电子课程设计要点.ppt

电子课程设计 1、脉搏计原理 2、频率计原理 3、Multisim 简介 4、Quartus II 简介 5、GW48-CK实验开发系统 6、设计报告要求 7、时间安排 分立元件 可编程逻辑器件 1、数字脉搏计 一、方案简介 1.参考框图 FPGA实现 *FPGA实现 *仿真实现 注：*为附加内容 2.脉搏信号测量放大电路（参考） 集成测量放大器 AD521，AD534，AD620 一、任务 设计一个数字脉搏计。 模拟部分仿真实现，数字部分FPGA实现。 1．? 技术要求 （1）?用十进制数字显示被测人体的脉搏每分钟跳动的次数，测量范围为20~200次/分。 （2）?（在15秒时间内）测量出每分钟的脉搏数。 （3）?锁定每分钟的脉搏数，分别要求： ①显示计数过程，并保持计数结果。手动清零。 ②不显示计数过程，锁存为计数结果。自动清零，自启动计数。 脉搏信号放大器（仿真） 输入：1mV、1.2Hz 输出：能够驱动CMOS数字芯片 性能指标：电压增益：大于1000倍 通频带：0.15Hz —30Hz 仿真要完成的主要任务：功能分析、指标测量。 2. 模拟信号处理（设计并仿真） 对于脉搏信号的放大、滤波、整形部分采用 MultiSim或PSPICE仿真实现。 2、数字频率计 数字频率计是直接用十进制数字显示出被测信号频率的一种仪器，被测信号可以是正弦信号、方波信号、尖脉冲信号。除此之外，配以适当的传感器，还可以对许多物理量进行测量，如振动速度、转动速度等。因此，数字频率计是应用范围广泛的测量装置。 2.1测量原理 数字频率计的基本原理就是测量单位时间内脉冲信号的个数，即， 其中，f 是被测信号的频率，N是计数器累加的脉冲个数，T是测量时间。 2.2 频率计结构图 1.2 频率计结构图 （1）时基单元  包括振荡器和分频器，用来产生周期为1s的脉冲信号，称为时基信号。 （2）控制电路得到宽度为1s的方波，称为闸门信号； 在每次取样后封锁主控门和时基信号的输入门 （3）计数单元把通过主控门的被测信号输入计数器、寄存器、译码器和显示器。 （4）延时单元数据显示一段时间，其时间的长短取决于延时电路，然后对计数器进行清零，重新进行测量。 （5）主控门起控制被测信号通过的作用，在取样时间内主控门打开，清零和显示时间内主控门关闭。 （1）时基单元  包括振荡器和分频器，用来产生周期为1s的脉冲信号，称为时基信号。（2）控制电路其一得到宽度为1s的方波，称为闸门信号，其二在每次取样后封锁主控门和时基信号的输入门（3）计数单元把通过主控门的被测信号输入计数器、寄存器、译码器和显示器。 （4）延时单元数据显示一段时间，其时间的长短取决于延时电路，然后对计数器进行清零，重新进行测量。（5）主控门起控制被测信号通过的作用，在取样时间内主控门打开，清零和显示时间内主控门关闭。（6）输入单元将接受的各种信号放大、整形，变换为脉冲信号。 频率计设计要求 测量范围：1Hz-----999999Hz 以六位十进制数字显示测量结果。 频率显示2s，“0”状态显示1s。 可以控制测量的启动、停止和复位。 “消隐”功能 根据技术指标，选择元件，设计出原理电路图。 直流工作点分析 交流分析 暂态分析 傅立叶分析 噪声分析 失真分析 直流扫描 灵敏度分析 主要功能： 参数扫描 温度扫描 零-极点分析 传输函数分析 最坏情况分析 …… 3、Multisim仿真软件 Multisim界面介绍 仿真电源开关 菜单栏 工具栏 元器件栏 仪器仪表栏 电路工作区 状态栏 波特图仪控制面板分为Magnitude（幅值）或Phase（相位）的选择、Horizontal（横轴）设置、Vertical（纵轴）设置、显示方式的其他控制信号，面板中的F指的是终值，I指的是初值。在波特图仪的面板上，可以直接设置横轴和纵轴的坐标及其参数。 例如：构造一阶RC滤波电路，输入端加入正弦波信号源，电路输出端与示波器相连，目的是为了观察不同频率的输入信号经过RC滤波电路后输出信号的变化情况。 调整纵轴幅值测试范围的初值I和终值F，调整相频特性纵轴相位范围的初值I和终值F。 打开仿真开关，点击幅频特性在波特图观察窗口可以看到幅频特性曲线；点击相频特性可以在波特图观察窗口显示相频特性曲线 。 幅频特性曲线 相频特性曲线 软件界面 4、Quartus II 简介 4、Quartus II 简介 建立工程 指定目标器件和编译 建立波