EDA简单电路原理图设计
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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LX3.sch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】|【DrawingTools】电源及接地工具栏:【View】|【Toolbars】|【PowerObjects】常用器件工具栏:【View】|【Toolbars】|【DigitalObjects】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4.1 电路原理样图4. 绘制如图4.2 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 0.1uF RAD0.2 Crystal XTAL 4.915MHz AXIAL1.074LS04 U9 74LS04 DIP14RES2 R3 470K AXIAL0.4RES2 R4 470K AXIAL0.44040 U12 4040 DIP16SW DIP-8 SW1 SW DIP-8 DIP16U9 在 Protel DOS Schematic Libraries.ddb 中的Protel DOS Schematic TTL.LibU12 在 Protel DOS Schematic Libraries.ddb 中的Protel DOS Schematic 4000CMOS.Lib其余元件在 Miscellaneous Devices.ddb图 4.2 带有总线的电路原理图四、实验步骤:1.启动Protel99 SE,新建一个设计数据库文件,名称定为“班级姓名.ddb”。
实验一组合逻辑器件设计一、实验目的1、通过一个简单的3-8译码器的设计,掌握组合逻辑电路的设计方法。
2、掌握组合逻辑电路的静态测试方法。
3、初步了解QUARTUS II原理图输入设计的全过程。
二、实验主要仪器与设备1、输入:DIP拨码开关3位。
2、输出:LED灯。
3、主芯片:EP1K10TC100-3。
三、实验内容及原理三-八译码器即三输入,八输出。
输出与输入之间的对应关系如表1-1-1所示。
表1-1 三-八译码器真值表四、预习要求做实验前必须认真复习数字电路中组合逻辑电路设计的相关内容(编码器、译码器)。
五、实验步骤1、利用原理图设计输入法画图1-1-1。
2、选择芯片ACEX1K EP1K10TC100-3。
3、编译。
4、时序仿真。
5、管脚分配,并再次编译。
6、实验连线。
7、编程下载,观察实验结果。
图1-1 三-八译码器原理图六、实验连线用拨码开关的低三位代表译码器的输入(A,B,C),将之与EP1K10TC100-3的管脚相连;用LED灯来表示译码器的输出(D0~D7),将之与EP1K10TC100-3芯片的管脚相连。
拨动拨档开关,可以观察发光二极管与输入状态的对应关系同真值表中所描述的情况是一致的。
七、实验结果八、思考题在输入端加入使能端后应如何设计?附:用硬件描述语言完成译码器的设计::LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY T2 ISPORT(A: IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);Y: OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0));END T2;ARCHITECTURE A OF T2 ISBEGINWITH A SELECTY <= "00000001" WHEN "000","00000010" WHEN "001","00000100" WHEN "010","00001000" WHEN "011","00010000" WHEN "100","00100000" WHEN "101","01000000" WHEN "110","10000000" WHEN OTHERS;END A;实验二组合电路设计一、实验目的1、掌握组合逻辑电路的设计方法。
电路eda课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习电路EDA(电子设计自动化)的基本知识和技能,使学生能够理解电路设计的基本原理,掌握电路图的绘制和仿真,以及电路板的设计和制作。
通过本课程的学习,学生将能够运用所学知识解决实际电路设计问题,提高创新能力和实践能力。
1.理解电路基本元件的功能和特性。
2.掌握电路图的绘制方法。
3.学会电路仿真和分析。
4.熟悉电路板的设计和制作流程。
5.能够使用电路设计软件进行电路图绘制和仿真。
6.能够根据电路设计需求选择合适的电子元件。
7.能够进行电路板的布局和布线设计。
8.能够进行电路板的制版和组装。
情感态度价值观目标:1.培养学生的创新意识和团队合作精神。
2.增强学生对电子技术的兴趣和热情。
3.培养学生爱护实验设备和材料的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括电路基本概念、电路图绘制、电路仿真、电路板设计制作等。
1.电路基本概念:电路元件、电路的基本连接方式、电路的基本分析方法等。
2.电路图绘制:电路图的符号、绘制规则、绘制方法等。
3.电路仿真:电路仿真软件的使用、电路仿真的方法和技巧等。
4.电路板设计制作:电路板的设计原则、布局布线方法、制版和组装技巧等。
本课程采用讲授法、实践教学法、案例分析法等多种教学方法相结合的方式进行教学。
1.讲授法:通过讲解电路基本概念、原理和方法,使学生掌握电路设计的基础知识。
2.实践教学法:通过绘制电路图、进行电路仿真和设计制作电路板等实践操作,培养学生的实际操作能力和创新实践能力。
3.案例分析法:通过分析实际电路设计案例,使学生学会运用所学知识解决实际问题。
四、教学资源为实现本课程的教学目标,我们将采用以下教学资源:1.教材:选用国内知名出版社出版的电路设计教材,为学生提供系统、全面的学习资源。
2.多媒体资料:制作课件、教学视频等,丰富教学手段,提高学生的学习兴趣。
3.实验设备:提供电路设计实验所需的仪器设备和实验材料,为学生提供实践操作的机会。
eda电路课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解EDA电路的基本概念,掌握电路设计的基本原理。
2. 使学生掌握EDA软件的使用方法,能够进行简单的电路图绘制和仿真。
3. 帮助学生掌握常见的电子元器件的特性及其在电路中的应用。
技能目标:1. 培养学生运用EDA软件进行电路设计和仿真的能力。
2. 培养学生分析电路原理和解决实际问题的能力。
3. 提高学生的团队协作能力和沟通表达能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子电路设计和制作的兴趣,激发创新意识。
2. 培养学生严谨、认真的学习态度,养成良好的学习习惯。
3. 增强学生的环保意识,了解电子电路在生产、生活中的环保要求。
课程性质:本课程为实践性较强的电子技术课程,结合理论知识与实际操作,培养学生的电路设计能力和动手能力。
学生特点:学生处于高中阶段,具有一定的物理和数学基础,对电子技术有一定的好奇心,但实际操作能力有待提高。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,以学生为主体,发挥教师引导作用,提高学生的实践操作能力和创新能力。
通过分解课程目标为具体的学习成果,使学生在课程学习过程中逐步实现目标,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. EDA电路基本概念:介绍EDA电路的定义、发展历程及在电子设计中的应用。
教材章节:第一章 芯片设计自动化概述2. EDA软件使用方法:讲解如何安装、使用EDA软件,以及软件的基本操作。
教材章节:第二章 EDA工具及其使用3. 电路设计基本原理:学习电路设计的基本流程、原理图绘制和PCB布线等。
教材章节:第三章 电路设计基本原理4. 常见电子元器件:介绍电阻、电容、二极管、三极管等元器件的特性和选型。
教材章节:第四章 电子元器件5. 电路设计与仿真:学习运用EDA软件进行电路设计与仿真,分析电路性能。
教材章节:第五章 电路设计与仿真6. 实践项目:分组进行电路设计实践,培养学生的动手能力和团队协作精神。
时序电路设计实验目的:1.掌握条件语句在简单时序模块设计中的使用。
2.学习在Verilog模块中应用计数器。
实验环境:Windows 7、MAX+PlusⅡ10等。
实验内容:1.模为60的8421BCD码加法计数器的文本设计及仿真。
2.BCD码—七段数码管显示译码器的文本设计及仿真。
3.用For语句设计和仿真七人投票表决器。
4.1/20分频器的文本设计及仿真。
实验过程:一、模为60的8421BCD码加法计数器的文本设计及仿真:(1)新建文本:选择菜单File下的New,出现如图5.1所示的对话框,在框中选中“Text Editor file”,按“OK”按钮,即选中了文本编辑方式。
图5.1 新建文本(2)另存为Verilog编辑文件,命名为“count60.v”如图5.2所示。
(3)在编辑窗口中输入程序,如图5.3所示。
图5.2 另存为.V编辑文件图5.4 设置当前仿真的文本设计图5.3 模为60的8421BCD码加法计数器的设计代码(4)设置当前文本:在MAX+PLUS II中,在编译一个项目前,必须确定一个设计文件作为当前项目。
按下列步骤确定项目名:在File菜单中选择Project 中的Name选项,将出现Project Name 对话框:在Files 框内,选择当前的设计文件。
选择“OK”。
如图5.4所示。
(5)打开编译器窗口:在MAX—plusⅡ菜单内选择Compiler 项,即出现如图5.5的编译器窗口。
图5.5 编译器窗口选择Start即可开始编译,MAX+PLUS II编译器将检查项目是否有错,并对项目进行逻辑综合,然后配置到一个Altera 器件中,同时将产生报告文件、编程文件和用于时间仿真用的输出文件。
(6)建立波形编辑文件:选择菜单File下的New选项,在出现的New对话框中选择“Waveform Editor File”,单击OK后将出现波形编辑器子窗口。
(7)仿真节点插入:选择菜单Node下的Enter Nodes from SNF选项,出现如图5.6所示的选择信号结点对话框。
实单级放大电路的设计与仿真一.实验目的①掌握放大电路静态工作点的测试和调节方法。
②掌握放大电路的动态参数的测试方法。
③观察静态工作点的选择对输出波形及电压放大倍数的影二.实验要求:1.设计一个分压偏置的单管电压放大电路,要求信号源频率5kHz(峰值10mV) ,负载电阻5.1kΩ,电压增益大于50。
2.调节电路静态工作点(调节偏置电阻),观察电路出现饱和失真和截止失真的输出信号波形,并测试对应的静态工作点值。
3.调节电路静态工作点(调节偏置电阻),使电路输出信号不失真,并且幅度最大。
在此状态下测试:①电路静态工作点值;②三极管的输入、输出特性曲线和 、be r、ce r值;③电路的输入电阻、输出电阻和电压增益;④电路的频率响应曲线和f L、f H值。
三.实验步骤1.单级放大电路原理图。
图1-1 单级放大电路图1-2 静态工作点分析2.电路饱和失真和截止失真时输出电压的波形图以及两种状态下三极管的静态工作点值。
(1)当电位计调至50%时,输出波形如图 1-3所示,观察波形,此管出现了饱和失真,对应的静态工作点如图1-4所示。
图1-3 饱和失真时的波形图图1-4 饱和失真时各静态工作点值(2)当电位计调至0%时,输出波形如图1-5所示,观察波形,此管出现了截止失真,对应的静态工作点如图1-6所示:图1-5 截止失真时的波形图图1-6 截止失真时各静态工作点值3.测试三极管输入、输出特性曲线和 、r be、r ce值的实验图以及测试结果。
(1)测试三极管Q1的输入特性曲线图1-7 测试输入特性曲线的电路图图1-8 输入特性曲线be r dx dy =÷=2.25 Kohm(2)测试三极管Q1的输出特性曲线图1-9 测试输出特性曲线的电路图图1-8 输出特性曲线ce r dx dy =÷=39.39Kohm(3)β值的计算:c b I I β=÷=113.464. 电路工作在最大不失真状态下: (1) 三极管静态工作点的测量值;b I =13.83550e-6 A cI =1.56972e-3 A CEQ U =5.07424V(2) 输出波形图以及放大倍数,并与理论计算值进行比较图1-9 最大不失真时的波形图U O i A U U =÷=103.95|u A '|=|-β(4R //5R )÷be r |=95.25e=|uA '-UA | ÷ u A ' ⨯100%≈9.1%(3) 测量输入电阻、输出电阻和电压增益的实验图以及测试结果,并和理论计算值进行比较。
EDA技术设计电路的设计流程EDA(Electronic Design Automation)技术是指通过计算机软件工具辅助进行电子电路设计、分析和验证的技术。
它可以提高设计师的效率和设计质量,并减少设计周期。
本文将详细描述使用EDA技术设计电路的设计流程,包括以下步骤:1. 需求分析在进行电路设计之前,首先需要明确电路的需求和要求。
这包括功能需求、性能指标、电源和环境条件等。
设计人员需要与客户或系统工程师进行充分的沟通和交流,确保对电路设计目标的共识。
2. 架构设计在需求分析的基础上,设计人员需要进行电路的架构设计。
在这一阶段,设计人员需要选择合适的电路拓扑结构、制定电路通信方式、确定信号处理算法等。
架构设计的目标是在满足需求的前提下,最大程度地降低功耗、电路面积和成本。
3. 电路原理图设计电路原理图是电路设计的基础,它描述了各个元件和电子器件之间的连接关系。
在EDA工具中,设计人员可以通过拖拽符号、连接引脚等方式来完成电路原理图的设计。
在这一阶段,设计人员需要根据架构设计的要求选择合适的元件,并进行连接。
此外,还需要进行信号的调节和滤波等处理。
4. 电路仿真电路仿真是验证电路设计的关键步骤之一。
通过仿真,设计人员可以预测电路的性能、稳定性和可靠性。
在EDA工具中,设计人员可以通过输入电路的参数和信号来进行仿真,并通过仿真结果进行分析。
常用的电路仿真工具有SPICE、Verilog等。
4.1 直流分析直流分析可以得到电路的稳态工作状态,包括电流、电压和功率等。
设计人员需要根据设计要求设置电路的直流电源和参数,并进行仿真分析。
4.2 交流分析交流分析可以得到电路在不同频率下的频率响应和滤波效果。
设计人员需要设置交流源和参数,并进行交流仿真分析。
4.3 时序分析时序分析可以得到电路在不同时钟频率下的时序性能,包括时钟延迟、数据到达时间和时序安全裕度等。
设计人员需要设置时钟源和时钟参数,并进行时序仿真分析。
1.1 电子设计自动化技术及其发展微电子技术的进步主要表现在大规模集成电路加工技术即半导体工艺技术的发展上,使得表征半导体工艺水平的线宽已经达到了60nm,并还在不断地缩小,而在硅片单位面积上,集成了更多的晶体管。
集成电路设计正在不断地向超大规模、极低功耗和超高速的方向发展,专用集成电路ASIC(Application Specific Integrated Circuit)的设计成本不断降低,在功能上,现代的集成电路已能够实现单片电子系统SOC(System On a Chip)。
现代电子设计技术的核心已日趋转向基于计算机的电子设计自动化技术,即EDA(Electronic Design Automation)技术。
EDA技术就是依赖功能强大的计算机,在EDA工具软件平台上,对以硬件描述语言HDL(Hardware Description Language)为系统逻辑描述手段完成的设计文件,自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、布局布线以及逻辑优化和仿真测试,直至实现既定的电子线路系统功能。
EDA技术使得设计者的工作仅限于利用软件的方式,即利用硬件描述语言和EDA软件来完成对系统硬件功能的实现,这是电子设计技术的一个巨大进步。
EDA技术在硬件实现方面融合了大规模集成电路制造技术、IC版图设计、ASIC测试和封装、FPGA(Field Programmable Gate Array)/CPLD(Complex Programmable Logic Device)编程下载和自动测试等技术;在计算机辅助工程方面融合了计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)、计算机辅助工程(CAE)技术以及多种计算机语言的设计概念;而在现代电子学方面则容纳了更多的内容,如电子线路设计理论、数字信号处理技术、数字系统建模和优化技术及长线技术理论等。
因此,EDA技术为现代电子理论和设计的表达与实现提供了可能性。
eda设计的基本流程EDA(Electronic Design Automation,电子设计自动化)是一种利用软件工具辅助电子系统设计的技术。
它通过提供各种设计、分析和验证工具,帮助电子工程师更高效地完成复杂电路的设计和实现。
下面将介绍EDA设计的基本流程。
第一步:需求分析在开始设计之前,首先需要明确设计的需求。
这包括确定电路的功能、性能要求以及预算限制。
通过与客户或团队内部的沟通,明确设计的目标是非常关键的。
第二步:电路设计在电路设计阶段,设计师需要使用专业的设计软件进行电路的原理图设计。
在设计过程中,要根据需求选择适当的器件和元件,进行电路拓扑结构的设计。
此外,还需要对元器件进行参数的选择和匹配,确保设计的电路能够满足性能指标。
第三步:电路验证电路设计完成后,需要进行验证。
验证的目的是确保设计的电路能够按照预期工作。
在验证过程中,通常会采用模拟仿真和数字仿真两种方法。
模拟仿真主要用于验证电路的连续性和稳定性,数字仿真则用于验证电路的数字逻辑功能。
第四步:PCB布局PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)布局是将设计的电路转化为实际的PCB板的过程。
在布局阶段,需要将电路元件放置在PCB 板上,并根据电路的要求进行布线。
良好的布局和布线是保证电路性能和可靠性的关键。
第五步:PCB制造PCB制造是将布局好的PCB板进行制造和生产。
制造的过程包括PCB板的切割、镀铜、蚀刻等步骤。
在制造过程中,需要确保PCB板的质量符合设计要求,并进行必要的测试和检验。
第六步:电路调试和测试在PCB制造完成后,需要对电路进行调试和测试。
通过对电路的电气特性和功能进行测试,可以确保电路工作正常,并找出任何潜在的问题。
在测试过程中,可能需要使用一些专用设备和仪器。
第七步:性能评估和优化在完成电路调试和测试后,可以对电路的性能进行评估。
根据评估结果,可以进行电路的优化。
优化的目标是提高电路的性能、降低功耗或减小尺寸等。
EDA简单电路原理图设计
这里是EDA(电子设计自动化)简单电路原理图设计的步骤:
1. 确定电路功能:首先,确定所需的电路功能,例如电源电压稳定器、信号放大器等。
这将有助于我们选择正确的元器件并创建正确的电路结构。
2. 选择元器件:根据电路设计要求,选择合适的元器件,例如二极管、晶体管、电阻、电容、电感器等。
选择良好的元器件是实现高性能、可靠电路的关键。
3. 画电路原理图:通过EDA软件,创建电路原理图。
根据所
选元器件添加相应的符号,并将它们连接在一起,以实现电路功能。
4. 进行仿真测试:通过EDA软件对电路原理图进行仿真测试,以验证其功能和性能。
如果测试结果不理想,则需要进行调整和优化。
5. 绘制布线图:确定元器件位置和布线路径,以便完成电路板设计。
6. 生成电路板布局:通过EDA软件生成电路板的布局,包括
元器件位置、布线路径和焊盘等细节。
7. 输出生成的Gerber文件:Gerber文件是将电路板设计发送
到制造商进行生产的必要文件。
这些步骤是EDA简单电路原理图设计中的主要步骤。
需要注意的是,在进行电路板设计和制造之前,还需要进行一些其他的验证和测试,以确保电路的可靠性和稳定性。
一、实验部分实验一仪器的熟悉及半加器的设计一、实验内容:(1)熟悉实验台(2)用VHDL设计半加器及或门,并给出程序设计、软件编译、仿真分析、硬件测试及详细实验过程。
(3)根据以上的实验内容写出实验报告,包括程序设计、软件编译、仿真分析和详细实验过程;给出程序分析报告、仿真波形图及其分析报告。
实验二简单组合电路的设计一、实验目的:熟悉Max+plusⅡ的VHDL文本设计流程全过程,学习简单组合电路的设计、多层次电路设计、仿真和硬件测试。
二、实验内容1:利用MAX+plusⅡ完成2选1多路选择器的文本编辑输入(mux21a.vhd)和仿真测试等步骤,给出下图所示的仿真波形。
三、实验内容2:将多路选择器看成是一个元件mux21a,利用元件例化语句并将此文件放在同一目录。
以下是参考程序:LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY MUXK ISPORT (a1,a2,a3,s0,s1 : IN STD_LOGIC;outy : OUT STD_LOGIC );END ENTITY MUXK;ARCHITECTURE BHV OF MUXK ISCOMPONENT MUX21APORT ( a,b,s : IN STD_LOGIC;y : OUT STD_LOGIC);END COMPONENT ;SIGNAL tmp : STD_LOGIC;BEGINu1 : MUX21A PORT MAP(a=>a2,b=>a3,s=>s0,y=>tmp);u2 : MUX21A PORT MAP(a=>a1,b=>tmp,s=>s1,y=>outy);END ARCHITECTURE BHV ;对上例分别进行编译、综合、仿真。
并对其仿真波形作出分析说明,并画出电路结构,说明该电路的功能。
四、实验报告:根据以上的实验内容写出实验报告,包括程序设计、软件编译、仿真分析和详细实验过程;给出程序分析报告、仿真波形图及其分析报告。
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
图带有总线的电路原理图
四、实验步骤:
1.启动Protel99 SE,新建一个设计数据库文件,名称定为“班级姓名.ddb”。
2.启动电路原理图编辑器,新建一个原理图文件,命名为“姓名.sch”。
3.先分析电路图中所有元器件的属性,装入元器件库、 Miscellaneous 和Protel DOS Schematic 。
4.然后按照样图把所有元器件和端口放置到电路原理图纸上,调整各元件的位置,用导线连接,启动“自动搜索电气节点”功能,启动“自动节点放置”功能。
编辑导线,调整导线长短。
5.按照上图所示,在相应位置添加端口,并连接所有的连线。
6.保存电路图。
五、思考题:
1.绘制原理图时有那些注意事项。