的复用和分解方面原理上就是一个串并转换和并串转换

这个并串转换代码是依靠同步状态机来实现其控制的。其实并串转换在实际的电路中使用还是比较多的，尤其在通信线路方面的复用和分解方面，原理上就是一个串并转换和并串转换的过程。举个简单的例子，计算机串口发送数据的过程，如果满足发送条件了，其实就是一个并串转换的过程了。好了，废话不说，看代码就是。

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-- Engineer: skycanny

-- Module Name: p2s - Behavioral

-- Tool versions: ISE7.1

-- Description: This module is designed to implement parallel to serial conversion

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library IEEE;

use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;

use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;

use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;

entity p2s is

port(

reset : in std_logic;

clk : in std_logic;

start : in std_logic; --low active,data_in valid

data_in : in std_logic_vector(7 downto 0);

data_valid : out std_logic; --high active,output data valid

ready : out std_logic; --low active,ready to recieve data

q : out std_logic

);

end p2s;

architecture Behavioral of p2s is

signal reg : std_logic_vector(7 downto 0);

signal cnt : std_logic_vector(3 downto 0);

signal reg_en : std_logic;

signal shift_start : std_logic;

type state is (idle,recieve,shift,finish);

signal current_state, next_state : state;

begin

counter: process(reset,clk,shift_start)

begin

if(reset = '0') then

cnt <= (others => '0');

elsif(clk'event and clk = '1') then

if(shift_start = '0') then

cnt <= cnt + 1;

else

cnt <= (others => '0');

end if;

end if;

end process counter;

fsm: block

begin

sync: process(reset,clk)

begin

if(reset= '0') then

current_state <= idle;

elsif(clk'event and clk = '1') then

current_state <= next_state;

end if;

end process sync;

comb: process(current_state,cnt,start) begin

case current_state is

when idle =>

ready <= '0';

reg_en <= '1';

shift_start <= '1';

data_valid <= '1';

if(start = '0') then

reg_en <= '0';

next_state <= recieve;

else

next_state <= idle;

end if;

when recieve =>

reg_en <= '1';

ready <= '1';

data_valid <= '0';

shift_start <= '0';

next_state <= shift;

when shift =>

reg_en <= '1';

ready <= '1';

data_valid <= '0';

if(cnt = 8) then

shift_start <= '1';

next_state <= finish;

else

shift_start <= '0';

next_state <= shift;

end if;

when finish =>

reg_en <= '1';

ready <= '0';

data_valid <= '1';

shift_start <= '1';

next_state <= idle;

when others =>

next_state <= idle;

end case;

end process comb;

end block fsm;

data_channel: process(reset,clk)

begin

if(reset = '0') then

reg <= (others => '0');

q <= '0';

elsif(clk'event and clk = '1') then

if(reg_en = '0') then

reg <= data_in;

elsif(shift_start = '0') then

q <= reg(7);

for i in 7 downto 1 loop --shift register reg(i) <= reg(i - 1);

end loop;

reg(0) <= '0';

else

q <= '0';

end if;

end if;

end process data_channel; end Behavioral;

集成触发器及其应用电路设计

华中科技大学 电子线路设计、测试与实验》实验报告 实验名称：集成运算放大器的基本应用 院（系）：自动化学院 地点：南一楼东306 实验成绩： 指导教师：汪小燕 2014 年6 月7 日

、实验目的 1）了解触发器的逻辑功能及相互转换的方法。 2）掌握集成JK 触发器逻辑功能的测试方法。 3）学习用JK 触发器构成简单时序逻辑电路的方法。 4）熟悉用双踪示波器测量多个波形的方法。 （5）学习用Verliog HDL描述简单时序逻辑电路的方法，以及EDA技术 、实验元器件及条件 双JK 触发器CC4027 2 片； 四2 输入与非门CC4011 2 片； 三3 输入与非门CC4023 1 片； 计算机、MAX+PLUSII 10.2集成开发环境、可编程器件实验板及专用电缆 三、预习要求 （1）复习触发器的基本类型及其逻辑功能。 （2）掌握D触发器和JK触发器的真值表及JK触发器转化成D触发器、T触发器、T 触发器的基本方法。 （3）按硬件电路实验内容（4）（5），分别设计同步3 分频电路和同步模4 可逆计数器电路。 四、硬件电路实验内容 （1）验证JK触发器的逻辑功能。 （2）将JK触发器转换成T触发器和D触发器，并验证其功能。 （3）将两个JK触发器连接起来，即第二个JK触发器的J、K端连接在一起， 接到第一个JK触发器的输出端Q两个JK触发器的时钟端CP接在一起，并输入1kHz 正方波，用示波器分别观察和记录CP Q、Q的波形（注意它们之间的时序关系），理解2分频、4分频的概念。 （4）根据给定的器件，设计一个同步3分频电路，其输出波形如图所示。然后组装电路，并用示波器观察和记录CP Q、Q的波形。 （5）根据给定器件，设计一个可逆的同步模4 计数器，其框图如图所示。图中，M为控制变量，当M=0时，进行递增计数，当M=1时，进行递减计数；Q、 Q为计数器的状态输出，Z为进位或借位信号。然后组装电路，并测试电路的输入、输出

万能转换开关原理图

万能转换开关的工作原理及符号表示 教程来源：本站原创作者：未知点击：2301 更新时间：2009-3-4 16:14:36 万能转换开关是一种多档式、控制多回路的主令电器。万能转换开关主要用于各种控制线路的转换、电压表、电流表的换相测量控制、配电装置线路的转换和遥控等。万能转换开关还可以用于直接控制小容量电动机的起动、调速和换向。 如图1所示为万能转换开关单层的结构示意图。 常用产品有LW5和LW6系列。LW5系列可控制5.5kW及以下的小容量电动机；LW6系列只能控制2.2kW 及以下的小容量电动机。用于可逆运行控制时，只有在电动机停车后才允许反向起动。LW5系列万能转换开关按手柄的操作方式可分为自复式和自定位式两种。所谓自复式是指用手拨动手柄于某一档位时，手松开后，手柄自动返回原位；定位式则是指手柄被置于某档位时，不能自动返回原位而停在该档位。 万能转换开关的手柄操作位置是以角度表示的。不同型号的万能转换开关的手柄有不同万能转换开关的触点，电路图中的图形符号如图2所示。但由于其触点的分合状态与操作手柄的位置有关，所以，除在电路图中画出触点图形符号外，还应画出操作手柄与触点分合状态的关系。图中当万能转换开关打向左45°时，触点1-2、3-4、5-6闭合，触点7-8打开；打向0°时，只有触点5-6闭合，右45°时，触点7-8闭合，其余打开。

正泰万能转换开关接点图编码规则 技术交流2010-01-14 20:51:56 阅读1518 评论5 字号：大中小订阅 万能转换开关是一种手动操作的低压电器产品，它是基于通过凸轮控制各对触头从而实现对各个独立线路进行控制的目的，由于它的控制靠凸轮来实现，因此俗称凸轮开关。凸轮开关根据控制的对象和使用的场合不同，大体可以分为万能转换开 关和组合开关。 凸轮开关大体由操作机构、定位助力机构、接触系统三个部分组成。其中接触系统可以由独立接触单位进行线性叠加，每一个接触单元（一节）有两个独立的接触组（1-2、3-4）组成，那么根据排列组合，一个接触单元（一节）可以由4种情况（1-2通3-4断、1-2断3-4断、1-2通3-4通、1-2断3-4通）那么对于n节产品在某个档位的通断情况有4n情况，假如开关有m档，则这个开关理论上存在着m*4n种通断情况。正因为具有如此其他任何开关都不具备的优势，因此被称为万能转换开关。当然接点通断情况十分的复杂，导致顾客在进行产品选择的时候难以下手，即使技术人员也为难。我们正泰由于顾客特殊定做的产品接点图情况十分的普遍，常常由于我们技术人员没有比较可行的接点编码方法，致使产品无法具备具体的产品规格型号，一则导致最终客户无法接线使用，同时没有具体的规格型号，顾客在下次订货时需要重新提供接点情况，延长了产品交付时间，造成顾客退单甚至投诉。为了更好的管理转换开关同时为以后进行软件自动编码准备，这几天将开关做了整理，并查找一些资料，现将这几天对转换开关的编码规则作一个介绍，供大家参考改进。 接点图按产品结构从上至下排列：手柄代号、面板代号、定位特征代号、接触系统（各对触头编号）。这样的分布符合我们的装配习惯，装配时可以完全按照接点图至下而上（反之亦然）对各个部件进行一一对应安装），极大的提高了装配效率 同时便于装配检验。编码过程如下：

基于单片机的数模转换设计

目录 1、系统方案.......................................... - 3 - 1.1、方案比较与选择............................... - 3 - 1.1.1、单片机选择与论证........................ - 3 - 1.1.2、显示器件选择与论证...................... - 3 - 1.1.3、键盘形式选择与论证...................... - 4 - 1.1.4排阻形式选择与论证........................ - 4 - 2理论分析与计算 ..................................... - 8 - 2.1、D/A转换器的主要技术指标......................... - 8 - 1．分辨率......................................... - 8 - 2．转换精度....................................... - 8 - 3．输出电压（或电流）的建立时间（转换速度） ...... - 8 - 4. 温度系数 2.2 数模转换器 2.2.1权电阻网络DAC的原理分析..................... - 9 - 3、电路与程序设计.................................. - 11 - 3.1.1、总体框图设计........................... - 11 - 3.1.2、显示电路............................... - 11 - 3.1.3、权电路................................. - 12 - 3.1.4、按键电路............................... - 13 - 3.1.5、驱动电路............................... - 14 -

D触发器的设计

目录 第一章绪论0 简介0 集成电路0 版图设计1 软件介绍1 标准单元版图设计1 标准单元版图设计的概念1 标准单元版图设计的历史1 标准单元的版图设计的优点2 标准单元的版图设计的特点2 第二章D触发器的介绍 2 简介2 维持阻塞式边沿D触发器3 电路工作过程3 状态转换图和时序图3 同步D触发器3 电路结构3 逻辑功能4 真单相时钟（TSPC）动态D触发器4 第三章工艺基于TSPC原理的D触发器设计5 电路图的设计5 创建库与视图5 基于TSPC原理的D触发器电路原理图5 创建D触发器版图6 设计步骤6 器件规格7 设计规则的验证及结果8 第四章课程设计总结9 参考文献 9 第一章绪论 简介 集成电路 集成电路（Integrated Circuit,简称IC）是20世纪60年代初期发展起来的一种新型半导体器件。它是经过氧化、光刻、扩散、外延、蒸铝等半导体制造工艺，把构成具有一定功能的电路所需的半导体、电阻、电容等元件及它们之间的连接导线全部集成在一小块硅片上，然后焊接封装在一个管壳内的电子器件。其封装外壳有圆壳式、扁平式或双列直插式等多种形式。是一种微型电子器件或部件，采

用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构；其中所有元件在结构上已组成一个整体，使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进了一大步。集成电路发明者为杰克·基尔比（基于硅的集成电路）和罗伯特·诺伊思（基于锗的集成电路）。当今半导体工业大多数应用的是基于硅的集成电路。 版图设计 版图(Layout)是集成电路设计者将设计并模拟优化后的电路转化成的一系列几何图形，包含了集成电路尺寸大小、各层拓扑定义等有关器件的所有物理信息。集成电路制造厂家根据版图来制造掩膜。版图的设计有特定的规则，这些规则是集成电路制造厂家根据自己的工艺特点而制定的。不同的工艺，有不同的设计规则。设计者只有得到了厂家提供的规则以后，才能开始设计。版图在设计的过程中要进行定期的检查，避免错误的积累而导致难以修改。很多集成电路的设计软件都有设计版图的功能，Cadence 的Virtuoso的版图设计软件帮助设计者在图形方式下绘制版图。 对于复杂的版图设计，一般把版图设计分成若干个子步骤进行： （1）划分为了将处理问题的规模缩小，通常把整个电路划分成若干个模块。（2）版图规划和布局是为了每个模块和整个芯片选择一个好的布图方案。（3）布线完成模块间的互连，并进一步优化布线结果。 （4）压缩是布线完成后的优化处理过程，他试图进一步减小芯片的面积。软件介绍 目前大部分IC 公司采用的是UNIX 系统，使用版本是SunSolaris。版图设计软件通常为Cadence ，它是一个大型的EDA 软件，它几乎可以完成电子设计的方方面面，包括ASIC 设计、FPGA设计和PCB 设计。软件操作界面人性化，使用方便，安全可靠，但价格较昂贵。 标准单元版图设计 标准单元版图设计的概念 标准单元,也叫宏单元。它先将电路设计中可能会遇到的所有基本逻辑单元的版图, 按照最佳设计的一定的外形尺寸要求, 精心绘制好并存入单元库中。实际设计ASIC电路时, 只需从单元库中调出所要的元件版图, 再按照一定的拼接规则拼接, 留出规则而宽度可调的布线通道, 即可顺利地完成整个版图的设计工作了。 基本逻辑单元的逻辑功能不同, 其版图面积也不可能是一样大小的。但这些单元版图的设计必须满足一个约束条件, 这就是在某一个方向上它们的尺寸必须是完全一致的, 比如说它们可以宽窄不一, 但它们的高度却必须是完全相等的,这就是所谓的“等高不等宽”原则。这一原则是标准单元设计法得以实施的根本保证。 标准单元版图设计的历史 随着集成电路产业迅猛的发展,工艺水平不断提高,集成电路特征尺寸循着摩尔定律不断缩小。设计芯片时需要考虑的因素越来越多,芯片设计的复杂程度也越来越高。因而尽可能复用一些已经通过工艺验证的IP核可以提高设计的效率,降低芯片设计的成本。

自动转换开关的工作原理

自动转换开关的工作原理 1．工作原理的概述 自动转换开关电器简称为ATS，是Automatic transfer switching equipment的缩写。ATS主要用在紧急供电系统，将负载电路从一个电源自动换接至另一个（备用）电源的开关电器，以确保重要负荷连续、可靠运行。因此，ATS常常应用在重要用电场所，其产品可靠性尤为重要。转换一旦失败将会造成以下二种危害之一，其电源间的短路或重要负荷断电（甚至短暂停电），其后果都是严重的，这不仅仅会带来经济损失（使生产停顿、金融瘫痪），也可能造成社会问题（使生命及安全处于危险之中）。因此，工业发达国家都把自动转换开关电器的生产、使用列为重点产品加以限制与规范。 ATS一般由两部分组成：开关本体+控制器。而开关本体又有PC级（整体式）与CB级（断路器）之分。 1）PC级：一体式结构（三点式）。它是双电源切换的专用开关，具有结构简单、体积小、自身连锁、转换速度快（0.2s内）、安全、可靠等优点，但需要配备短路保护电器。 2）CB级：配备过电流脱扣器的ATS，它的主触头能够接通并用于分断短路电流。它是由两台断路器加机械连锁组成，具有短路保护功能； 控制器主要用来检测被监测电源（两路）工作状况，当被监测的电源发生故障（如任意一相断相、欠压、失压或频率出现偏差）时，控制器发出动作指令，开关本体则带着负载从一个电源自动转换至另一个电源，备用电源其容量一般仅是常用电源容量的20%~30%。图1是典型ATS应用电路。控制器与开关本体进线端相连。ATS的控制器一般应有非重要负荷选择功能。控制器也有两种形式：一种由传统的电磁式继电器构成；另一种是数字电子型智能化产品。它具有性能好，参数可调及精度高，可靠性高，使用方便等优点。 2．CB级和PC级ATS性能比较 2.1两者机械设计理念不同。 CB级是由断路器组成，而断路器是以分断电弧为已任，要求它的机械应快速脱扣。因而断路器的机构存在滑扣、再扣问题；而PC级产品不存在该方面问题。PC级产品的可靠性远高于CB级产品。 2.2断路器不承载短路耐受电流，触头压力小。 供电电路发生短路时，当触头被斥开产生限流作用，从而分断短路电流；而PC级ATSE应承受20Ie及以上过载电流。触头压力大不易被斥开，因而触头不易被熔焊。这一特性对消防供电系统尤为重要。 2.3两路电源在转换过程中存在电源叠加问题 PC级ATSE充分考虑了这一因素。PC级ATSE的电气间隙、爬电距离的180%、150%（标准要求）。因而PC级ATSE安全性更好。 2.4触头材料的选择角度不同 断路器常常选择银钨、银碳化钨材料配对，这有利于分断电弧。但该类触头材料易氧化，备用触头长期暴露在外，在其表现易形成阻碍导电、难驱除的氧化物，当备用触头一但投入使用，触头温升增高易造成开关烧毁甚至爆炸；而PC 级ATSE充分考虑了触头材料氧化带来的后果。 3. 生产PC级别ATS以美国ASCOATS开关为例，我们做以简要阐述，美国ASCO ATS特点主要有以下几个要点： 3.1 双电源自动转换开关控制器具备同期相位捕捉功能。从正常侧电源切换至

数模与模数转换器 习题与参考答案

第11章 数模与模数转换器 习题与参考答案 【题11-1】 反相运算放大器如图题11-1所示，其输入电压为10mV ，试计算其输出电压V O 。 图题11-1 解：输出电压为： mV mV V R R V IN F O 10010101 =?=-= 【题11-2】 同相运算放大器如图题11-2所示，其输入电压为10 mV ，试计算其输出电压V O 。 图题11-2 解：mV mV V R R V IN F O 110101111 =?=+=）（ 【题11-3】 图题11-3所示的是权电阻D/A 转换器与其输入数字信号列表，若数字1代表5V ，数字0代表0V ，试计算D/A 转换器输出电压V O 。 11-3 【题11-4】 试计算图题11-4所示电路的输出电压V O 。 图题11-4 解：由图可知，D 3~D 0=0101 因此输出电压为：V V V V O 5625.151650101254 === ）（ 【题11-5】 8位输出电压型R/2R 电阻网络D/A 转换器的参考电压为5V ，若数字输入为，该转换器输出电压V O 是多少？

解：V V V V O 988.21532565100110012 58≈== ）（ 【题11-6】 试计算图题11-6所示电路的输出电压V O 。 图题11-6 解：V V V D D V V n n REF O 5625.1516501012 5~240==-=-=）（）（ 【题11-7】 试分析图题11-7所示电路的工作原理。若是输入电压V IN =，D 3～D 0是多少？ 图题11-7 解：D3=1时，V V V O 6221234== ，D3=0时，V O =0。 D2=1时，V V V O 3221224== ，D2=0时，V O =0。 D1=1时，V V V O 5.1221214== ，D1=0时，V O =0。 D0=1时，V V V O 75.0221204 ==，D0=0时，V O =0 由此可知：输入电压为，D3~D0=1101，这时V O =6V++=，大于输入电压V IN =，比较器输出低电平，使与非门74LS00封锁时钟脉冲CLK ，74LS293停止计数。 【题11-8】 满度电压为5V 的8位D/A 转换器，其台阶电压是多少？分辨率是多少？ 解：台阶电压为mV mV V STEP 5.192/50008== 分辨率为：%39.00039.05000/5.195000/===mV V STEP

STS静态转换开关工作原理

S T S静态转换开关工作 原理 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

STS静态转换开关工作原理 静态转换开关（STS，Static Transfer Switch）是双电源二选一转换开关，可以实现不同输入电源之间的不间断切换，为单电源负载提供双母线供电如： ＊非并联ＵＰＳ系统的n+1冗余 ＊不同容量ＵＰＳ系统的n+1冗余 ＊不同型号ＵＰＳ系统的n+1冗余 功能 两个独立输入源之间的快速转换 转换时间 : 典型值 8 ms/每相相单独转换模式 转换时间 : 最大5 ms 三相同时转换模式 转化瞬间:源于源之间没有环流 有序的转换:按照顺序，每相在电流过零点的时候发生转换 自动和手动转换 转换由内部逻辑或外部命令控制。

自动转换发生在被选择的源超出其允许精度范围的时候。 手动转化是通过前面板的按钮开关或UPS输入的控制命令来实现的。 其内部结构如图所示。 STS 设计用来实现两个同步三相交流电源之间进行不间断（<8ms）转换。两路交流电源的幅度、频率和相位差应控制在一定的范围内。STS的主要作用是在一路输入电源发生故障或需要检修、测试时实现从一路电源到另一路电源之间真正地不间断地转换,禁止接入两路会产生回流的输入电源。STS可以通过控制面板设定其中任意一路输入电源为主电源，另一路输入电源为备用电源。只有在主电源故障或手动复位的情况下，STS才会自动在8ms内从主电源切换到备用电源。 STS的两路静态开关是严格互锁，STS内还装有手动旁路开关，在STS需要检修时，可以手动地将输入电源切换到旁路开关。进行手动转换时可保证输出不间断。 STS的所有的转换都是快速的先断后合，主备电源之间不会产生冲击电流，所有的转换都在小于8ms的时间内完成。 正常工作状态下，在主电源处于正常的电压范围内，负载一直连接于主电源。在主电源发生故障时，负载自动切换到备用电源，主电源恢复正常后，负载又自动切换到主电源。

基本模数转换器(ADC)的设计

《数字逻辑电路分析与设计》课程 项目 实施报告 题目(A)：基本模数转换器（ADC）的设计 组号： 8 任课教师：。。。 组长：。。。。 成员：。。。。 成员：。。。 成员：。。。 成员：。。。 联系方式：。。。 二零一四年十月二十五日

基本模数转换器（ADC ）的设计 一．设计要求 （1） 设计一个每单次按下按钮，就能够实现数模转换的电路，并用LED 显示对应输入模拟电压（0—3V ）的等级，当输入电压>3V 后，有“溢出”显示。 （2） 功能模块如图： （3） 图中的“模数转换”为本教材第六章的并行ADC 转换电路。在此基础上自行设计按键、LED 显示、模拟电压调节等模块，实现单次模数转换的功能。 模拟电压 调节模数转换LED 显示 按键 5V 电源

自行设计溢出标记的显示。 （4） 本电路的测试方法是，通过一个电位器对电源电压连续分压，作为ADC 的输入电压，每按下一次按键时，ADC 电路进行一次ADC 转换，并将转换的结果用数码管显示出来。注意不要求显示实际的电压值，仅显示模拟电压的量化等级。 二．电路原理图 LED 显示

三．设计思路 根据题目要求，我们的电路本应分五个个模块，但实验室缺少8-3编码器不能实现转化，所以只能有四个一下模块：模拟电压调节；比较电路；记忆模块；LED显示。模拟电压的调节可以用划变电阻来调节电压，理想中数模转化模块应由比较器，D触发器和编码器来实现，在我们的实际电路中我们只用了前两者。最终我们用LED的亮灭来显示结果。 具体原理叙述如下： 在比较电压时，将参考电压V ref经电阻分压器产生一组不同的量化电平V i：v1=1/16V ref，v2=3/16V ref，v3=5/16V ref ，v4=7/16V ref ，v5=9/16V ref ，v6=11/16V ref ，v7=13/16V ref ，v8=15/16V ref ，这些量化电平分别送到相应lm339比较器的反相输入端，而输入电压V同时作用于lm339比较器的同相输入端。 当V大于V i时，第i个比较器输出状态1，即高电平；反之，比较器输出状态0，即低电平。比较器的输出加到D触发器的输入端，在时钟脉冲CP的作用下，把比较器的输出存入触发器，得到稳定的状态输出Q，再由LED的亮暗状态显示，高电平则亮，低电平就暗。 当V≥15/16 V ref的时候，即Ｖ超过该转换器的最大允许的输入电压的时候产生“溢出”，我们使用了一个红色的报警LED亮作为显示。 此外，鉴于会因为按键时间的长短不一而造成的脉冲不整齐的问题，需要

集成触发器功能测试及转换

深圳大学实验报告 课程名称：数字电路与逻辑设计 实验项目名称:集成触发器功能测试及转换 学院： 专业、班级： 指导教师： 报告人：学号： 实验报告提交时间： 2014-12-18 教务处制

一、实验目的与要求 1．悉并掌握RS、D、JK、T触发器的构成、工作原理和功能测试方法； 2．掌握不同逻辑功能触发器的相互转换； 3. 掌握三态触发器和锁存器的功能及使用方法； 4. 学会触发器、三态触发器、锁存器的应用。 二、预习要求 （1）复习各种触发器的工作原理、逻辑功能及不同结构形式触发器的触发方式、工作特性； （2）熟悉集成D触发器、JK触发器、三态输出RS触发器、D锁存器的引脚排列及功能； （3）复习各种触发器之间的功能转换方法。 三、实验说明 触发器是具有记忆作用的基本单元，在时序电路中时必不可少的。触发器具有两个基本性质： （1）在一定条件下，触发器可以维持在两种稳定状态上（0或1状态之一保持不变）； （2）在一定的外加信号作用下，触发器可以从一种状态转变成另一种稳定状态（0-1或1-0），也就是说，触发器可记忆二进制的0或1，故被用作二进制的存储单元。 触发器可以根据有无时钟脉冲分为两大类：基本触发器和钟控触发器。从逻辑功能，即从触发器次态和现态以及输入信号之间的关系上，可以将钟控触发器分为RS触 发器、D触发器、JK触发器、T触发器等几种类型。当CP有效时， RS触发器的特性方程是：Q n+1=S+RQ n（约束条件：SR=0） D触发器的特性方程是：Q n+1=D JK触发器的特性方程是：Q n+1n n T触发器的特性方程是：Q n+1n n T’触发器的特性方程是：Q n+1=Q n 钟控触发器若按触发器方式，可分为电平触发（高电平触发、低电平触发）、边沿触发（上升沿触发、下降沿触发）和主从触发三种。电平触发：在时钟脉冲CP高（低）电平期间，触发器接受控制输入信号，从而改变其状态。电平触发方式的根本缺陷是空翻问题。边沿触发：仅在时钟CP的下降沿（1-0变化边沿）或上升边沿（0-1变化边沿）触发器才能接受控制输入信号，从而改变状态。主从触发：在时钟脉冲CP高电平期间，主触发器接受控制输入信号，时钟脉冲CP下降沿时刻从触发器可以改变状态——变为主触发器的状态。 四、实验设备 1.双踪示波器； 2.RXB-1B数字电路实验箱； 3.74LS74（双上升沿D触发器）、74LS76（霜下降沿JK触发器）、74LS86（四2输入异或门）。

机电能量转换-作业(一)

作业（一） 第一章变压器的工作原理 1–2一台单相双绕组变压器，额定容量S N = 250 kV A ，额定电压U1N / U2N= 10 / 0.4 kV，试求一次、二次侧的额定电流。 一次侧I1n=Sn/U1n=250/10=25A 二次侧I2n=Sn/U2n=250/0.4=625A 1–3一台三相变压器，额定容量S N = 5000 kV A ，额定电压U1N / U2N = 10 / 6.3kV，Y，d联结（即Y/Δ联结），试求： （1）一次、二次侧的额定电流； （2）一次、二次侧的额定相电压和相电流。 SN=5000kVA，U1N=10.5kV,U2N=6.3kV,Yd 连接： 一次侧额定电流（线电流）：I1 = Sn / (U1n * √3) = 5000 / (10.5 * √3) = 274.93 A 一次侧Y 接，一次侧绕组电流（相电流）= 线电流= 274.93 A 二次侧额定电流（线电流）：I2= Sn / (U2n * √3) = 5000 / (6.3* √3) = 458.21 A 二次侧d 接，二次侧绕组电流（相电流）= 线电流/√3 = 458.21 / √3 = 264.55 A 第二章变压器的运行分析 2–1 一台单相变压器在铁心叠装时，由于硅钢片剪裁不当，叠装时接缝处留有较大的缝隙，那么此台变压器的空载电流将②。 ( 选填: ①减少；②增加；③不变) 2–5 磁路线性的甲乙两台单相变压器，U1N／U2N = 220／110 V, 一次侧匝数相等（漏阻抗不计，且激磁阻抗角相等），当一次侧分别接在220 V电源上，测得的空载电流甲台为0.4 A，乙台为0.1 A，则其空载激磁阻抗甲台为550 Ω, 乙台为2200 Ω。今将两变压器原边顺极性串联后接在440 V的电源上, 二次侧空载, 这时甲台变压器的一次侧电压为88 V, 二次侧电压为352 V；乙台变压器一次侧电压为44 V,二次侧电压为176 V。

触发器原理转换及设计

实验五触发器原理,转换及设计 2.5.1 实验目的 （1）掌握基本D，J_K触发器的电路结构及逻辑功能。 （2）掌握各种触发器之间的相互转换及应用。 2.5.2 实验仪器设备与主要器件 试验箱一个，双踪示波器一台；稳压电源一台，函数发生器一台。74LS74双D正沿触发器；74LS75锁存器74LS76双J-K触发器。 2.5.3 实验原理 前面所述的各种集成电路均属组合逻辑电路，该电路某一时刻的输出状态只有该时刻的输入状态决定。 数字系统中的另一类电路称为时序逻辑电路。构成时序逻辑电路的基本器件是触发器。具有两种不同稳定状态的存储二进制信息的基本单元统称为双稳态器件，常芝锁存器或触发器。 2.5.4 实验内容 （1）测试D触发器的逻辑功能。将D触发器74LS74的SD,RD和D分别接逻辑开关，ＣＰ接单词没冲，按D触发器的逻辑功能进行测试，记录测试功能，观察CP与Q之间的关系，画出同步波形。 D触发器的特征表： CP D Q n Q n+1 * * * * ↑0 * 0 ↑ 1 * 1 仿真图： 波形图如图示：上图为CP波形，下图为Q波形：

当Ｄ＝０时，Ｑ＝０； 当D=1时，Ｑ＝１； 图２－５－５的仿真图：

波形图： 由波形图看出时钟每触发2个周期时，电路输出1个周期信号，即该电路实现了二分频功能。 (2)测试J-K触发器的逻辑功能，测试结果与图2-5-2所示的特征表对照，并按图2-5-8所试点链接，用函数发生器输出1KHZ的0-5v方波信号作为时钟脉冲，记录CP，Q1,Q2的同步波形。 真值表： ＣＰＪＫＱｎＱｎ＋１ * ** * Ｑｎ ↓↓００ ００ ０ １ ０保持 １ ↓↓１０ １０ ０ １ １置１ １ ↓↓０１ ０１ ０ １ ０置０ ０ ↓↓１１ １１ ０ １ １必翻 ０ 仿真图： 波形图：由上到下依次为CP,Q1，Q2的波形；

∑-△模数转换器的原理及应用

∑-△模数转换器的原理及应用 张中平 （东南大学微电子机械系统教育部重点实验室，南京210096） 摘要：∑-△模数转换器由于造价低、精度高、性能稳定及使用方便等特点，越来越广泛地使用在一些高精度仪器仪表和测量设备中，介绍该转换器的基本原理，并重点举例介绍AD7708芯片的应用，该芯片是16 bit模数转换器，与24 bit AD7718引脚相同，可直接升级。 关键词：模数转换器；寄存器；串行口 我们通常使用的模数转换器（ADC）大多为积分型和逐次逼近型，积分型转换效果不够好，转换过程中带来的误差比较大；逐次逼近型转换效果较好但制作成本较高，尤其是高位数转换，转换位数越多，精度越高，制作成本就越高。而∑-△ADC可以以相对逐次逼近型简单的电路结构，而得到低成本，高位数及高精度的转换效果∑-△ADC大多设计为16或24 bit转换精度。近几年来，在相关的高精度仪器制作领域该转换器得到了越来越广泛的应用［1］。 1 ∑-△ADC的基本工作原理简介 ∑-△模数转换器的工作原理简单的讲，就是将模数转换过后的数字量再做一次窄带低通滤波处理。当模拟量进入转换器后，先在调制器中做求积处理，并将模拟量转为数字量，在这个过程中会产生一定的量化噪声，这种噪声将影响到输出结果，因此，采用将转换过的数字量以较低的频率一位一位地传送到输出端，同时在这之间加一级低通滤波器的方法，就可将量化噪声过滤掉，从而得到一组精确的数字量［1，2］。 2 AD7708/AD7718，∑-△ADC的应用 AD7708/AD7718是美国ADI公司若干种∑ΔADC中的一种。其中AD7708为16 bit转换精度，AD7718为24 bit转换精度，同为28条引脚，而且相同引脚功能相同，可以互换。为方便起见，下面只介绍其中一种，也是我们工作中用过的AD7708。 2．1AD7708的工作原理 同其它智能化器件一样，AD7708也可以用软件来调节其所具有的功能，即通过微控制器MCU编程向AD7708的相应寄存器填写适当的参数。AD7708芯片中共有11个寄存器， 当模式寄存器（Mode Regis－ter）的最高位后，其工作方框图［2］如图1所示。

断路器、隔离开关、接触器、继电器、万能转换开关原理

断路器、隔离开关、接触器、继电器、万能转换开关原理 低压断路器 低压断路器又称自动开关，它是一种既有手动开关作用，又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护的电器。它可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件，一获得了广泛的应用。 结构和工作原理低压断路器由操作机构、触点、保护装置(各种脱扣器)、灭弧系统等组成。低压断路器的主触点是靠手动操作或电动合闸的。主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和电源并联。当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触点断开主电路。当电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲，推动自由脱扣机构动作。当电路欠电压时，欠电压脱扣器的衔铁释放。也使自由脱扣机构动作。分励脱扣器则作为远距离控制用，在正常工作时，其线圈是断电的，在需要距离控制时，按下起动按钮，使线圈通电，衔铁带动自由脱扣机构动作，使主触点断开。 隔离开关

隔离开关是高压开关电器中使用最多的一种电器，它本身的工作原理及结构比较简单，但是由于使用量大，工作可靠性要求高，对变电所、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大。刀闸的主要特点是无灭弧能力，只能在没有负荷电流的情况下分、合电路。主要作用是： 1)分闸后，建立可靠的绝缘间隙，将需要检修的设备或线路与电源用一个明显断开点隔开，以保证检修人员和设备的安全。 2)根据运行需要，换接线路。 3)可用来分、合线路中的小电流，如套管、母线、连接头、短电缆的充电电流，开关均压电容的电容电流，双母线换接时的环流以及电压互感器的励磁电流等。 4)根据不同结构类型的具体情况，可用来分、合一定容量变压器的空载励磁电流。 户外刀闸按其绝缘支柱结构的不同可分为单柱式，双柱式和三柱式。其中单柱式刀闸在架空母线下面直接将垂直空间用作断口的电气绝缘，因此，具有的明显优点，就是节约占地面积，减少引接导线，同时分合闸状态特别清晰。在超高压输电情况下，变电所采用单柱式刀闸后，节约占地面积的效果更为显著。 在低压设备中主要适用于民宅、建筑等低压终端配电系统。主要功能：带负荷分断和接通线路隔离功能。 接触器 直流接触器的工作原理如下：当接触器线圈通电后，线圈电流产

模数转换器原理

模数(A/D)转换器工作原理A/D转换器(Analog-to-Digital Converter)又叫模/数转换器,即是将模拟信号(电压或是电流的形式)转换成数字信号。这种数字信号可让仪表,计算机外设接口或是微处理机来加以操作或胜作使用。 A/D 转换器 (ADC)的型式有很多种，方式的不同会影响测量后的精准度。 A/D 转换器的功能是把模拟量变换成数字量。由于实现这种转换的工作原理和采用工艺技术不同，因此生产出种类繁多的A/D 转换芯片。 A/D 转换器按分辨率分为4 位、6 位、8 位、10 位、14 位、16 位和BCD码的31/2 位、51/2 位等。按照转换速度可分为超高速（转换时间=330ns），次超高速（330~3.3μS），高速（转换时间3.3~333μS），低速（转换时间＞330μS）等。 A/D 转换器按照转换原理可分为直接A/D 转换器和间接A/D 转换器。所谓直接A/D 转换器，是把模拟信号直接转换成数字信号，如逐次逼近型，并联比较型等。其中逐次逼近型A/D 转换器，易于用集成工艺实现，且能达到较高的分辨率和速度，故目前集成化A/D 芯片采用逐次逼近型者多；间接A/D 转换器是先把模拟量转换成中间量，然后再转换成数字量，如电压/时间转换型（积分型），电压/频率转换型，电压/脉宽转换型等。其中积分型A/D 转换器电路简单，抗干扰能力强，切能作到高分辨率，但转换速度较慢。有些转换器还将多路开关、基准电压源、时钟电路、译码器和转换电路集成在一个芯片内，已超出了单纯A/D 转换功能，使用十分方便。 ADC 经常用于通讯、数字相机、仪器和测量以及计算机系统中，可方便数字讯号处理和信息的储存。大多数情况下，ADC 的功能会与数字电路整合在同一芯片上，但部份设备仍需使用独立的ADC。行动电话是数字芯片中整合ADC 功能的例子，而具有更高要求的蜂巢式基地台则需依赖独立的ADC 以提供最佳性能。 ADC 具备一些特性，包括： 1. 模拟输入，可以是单信道或多信道模拟输入； 2. 参考输入电压，该电压可由外部提供，也可以在ADC 内部产生； 3. 频率输入，通常由外部提供，用于确定ADC 的转换速率； 4. 电源输入，通常有模拟和数字电源接脚； 5. 数字输出，ADC 可以提供平行或串行的数字输出。在输出位数越多(分辨率越好)以及转换时间越快的要求下，其制造成本与单价就越贵。 一个完整的A/D转换过程中，必须包括取样、保持、量化与编码等几部分电路。 AD转换器需注意的项目： 取样与保持 量化与编码

∑-△模数转换器工作原理

∑-△ADC工作原理 越来越多的应用，例如过程控制、称重等，都需要高分辨率、高集成度和低价格的ADC、新型∑-△转换技术恰好可以满足这些要求。然而，很多设计者对于这种转换技术并不十分了解，因而更愿意选用传统的逐次比较ADC。∑-△转换器中的模拟部分非常简单(类似于一个1bit ADC)，而数字部分要复杂得多，按照功能可划分为数字滤波和抽取单元。由于更接近于一个数字器件，∑-△ADC的制造成本非常低廉。 一、∑-△ADC工作原理 要理解∑-△ADC的工作原理，首先应对以下概念有所了解：过采样、噪声成形、数字滤波和抽取。 1．过采样 首先，考虑一个传统ADC的频域传输特性。输入一个正弦信号，然后以频率fs采样－按照Nyquist 定理，采样频率至少两倍于输入信号。从FFT分析结果可以看到，一个单音和一系列频率分布于DC到fs ／2间的随机噪声。这就是所谓的量化噪声，主要是由于有限的ADC分辨率而造成的。单音信号的幅度和所有频率噪声的RMS幅度之和的比值就是信号噪声比(SNR)。对于一个Nbit ADC，SNR可由公式：SNR=6.02N+1.76dB得到。为了改善SNR和更为精确地再现输入信号，对于传统ADC来讲，必须增加位数。 如果将采样频率提高一个过采样系数k，即采样频率为Kfs，再来讨论同样的问题。FFT分析显示噪声基线降低了，SNR值未变，但噪声能量分散到一个更宽的频率范围。∑-△转换器正是利用了这一原理，具体方法是紧接着1bit ADC之后进行数字滤波。大部分噪声被数字滤波器滤掉，这样，RMS噪声就降低了，从而一个低分辨率ADC, ∑-△转换器也可获得宽动态范围。 那么，简单的过采样和滤波是如何改善SNR的呢?一个1bit ADC的SNR为7.78dB(6.02+1.76)，每4倍过采样将使SNR增加6dB，SNR每增加6dB等效于分辨率增加1bit。这样，采用1bit ADC进行64倍过采样就能获得4bit分辨率；而要获得16bit分辨率就必须进行415倍过采样，这是不切实际的。∑-△转换器采用噪声成形技术消除了这种局限，每4倍过采样系数可增加高于6dB的信噪比。 2．噪声成形 通过图1所示的一阶∑-△调制器的工作原理，可以理解噪声成形的工作机制。 图1 ∑-△调制器 ∑-△调制器包含1个差分放大器、1个积分器、1个比较器以及1个由1bit DAC(1个简单的开关，可以将差分放人器的反相输入接到正或负参考电压)构成的反馈环。反馈DAC的作用是使积分器的平均输出电压接近于比较器的参考电平。调制器输出中“1”的密度将正比于输入信号，如果输入电压上升，比较器必须产生更多数量的“1”，反之亦然。积分器用来对误差电压求和，对于输入信号表现为一个低通滤波器，而对于量化噪声则表现为高通滤波。这样，大部分量化噪声就被推向更高的频段。和前面的简单过采样相比，总的噪声功率没有改变，但噪声的分布发生了变化． 现在，如果对噪声成型后的∑-△调制器输出进行数字滤波，将有可能移走比简单过采样中更多的噪声。这种调制器(一阶)在每两倍的过采样率下可提供9dB的SNR改善。

模数转换器ADC应用原理

AD0809应用原理－－很全面的资料 1. 0809的芯片说明： ADC0809是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的C MOS组件。它是逐次逼近式A/D转换器，可以和单片机直接接口。 （1）ADC0809的内部逻辑结构 由上图可知，ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。 （2）．引脚结构 IN0－IN7：8条模拟量输入通道

ADC0809对输入模拟量要求：信号单极性，电压范围是0－5V，若信号太小，必须进行放大；输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。 地址输入和控制线：4条 ALE为地址锁存允许输入线，高电平有效。当ALE线为高电平时，地址锁存与译码器将A，B，C三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。A，B和C为地址输入线，用于选通IN0－IN7上的一路模拟量输入。通道选择表如下表所示。 C B A 选择的通道 000IN0 001IN1 010IN2 011IN3 100IN4 101IN5 110IN6 111IN7 数字量输出及控制线：11条 ST为转换启动信号。当ST上跳沿时，所有内部寄存器清零；下跳沿时，开始进行A /D转换；在转换期间，ST应保持低电平。EOC为转换结束信号。当EOC为高电平时，表明转换结束；否则，表明正在进行A/D转换。OE为输出允许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE＝1，输出转换得到的数据；OE ＝0，输出数据线呈高阻状态。D7－D0为数字量输出线。 CLK为时钟输入信号线。因ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号必须由外界提供，通常使用频率为500KHZ， VREF（＋），VREF（－）为参考电压输入。 2．ADC0809应用说明 （1）．ADC0809内部带有输出锁存器，可以与AT89S51单片机直接相连。（2）．初始化时，使ST和OE信号全为低电平。 （3）．送要转换的哪一通道的地址到A，B，C端口上。 （4）．在ST端给出一个至少有100ns宽的正脉冲信号。 （5）．是否转换完毕，我们根据EOC信号来判断。 （6）．当EOC变为高电平时，这时给OE为高电平，转换的数据就输出给单片机了。 3．实验任务

触发器之间的功能转换

触发器之间的功能转换（考过）（填空）一、转换的目的： 触发器的逻辑功能和电路结构无对应关系。同一功能的触发器可用不同结构实现；同一结构触发器可做成不同的逻辑功能。 二、触发器之间转换的方法： 1、写特征方程 写出已有触发器和待求触发器的特征方程。 2、变换特征方程 变换待求触发器的特征方程，使之形式与已有触发器的特征方程一致。 3、比较系数 根据方程式，如果变量相同、系数相等则方程一定相等的原则，比较已有和待求触发器的特征方程，求出转换逻辑。4、画逻辑图 根据转换逻辑画出逻辑图。 注意： (1)现有触发器的特征方程不能变换。 (2)关键是变换待求触发器的特性方程； (3)难点是解决已有触发器的输入端的接法.

三、注意： 1、触发器之间的转换方法也可适合任何两种逻辑功能触发器之间的相互转换。 2、掌握好触发器之间的转换方法，可使逻辑电路不受触发器类型的控制，能更好的应用自如的设计出更简单的逻辑功能电路。 四、举例 1．D 触发器转换成JK 触发器 (1) 写特征方程 D 触发器的特征方程： D Q n =+1 JK 触发器的特征方程：n n 1n Q K Q J Q +=+ (2) 变换特征方程 变换JK 触发器的特征方程，使之形式与已有D 触发器的特征方程一致。 D Q K Q J Q =+=+n n 1n (3)比较系数，求出转换逻辑 将两个触发器的特征方程进行比较，可见，使D 触发器 的输入为n n n n Q K Q J Q K Q J D =+=，则D 触发器实现JK 触发 器的功能。 (4)画逻辑图 将D 触发器的输入信号用转换逻辑连接实现JK 触发器的功

基于TSPC原理的触发器工艺版图设计

苏州市职业大学 课程设计说明书 名称基于TSPC原理的D触发器0.35μm工艺版图设计2011年12月19日至2011年12月23日共1 周 院系电子信息工程系 班级 姓名

目录 第1章：绪论 (3) 1.1 版图设计的基础知识 (3) 1.1.1 版图设计流程 (3) 1.1.2 版图设计步骤 (3) 1.1.3 版图设计规则 (4) 1.1.4 版图设计验证 (5) 1.2 标准单元版图的设计 (6) 1.2.1 标准单元库的定义 (6) 1.2.2 标准单元库用途 (6) 1.2.3 标准单元设计方法 (6) 第2章：D触发器的介绍 (7) 2.1 D触发器 (7) 2.2 维持阻塞D触发器 (7) 2.2.1 维持阻塞D触发器的电路结构 (7) 2.2.2 维持阻塞D触发器的工作原理 (8) 2.2.3 维持阻塞D触发器的功能描述 (9) 2.3 同步D触发器 (9) 2.3.1 同步D触发器的电路结构 (9) 2.3.2 同步D触发器的工作原理 (10) 2.3.3 逻辑功能表示方法 (10) 2.4 基于TSPC原理的D触发器 (11) 2.4.1 构成原理 (11) 2.4.2 仿真波形 (11) 第3章：0.35um工艺基于TSPC原理的D触发器设计 (12) 3.1 动态D触发器电路图的设计步骤及电路图 (12) 3.2 动态D触发器版图的设计步骤及电路图 (13) 3.3 DRC、LVS验证 (14) 第4章：心得体会 (15) 参考文献 (16)

第1章：绪论 1.1 版图设计的基础知识 1.1.1 版图设计流程 版图设计是创建工程制图（网表）的精确的物理描述的过程，即定义各工艺层图形的形状、尺寸以及不同工艺层相对位置的过程。其中版图设计的流程如图1.1.1所示。 图1.1.1 1.1.2 版图设计步骤 作为后端设计者，是集成电路从设计走向制造的桥梁，设计步骤包括以下几部分： 1、布局：安排各个晶体管、基本单元和复杂单元在芯片上的位置。 2、布线：设计走线、门间、单元间的互连。 3、尺寸确定：确定晶体管尺寸（W、L）、互连尺寸（连线宽度）以及晶体管与互连之间的相对尺寸等。 4、版图编辑（Layout Editor）:规定各个工艺层上图形的形状、尺寸和位置。 5、布局布线（Place and route）:给出版图的整体规划和各图形间的连接。 6、版图检查（Layout Check）:设计规则检查(DRC,Design Rule Check)、电器规则检查