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《电子系统设计》实验教学大纲课程名称：电子系统设计(Electronices system design)课程编号: 3010212950课程类型: 必修课学分/总学时：3.5/66 [[理论课学时：48；实验课学时：18]适用对象: 电子信息科学与技术、电子信息工程专业的本科生先修课程：《单片机原理及应用》、《模拟电子技术》和《数字电子技术》及其它有关知识。
一、课程设置目的要求:通过《电子系统设计》实验,使学生加深对电子系统的设计的基本方法和基础理论的理解，能够利用模拟电子技术、数字电子技术以及单片机原理及应用等课程的知识，通过电子技术等方面的基本方法和基本技能的训练,在本课程的指导下，设计一些简单综合性电子系统，为培养学生的创新、创业能力打下坚实的基础。
本课程的教学过程中采用了基于任务的教学模式，整个实验内容将围绕一个综合课题进行。
本大纲中将指定四个综合课题为综合实验任务，学生在实验开始前需选择一个课题，做为实验目标。
每4个学生结合为一个课题组，组内进行分工，确定每人的工作任务。
综合课题如下：1、自动寻迹小车的设计；2、程控增益放大器的设计；3、温度报警装置的设计；4、数控直流稳压电源的设计。
二、实验项目汇总表：本实验分为6个实验单元,每个实验单元3学时。
前3个单元为基本单元模块实验，后3个为综合课题实现。
实验安排表如下：三、实验内容：实验一光电及控制实验[实验目的]1、了解光耦、红外检测、继电器等单元电路的工作原理；2、掌握以上部件在电子系统中的作用和电路连接关系；3、掌握ST89C51单片机在光电检测及控制中的软硬件设计方法，能够将其应用在电子系统中。
[实验内容]1、认识ST89C51单片机及开发系统的结构。
2、掌握ST89C51串口调试及程序下载烧写的方法。
3、掌握以上部件的参数的计算和设计方法，并通过C51编写相应程序调试。
[实验仪器]1、电子系统综合实训实验箱2、仿真器（EASYPROBE） 1只3、PC机 1台实验二液晶显示器实验[实验目的]1、了解液晶显示器的工作原理；2、掌握液晶显示器在电子系统中的作用和电路连接关系；3、掌握ST89C51单片机在液晶显示器的控制中的软硬件设计方法，能够将其应用在电子系统中。
电子系统设计实验报告电子系统设计实验报告引言：电子系统设计是现代科技领域中非常重要的一部分，它涉及到电子元件、电路设计、信号处理等多个方面的知识。
本次实验旨在通过设计一个简单的电子系统来加深对电子系统设计的理解和掌握。
实验目的：本次实验的目的是设计一个基于Arduino的温度监测系统。
通过该系统，能够实时监测环境温度并将数据显示在LCD屏幕上。
实验器材：1. Arduino开发板2. 温度传感器3. LCD显示屏4. 连接线等实验步骤：1. 首先，将温度传感器与Arduino开发板连接。
将传感器的VCC引脚连接到5V引脚，GND引脚连接到GND引脚，将信号引脚连接到Arduino的A0引脚。
2. 接下来，连接LCD显示屏。
将显示屏的VCC引脚连接到5V引脚，GND引脚连接到GND引脚，将SDA引脚连接到A4引脚，SCL引脚连接到A5引脚。
3. 在Arduino开发环境中编写代码。
首先，需要包含所需的库文件，如LiquidCrystal_I2C库和Wire库。
然后，定义温度传感器引脚和LCD显示屏的相关参数。
接着，在setup函数中初始化LCD显示屏，并设置显示屏的列数和行数。
在loop函数中，通过调用温度传感器库函数获取环境温度，并将其显示在LCD屏幕上。
4. 将Arduino开发板与电脑连接，并上传代码到开发板上。
5. 实验完成后，观察LCD屏幕上的温度显示，确保温度监测系统正常工作。
实验结果：经过实验，我们成功设计并实现了一个基于Arduino的温度监测系统。
该系统能够准确地测量环境温度，并将数据实时显示在LCD屏幕上。
通过该系统，我们可以方便地监测环境温度的变化。
实验总结：通过本次实验，我们对电子系统设计有了更深入的了解。
我们学会了如何使用Arduino开发板和相关传感器进行电子系统的设计。
同时，我们也掌握了如何编写代码并将其上传到开发板上。
这些技能对于今后从事电子系统设计工作将非常有帮助。
电子系统综合设计任务书1.适用班级：2008级通信工程专业2.设计题目与要求：2.1.设计题目1：数字式射频测试信号发生器2.1.1.任务使用FPGA、单片机和射频模块设计一个多功能射频测试信号发生器。
2.1.2.基本设计要求①、产生单音信号，射频输出频率范围：2.4GHz～2.6GHz；具有频率设置并且显示功能，频率步进1MHz；输出射频功率：-30dbm～10dbm；无杂散动态范围60dB。
②、产生双音信号，频率范围、步进和功率同单音信号，双音频率间隔可调，步进100kHz。
③、产生正交信号，频率范围、步进和功率同单音信号。
④、设计基带信号源，输出可选，包括01交替，伪随机码以及其它自定义信号,码速10kbps －2Mbps可调。
⑤、产生幅度调制(AM)信号：调制度m a可在10%～100%之间程控调节，步进量10%，正弦调制信号频率1kHz-1MHz。
⑥、使用单片机通过SPI接口协议与FPGA接口，然后使用PC机通过串口与单片机通信并控制信号发生器的各种参数。
2.1.3.扩展设计要求①、产生BPSK/DBPSK信号：在中频3MHz进行二进制键控，二进制基带序列码速率为1Mbps。
②、将输入基带序列进行CRC、交织和纠错编码处理（（7、3）汉明码/（7、4）循环码/（2、1、3）卷积编码可选）。
③、设计一个归一化带宽0.125、滚降系数0.25、群时延为8的8倍内插根号升余弦滤波器，对输入的基带序列进行滤波处理，然后再产生BPSK/DBPSK信号。
④、产生QPSK/DQPSK信号，在中频3MHz进行QPSK/DQPSK调制，符号速率为1Mbps。
⑤、产生FSK、ASK信号，参数自行设定。
⑥、其它。
2.2.设计题目2：等精度频率计设计2.2.1.任务使用单片机与EDA技术设计一个等精度频率测试仪，对输入脉冲进行精确测频。
2.2.2.基本设计要求①、使用FPGA设计可控计数系统。
②、设计单片机程序，控制FPGA计数器工作，将结果读出并计算测量结果。
一、实训背景随着科技的飞速发展，电子技术在各个领域的应用日益广泛。
为了提高学生的实践能力和工程素养，我校物理与电子工程学院特举办电子系统综合实训活动。
本次实训旨在通过模拟真实企业级项目，让学生在掌握理论知识的基础上，锻炼实际操作技能，提升职业素质。
二、实训目的1. 使学生掌握电子系统设计的基本流程和方法。
2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
3. 提高学生的团队协作和沟通能力。
4. 增强学生对电子行业发展趋势的认识。
三、实训内容本次实训主要包括以下内容：1. 项目介绍：邀请企业工程师介绍两个项目：基于虚拟仿真软件的数字农业数字孪生平台和基于STM32的四足机器人项目。
2. 理论学习：学习单片机原理、软件编程方法、电子行业基本工具等知识。
3. 项目实施：以项目小组形式，模拟企业一线研发项目，进行任务驱动、项目化教学。
4. 作品展示与答辩：企业工程师和校内指导教师组成专家组，对学生的作品进行现场答辩和点评。
四、实训过程1. 项目分组：将144名学生分为若干个项目小组，每个小组由5-6人组成。
2. 项目讨论：各小组根据项目要求，进行项目讨论，明确项目目标、任务分工、时间安排等。
3. 理论学习与实践操作：在导师的指导下，学习相关理论知识，并利用仿真软件和实际硬件进行实践操作。
4. 项目实施：各小组按照项目要求，完成项目设计和制作。
5. 作品展示与答辩：各小组向专家组展示作品，并进行现场答辩。
五、实训成果1. 项目成果：各小组成功完成了基于虚拟仿真软件的数字农业数字孪生平台和基于STM32的四足机器人项目。
2. 技能提升：学生在实训过程中，掌握了单片机原理、软件编程方法、电子行业基本工具等知识，提高了实际操作技能。
3. 团队协作与沟通：学生在实训过程中，学会了与他人合作，提高了团队协作和沟通能力。
六、实训总结1. 实训效果显著：本次实训活动取得了圆满成功，达到了预期目标。
2. 学生受益匪浅：学生在实训过程中，不仅掌握了理论知识，还提高了实际操作技能，为今后的学习和工作打下了坚实基础。
电子系统综合设计与实践蜂鸣器乐曲演奏院（系）名称信息工程学院电子与通信工程系专业名称14通信工程设备学生姓名郑军强1301100094 王龙龙1301100080李帅指导教师石钦亮2016年12 月1日模拟风扇控制系统摘要电风扇简称电扇，香港称为风扇，日本及韩国称为扇风机，是一种利用电动机驱动扇叶旋转，来达到使空气加速流通的家用电器，主要用于清凉解暑和流通空气。
广泛用于家庭、办公室、商店、医院和宾馆等场所。
1882年，美国纽约的克罗卡日卡齐斯发动机厂的主任技师休伊•斯卡茨•霍伊拉，最早发明了商品化的电风扇。
如今的电风扇已一改人们印象中的传统形象，在外观和功能上都更追求个性化，而电脑控制、自然风、睡眠风、负离子功能等这些本属于空调器的功能，也被众多的电风扇厂家采用，并增加了照明、驱蚊等更多的实用功能。
这些外观不拘一格并且功能多样的产品，预示了整个电风扇行业的发展趋势。
其主要原因：一是风扇和空调的降温效果不同——空调有强大的制冷功能，可以快速有效地降低环境温度，但电风扇的风更温和，更加适合老人儿童和体质较弱的人使用；二是电风扇有价格优势，价格低廉而且相对省电，安装和使用都非常简单。
关键词：STC89S51，直流电机，数码管，138译码器等.目录引言 (4)1、系统方案 (4)2、设计任务及要求 (5)1、工作模式 (5)2、数码管显示 (5)3、按键控制 (6)3.1 S4控制风扇工作模式 (6)3.2 S5定时器 (7)3.3 S6 停止 (9)3、重点、难点 (9)4.结束语 (9)参考文献 (10)引言电风扇是一种利用电动机驱动扇叶旋转，来达到时空气加速流通的家用电器，主要用于清凉解暑和流通空气，广泛用于家庭，办公室，商店，医院等场所。
如今的电风扇也一改人们印象中的传统形象，在外观和功能上都更追求个性化，人性化，也增加了照明，驱蚊等更多的实用功能。
电风扇曾一度被认为是空调产品冲击下的淘汰品，其实并非如此，家用电风扇并没有随着空调的普及而消失于市场，近年来反而出现了市场销售复苏的趋势。
《电子系统综合实验》实验指导书《电子系统综合实验》实验指导书实验一软件练习一、实验目的1、掌握SYSTEMVIEW动态仿真软件的基本特点、运行环境、安装方法及软件各组成部分功能。
2、熟悉SYSTEMVIEW软件的主窗口、菜单栏、工具栏中各图标的详细功能。
二、预习要求1、概述SYSTEMVIEW是一个信号级的系统仿真软件，主要用于电路与通信系统的设计、仿真，能满足从数字信号处理、滤波器设计到复杂的通信系统等不同层次的设计和仿真要求。
SYSTEMVIEW借助大家熟悉的WINDOWS窗口环境，以模块化和交互式的界面，为用户提供了一个嵌入式的分析引擎。
使用SYSTEMVIEW时，用户只要关心项目的设计思想和过程，用鼠标即可完成复杂系统的建模、设计和测试。
2、软件特点①能仿真大量的应用系统②快速方便的动态系统设计和仿真③在报告中方便地加入SYSTEMVIEW结论④提供基于组织结构图方式的设计⑤多速率系统和并行系统⑥完备的滤波器和线性系统的设计⑦先进的信号分析和数据块处理⑧可扩展性和完善的自我诊断功能。
3、系统运行环境系统的运行环境包括：系统主窗口、工具条、系统菜单栏、图符库、分析窗口、接收计算器等。
三、实验使用设备清单SYSTEMVIEW是基于WINDOWS环境的应用软件，它对硬件的性能适中，在CPU 为486，16MB以上内存的普通PC上就能运行。
1SYSTEMVIEW安装软件包、硬件狗。
四、实验内容与步骤实验内容：学习使用SYSTEMVIEW动态系统仿真软件，掌握该软件主窗口构成，分析窗口和接收计算器等各菜单项、各工具栏的详细功能。
掌握各图符库的组成。
实验步骤：1、启动SYSTEMVIEW软件。
2、系统主窗口如下图1.1所示：图1.1 系统主窗口界面3、借助软件附带的帮助文件查阅相关功能内容。
4、在主窗口中构造一个简单系统进行编辑、修改、删除等操作进一步理解各菜单及工具栏功能。
五、实验报告要求①对主要的菜单项、工具栏及各种图符库的详细内容进行注释，写在实验报告中。
电子系统设计综合实验指导书（选择以下项目中的一项作为综合实验项目）。
项目一等精度频率计一、课程设计目的1、进一步熟悉QuartusⅡ的软件使用方法，熟悉keil软件使用；2、熟悉单片机与可编程逻辑器件的开发流程及硬件测试方法；3、掌握等精度频率计设计的基本原理。
4、掌握独立系统设计及调试方法，提高系统设计能力。
二、设计任务利用单片机与FPGA设计一款等精度频率计，待测脉冲的检测及计数部分由FPGA实现，FPGA的计数结果送由单片机进行计算，并将最终频率结果显示在数码管上。
要求该频率计具有较高的测量精度，且在整个频率区域能保持恒定的测试精度，具体指标如下：a）具有频率测试功能：测频范围100Hz~5MHz。
测频精度：相对误差恒为基准频率的万分之一。
b）具有脉宽测试功能：测试范围10μs~1s，测试精度：0.1μs。
c）具有占空比测试功能：测试精度1%~99%。
d）具有相位测试功能。
（注：任务a为基本要求，任务b、c、d为提高要求）三、基本原理基于传统测频原理的频率计的测量精度将随被测信号频率的下降而降低，在实用中有较大的局限性，而等精度频率计不但具有较高的测量精度，而且在整个频率区域能保持恒定的测试精度。
3.1 等精度测频原理等精度频率计主控结构如图1所示。
图 1 等精度频率计主控结构 测频计测控时序如图2所示。
图 2 频率计测控时序预置门控信号CL 选择为0.1~1s 之间（通过测试实验得出结论：CL 在这个范围内选择时间宽度对测频精度几乎没有影响）。
BZH 和TF 分别是2个高速计数器，BZH 对标准频率信号（频率为Fs ）进行计数，设计数结果为Ns ；TF 对被测信号（频率为Fx ）进行计数，计数结果为Nx ，则有MUX64-8模块并不是必须的，可根据实际设计进行取舍。
分析测频计测控时序，着重分析START 的作用，完成等精度频率计设计。
3.2 FPGA 模块FPGA 模块所要完成的功能如图1所示，由于单片机的速度慢，不能直接测量高频信号，所以使用高速FPGA 为测频核心。
电子系统综合设计实验报告所选课题:±15V直流双路可调电源学院:信息科学与工程学院专业班级:学号:学生姓名:指导教师:2016年06月摘要本次设计本来是要做±15V直流双路可调电源的，但由于买不到规格为±18V 的变压器，只有±15V大小的变压器，所以最后输出结果会较原本预期要小。
本设计主要采用三端稳压电路设计直流稳压电源来达到双路可调的要求。
最后实物模型的输出电压在±13左右波动。
1、任务需求⑴有+15V和-15V两路输出，误差不超过上下1.5V。
（但在本次设计中，没有所需变压器，所以只能到±12.5V）⑵在保证正常稳压的前提下，尽量减小功效。
⑶做出实物并且可调满足需求2、提出方案直流可变稳压电源一般由整流变压器，整流电路，滤波器和稳压环节组成如下图a所示。
⑴单相桥式整流作用之后的输出波形图如下：⑵电容滤波作用之后的输出波形图如下：⑶可调式三端集成稳压器是指输出电压可以连续调节的稳压器，有输出正电压的LM317三端稳压器；有输出负电压的LM337三端稳压器。
在可调式三端集成稳压器中，稳压器的三个端是指输入端、输出端和调节端。
LM317的引脚图如下图所示：（LM337的2和3引脚作用与317相反）3、详细电路图：因为大容量电解电容C1,C2有一定的绕制电感分布电感，易引起自激振荡，形成高频干扰，所以稳压器的输入、输出端常 并入瓷介质小容量电容C5,C6,C7,C8用来抵消电感效应，抑制高频干扰。
参数计算： 滤波电容计算：变压器的次级线圈电压为15V ，当输出电流为0.5A 时，我们可以求得电路的负载为I =U /R=34Ω时，我们可以根据滤波电容的计算公式: C=т/R,来求滤波电容的取值范围，其中在电路频率为50HZ 的情况下，T 为20ms 则电容的取值范围大于600uF ，保险起见我们可以取标准值为2200uF 额定电压为50V的点解电容。
《电子技术综合实验》指导书电子实验教学基地编华北电力大学二00七年四月目录电子技术综合设计概述 (2)任务书 (4)课题一移位寄存器型彩灯控制器 (6)课题二智力竞赛抢答器 (10)课题三电子拔河游戏机 (11)课题四交通信号灯控制器 (12)课题五数字电子钟（软件设计） (14)课题六电子密码锁 (16)课题七电子秒表 (18)课题八数字电子钟的设计、安装与调试（硬件设计） (20)附录：综合实验报告格式 (25)电子技术综合设计概述综合电子技术设计是电子技术课程的综合实践教学环节，既涉及到许多理论知识（总体方案设计与方法），又涉及到许多实践知识与技能（安装、调试与测量技术）。
通过学生独立进行某一课题的设计、安装和调试来完成，因此它是对学生电子技术课程学习的综合性训练。
随着电子技术的迅速发展，电子电路的应用日益广泛，由电子电路组成的控制系统、测量系统、通信系统等电子技术产品已经深入到各个领域，电子电路的设计越来越显示出其实用性和重要性。
一、电子技术综合设计的基本要求1、能够根据设计任务和指标要求，综合运用电子技术课程中所学到的理论知识与实践技能独立完成一个设计课题。
2、根据课题需要选学参考书籍，查阅手册、图表等有关文献资料。
要求通过独立思考、深入钻研课程设计中所遇到的问题，培养自己分析、解决问题的能力。
3、进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选用的原则。
4、学会电子电路的安装与调试技能，掌握常用仪器设备的正确使用方法。
利用“观察、判断、实验、再判断”的基本方法，解决实验中出现的问题。
5、学会撰写课程设计总结报告。
6、通过课程设计，逐步形成严肃认真、一丝不苟、实事的工作作风和科学态度，培养学生树立一定的生产观点、经济观点和全局观点。
要求学生在设计过程中，坚持勤俭节约的原则，从现有条件出发，力争少损坏元件。
7、在课程设计过程中，要做到爱护公物、遵守纪律、团结协作、注意安全。
二、电子技术综合设计的方法与步骤在科研和生产实践中，电子系统设计的最终目标是做出生产样机或定型产品。
《电子系统设计》学生指导书（2012–2013–2版）供学生参考使用第1部分《电子系统设计》概述1.1 实训目的随着大规模集成电路和电子计算机的迅速发展，电子系统设计方法发生了根本性变革。
以电子计算机辅助分析与设计为基础的电子电路设计自动化技术已广泛用于电子系统的设计中。
1.2 实训内容内容1：可编程逻辑器件开发与电子系统设计内容2：单片机开发与电子系统设计内容3：电子电路功能分析（* 选作）1.3 实训软件环境（1）Altera公司可编程逻辑器件集成开发环境：Quartus II（2）单片机C51集成开发环境：Keil μVision2（3）电子电路功能分析软件：Multisim（*）1.4 实训参考资料（1）《电子系统设计》李金平等编著电子工业出版社（2）《FPGA设计基础》王传新编著高等教育出版社（3）有关VHDL语言编程设计书籍（4）有关Keil μVision2单片机C51语言编程设计书籍（实训期间必备一本相关参考书）1.5 实训总评成绩说明总评成绩（满分100）＝平时成绩（40％）＋设计报告成绩（20％）＋系统设计考核成绩（40％）第2部分系统可编程技术概述（参见《FPGA设计基础》P5）2.1 可编程逻辑器件基本原理2.2 高密度系统可编程逻辑器件概述2.3 Altera可编程逻辑器件开发软件概述第3部分可编程逻辑器件开发方法1–硬件描述语言（参见《FPGA设计基础》P23）【示例】利用Altera公司Quartus II软件，并采用VHDL硬件描述语言设计方法，设计一个带异步清零十进制计数器。
3.1 VHDL硬件描述语言概述（参见《FPGA设计基础》P23）3.2 创建工程（参见《FPGA设计基础》P23）3.3 输入源文件（参见《FPGA设计基础》P20）3.4 综合分析（参见《FPGA设计基础》P26）3.5 逻辑功能仿真分析（参见《FPGA设计基础》P28）3.6 生成RTL电路（参见《FPGA设计基础》P35）3.8 锁定引脚（操作过程参见《FPGA设计基础》P36，掌宇下载板引脚号配置如下）3.9 编程下载（操作过程参见《FPGA设计基础》P38，因掌宇下载板系统时钟50MHz，需修改程序，添加分频语句）第4部分可编程逻辑器件开发方法2–原理图（*选作）4.1 基本设计流程（参见《FPGA设计基础》P49）【示例】利用Altera公司Quartus II软件，并采用图形设计方法，设计1位半加器单元电路。
数字系统综合设计指导书电子信息工程教研室辽宁工业大学2008-5-24目录第一章 MAX + PLUS Ⅱ入门 (3)第二章数字系统综合设计 (32)实验一３-８译码器的设计 (32)实验二组合电路实验 (48)实验三触发器功能模拟 (50)实验四扫描显示电路的驱动 (54)实验五计数器及时序电路 (56)第一章 MAX + PLUS Ⅱ入门在这一章中，首先用最简单的实例介绍使用MAX + PLUS Ⅱ软件的全过程。
进入Windows 98 后，双击MAX + PLUS Ⅱ图标，屏幕如图1.1所示。
图1.1 MAX + PLUS Ⅱ管理器1.1原理图输入原理图输入的操作步骤如下：（1）建立第一个项目，单击图1.2中的File菜单图1.2建立新项目的屏幕将鼠标移到Project选项后，单击Name 选项，屏幕如图1.3所示。
在Project Name的输入编辑框中键入inv后，单击OK按钮，屏幕如图1.1所示；图1.3指定项目名的屏幕（2）在图1.2中单击File菜单后，单击New选项，屏幕如图1.4所示；图1.4选取文件类型屏幕（3）在图1.4中选择Graphic Edittor file (既其左边出现小黑圆点)，单击OK按钮后，便进入到MAX + PLUS Ⅱ的图形编辑器，如图1.5所示；图1.5空白的图形编辑器（4）在图1.5的空白处双击鼠标左键，屏幕如图1.6所示；图1.6选择元件符号屏幕（5）在图1.6的Symbol Name 输入编辑框中键入NOT后，单击OK按钮。
此时可以看到光标上粘着被选的符号，将其移动的合适的位置单击鼠标左键，使其固定；（6）重复（4）、（5）两步，给图中放置一个input和output符号，如图1.7所示；图1.7放置了所有元件符号的屏幕（7）在图1.7中，将光标移到input右侧待连线处单击鼠标左键后，再移动光标到反相器的左侧单击鼠标左键，既可看到在input和反相器之间有一条线生成；（8）重复（7）的方法，将反相器和output 连接起来，完成所有连线的电路如图1.8所示；（9）在图1.8中，双击input-name使其衬底变黑后，再键入A，即命名该输入信号名为A，用相同的方法将输出信号命名为B；图1.8完成全部连线的屏幕（10）在图1.8中单击存文件按钮，屏幕如图1.9所示；图1.9欲保存文件前的屏幕（11）在图1.9中，检查File Name 的文本编辑框为inv.gdf （因为项目名为inv，故在缺省情况下，均是在项目名加不同的扩展名）；（12）在图1.9中，单击OK按钮，屏幕如图1.8所示；（13）在图1.8中，单击编译器按钮（水平工具条左数第11个），屏幕如图1.10所示；（14）在图1.10中，单击Processing菜单，查看Timing SNF Extractor 选项，使其不被选中（既该行前无对号），处理完后，再回到图1.10的环境下；图1.10编译器屏幕（15）图1.10中，单击Assign/Device菜单，屏幕如图1.11所示；图1.11选择待编程芯片屏幕（16）完成如图1.11所示的选择后，单击OK按钮，再次回到图1.10的环境下；（17）在图1.10中，单击Start按钮后，计算机开始处理数据，其进度情况用一水平红线表示，结束后屏幕如图1.12所示；（18）在图1.12中，如果有“0 error”和“0 warning”字符出现，则表示编译完全通过，单击确定（OK）按钮后，屏幕显示如图1.10所示；（19）退出编译窗口，既在图1.10中单击“X”，屏幕显示如图1.8所示；图1.12完成编译后的屏幕（20）在图1.8中单击芯片编程按钮，屏幕显示如图1.13所示，若与图1.13所示不同，单击JTAG菜单，使所有选项前均无对号后，单击Option 菜单，进入Hardware Setup选项中做适当设置，无误后进行下一步；图1.13对芯片编程屏幕（21）在图1.13，单击Program 按钮（注意必须给正常供电实验板，既实验板上的电源指示灯点亮），编程期间实验板上的编程指示灯点亮，屏幕上的红色进度条不断地向右移动，编程完成后，屏幕如图1.14所示；图1.14编程完成的屏幕（22）在图1.14，单击OK按钮后，关闭编程窗口，既单击“X”，屏幕如图1.8所示；（23）在图1.8，单击层次显示器按钮，屏幕如图1.15所示；图1.15层次结构屏幕（24）在图1.15中，双击fit 图标，并适当移动垂直行条，屏幕如图1.16所示；图1.16芯片配置的屏幕（25）在图1.16中，信号A被自动分配为2脚，信号B被自动分配为17脚；（26）验证其逻辑功能。
可编辑修改精选全文完整版实验教学部分课内实验实验一测量放大电路（前端）一、实验目的1、自行设计与制作一个测量放大器，实现对弱信号的放大。
2、掌握微弱信号放大电路的原理与制作方法；3、在老师的指导下，学会自主完成设计与制作。
二、实验性能要求1、差模电压放大倍数A ud=1～500可调；2、差模输入电阻≥10MΩ；3、最大输出电压为±10V；4、共模抑制比K CMR≥105三、预习内容1、如何来测量放大器输入电阻？2、推导出输出U O和U1、U2的关系表达式？3、电路图图1-1可做那些改进？四、实验内容1、测量放大器的输入电阻：直接测量法和分压测量法。
2、共模放大倍数的测量改变电位器RW的数值，观看对共模输出的影响。
3、差模放大倍数的测量①调节RW的值，使得电压放大倍数A ud为10，记下此时RW的阻值并完成下列表格。
ud表格。
五、实验报告要求1、根据实验结果，整理实验数据，计算出共模抑制比K CMR；2、将实验过程中测得的电位器RW阻值代入U O和U1、U2的关系表达式，验证一下差模放大倍数理论值。
3、如果在测量差模放大倍数的操作中，输入为正弦波信号，该怎样测量？应注意哪些问题？实验二电压/频率转换电路一、实验目的理解压控振荡器（VCO）的原理和含义。
按照图2-1连接电路，该图实际上就是锯齿波发生电路，只不过这里是通过改变输入电压Vi的大小来改变波形频率，从而将电压量转换成频率参量。
二、预习内容1、指出图2-1中电容C的充电和放电回路。
2、定性分析用可调电压Vi改变Vo频率的工作原理，并推导出输出频率的表达式。
3、电阻R2、R4、R5和C的数值如图2-1中所示，求输出信号幅值为多少？当输入电压值为3V，输出频率为多少？4、改变稳压管的稳压值对电路会有何影响？图2-1 电压/频率转换电路三、实验内容按图2-1接线，用示波器监视V o波形。
按表2-1内容，测量电压——频率转换关系。
可先用示波器测量周期，然后再换算成频率。
河南机电高等专科学校电子系统设计技能实训报告系部：电子通信工程系专业：电子信息工程班级：电信082学生姓名：学号：2011年 06月 17号实训任务书1．时间：2011年06月2. 实训单位：河南机电高等专科学校3. 实训目的：熟悉电子产品设计制作及程序编写的全过程4. 实训任务：①回顾电路图绘制软件的相关常识及其特点；②熟悉电路图绘制软件的使用方法；③用Protel软件绘制电路原理图；④在Protel软件环境中自定义库元件；⑤熟练掌握电路板布局布线规则的设置方法；⑥会熟练使用Protel软件生成实用的电路板图；⑦制作出电子产品，并要求会调试、检修；⑧编写程序，实现相应的功能；⑨作好实习笔记，对自己所发现的疑难问题及时请教解决；○10参考相关的的书籍、资料，认真完成实训报告。
数显开关电源综合实训报告前言：针对目前的电源普遍存在输出恒定、精度较差的问题，设计了一种基于单片机的新型数控电源。
主要分为电源模块，稳压模块，单片机控制模块和数码管显示模块。
首先通过变压整流将市电降压整流向三端可控稳压芯片LM2576和LM1117提供电源，输出稳压电源，由单片机控制输出结果在数码管上显示。
在整个系统中，由专门的电源稳压模块提供稳定电压以减小误差。
输出电压范围为0．00～15．00V，电流范围0．1 A，误差不超过5％，具有使用灵活、精度高、工作稳定，成本低的优点，适宜推广使用。
电位器调节控制输出电压值，数码管显示输出电压值。
输出电压范围0．00～15．00 V，电流范围0～1 A，输出电压的精度为百分位，误差小于0．5％。
具有使用灵活，精度高，工作稳定，成本低的优点，适宜推广使用。
实训报告:一、硬件电路组成及工作原理1．1 系统硬件结构系统硬件结构如图1所示。
系统分为电源模块，单片机控制模块，数码管显示模块和稳压模块4部分组成。
电源模块主要由外接不可控电源和桥式整流电路组成；单片机控制模块主要由8051F330单片机及其外围电路组成；数码管显示部分包括数码管及上拉电阻；本数控直流电源通过电位器来控制稳压芯片LM2576的ADJ控制端口，来调节LM2576的输出电压，最后在数码管上显示。
电路基础实验实验一直流非线性电阻特性测试一、实验目的1、学会直流稳压电源和万用表的使用方法；2、了解普通二极管和稳压二极管的伏安特性；3、学会伏安特性的逐点测试法。
二、实验器材三、相关知识1、判断二极管、稳压二极管极性的方法。
将万用表置于×1kΩ或×100Ω欧姆档，测量二极管或稳压二极管两个方向的电阻，在两次测量中，电阻阻值较小的那次，与万用表“黑”表笔所接的那一端为正极，另一端为负极。
2、以某一参量为参考量，通过逐点改变此参考量的数值，来测量和考查与之相关量的变化情况的实验方法称为逐点测试法。
在采用逐点测试法时，随着参考量的变化，被测量数据变化缓慢时，应适当扩大参考量的变化幅度。
反之，减小参考量的变化幅度。
四、预习思考题1、为什么测量电流时电压表能不能同时接在电路中？2、如何用万用表判断二极管和稳压二极管的好、坏和正、负极？五、实验任务与要求测量电阻R=820Ω、2CP型二极管和2CW型稳压二极管串联电路的总伏安特性及各个元件的伏安特性。
电路如图1-1所示。
改变电源电压E的大小，测出相应的电流I、串联支路的总电压U和各个元件的电压U R、U2cp、U2cw，列表记录。
总电压U取值范围：0~12V。
图1-1 实验电路六、注意事项1、在将直流稳压电源接入电路前，一定要用万用表测量其输出电压，保证总电路电压不超过12V。
2、认真判断二极管和稳压二极管极性。
3、测量电流时，电压表不能同时接在电路中。
实验数据表格七、思考题1、假如本实验所用稳压二极管的稳压值为5V，要求取十个测量点，均匀取点吗？若是不均匀取点，请问该如何选取？2、如果将电阻R的阻值增大10倍或减小为原来的1/10，会得到什么样的测试结果？试定量分析测试结果？3、分析本实验中电压表内阻对测量结果的影响。
实验二有源二端网络等效参数的测试一、实验目的1、熟悉直流稳压电源和万用表的使用方法；2、掌握测量有源二端网络中值内阻的一般方法；3、学会用零示法测量有源二端网络的开路电压。
电子系统综合设计一、实验目的：本次电子设计要求学生自行完成脉宽调制法电容/电压(C/V>转换器电路设计和方波-三角波发生器电路设计，并运用电子仿真软件multisim对所设计的电路进行分析、测试，直至测试结果符合设计要为止，使学生了解、掌握电子仿真软件multisim的应用，并通过仿真软件的仿真结果，使学生进一步掌握脉宽调制法电容/电压(C/V>转换器和方波-三角波发生器的电路设计思路、电路结构、元器件参数的选取及计算过程，最后根据电路原理图进行电路板焊接和调试，对模拟仿真结果进行验证，从而为学生以后的科研工作打下一个坚实的基础。
二、实验器材：电脑一套，multisim仿真软件一套。
三、实验进度安排：(1)根据所给题目要求，自行设计电路原理图，并对电路设计原理进行分析。
(2)运用multisim仿真软件对电路进行仿真，用虚拟示波器观察各点波形，根据波各点波形对器件参数进行适当的修改，直道测试结果满意为止，从而加深了学生对电路设计原理的进一步掌握。
(3)按照电路原理图焊接电路、调试电路，用示波器观察各点波形，分析测得波形与虚拟示波器观察各点波形是否一样。
四、实验内容：实验一、方波-三角波发生器仿真分析实验二、脉宽调制法电容/电压(C/V>转换器仿真分析五、实验原理：实验内容一、方波-三角波发生器仿真分析：设计要求：设计振荡频率为设计振荡频率为500Hz的方波-三角波发生器，要求方波输出电压为±12V，三角波输出电压为±6V。
要求写出设计思路、电路结构、元器件参数的计算过程，运用multisim仿真软件对所设计的电路进行分析、测试；若测试结果不满足设计要求，调整电路结构或改变电路元器件参数，直至测试结果符合设计要求。
设计思路：设计波形发生器电路通常考虑两个方面的因素：一是选择什么样的输出波形电路，其次是确定该电路的振荡频率。
对于10KHz以下的振荡电路，通常对器件<即运放性能）要求不高，选择余地较大。
电子系统综合设计一、实验目的：本次电子设计要求学生自行完成脉宽调制法电容/电压(C/V)转换器电路设计和方波-三角波发生器电路设计，并运用电子仿真软件multisim对所设计的电路进行分析、测试，直至测试结果符合设计要为止，使学生了解、掌握电子仿真软件multisim的应用，并通过仿真软件的仿真结果，使学生进一步掌握脉宽调制法电容/电压(C/V)转换器和方波-三角波发生器的电路设计思路、电路结构、元器件参数的选取及计算过程，最后根据电路原理图进行电路板焊接和调试，对模拟仿真结果进行验证，从而为学生以后的科研工作打下一个坚实的基础。
二、实验器材：电脑一套，multisim仿真软件一套。
三、实验进度安排：(1)根据所给题目要求，自行设计电路原理图，并对电路设计原理进行分析。
(2)运用multisim仿真软件对电路进行仿真，用虚拟示波器观察各点波形，根据波各点波形对器件参数进行适当的修改，直道测试结果满意为止，从而加深了学生对电路设计原理的进一步掌握。
(3)按照电路原理图焊接电路、调试电路，用示波器观察各点波形，分析测得波形与虚拟示波器观察各点波形是否一样。
四、实验内容：实验一、方波-三角波发生器仿真分析实验二、脉宽调制法电容/电压(C/V)转换器仿真分析五、实验原理：实验内容一、方波-三角波发生器仿真分析：设计要求：设计振荡频率为设计振荡频率为500Hz的方波-三角波发生器，要求方波输出电压为±12V，三角波输出电压为±6V。
要求写出设计思路、电路结构、元器件参数的计算过程，运用multisim仿真软件对所设计的电路进行分析、测试；若测试结果不满足设计要求，调整电路结构或改变电路元器件参数，直至测试结果符合设计要求。
设计思路：设计波形发生器电路通常考虑两个方面的因素：一是选择什么样的输出波形电路，其次是确定该电路的振荡频率。
对于10KHz以下的振荡电路，通常对器件（即运放性能）要求不高，选择余地较大。
当要求的工作频率较高时，需要考虑性能较好的专用集成运算放大器。
在确定振荡频率时，应先选择积分电容的大小，一般在0.01uF--0.33uF之间，然后再确定电阻的大小，一般在几kΩ-100kΩ之间。
确定电路形式：一般来说，方波-三角波发生器是由一个迟滞比较器和一个积分电路组成，电路框图和电路设计原理图如图1和图2所示：图1 电路框图电路设计原理图：图2 电路原理图计算元器件参数：由于三角波最大输出电压为： CC W m V R R R V 13202+=由此可以得到：2112613202==+=W CC m R R R V V 若取Ω=K R 102,则Ω=+K R R W 2013; 取 Ω=Ω=K R K R W 20,1013的电位器；平衡电阻Ω=K R 101。
根据方波—三角波的频率公式：()()()CR R C R R R R C R R R R R f W W W W 2424222421321424+=+=++=可以得到：fCR R W 2124=+,取 Ω=⨯⨯⨯==+=10K 100.1500212f C 1R ,1.06-W24R uF C 则 取Ω=5.1K R 4,ΩK 10R W2为的电位器，平衡电阻为Ω=10K R 5.其中：图中的1W R =20K 电位器是调节三角波幅值的，2W R =10K 电位器是调整频率的。
选取元器件，画电路图，进行仿真分析，仿真结果如图3所示：图3 仿真波形由分析结果可知： 方波-三角波的频率：Hz Tf 500102113=⨯==-。
三角波的幅值：V V 602±=。
方波的幅值：V V V 129.701±≤±=,这是由于运放的输出级NPN 和PNP 两种晶体管组成复合互补电路，输出方波时，两个管子交替导通，由于导通是输出电阻的影响，使方波的输出幅度小于电源电压值。
可以提高直流电源，使V V CC 14=,V V EE 14-=-。
（二）、脉宽调制法电容/电压(C/V)转换器仿真分析题目设计要求：利用脉冲宽度调制法(简称脉宽调制法，英文缩写为PWM)可以测量电容量。
首先利用被测电容C x 的充放电过程去调制一个频率和占空比均固定的脉冲波形，使其占空比D 与Cx 成正比，然后经过滤波电路取出直流电压/Vo ，送至A/D 转换器中。
显然测量电容量的转换过程为：C x ↑→D↑→/V↑，反之亦然，由此可完成C/V 转换，将被测电容量转换成直流电压，实现对电容量进行数字化测量的目的。
设计思路：如图4所示，给出了专配3 ½位数字电压表的五量程电容测量电路。
S 为量程转换开关。
5个电容档依次为2000pF 、20nF 、200nF 、2uF 、20uF ，可以测量1pF~20uF 的电容量，准确度为±2.5%，最高分辨率达1pF 。
IC 采用一片CMOS 双定时ICM7556，它具有输入阻抗高、微功耗、电源电压范围宽(3~18V)、适合在低压条件下工作等优点。
ICM7556片内包含两个相同的定时器IC a 、IC b ，二者共用一套电源。
定时器采用负逻辑电路，每个定时器内包括比较器A 、比较器B 、RS 触发器、反相器F 1~F 3，放电管(NMOS 场效应管)，还有3只阻值相同的电阻R 。
图4 五量程电容测量电路ICM7556采用DIP-14封装，V DD为正电源端。
以定时器IC a为例(对应于8~13脚)，各管脚的功能如下：TRIG(8) –触发端。
TRIG=1时输出端为低电平，TRIG =0时输出端呈高电平。
Q(9) –输出端(OUT2)。
负载电阻可接在Q与V DD之间，也可接在Q与V SS之间，最大输出电流为200mA。
R(10) –复位端。
当R=0时Q=0，R=1时IC a可正常工作。
CV olt(11) –控制电压端。
为减少外界干扰，通常在此端与V SS之间接0.01uF的高频滤波电容.THR(12) –阈值端，亦称门限端。
作信号发生器使用时在THR与V SS之间接定时电容，并将TH2端与/TR2端短接。
一旦IC a被触发到高电平状态，THR端就监测定时电容上的电压V c，当V c≥2/3V DD时，迫使IC a 输出低电平。
DIS(13)–放电端。
Q=0时，定时器电容通过放电管放电。
Q=1时此端开路，V DD经外部定时电阻给定电容放电。
由IC a和外部定时电阻R5、R6定时电容C6(或C7)构成的脉冲发生器电路如图5所示。
图5 脉冲发生电路图6 A点波形图7 B点波形其工作原理分析如下：通电后，V DD经过R6、R5向C6充电。
当V c≥2/3V DD时，内部比较器A翻转，RS触发器R=1 (高电平)，S=0(低电平)，将触发器置“0”，经过内部F1和F2两次反相后，使Q=0。
与此同时，F1输出的高电平还使NMOS管导通，C6经过NMOS放电管和R5放电。
当V c≤1/3V DD时，比较器A再次翻转，R=0，S=1，将触发器置“1”，因为F 1输出低电平，令NMOS 管截至，故V DD 再次对C 6或C 7充电。
如此循环往复，随着C 6或C 7的充、放电过程，从第9脚(Q)就输出连续的脉冲波形。
震荡频率及波形占空比由下式而定6561)2(44.1C R R f *+= (1) %100)2()(56561*++=R R R R D (2)将C 6=0.01uF ，R 6=150K ，R 5=300K 一并带入式(1)中得到f 1=200Hz ，对应于周期T 1=1/f 1=1/200=5ms 。
若将C 6改作C 7(0.1uF),则f 2=20Hz,T 2=50ms.由式(2)不难看出，占空不比D 与定时电容(C 6或C 7)无关，占空比固定为 D 1=（150K+300K ）/（150K+2x300K ）x 100%=60%需要指出，由于电容测量范围较宽(0~20uF)，为使触发脉冲的周期能覆盖所有量程，脉冲发生器设置两套。
2000pF~2uF 量程选定时电容C 6=0.01uF ，对应于T 1=5ms ；20uF 量程的定时电容C 7=0.1uF ，对应于T 2=50ms 。
前者适于测量小电容，后者专用于测较大电容。
IC a 输出的脉冲经C 8隔断直流分量，送至IC b 的第6脚(TRIG)。
定时器IC b 对应于2~6脚，它与被测电容C x 、R 1(或R 2、R 3、R 4)等组成单稳态电路。
2000pF 档的简化电路见图8所示。
图8 2000pF 档电路图9 C 点波形图10 D 点波形利用C x 的充、放电过程来对脉冲宽度进行调制。
电路的工作过程分析如下：当正脉冲加至TRIG(6)端时，内部RS 触发器R=1，触发器置“0”，此时NMOS 放电管道通，C x 放电，单稳电路处于稳态。
当负脉冲来到时电路进入暂态，由于内部RS 触发器置“1”NMOS 管截至，C x 又开始充电，V c 逐渐升高。
当V c ≥2/3V DD 时，内部RS 触发器置“0”NMOS 管道通，C x 再次放电，电路又恢复稳态。
显然，C x 愈大，充电时间愈长。
被调制后的脉冲波从Q(5)端输出。
仍以2000pF 档为例，取R1=1M ，Q(5)输出脉冲宽度为x x C C R t 611101.13ln *=*= （3）脉冲占空比%100102.25101.186112**=*==x x C ms C t D (4)式4中C x 单位为(F)。
显然，当C x =0时，D 2=0；当C x =2000pF=2 x 10-9F 时，D 2=44%，D 2与C x 成正比。
V o2经过滤波电路取出直流电压/V o ，送数字电压表中A/D 转换器，而/V o 与C x 成正比。
这就是脉宽调制法的基本原理。
图1中R 7、RP 1和R 8为Q 端的负载电阻兼分压电阻，调整RP 1(2K)可对电容档进行满量程校准，对应于C x =2000pF ，使/Vo=200mV 。
由于C/V 转换器本身存在失调电压V os ，会导致不测电容时仪表在个位甚至十位上出现非零值，因此必须增加手动调零电路，由R 14、RP 2组成。
RP 2即是调零电位器(ZERO ADJ)。
R 14的上端V -，由电位器RP 2(2K)的滑动触头上可获取某一负压-V o 。
适当调节RP 2，使│-V o │=V os ，V os +(-V o )=0,即可实现零点补偿，在未接C x 时/V=0，仪表显示为零。
使用数字电容表时，每次测量之前应调整RP 2，使读数为零，方可进行测量。
特别是更换电容档时，由于各档的失调电压相差较大，必须重新调零。
具体方法是在未接入电容时调整RP 2，使仪表显示值为000。
