终 止测试）、下一次测试需要达到的要求等。 3、确定测试环境要求（包括软件盒硬件），选择匹配的测试软件。 4、详细描述你测试的细节，包括测试用例、错误等级、测试过程会出先的风险分析等。 三、测试的类型 WEBc测试的类型包括：内容测试、界面测试、功能测试、性能测试、兼容性测试、安全测试。其中内容、界面和兼容性方面的测试相对简单，与现在的系统测试判别方法类似。 WEB的功能测试与我们现在的软件测试区别不大，主要区别在于连接测试方面，数据的传递方面相对复杂。由于WEB软件都是采用B/S结构，客户端所需的服务都是由服务器提供的，所以主要是测试服务器上软件运行的性能。 WEB性能测试 WEB应用程序的测试包括客户端连接速度方面的测试和压力测试两方面。 1、链接速度测试 用户链接到Web应用系统的速度根据上网方式的变化而变化。当下载一个程序时，用户可以等较
第四章测试系统的特性 本章学习要求 1.建立测试系统的概念 2.了解测试系统特性对测量结果的影响 3.了解测试系统特性的测量方法 §4.1 测试系统概论 测试系统是执行测试任务的传感器、仪器和设备的总称。当测试的目的、要求不同时，所用的测试装置差别很大。简单的温度测试装置只需一个液柱式温度计，而较完整的动刚度测试系统，则仪器多且复杂。本章所指的测试装置可以小到传感器，大到整个测试系统。 在测量工作中，一般把研究对象和测量装置作为一个系统来看待。问题简化为处理输入量x(t)、系统传输特性h(t)和输出y(t)三者之间的关系。 图4.1-2 系统、输入和输出 1)当输入、输出能够测量时(已知)，可以通过它们推断系统的传输特性。 2)当系统特性已知，输出可测量，可以通过它们推断导致该输出的输入量。 3)如果输入和系统特性已知，则可以推断和估计系统的输出量。 4.1.1 对测试系统的基本要求 理想的测试系统应该具有单值的、确定的输入－输出关系。对于每一输入量都应该只有单一的输出量与之对应。知道其中一个量就可以确定另一个量。其中以输出和输入成线性关系最佳。许多实际测量装置无法在较大工作范围内满足线性要求，但可以在有效测量范围内近似满足线性测量关系要求。 4.1.2线性系统及其主要性质 若系统的输入x(t)和输出y(t)之间的关系可以用常系数线性微分方程来描述 a n y(n)(t)+a n-1y(n-1)(t)+…+a1y(1)(t)+a0y(0)(t) = b m x(m)(t)+b m-1x(m-1)(t)+b1x(1)(t)+b0x(0)(t)
其中a0，a1，…，an和b0，b1，…，bm均为常数，则称该系统为线性定常系统。一般在工程中使用的测试装置、设备都是线性定常系统。 线性定常系统有下面的一些重要性质： ☆叠加性 系统对各输入之和的输出等于各单个输入所得的输出之和，即 若 x1(t) → y1(t)，x2(t) → y2(t)。。 则 x1(t)±x2(t) → y1(t)±y2(t) ☆比例性 常数倍输入所得的输出等于原输入所得输出的常数倍，即 若 x(t) → y(t)。。 则 kx(t) → ky(t) ☆微分性 系统对原输入信号的微分等于原输出信号的微分，即 若 x(t) → y(t)。。 则 x’(t) → y’(t) ☆积分性 当初始条件为零时，系统对原输入信号的积分等于原输出信号的积分，即若 x(t) → y(t)。。 则∫x(t)dt →∫y(t)dt ☆频率保持性 若系统的输入为某一频率的谐波信号，则系统的稳态输出将为同一频率的谐波信号，即 若 x(t)=Acos(ωt+φx)。。 则 y(t)=Bcos(ωt+φy) 线性系统的这些主要特性，特别是符合叠加原理和频率保持性，在测量工作中具有重要作用。例如，在稳态正弦激振试验时，响应信号中只有与激励频率相同的成分才是由该激励引起的振动，而其它频率成分皆为干扰噪声，应予以剔除。 §4.2测试系统的静态响应特性
第1章软件测试概述 1.简述软件测试的意义。 解：随着计算机技术的迅速发展和广泛深入的应用，软件质量问题已成为开发和使用软件人员关注的焦点。而由于软件本身的特性，软件中的错误是不开避免的。不断改进的开发技术和工具只能减少错误的发生，但是却不可能完全避免错误。因此为了保证软件质量，必须对软件进行测试。软件测试是软件开发中必不可少的环节，是最有效的排除和防治软件缺陷的手段，是保证软件质量、提高软件可靠性的最重要手段。 2.什么是软件缺陷？它的表现形式有哪些？ 解：从产品内部看，软件缺陷是软件产品开发或维护过程中所存在的错误、毛病等各种问题；从外部看，软件缺陷是系统所需实现的某种功能的失效或违背。 它的表现形式主要有以下几种：（1）软件未达到产品说明书中已经标明的功能；（2）软件出现了产品说明书中指明不会出现的错误；（3）软件未达到产品说明书中虽未指出但应当达到的目标；（4）软件功能超出了产品说明书中指出的范围；（5）软件测试人员认为软件难以理解、不易使用，或者最终用户认为该软件使用效果不良。 3.简单分析软件缺陷产生的原因，其中那个阶段引入的缺陷最多，修复成本又最低？ 解：软件缺陷产生的主要原因有：需求规格说明错误；设计错误；程序代码有误；其他。其中在需求分析阶段引入的缺陷最多，修复的成本又最低。 4.当用户登录某网站购物完毕并退出后，忽然想查查购物时付账的总金额，于是按了浏览器左上角的“退回”按钮， 就又回到了退出前的网页，你认为该购物软件有缺陷吗？如果有，属于哪一类？ 解：有缺陷。其所属类别与软件产品说明书的要求有关。 5.什么是软件测试？简述其目的与原则。 解：软件测试是为了尽快尽早地发现在软件产品中所存在的各种软件缺陷而展开的贯穿整个软件开发生命周期，对软件产品（包括阶段性产品）进行验证和确认的活动过程。 测试目的：（1）证明：获取系统在可接受风险范围内可用的信心；尝试在非正常情况和条件下的功能和特性；保证一个工作产品是完整的并且可用或可被集成。（2）检测：发现缺陷、错误和系统不足；定义系统的能力和局限性；提供组件、工作产品和系统的质量信息。（3）预防：澄清系统的规格和性能；提供预防或减少可能制造错误的信息；在过程中尽早检测错误；确认问题和风险，并且提前确认解决这些问题和风险的途径。 测试过程中应注意和遵循的原则：（1）测试不是为了证明程序的正确性，而是为了证明程序不能工作。（2）测试应当有重点。（3）事先定义好产品的质量标准。（4）软件项目一启动，软件测试也就开始，而不是等到程序写完才开始进行测试。（5）穷举测试是不可能的。（6）第三方进行测试会更客观，更有效。（7）软件测试计划是做好软件测试工作的前提。（8）测试用例是设计出来的，不是写出来的。（9）对发现错误较多的程序段，应进行更深入的测试。（10）重视文档，妥善保存一切测试过程文档。 6.件测试阶段是如何划分的？ 解：软件测试的阶段划分为：规格说明书审查；系统和程序设计审查；单元测试；集成测试；确认测试；系统测试；验
对数字系统设计的认识 摘要：当今世界，电子技术飞速发展，新器件和新产品不断涌现，人类已进入数字化时代，数字技术已渗透到人类生活的 诸多领域,随着电子计算机技术的迅猛发展，计算机辅助设计技术深人人类经济生活的各个领域，电子CAD就是应用计算机辅助设计技术来进行电子产品的设计、开发、制造，现代数字系统设计内容非常广泛，系统功能日趋完善和智能化。基于网上设计的EDA技术，具有标准化的设计方法和设计语言，已经成为信息产业界的共同平台，成为数字系统设计的必然选择。 关键词：数字系统； EDA； CAD 当今世界，电子技术飞速发展，新器件和新产品 不断涌现，人类已进入数字化时代，数字技术已渗透到人类生活的诸多领域,随着电子计算机技术的迅猛发展，计算机辅助设计技术深人人类经济生活的各个领域，电子CAD就是应用计算机辅助设计技术来进行电子产品的设计、开发、制造，现代数字系统设计内容非常广泛，系统功能日趋完善和智能化。基于网上设计的EDA技术，具有标准化的设计方法和设计语言，已经成为信息产业界的共同平台，成为数字系统设计的必然选择。 1计算机辅助技术的分类 电子系统的设计，根据采用计算机辅助技术的介入程度，可以分为3类： 第一类是人工设计方法，这是一种传统的设计方法，从方案的提出到验证和修改均采用人工手段完成，尤其是系统的验证需要经过实际搭试电路来完成。因此这种方法花费大、效率低，制造周期长。 第二类人和计算机共同完成电子系统的设计，这就是早期的电子CAD方法。借助于计算机来完成数据处理、模拟评价、设计验证等部分工作，即借助于计算机，人们可以设计规模稍大的电子系统，设计阶段中的许多工作尚需人工来完成。 第三类设计方法称为电子设计自动化（Electronic Design Automation，简称 EDA）。电子系统的整个设计过程或大部分设计均由计算机来完成。因此可以说EDA是电于CAD发展的必然趋势，是电子CAD的高级阶段。本书所介绍的现代数字系统的设计就是采用EDA 技术进行设计。当然 ,这里的所谓 EDA主要是指数字系统的自动化设计,因为这一领域的软硬件方面的技术已比较成熟,应用的普及程度也已比较大。而模拟电子系统的EDA正在进入实用。此外,由于电子信息领域的全面数字化,基于EDA的数字系统的设计技术具有更大的应用市场和更紧迫的需求性。2现代电子系统设计领域中的EDA技术的作用现代电子系统设计领域中的EDA是随着计算机辅助设计技术的提高和可编程逻辑器件的出现应运而生并不断完善。可编程逻辑器件，特别是目前CPLD/FPGA 的广泛应用，为数字系统的设计带来极大的灵活性。由于该器件可以通过软件编程而对其硬件的结构和工作方式进行重构，使得硬件的设计可以如同软件设计那样方便快捷。这一切极大地改变了传统的数字系统设计方法、设计过程，乃至设计观念。 EDA技术就是以计算机为工具进行电子设计。现代的EDA软件平台已突破了早期仅能进行PCB版图设计，它集设计、仿真、测试于一体，配备了系统设计自动化的全部工具：配置了多种能兼用和混合使用的逻辑描述输入工具；同时还配置了高性能的逻辑综合、优化和仿真模拟工具。EDA技术借助于大规模集成的可编程逻辑器件PLD（Programmable Logic Device）和高效的设计软件，用户不仅可通过直接对芯片结构的设计实现多种数字逻辑系统功能，而且由于管脚定义的灵活性，大大减轻了电路图设计和电路板设计的工作量和难度；同时，这种基于可编程逻辑器件芯片的设计大大减少了系统芯片的数量，缩小了系统的体积，提高了系统的可靠性。如今只需一台计算机、一套EDA 软件和一片PLD芯片，就能在家中完成大规模集成电路和数字系统的设计。 目前大规模PLD系统正朝着为设计者提供系统内可再编程(或可再配置)的能力方向发展，即只要把器件插在系统电路板上，就随对其进行编程或再编程，这就为设计者进行电子系统设计和开发提供了可实现的最新手段。采用系统内可再编程的技术，使得系统内硬件的功能可以象软件一样地被编程来配置，从而可以使电子系统的设计和产品性能的改进及扩充变得十分简单。采用这种技术，对系统的设计、制造、测试和维护也产生了重大的影响，给样机设计、电路板调试、系统制造和系统升级带来革命性的变化。 页 1
测控系统技术报告——智能自定浇花器 姓名： 班级： 学号：
智能家用自动浇花器 1、背景及意义 (1)背景 目前，随着单片机编程自动控制技术的发展与日趋成熟，其应用领域极其广泛，自动浇花器也不例外。国内外学者研究的自动浇花器更是智能科技，同时市场上的浇花器产品也层出不穷。诸如自动湿控、温控、光控、太阳能植物浇灌系统、时控自动浇花系统、基于单片机的智能浇花系统设计等等。其中应用的控制技术、测试技术都达到了自动控制精确、测试精度高范围广的程度。 (2)意义 养花，可以丰富和调剂人们的文化生活，增添乐趣，陶冶性情，增进健康，使人们能在优美的环境中工作和学习，使生活更加美好。但是如果你外出一段时间不在家花儿会因为缺水而影响生长甚至导致死亡。为此，急需设计一款智能家用自动浇花器。它就可以实时检测在花儿缺水时自动给花儿浇水，到适宜的湿度时停止浇灌。从而解除了人们的后顾之忧和减轻了人工作业负担，也保证花儿健康成长。采用单片机编程、土壤湿度传感器检测土壤湿度反馈的方法对继电器的通断以及电磁阀开关进行自动控制，从而实现了花卉的自动浇灌。该系统实用方便实现简单成本低。 据调查显示：绝大部分人都会在工作学习之余在家里养花；如果一个人住，平时又比较忙，约有50%人觉得照料家里的花草有点麻烦，40%的人觉得照料家里的花草确实麻烦；有一半以上的人担心在出差的时候家里的花草盆栽会因缺水而枯死；如果有可以自动给盆栽浇水的装置，很多热爱养花的人士还是很乐意为家里购置一台这样的装备；
2、总体方案设计（主要介绍根据湿度浇花的设计） (1) 提出问题 浇花方式、土壤湿度的检测、电磁阀的控制。 (2) 解决方法 浇花器设置为两种方式，一种是定时定量浇花，一种是根据湿度浇花。通过按键控制或者红外遥控确定采用哪种方式浇花。 如果定时定量浇花，就在规定的时间开始浇花，按照设置浇花时间的长短进行浇花；如果根据湿度浇花，采用土壤湿度传感器检测湿度，单片机编程控制方法控制继电器从而控制电磁阀。 (3)方案设计 a.根据湿度浇花 原理优点缺点 方案一由温、湿度、 土壤湿度、光照强 度采集、时间显 示、浇水组成。实 现全天性的对植 物周围环境的温 度、湿度、光照强 度信息采集，从而 综合判断出是否 需要浇水最终由 单片机控制电磁 阀的开断来实现 浇水。 该系统功能 全面，浇花要求更 加完美，达到了综 合因素考虑再决 定的自动控制。 结构复杂，对 各个元器件特别 是传感器精度要 求高，各个程序间 难以实现协调；成 本相对较高。 方案二采用单片机 编程、土壤湿度传 感器检测土壤湿 度反馈的方法对 继电器的通断以 及电磁阀开关进 行自动控制，从而 实现了花卉的自 动浇灌。 该系统电路 简单，实现方便， 可靠度高，可以达 到自动浇花的目 的，且具有可外扩 展性；成本低。 功能单一 仍需完善 结论综上比较，以及考虑实际要求，选择方案二