电编码器解码
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解析电子电路中的编码器和解码器原理编码器和解码器是电子电路中常用的数字信号处理器件,用于将模拟信号或数字信号转换为其他形式的信号或数据。
本文将对编码器和解码器的原理进行解析。
一、编码器原理编码器是将输入信号转换为特定编码格式的电路。
常见的编码器有模拟编码器和数字编码器两种类型。
1. 模拟编码器模拟编码器是将连续变化的模拟信号转换为离散的编码信号。
其原理主要涉及采样和量化两个过程。
首先,编码器会对输入信号进行采样,即以一定频率对信号进行离散取样;随后,采样到的信号会经过量化处理,将连续的信号离散成一系列具有特定范围和精度的数字信号。
最常见的模拟编码器包括脉冲编码调制(PCM)编码器和差分编码调制(DMC)编码器。
2. 数字编码器数字编码器是将数字信号转换为其他形式的编码信号,常见的应用包括数据压缩、信号传输和数字音频等领域。
数字编码器的原理主要涉及信号的离散化和编码处理。
一般来说,数字编码器首先将输入信号进行采样和量化处理,将连续的信号转换为离散的数字信号;然后,对离散的数字信号进行编码处理,将其映射为特定的编码格式或数据表示形式。
常见的数字编码器包括脉冲编码调制(PCM)、压缩编码(例如Huffman编码)以及有损压缩编码(例如MP3格式)。
二、解码器原理解码器是将编码信号或数据解码为模拟信号或数字信号的电路。
根据编码器的类型和应用场景,解码器的原理也有所不同。
1. 模拟解码器模拟解码器用于将编码后的信号恢复为原始的模拟信号,常见的应用包括音频解码和视频解码等。
其原理主要涉及信号的数字到模拟的转换和滤波处理。
解码器首先将压缩或编码后的数字信号进行解码处理,将其转换为模拟信号;然后,通过滤波处理,去除噪音和频谱失真,恢复原始的模拟信号。
常见的模拟解码器包括音频解码器(例如MP3解码器)和视频解码器(例如H.264解码器)。
2. 数字解码器数字解码器用于将数字编码的信号或数据解码为原始的数字信号或数据。
电路基础原理数码逻辑电路的编码与解码器随着科技的不断发展,电子设备在我们的日常生活中发挥着越来越重要的作用。
而电子设备中的数码逻辑电路编码与解码器则是其中的重要组成部分。
在这篇文章中,我们将探讨电路基础原理以及数码逻辑电路编码与解码器的原理与应用。
首先,我们来了解一下电路基础原理。
电路基础原理是电子工程中最为基础的知识,它涉及到电流、电压和电阻等重要概念。
在电路中,电流代表着电子的流动,电压则是电流的推动力,而电阻则限制了电流的流动。
了解这些基本概念对于理解电路编码与解码器的原理具有重要意义。
接下来,我们进入正题,即数码逻辑电路的编码与解码器。
在数字电子系统中,数据是以二进制形式传输和存储的。
编码与解码器是数字电子系统中的重要组件,用于将不同形式的数据转化为二进制数据或将二进制数据转化为其他形式的数据。
编码器是将输入信号转换为二进制代码的电路。
它可以将不同的输入信号映射为不同的二进制代码,并输出相应的二进制数据。
常见的编码器包括BCD编码器、优先编码器和格雷码编码器等。
BCD编码器可以将十进制数字转化为二进制编码,而优先编码器则根据输入信号的先后顺序输出对应的优先级编码。
与编码器相反,解码器是将二进制代码转换为其他形式数据的电路。
它接收二进制输入数据,并将其转化为对应的输出信号。
常见的解码器包括BCD解码器、译码器和七段数码管解码器等。
BCD解码器可以将二进制代码转化为十进制数字,而七段数码管解码器则将二进制代码转化为七段 LED 数码管的控制信号,从而显示相应的数字或符号。
编码与解码器在数字电子系统中具有广泛的应用。
例如,在数字通信中,我们需要将语音信号转化为数字信号进行传输和处理。
这就需要使用到编码器将语音信号转化为二进制数据,并使用解码器将其还原为原始的语音信号。
此外,在计算机系统中,缓存存储器通常使用编码与解码器来实现地址转换,从而提高系统的运行速度和效率。
总而言之,电路基础原理和数码逻辑电路编码与解码器是数字电子系统中至关重要的组成部分。
标准清晰度数字电视编码器、解码器技术要求和测量方法 1.视频编码器应支持H.264/MPEG-4AVC标准,码率范围为2Mbps ~ 20Mbps。
2.音频编码器应支持MPEG-1 Audio Layer II或AAC格式。
3.编码器应支持分辨率为1920×1080i、1280×720p、720×480i/576i。
4.编码器应支持帧率为50Hz、60Hz。
5.编码器应支持多种码率控制方式,如CBR、VBR、ABR等。
6.编码器应支持多种输入接口,如SDI、HDMI、CVBS、YUV等。
7.编码器应支持多种网络传输协议,如UDP、RTP、RTSP、HTTP 等。
8.编码器应支持多种码流封装方式,如TS、ES、PS等。
9.编码器应支持多种音视频流组合方式,如PES、PSI、PAT、PMT等。
10.编码器应支持多种分段传输方式,如固定长度、自适应长度等。
二、标准清晰度数字电视解码器技术要求:1.视频解码器应支持H.264/MPEG-4 AVC标准。
2.音频解码器应支持MPEG-1 Audio Layer II或AAC格式。
3.解码器应支持分辨率为1920×1080i、1280×720p、720×480i/576i。
4.解码器应支持帧率为50Hz、60Hz。
5.解码器应支持多种音视频流解析方式,如PES、PSI、PAT、PMT等。
6.解码器应支持多种网络传输协议,如UDP、RTP、RTSP、HTTP 等。
7.解码器应支持多种码流封装方式,如TS、ES、PS等。
8.解码器应支持多种输出接口,如SDI、HDMI、CVBS、YUV等。
9.解码器应支持多种码率控制方式,如CBR、VBR、ABR等。
三、标准清晰度数字电视编码器、解码器测量方法:1.对编码器和解码器进行单元测试,测试项目包括码率控制、编码效率、图像质量、音质、网络传输稳定性等。
2.对编码器和解码器进行集成测试,测试项目包括流媒体传输、多路复用、分段传输、码流封装等。
电机编码器工作原理电机编码器是一种能够将电机转动位置转换成数字信号的装置,它在工业自动化领域中扮演着非常重要的角色。
了解电机编码器的工作原理对于掌握电机控制技术至关重要。
本文将介绍电机编码器的工作原理,希望能够帮助读者更好地理解和应用这一技术。
电机编码器的工作原理主要基于光电传感技术。
在电机编码器中,通常会使用光栅编码器或者磁性编码器来实现位置信号的检测。
这些编码器会将电机转动的位置转换成相应的数字信号,从而实现对电机位置的准确控制。
在光栅编码器中,光源会发出光线,经过光栅盘后被光电传感器检测。
光栅盘上的光栅条会根据不同的位置遮挡或透过光线,从而形成不同的光电信号。
这些信号经过解码处理后,就可以得到电机的位置信息。
而磁性编码器则是利用磁性传感器来检测磁性标记的位置,原理类似于光栅编码器,只是采用了不同的传感技术。
通过检测磁性标记的位置,磁性编码器也可以实现对电机位置的准确测量。
电机编码器的工作原理也涉及到信号解码和处理的过程。
通过解码器对从编码器中读取的信号进行解析和处理,可以得到准确的电机位置信息。
这些信息可以被用来控制电机的转速、位置和方向,从而实现精确的运动控制。
在实际应用中,电机编码器的工作原理还需要考虑到信号的稳定性和抗干扰能力。
特别是在工业现场环境中,可能会受到电磁干扰、振动、温度变化等因素的影响,因此对于编码器的设计和选择都需要考虑到这些因素,以确保其稳定可靠地工作。
总的来说,电机编码器的工作原理是基于光电传感或磁性传感技术,通过对电机位置信号的检测和处理,实现对电机位置的精确控制。
了解电机编码器的工作原理对于工程师和技术人员来说是非常重要的,它不仅可以帮助他们更好地应用电机控制技术,还可以为工业自动化领域的发展提供有力支持。
希望本文能够帮助读者更好地理解电机编码器的工作原理,为相关领域的工作和研究提供帮助。
高速光电编码器的实时数据处理方法高速光电编码器是现代工业自动化和精密控制系统中不可或缺的组件,其主要功能是将机械位移或速度转换为电信号,以实现精确的位置和速度控制。
随着技术的发展,光电编码器的数据传输速率越来越高,这就要求有相应的实时数据处理方法来确保数据的准确性和系统的稳定性。
本文将探讨高速光电编码器的实时数据处理方法,包括数据采集、处理算法、同步机制以及误差校正等方面。
一、高速光电编码器的数据采集高速光电编码器的数据采集是实时数据处理的第一步。
编码器通过光电转换原理,将机械位置变化转换为电信号,这些信号通常以脉冲的形式输出。
为了实现高速数据采集,需要采用高性能的数据采集系统,包括高速模数转换器(ADC)、数字信号处理器(DSP)或现场可编程门阵列(FPGA)等。
1.1 高速模数转换器高速模数转换器是将编码器输出的模拟信号转换为数字信号的关键组件。
为了满足高速数据采集的需求,ADC需要具备高采样率和高分辨率。
此外,ADC的输入噪声和量化误差也需要控制在较低水平,以保证数据的准确性。
1.2 数字信号处理器数字信号处理器(DSP)是一种专为快速数学运算设计的微处理器,它能够高效地处理编码器输出的数字信号。
DSP 通常具有多个处理核心和高速缓存,能够并行处理多个数据流,从而提高数据处理速度。
1.3 现场可编程门阵列现场可编程门阵列(FPGA)是一种可编程的数字逻辑设备,它能够根据用户的需求进行定制。
FPGA在数据采集和处理方面具有灵活性和可扩展性,能够实现复杂的算法和逻辑。
二、数据处理算法数据处理算法是实时数据处理的核心,它决定了数据的准确性和系统的响应速度。
常见的数据处理算法包括滤波算法、插值算法和解码算法等。
2.1 滤波算法滤波算法用于去除信号中的噪声和干扰,提高信号的质量。
常见的滤波算法有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
这些滤波器可以根据系统的需要选择合适的截止频率,以滤除不需要的频率成分。
数字电路中的编码器和解码器在数字电路的设计中,编码器和解码器是非常重要的组成部分。
它们扮演着将模拟信号转换为数字信号或者将数字信号转换为模拟信号的角色。
本文将对编码器和解码器进行详细介绍,并从不同的角度探讨它们的应用和优势。
编码器是一种将多个输入信号转换为更少数量的输出信号的电路。
常见的编码器有八进制编码器、四位二进制编码器等。
编码器的主要作用是实现信号的编码。
这意味着它能够将给定的输入信号转化为相应的编码输出信号,从而减少信号传输时所需的位数。
编码器广泛应用于数字通信系统中,可以有效地减少信号传输的带宽需求。
解码器则是与编码器相反的一种电路,它将编码后的数字信号转换为原始输入信号。
解码器常用于数据传输、数字电视和音频信号处理等领域。
解码器可以将通过编码器编码后的数据信号还原为原始信号,这对于数据的传输和还原来说是非常关键的。
除了在数据传输领域,编码器和解码器在其他领域也有着广泛的应用。
在计算机科学中,编码器和解码器常用于数据的压缩和解压缩。
将大量的数据通过编码器进行压缩后,可以大大降低数据存储和传输的成本。
而解码器则能够将压缩后的数据还原为原始数据,保证了数据的完整性和可用性。
此外,编码器和解码器还在数字音频和视频领域发挥着重要作用。
在数字音频中,编码器常用于将模拟声音信号转换为数字信号,从而实现音频的数字化。
解码器则将数字信号还原为模拟信号,以供音频设备播放。
类似地,在数字视频领域,编码器可以将模拟视频信号转换为数字信号,而解码器则将数字信号还原为模拟视频信号,以供显示设备显示。
总的来说,编码器和解码器在数字电路中扮演着至关重要的角色。
它们能够将模拟信号转化为数字信号或者将数字信号还原为模拟信号,从而实现了数据的压缩、传输和还原。
无论是在通信领域、计算机科学领域还是音频视频领域,编码器和解码器都有着广泛的应用。
其设计和工作原理的深入理解,对于数字系统的设计和优化来说是至关重要的。
通过不断的创新和优化,编码器和解码器将继续在数字电路领域发挥重要的作用,为我们的生活带来更多便利和创新。
解析电子电路中的编码器和解码器故障电子电路中的编码器和解码器扮演着关键角色,用于将信息从一种形式转换为另一种形式。
然而,由于电路中复杂的元件与连接,编码器和解码器也可能会出现故障。
本文将对电子电路中编码器和解码器的故障进行解析。
一、编码器的故障分析编码器是一种将输入信号转换为编码输出信号的设备。
它通常用于将模拟信号转换为数字信号,或者将一种数字编码转换为另一种数字编码。
下面是一些常见的编码器故障及其解析:1. 无反应:编码器可能会出现无反应的情况,即没有输出信号。
这可能是由于供电问题、连接错误或者编码器内部元件故障引起的。
首先,我们应该检查供电是否正常,确保编码器正常工作电压范围内。
其次,我们应该检查编码器的输入信号连接是否正确,确保输入信号能够正常传输到编码器。
如果这些都没有问题,那么可能是编码器内部元件出现故障,需要更换或修复。
2. 输出不稳定:有时候编码器的输出信号可能会不稳定,即不断变化或者波动。
这可能是由于输入信号不稳定、输入信号不准确或者编码器本身故障引起的。
我们可以通过检查输入信号的稳定性和准确性来解决这个问题。
如果输入信号正常,那么可能是编码器内部元件出现问题,需要修复或更换。
3. 编码错误:编码器的一个重要功能是将输入信号转换为正确的编码输出。
如果编码器输出的编码与预期的编码不一致,那么可能是编码器内部逻辑电路出现故障。
我们可以通过检查输入信号和输出信号之间的逻辑关系来解决这个问题。
如果出现逻辑电路错误,那么需要修复或更换编码器。
二、解码器的故障分析解码器是一种将编码输入信号转换为输出信号的设备。
它通常用于将数字编码转换为模拟信号或者将一种数字编码转换为另一种数字编码。
下面是一些常见的解码器故障及其解析:1. 无反应:解码器可能会出现无反应的情况,即没有输出信号。
这可能是由于供电问题、连接错误或者解码器内部元件故障引起的。
首先,我们应该检查供电是否正常,确保解码器正常工作电压范围内。
磁电编码器工作原理
磁电编码器是一种常用于位置和角度测量的设备。
它基于磁场和电信号的相互作用原理工作。
磁电编码器通常由磁传感器和解码电路组成。
磁传感器用于检测磁场的变化,而解码电路则将这些变化转化为相应的电信号。
具体工作原理如下:
1. 磁场感应:磁电编码器中的磁传感器根据磁场的变化来感应外界的运动。
通常,一个固定的磁场源被放置在编码器的一侧,而移动的磁场载体则被放置在另一侧。
当载体发生运动时,它会引起磁场的变化。
2. 磁场变化检测:磁传感器通过测量磁场的变化来确定运动的位置或角度。
传感器中的磁敏感元件(如霍尔元件)会对磁场变化做出响应,产生相应的电信号。
3. 电信号解码:解码电路会接收磁传感器生成的电信号,并将其转化为数字信号或模拟输出。
解码电路根据磁场的变化频率和幅度来解析信号,进而确定位置或角度的数值。
磁电编码器的工作原理基于磁场和电信号的相互作用。
通过精确控制磁场的变化和使用高灵敏度的磁传感器,可以实现对位置和角度进行准确测量的目的。
这使得磁电编码器广泛应用于机械系统、自动化控制和机器人等领域。
电路中的编码器与解码器的原理与应用电路是当今科技发展中不可或缺的一部分,而编码器和解码器是电路中的重要组成部分。
本文将介绍编码器和解码器的原理及其应用。
一、编码器的原理与应用编码器是一种将输入信号转换为对应输出编码的设备。
它可以将模拟信号或数字信号转换为二进制编码,根据不同的编码方式,可以实现不同的功能。
最常见的编码器是磁编码器。
它通过使用与磁场相互作用的磁传感器来监测物体的位置或运动,并将其编码为数字信号。
磁编码器广泛应用于机械领域,如数控机床、印刷设备和机器人等。
在这些应用中,通过读取磁编码器输出的位置信号,可以实现高精度的位置控制,提高机器设备的稳定性和准确性。
除了磁编码器,还有其他类型的编码器,如光电编码器和旋转编码器。
光电编码器利用光电传感器和光栅来检测物体的位置和运动,广泛应用于自动化控制系统中。
旋转编码器则通过读取旋转部件的位置和转速来输出对应的编码信号,常见于齿轮箱、汽车发动机和航空设备等领域。
编码器的应用不仅限于机械领域,还广泛应用于通信和数据存储等领域。
在通信系统中,编码器用于将模拟语音信号转换为数字信号,实现语音通信的数字化。
在数据存储系统中,编码器用于将原始数据转换为特定编码形式,提高数据的传输效率和容错性。
二、解码器的原理与应用解码器是一种将输入编码信号转换为对应输出信号的设备。
与编码器相反,解码器可以将二进制编码或其他编码格式转换为原始信号。
最常见的解码器是数字解码器。
它可以将二进制编码转换为对应的十进制输出,实现数字信号的解码。
数字解码器广泛应用于数字电路设计、显示器驱动和计算机系统中。
通过使用数字解码器,可以将计算机中的二进制编码转换为可以人类理解的形式,如字符和图像。
除了数字解码器,还有其他类型的解码器,如音频解码器和视频解码器。
音频解码器将数字音频信号转换为模拟音频信号,使其可以通过扬声器播放出来。
视频解码器用于将数字视频信号转换为图像和视频流,在电视和显示设备中广泛应用。
编码器与解码器在现代通信领域中,编码器和解码器是两个非常重要的概念。
它们的功能是将信息从一种形式转换为另一种形式,以实现数据的传输和处理。
在本文中,我们将探讨编码器和解码器的定义、应用领域以及它们在通信系统中的作用。
一、定义编码器是一种设备或程序,用于将原始数据转换为一种特定的格式或编码方式。
它可以将不同类型的数据转换为数字信号、二进制代码、音频信号等。
编码器的目的是提高数据的传输效率、减少传输错误,并且兼容不同的系统和设备。
解码器是编码器的逆过程,它将编码后的数据恢复为原始的形式。
解码器通过对编码器添加的处理步骤进行逆向操作,还原编码前的数据格式。
解码器的主要作用是使接收方能够有效地解读和使用经过编码处理的数据。
二、应用领域编码器和解码器在各个领域都有广泛的应用。
以下是一些常见的应用案例:1. 通信系统:编码器和解码器在通信系统中起着至关重要的作用。
编码器将语音、图像、视频等信号转换为数字信号,以便通过网络进行传输。
接收方使用解码器将数字信号还原为原始信号。
2. 多媒体技术:在音频和视频处理中,编码器将模拟的音频或视频信号转换为数字信号。
解码器将数字信号转换回模拟信号,以便在扬声器、显示器等设备上播放。
3. 数据存储:在存储介质上存储数据时,编码器将原始数据转换为特定的编码格式,以提高存储效率和数据的可靠性。
解码器在读取数据时将编码的数据还原为原始格式。
4. 视频会议:在视频会议中,编码器将摄像头拍摄到的视频信号转换为数字信号,以便在网络上传输。
解码器将接收到的数字信号还原为视频信号,以供显示在屏幕上。
三、通信系统中的作用在通信系统中,编码器和解码器扮演着重要的角色。
它们通过将数据转换为数字信号,使用不同的编码算法和技术来提高传输效率。
编码器的主要功能包括:1. 数据压缩:通过使用压缩算法,编码器可以将原始数据压缩为更小、更紧凑的形式。
这样可以减少传输带宽的需求。
2. 错误检测和纠正:编码器可以添加冗余数据和纠错码,以检测和纠正传输过程中可能发生的错误。
摘要在此次课程设计中,我所选择的课程题目是本光电解码显示电路。
此电路为增量式光电编码器解码和显示电路,连接编码器之后,可以随着编码器轴的正反向转动动态的显示正反转所转过角度值。
用Multisim仿真时可以用数字信号发生器(Word Generator)产生光电编码器输出相位差信号。
在完成仿真之后,自行购买元器件,并且进行焊接,最后实现实物显示。
关键词:电编码器解码显示电路Multisim目录摘要 (1)第一章、电路原理图 (3)第二章、工作原理分析 (4)一、元器件性能 (4)二、单元电路分析 (10)三、整体电路分析 (13)第三章、电路的EDA仿真和结果分析 (16)第四章、元器件选择 (18)第五章、电路的制作与实验测试 (19)1、电路制作 (19)2、实验测试 (20)(1)、编码器轴的正向转动 (20)(2)、编码器轴的反向转动 (22)第六章、线路的改进意见 (24)第七章、课程设计的收获和体会 (25)第八章参考文献 (26)此次课程设计的题目及具体原理电路图如图1所示:图1 电路原理图对元器件性能、单元电路和整体电路的工作原理进行分析,一、元器件性能在整个电路中主要用到了4中元件,它们包括:74LS00、74LS74、74LS192和CD4511。
现对于电路中所用到的各个元件进行分析。
1、74LS0074LS00 元件为四组2 输入端与非门(正逻辑)。
(1)74LS00的管脚图图2 74LS00的管脚图(2)74LS00的逻辑关系式可有下式表示:̅̅̅̅̅̅̅Y=(AB)(3)74LS00的真值表根据其逻辑表达式可得出其真值表。
2、74LS7474LS74是由两个D触发器组成的集合芯片,而在本课题中,需要一个D触发器,所以采用该芯片,现对该芯片做以下分析:(1)74LS74的逻辑图图3 74LS74的逻辑图(2)74LS74的管脚图图4 74LS74的管脚图(3)74LS74的真值表图5 74LS74的真值表图6 74LS74的资料表3、74LS19274LS192是双时钟方式的十进制可逆计数器。
其中:CPU为加计数时钟的输入端,CPD 为减计数时钟的输入端。
LD为预制输入控制端,异步预置。
CR为复位输入端,高电平有效,异步清除。
CO为进位输出:1001状态后负脉冲输出;BO为借位输出:0000状态后负脉冲输出。
(1)74LS192的管脚图图7 74LS192的管脚图(2)74LS192的原理图图8 74LS192的原理图(3)74LS192的真值表图9 74LS192的真值表4、CD4511CD4511 是一片CMOS BCD—锁存/7 段译码/驱动器,用于驱动共阴极LED (数码管)显示器的BCD 码-七段码译码器。
(1)CD4511的管脚图图10 CD4511的管脚图A0~A3:二进制数据输入端CD4511引脚图/BI:输出消隐控制端LE:数据锁定控制端/LT:灯测试端。
:数据输出端VDD:电源正VSS:接地(2)CD4511的原理图图11 CD4511的原理图(3)CD4511的真值表图12 CD4511的真值表二、单元电路分析在这一部分,我将对电路中的实现单元进行逐一分析,以便能够更好的的理解电路原理,以及数据显示过程。
1、信号处理和整形电路由于在信号进入电路中时,是一个比较不平整的方波信号,如果要对这些信号进行处理和运算的话,势必要对这些信号进行处理和整形,之后形成一个比较规整的方波信号,所以信号处理和整形电路就是必不可少的。
信号处理和整形电路由6个与非门和1个D触发器组成,对电路信号进行了初步的处理。
整形之后的信号就可以进行操作。
其电路组成如图所示:图13 信号处理和整形电路由逻辑图写出逻辑式:从输入端到X ,依次写出各个门的逻辑式,最后写出输出变量Y1的逻辑式:X =A ∙A ∙B ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅∙B ∙A ∙B ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ =A ∙A ∙B ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅+B ∙A ∙B ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ =A ∙A ∙B ̅̅̅̅̅̅+B ∙A ∙B ̅̅̅̅̅̅ =A (A ∙B̅)+B (A ∙B ̅) =AA +AB̅+BA +BB ̅=AB ̅+BA 从输入端经过D 触发器的到信号Q 和Q̅: D=B CLK=A Q=D=B Q̅=B ̅ 从X 到Y1和Y2,各经过一个与非门,写出Y1和Y2的逻辑式:Y1=B ∙(AB̅+BA ) =B ∙A Y2=B̅∙(AB ̅+BA ) =A ∙B̅ 在此部分电路中,共输出2路信号,一路作为高电平,以此证明输入相位的正反向,另一路是进入下一级电路的入信号。
其波形信号为:XA BY1 Y2图14 输入和输出信号的波形2、计数器单元门单元输出的两个信号Y1和Y2,经过3个十进制可逆计数器。
图15 计数器单元电路原理图3、译码器单元在解码器单元,通过3个CD4511计数器器对从计数器输入的数据进行译码图16 译码器单元电路原理图4、显示单元通过3个共阴极显示器显示输出译码之后的数据。
图17 显示963图18 显示959图19 显示915三、整体电路分析在整个电路,经过电路处理部分、计数器单元、译码驱动单元和数码显示单元,实现了增量式光电编码器解码和显示,连接编码器之后,可以随着编码器轴的正反向转动动态的显示正反转所转过角度值。
1、输入信号如图图20 输入信号的波形2、经过整理之后的信号为图21 整理之后的波形3、显示器所显示的内容为图22 显示988第三章、电路的EDA仿真和结果分析通过Multisim软件,进行电路仿真,观察其电路运行结果。
其仿真电路图如图27所示。
图23 仿真电路图通过电路仿真可以发现,数码显示器显示最终结果,数码管中的数据从999依次递减。
图24显示987图25 显示986图26 显示985图27 显示984第四章、元器件选择元器件明细表和参考价格,电路成本估算第五章、电路的制作与实验测试1、电路制作使用电烙铁和焊锡,按照电路原理图以及元器件的管脚图,把电路中的各个管教依次正确的焊接起来。
其最终成果如图28。
图28 电路制作展示图2、实验测试随着编码器轴的正反向转动动态的显示正反转所转过角度值,正反向转动时其显示的结果不同。
(1)、编码器轴的正向转动通过实验可以发现,当编码器轴的正向转动时,显示器的数字从初始值依次减小。
其实际成果展示如图:图29 显示837 图30 显示836图31 显示835 图32 显示832第一单元输出的波形如33所示。
1图33 管脚4和5的波形图在正向减小时,输入到芯片74LS192中管脚4为方波信号,管脚5为+5V 的高电位。
1黄色为管脚5的波形,蓝色为管脚4的波形。
(2)、编码器轴的反向转动通过实验可以发现,当编码器轴的正向转动时,显示器的数字从初始值依次增加。
其实际成果展示如图:图34 显示985 图35 显示986图36 显示987 图37 显示993第一单元输出的波形如33所示。
2图38 管脚4和5的波形图在反向增加时,输入到芯片74LS192中管脚5为方波信号,管脚4为+5V 的高电位。
2黄色为管脚4的波形,蓝色为管脚5的波形。
第六章、线路的改进意见在仿制电路,焊接电路以及实验调试电路板的过程中,我发现该电路仍旧有可以改进的地方。
现将改进意见总结如下:1、6个与非门可以由2个74LS00芯片代替,可以方便焊接。
思考题:1.图中U7起到一个什么逻辑门的作用。
可以选择那些集成电路芯片代替它。
答:与非逻辑,可以使用74LS00芯片代替。
2.图示电路只能记录相对的角位移的大小。
如何改进电路可以使其能够显示光电编码器轴相对于外壳的绝对角位置。
答:将74LS74芯片换成74LS00芯片中的与非门。
第七章、课程设计的收获和体会1、课程收获在此次的课程设计中,我付出了许多时间和精力,最终完成了预期的目标。
在完成课设任务的过程中,在前期的电路仿真过程中,我学会并且可以熟练的使用Mutlisim软件,可以实现电路的虚拟模拟和仿真。
通过前期报告的攥写,我了解到了一些电子网站,并且找到自己需要的元器件的资料,并且在通过元器件购买的过程,了解并且学习电子元器件的交易市场,通过元器件的采买更加深入的了解和学习了各个元器件。
之后在焊接电路板中,学会了使用各中电子工具,如万用表,通过欧姆档来测量电阻,通过电流档来测量电流,通过电压档来测量电压,通过蜂鸣器来判断电路的通断。
学会了使用电烙铁和焊锡,学会使用镊子和剥线钳。
完成电路板焊接之后,在测试过程中,学会了使用示波器来检查各个级的波形信号。
在测试过程中,电路板出现了一些问题,在解决问题的过程中,耗费了我大量的精力,但是最终仍旧解决掉了。
2、体会对于一个新的知识或者问题,只有我们通过自己实践之后才能学习的更透彻。
比如,对于软件的学习,我在实际的仿真之后,就掌握了其大部分操作。
对于各个元器件,通过查找资料,可以更深刻的了解。
做事情时,需要付出才能有收获。
在我调试电路的过程中,因为电路比较复杂,很难出现结果并且解决,很容易让我感到烦躁,并且产生想要放弃的想法,但是我仍旧坚持了下来,并且获得成果。
焊接电路是我人生中的第一次,我相信此次的经历对我将来学习有一定的警示作用,提醒我在将来的学习中,不抛弃,不放弃。
第八章参考文献1.施良驹《集成电路应用集锦》电子工业出版社,1988,62.何希才,白广存《最新集成电路应用300例》科学技术文献出版社,19953.张长清,郑寿安《CMOS集成电路应用800例》福建科学技术出版社,19974.余孟尝《数字电子技术基础简明教程》高等教育出版社,19995.秦曾煌电工学,高等教育出版社。