课程目标：培养学生设计与实作电子电路的基本能力。 课程内容：电子仪表的认识与使用 电晶体电路 PSPICE电路模拟软体 线性基体电路 二级体电路
上传时间： 2013-10-20
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摘要: 介绍了时钟分相技术并讨论了时钟分相技术在高速数字电路设计中的作用。 关键词: 时钟分相技术; 应用 中图分类号: TN 79 文献标识码:A 文章编号: 025820934 (2000) 0620437203 时钟是高速数字电路设计的关键技术之一, 系统时钟的性能好坏, 直接影响了整个电路的 性能。尤其现代电子系统对性能的越来越高的要求, 迫使我们集中更多的注意力在更高频率、 更高精度的时钟设计上面。但随着系统时钟频率的升高。我们的系统设计将面临一系列的问 题。 1) 时钟的快速电平切换将给电路带来的串扰(Crosstalk) 和其他的噪声。 2) 高速的时钟对电路板的设计提出了更高的要求: 我们应引入传输线(T ransm ission L ine) 模型, 并在信号的匹配上有更多的考虑。 3) 在系统时钟高于100MHz 的情况下, 应使用高速芯片来达到所需的速度, 如ECL 芯 片, 但这种芯片一般功耗很大, 再加上匹配电阻增加的功耗, 使整个系统所需要的电流增大, 发 热量增多, 对系统的稳定性和集成度有不利的影响。 4) 高频时钟相应的电磁辐射(EM I) 比较严重。 所以在高速数字系统设计中对高频时钟信号的处理应格外慎重, 尽量减少电路中高频信 号的成分, 这里介绍一种很好的解决方法, 即利用时钟分相技术, 以低频的时钟实现高频的处 理。 1 时钟分相技术 我们知道, 时钟信号的一个周期按相位来分, 可以分为360°。所谓时钟分相技术, 就是把 时钟周期的多个相位都加以利用, 以达到更高的时间分辨。在通常的设计中, 我们只用到时钟 的上升沿(0 相位) , 如果把时钟的下降沿(180°相位) 也加以利用, 系统的时间分辨能力就可以 提高一倍(如图1a 所示)。同理, 将时钟分为4 个相位(0°、90°、180°和270°) , 系统的时间分辨就 可以提高为原来的4 倍(如图1b 所示)。 以前也有人尝试过用专门的延迟线或逻辑门延时来达到时钟分相的目的。用这种方法产生的相位差不够准确, 而且引起的时间偏移(Skew ) 和抖动 (J itters) 比较大, 无法实现高精度的时间分辨。 近年来半导体技术的发展, 使高质量的分相功能在一 片芯片内实现成为可能, 如AMCC 公司的S4405, CY2 PRESS 公司的CY9901 和CY9911, 都是性能优异的时钟 芯片。这些芯片的出现, 大大促进了时钟分相技术在实际电 路中的应用。我们在这方面作了一些尝试性的工作: 要获得 良好的时间性能, 必须确保分相时钟的Skew 和J itters 都 比较小。因此在我们的设计中, 通常用一个低频、高精度的 晶体作为时钟源, 将这个低频时钟通过一个锁相环(PLL ) , 获得一个较高频率的、比较纯净的时钟, 对这个时钟进行分相, 就可获得高稳定、低抖动的分 相时钟。 这部分电路在实际运用中获得了很好的效果。下面以应用的实例加以说明。2 应用实例 2. 1 应用在接入网中 在通讯系统中, 由于要减少传输 上的硬件开销, 一般以串行模式传输 图3 时钟分为4 个相位 数据, 与其同步的时钟信号并不传输。 但本地接收到数据时, 为了准确地获取 数据, 必须得到数据时钟, 即要获取与数 据同步的时钟信号。在接入网中, 数据传 输的结构如图2 所示。 数据以68MBös 的速率传输, 即每 个bit 占有14. 7ns 的宽度, 在每个数据 帧的开头有一个用于同步检测的头部信息。我们要找到与它同步性好的时钟信号, 一般时间 分辨应该达到1ö4 的时钟周期。即14. 7ö 4≈ 3. 7ns, 这就是说, 系统时钟频率应在300MHz 以 上, 在这种频率下, 我们必须使用ECL inp s 芯片(ECL inp s 是ECL 芯片系列中速度最快的, 其 典型门延迟为340p s) , 如前所述, 这样对整个系统设计带来很多的困扰。 我们在这里使用锁相环和时钟分相技术, 将一个16MHz 晶振作为时钟源, 经过锁相环 89429 升频得到68MHz 的时钟, 再经过分相芯片AMCCS4405 分成4 个相位, 如图3 所示。 我们只要从4 个相位的68MHz 时钟中选择出与数据同步性最好的一个。选择的依据是: 在每个数据帧的头部(HEAD) 都有一个8bit 的KWD (KeyWord) (如图1 所示) , 我们分别用 这4 个相位的时钟去锁存数据, 如果经某个时钟锁存后的数据在这个指定位置最先检测出这 个KWD, 就认为下一相位的时钟与数据的同步性最好(相关)。 根据这个判别原理, 我们设计了图4 所示的时钟分相选择电路。 在板上通过锁相环89429 和分相芯片S4405 获得我们所要的68MHz 4 相时钟: 用这4 个 时钟分别将输入数据进行移位, 将移位的数据与KWD 作比较, 若至少有7bit 符合, 则认为检 出了KWD。将4 路相关器的结果经过优先判选控制逻辑, 即可输出同步性最好的时钟。这里, 我们运用AMCC 公司生产的 S4405 芯片, 对68MHz 的时钟进行了4 分 相, 成功地实现了同步时钟的获取, 这部分 电路目前已实际地应用在某通讯系统的接 入网中。 2. 2 高速数据采集系统中的应用 高速、高精度的模拟- 数字变换 (ADC) 一直是高速数据采集系统的关键部 分。高速的ADC 价格昂贵, 而且系统设计 难度很高。以前就有人考虑使用多个低速 图5 分相技术应用于采集系统 ADC 和时钟分相, 用以替代高速的ADC, 但由 于时钟分相电路产生的相位不准确, 时钟的 J itters 和Skew 比较大(如前述) , 容易产生较 大的孔径晃动(Aperture J itters) , 无法达到很 好的时间分辨。 现在使用时钟分相芯片, 我们可以把分相 技术应用在高速数据采集系统中: 以4 分相后 图6 分相技术提高系统的数据采集率 的80MHz 采样时钟分别作为ADC 的 转换时钟, 对模拟信号进行采样, 如图5 所示。 在每一采集通道中, 输入信号经过 缓冲、调理, 送入ADC 进行模数转换, 采集到的数据写入存储器(M EM )。各个 采集通道采集的是同一信号, 不过采样 点依次相差90°相位。通过存储器中的数 据重组, 可以使系统时钟为80MHz 的采 集系统达到320MHz 数据采集率(如图6 所示)。 3 总结 灵活地运用时钟分相技术, 可以有效地用低频时钟实现相当于高频时钟的时间性能, 并 避免了高速数字电路设计中一些问题, 降低了系统设计的难度。
上传时间： 2013-12-17
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多谐振荡器是一种能产生矩形波的自激振荡器，也称矩形波发生器。"多谐"指矩形波中除了基波成分外，还含有丰富的高次谐波成分。多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态。在工作时，电路的状态在这两个暂稳态之间自动地交替变换，由此产生矩形波脉冲信号，常用作脉冲信号源及时序电路中的时钟信号。
上传时间： 2013-10-14
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EG8010是一款数字化的、功能很完善的自带死区控制的纯正弦波逆变发生器芯片，应用于DC-DC-AC两级功率变换架构或DC-AC单级工频变压器升压变换架构，外接12MHz晶体振荡器，能实现高精度、失真和谐波都很小的纯正弦波50Hz或60Hz逆变器专用芯片。该芯片采用CMOS工艺，内部集成SPWM正弦发生器、死区时间控制电路、幅度因子乘法器、软启动电路、保护电路、RS232串行通讯接口和12832串行液晶驱动模块等功能。 应用领域 单相纯正弦波逆变器 光伏发电逆变器 风力发电逆变器 不间断电源UPS系统 数码发电机系统 中频电源 单相电机调速控制器 单相变频器 正弦波调光器 正弦波调压器 正弦波发生器 逆变焊机
上传时间： 2014-07-04
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变频器是由主回路和控制回路两大部分组成的(见图1)；主回路由整流器（整流模块）、中间电路（滤波电路）和逆变器（大功率晶体模块）三个主要部分组成，控制回路则由单片机、驱动电路和光电隔离等电路组成。(1)整流器它与单相或三相交流电源相连接，产生脉动的直流电压(2)中间电路的三种作用
上传时间： 2013-12-05
上传用户：cjh1129
传统线性弄电源供应器中的电晶体通常是工作於线性区域，以它作为变阻器来调节不稳定的输入电压，在这类型电路中，被动元件必须孙膑随着负载而改变的电流。
上传时间： 2013-11-06
上传用户：zhangzhenyu
对于MSP430单片机布局的介绍
上传时间： 2013-11-21
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《AVR单片机原理及应用》详细介绍了ATMEL公司开发的ATmega8系列高速嵌入式单片机的硬件结构、工作原理、指令系统、接口电路、C编程实例，以及一些特殊功能的应用和设计，对读者掌握和使用其他ATmega8系列的单片机具有极高的参考价值 AVR单片机原理及应用》具有较强的系统性和实用性，可作为有关工程技术人员和硬件工程师的应用手册，亦可作为高等院校自动化、计算机、仪器仪表、电子等专业的教学参考书。 目录 第1章 绪论 1.1 AVR单片机的主要特性 1.2 主流单片机系列产品比较 1.2.1 ATMEL公司的单片机 1.2.2 Mkcochip公司的单片机 1.2.3 Cygnal公司的单片机 第2章 AVR系统结构概况 2.1 AVR单片机ATmega8的总体结构 2.1.1 ATmega8特点 2.1.2 结构框图 2.1.3 ATmega8单片机封装与引脚 2.2 中央处理器 2.2.1 算术逻辑单元 2.2.2 指令执行时序 2.2.3 复位和中断处理 2.3 ATmega8存储器 2.3.1 Flash程序存储器 2.3.2 SRAM 2.3.3 E2pROM 2.3.4 I／O寄存器 2.3.5 ATmega8的锁定位、熔丝位、标识位和校正位 2.4 系统时钟及其分配 2.4.1 时钟源 2.4.2 外部晶振 2.4.3 外部低频石英晶振 2.4.4 外部：RC振荡器 2.4.5 可校准内部.RC振荡器 2.4.6 外部时钟源 2.4.7 异步定时器／计数器振荡器 2.5 系统电源管理和休眠模式 2.5.1 MCU控制寄存器 2.5.2 空闲模式 2.5.3 ADC降噪模式 2.5.4 掉电模式 2.5.5 省电模式 2.5.6 等待模式 2.5.7 最小功耗 2.6 系统复位 2.6.1 复位源 2.6.2 MCU控制状态寄存器——MCUCSR 2.6.3 内部参考电压源 2.7 I／O端口 2.7.1 通用数字I／O端口 2.7.2 数字输入使能和休眠模式 2.7.3 端口的第二功能 第3章 ATmega8指令系统 3.1 ATmega8汇编指令格式 3.1.1 汇编语言源文件 3.1.2 指令系统中使用的符号 3.1.3 ATmega8指令 3.1.4 汇编器伪指令 3.1.5 表达式 3.1.6 文件“M8def.inc” 3.2 寻址方式和寻址空间 3.3 算术和逻辑指令 3.3.1 加法指令 3.3.2 减法指令 3.3.3 取反码指令 3.3.4 取补码指令 3.3.5 比较指令 3.3.6 逻辑与指令 3.3.7 逻辑或指令 3.3.8 逻辑异或 3.3.9 乘法指令 3.4 转移指令 3.4.1 无条件转移指令 3.4.2 条件转移指令 3.4.3 子程序调用和返回指令 3.5 数据传送指令 3.5.1 直接寻址数据传送指令 3.5.2 间接寻址数据传送指令 3.5.3 从程序存储器中取数装入寄存器指令 3.5.4 写程序存储器指令 3.5.5 I／0端口数据传送 3.5.6 堆栈操作指令 3.6 位操作和位测试指令 3.6.1 带进位逻辑操作指令 3.6.2 位变量传送指令 3.6.3 位变量修改指令 3.7 MCU控制指令 3.8 指令的应用 第4章 中断系统 4.1 外部向量 4.2 外部中断 4.3 中断寄存器 第5章 自编程功能 5.1 引导加载技术 5.2 相关I／O寄存器 5.3 Flash程序存储器的自编程 5.4 Flash自编程应用 第6章 定时器／计数器 6.1 定时器／计数器预定比例分频器 6.2 8位定时器／计数器O(T／CO) 6.3 16位定时器／计数器1(T／C1) 6.3.1 T／C1的结构 6.3.2 T／C1的操作模式 6.3.3 T／121的计数时序 6.3.4 T／C1的寄存器 6.4 8位定时器／计数器2(T／C2) 6.4.1 T／C2的组成结构 6.4.2 T／C2的操作模式 6.4.3 T／C2的计数时序 6.4.4 T／02的寄存器 6.4.5 T／C2的异步操作 6.5 看门狗定时器 第7章 AVR单片机通信接口 7.1 AVR单片机串行接口 7.1.1 同步串行接口 7.1.2 通用串行接口 7.2 两线串行TWT总线接口 7.2.1 TWT模块概述 7.2.2 TWT寄存器描述 7.2.3 TWT总线的使用 7.2.4 多主机系统和仲裁 第8章 AVR单片机A／D转换及模拟比较器 8.1 A／D转换 8.1.1 A／D转换概述 8.1.2 ADC噪声抑制器 8.1.3 ADC有关的寄存器 8.2 AvR单片机模拟比较器 第9章 系统扩展技术 9.1 串行接口8位LED显示驱动器MAX7219 9.1.1 概述 9.1.2 引脚功能及内部结构 9.1.3 操作说明 9.1.4 应用 9.1.5 软件设计 9.2 AT24C系列两线串行总线E2PPOM 9.2.1 概述 9.2.2 引脚功能及内部结构 9.2.3 操作说明 9.2.4 软件设计 9.3 AT93C46——三线串行总线E2PPOM接口芯片 9.3.1 概述 9.3.2 内部结构及引脚功能 9.3.3 操作说明 9.3.4 软件设计 9.4 串行12位的ADCTL543 9.4.1 概述 9.4.2 内部结构及引脚功能 9.4.3 操作说明 9.4.4 AD620放大器介绍 9.4.5 软件设计 9.5 串行输出16位ADCMAXl95 9.5.1 概述 9.5.2 引脚功能及内部结构 9.5.3 操作说明 9.5.4 应用 9.5.5 软件设计 9.6 串行输入DACTLC5615 9.6.1 概述 9.6.2 引脚功能及内部结构 9.6.3 操作说明 9.6.4 软件设计 9.7 串行12位的DACTLC5618 9.7.1 概述 9.7.2 内部结构及引脚功能 9.7.3 操作说明 9.7.4 软件设计 9.8 串行非易失性静态RAMX24C44 9.8.1 概述 9.8.2 引脚功能及内部结构 9.8.3 操作说明 9.8.4 软件设计 9.9 数据闪速存储器AT45DB041B 9.9.1 概述 9.9.2 引脚功能及内部结构 9.9.3 操作说明 9.9.4 软件设计 9.10 GM8164串行I／0扩展芯片 9.10.1 概述 9.10.2 引脚功能说明 9.10.3 操作说明 9.10.4 软件设计 9.11 接口综合实例 附录1 ICCACR简介 附录2 ATmega8指令表 参考文献
上传时间： 2013-10-29
上传用户：lanwei
PIC16C54C为8位单片机，指令字长12位，全部指令都是单字节指令，系统为哈佛结构，数据总线和程序总线各自独立分开，数据总线宽度为8位，程序总线宽度为12位，内部程序存储器为512×12位，内部数据寄存器为32×8位。 PIC16C54C有12根双向可独立编程I/O引脚，分为PortA和PortB两个端口，其中PortA为RA0～RA3，PortB为RB0～RB7，每根I/O引脚可由程序来编程决定其输入输出方向。 PIC16C54C提供四种可选振荡方式： - RC，低成本的阻容振荡方式 - XT，标准晶体/陶瓷振荡 - HS，高速晶体/陶瓷振荡 - LP，低功耗，低频晶体振荡 更多锁相环知识请访问 http://www.elecfans.com/zhuanti/PLL.html
上传时间： 2013-12-23
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在16MHZ频率下速度为16MIPS的8位RISC结构单片机，内含硬件乘法器。 支持JTAG端口仿真和编程，仿真效果比传统仿真同更真实有效。 8通道10位AD转换器，支持单端和双端差分信号输入，内带增益可编程运算放大器。 16K字节的FLASH存贮器，支持ISP、IAP编程，使系统开发、生产、维护更容易。 多达1K字节的SRAM，32个通用寄存器，三个数据指针，使用C语言编程更容易。 512字节的EEPROM存贮器，可以在系统掉电时保存您的重要数据。 多达20个中断源，每个中断有独立的中断向量入口地址。 2个8位定时/计数器，1个16位定时/计数器，带捕捉、比较功能，有四个通道的PWM。 硬件USART、SPI和基于字节处理的I2C接口。 杰出的电气性能，超强的抗干扰能力。每个IO口可负载40mA的电流，总电流不超过200mA。 可选片内/片外RC振荡、石英/陶瓷晶振、外部时钟，更具备实时时钟（RTC）功能；片内RC振荡可达8MHZ，频率可校调到1%精度；片外晶振振荡幅度可调，以改善EMI性能。 内置模拟量比较器。 可以用熔丝开启、带独立振荡器的看门狗，看门狗溢出时间分8级可调。 内置上电复位电路和可编程低电压检测（BOD）复位电路。 六种睡眠模式，给你更低的功耗和更灵活的选择。 ATMEGA16L工作电压2.7V-5.5V，工作频率0-8MHZ；ATMEGA16工作电压4.5-5.5V，工作频率0-16MHZ。 32个IO口，DIP40、TQFP44封装。 与其它8位单片机相比，有更高的程序安全性，保护您的知识产权。
上传时间： 2013-11-22
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