电子电路设计实践毕业设计.doc

电子电路设计实践毕业设计 二、电子电路设计入门 1.开展电子电路设计与制作，如何选题 （1）选题应新颖，实用性强。 （2）选题应包括硬件设计和软件设计的内容，且硬件内容应多于软件内容。 （3）选题应综合性强，能涵盖模拟电路、数字电路，而且一般都需要用单片机作为控制核心或处理信号，或者用PLD等新器件来实现。 （4）选题的难易程度应低于毕业设计的题目。 （5）如何想通过完成选题在全国电子竞赛拿上名次，选题应有创新点，有特色。特色 就是人无我有，人有我新，而且选题比较复杂，很可能是机电结合型的。 2.开展电子电路设计与制作，如何入门 （1）介入电路设计与制作，宜早不宜迟 （2）兴趣是最好的老师 （3）勤于动手是最好的途径 例：运算放大器：按理论分析，只要比例电阻选定后，就可决定运放的放大倍数，计算结果十分明确。而事实并非如此，需要用理论计算和实验调整方式选取比例电阻，这样才能获得切合实际的放大倍数。 三、电子电路设计平台 1.硬件平台 电路、信号、电子技术基础：含低频电路、高频电路、信号分析与处理知识。 例：各种运算放大器、555定时器、各种计数器、译码驱动器、显示器、A/D 、 D/A 、发射、接收、锁相环芯片(锁相环由鉴相器、环路滤波器和压控振荡器组成)等。 可编程CPLD、FPGA芯片：可进行灵活的编程和下载，具有可重复性、可组合性，可设计并下载系统级的数字电路；可以构建高速电子电路，可用于前端电路。 微控制器MCU（单片机）：可通过灵活的编程改变其功能，处理速度较慢，但接口丰富，常常作为综合电子系统的控制核心。 专业芯片ASIC：为完成某一特定功能制定芯片。例：图像压缩芯片，可以使图像信息在电话线中传输；移动通信中的射频、音频接口芯片等。 数字信号处理器DSP：DSP芯片由于其特殊的设计结构，使数字信号处理理论建立的算法得以实时运行，并逐步进入MCU的应用领域。 2.软件平台 汇编语言：它是最简单、最基本、最实用的语言，也是一种低级语言，速度快，可直接控制硬件，在单片机开发中广为应用。 C语言：作为一种通用的高级语言，可大幅地提高单片机的应用系统开发效率。C语言程序便于移植和修改，能提供处理复杂的数据类型，增强了程序处理能力和灵活性。但用C语言编译器生成代码效率较低并且执行时间较长，影响速度。 MATLAB语言：是一种较强大的数学运算和图形功能的语言，他的应用范围几乎涵盖了所有科学和工程计算领域；应用MATLAB工具箱还能进行系统级的模拟分析。因此它是集编程和EDA仿真于一体的语言。 VHDL语言：超高速集成电路硬件描述语言，它是开发、烧制大规模集成电路语言，是个大半导体公司开发产品的有力工具。 EDA仿真软件：虚拟电子实验平台EWB、Multisim ，主要用于电路、低频模拟电路、简单数字电路的仿真设计；Proteus电子系统仿真软件，实现高级原理图布图、MCU、混合模式SPICE仿真、PCB设计以及自动布线等完整的电子设计系统；常见的EDA有通用电路分析软件PSPICE，用于高频电路的仿真设计。 四、电子电路设计的步骤 1.多拟定几个设计方案（提出原理方案，原理方案的比较与选择） 例：”自动计时/定时器“ 方案一，用专用电子计数芯片实现 方案二，用PLD器件实现 方案三，用数字电路中组合逻辑电路实现 方案四，用单片机实现 2.单元电路的设计与选择 （1）单元电路结构形式的选择与设计 满足功能要求的单元可能不止一个，因此必须进行分析比较，择优选择。 （2）元器件选择的一般原则 多查元器件手册和有关的科技资料，尤其要熟悉一些常用元器件、性能和价格，这对单元电路和总体电路设计极为有利。 首先应考虑满足单元电路对元器件性能指标的要求，其次考虑价格、货源和元器件体积等方面问题。 （3）集成电路与分立元器件电路的选择问题 例如：设计直流电源，采用分立元件至少花几天时间，采用三端稳压块即简单又实用。 优先选用集成电路不等于什么场合都一定要用集成电路。在某些特殊情况，如高频、宽频带、高电压、大电流等场合，集成电路往往不适用，有时仍需采用分立元件。 （4）怎样选用集成电路 模拟集成电路：集成运算放大器、比较器、模拟乘法器、集成功率放大器、集成稳压器、集成函数发生器以及其它专用模拟集成电路等； 数字集成电路：集成门、驱动器、译码器/编码器、数据选择器、触发器、寄存器、计数器、存储器、微处理器、可编程器件等； 混合集成电路有：定时器、A/D、D/A转换器、锁相环等。 3.纯硬件电路设计步骤 图1 设计框图 在上面框图中，并不要求所有媒介都通过仿真或搭电路验证，特别在电子竞赛中，时间紧、任务重，不可能按步骤办事，可以超常规设计，提前进入制作阶段，在制作中边调试编修改设计。 4.基本工艺：印制电路板制作工艺 （1）印制电路板简称PCB。 （2）