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§1 电子系统设计的基础知识

§1 电子系统设计的基础知识
§1 电子系统设计的基础知识

§1 电子系统设计的基础知识

电子系统分为模拟型和数字型或两者兼而有之的混合型电子系统,无论哪一种形式的电子系统,它们都是能够完成某种任务的电子设备。一般把规模较小、功能单一的称为单元电路;而功能复杂,由若干个单元电路(功能块)组成规模较大的电子电路称为电子系统。通常电子系统由输入、输出、信息处理三大部分组成,用来实现对某些信息的处理、控制或带动某种负载。图1-1所示为电子系统基本组成方框图。

图1-1 电子系统方框图

对于模拟型电子系统,输入电路主要起到系统与信号源的阻抗匹配,信号的输入与输出连接方式的转换、信号的综合等作用;输出电路主要解决与负载或被控对象的匹配并输出足够大的功率去带动负载。而对于数字型电子系统,输入与输出电路主要解决现场信号与控制对象的接口问题。输入电路往往由A/D转换器组成,而输出电路则由D/A转换器或加功率放大器或驱动电路组成。

电子系统的设计方法,没有一成不变的步骤,它往往与设计者的经验、兴趣、爱好密切相关,但从总的设计过程来讲,可以归纳成以下四个步骤:

1· 课题分析

根据技术指标的要求,弄清系统所要求的功能和性能指标以及目前该领域中类似系统所达到的水平;有没有能完成技术指标所要求功能的类似电路可以借鉴。如有,电路需经何种改动或电路参数需要哪些设计计算等等,要做到心中有数,从而对课题的可行性作出判断。

2·方案论证

按照系统要求,把电路划分成若干功能块,从而得到系统框图。每个方框即是一个单元电路。按系统指标要求,规划出各单元电路要完成的任务,确定输出与输入的关系,决定单元电路的结构。为完成总任务,由系统框图到单元电路的具体结构应是多解的,应该经过较为详细的方案比较和论证,以技术上的可行性和较高的性能价格比为依据,最后选定方案。

3· 方案实现

尽量选用市场上可以提供的中大规模集成电路,并通过应用性设计来实现各功能块的要求以及各功能块之间的协调。

该步骤的要点是:(1)熟悉目前数字或模拟集成电路的分类、特点,合理选择所用芯片,方便地实现各功能块的要求,并且工作可靠、价格低廉。(2)对所选各功能块进行应用性设计时,要根据集成电路的技术要求和功能块的任务,正确计算外围电路的参数,对于数字集成电路则要正确处理各功能输入端。(3)要保证各功能块协调一致地工作。对于模拟系统,按需要采用不同耦合方式把它们连接起来;对于数字系统,协调工作主要通过控制器来完成。控制器作为一个功能块,通常由移位寄存器或计数器构成的脉冲分配器(又称节拍发生器)来组成,控制各功能块按一定顺序有条不紊地工作。因此,对该控制器的要求较严格,不允许有竞争冒险和过渡干扰脉冲出现,以免发生控制失误。目前在计算机或较大的数字系统中,这种控制多由所谓微程序控制器来实现。

如果时间允许,则可进行设计的最后工作:安装和调试。

4· 安装和调试

所设计电子系统的安装与调试大多在通用实验板或逻辑实验箱上进行,用来验证是否达到任务书中各项要求。若达到,设计任务即可告一段落,可以进行样机研制阶段。若未达到,则需查找原因,从而决定返回以上哪个步骤重新进行,直到达到设计目的。

安装与调试过程按照先局部后整机的原则,把系统划分为若干个功能块,根据信号的流向逐块装调,使各功能块达到各自技术指标的要求,然后把它们连接起来进行统调和系统测试。在局部电路调试中,要注意各信号输入端的正确处理和恢复,一般不允许悬空,以便使调试工作顺利进行。

通常安装调试工作的第一步,就是根据实验板或实验箱为设计者提供的使用面积和各元器件体积大小,画出一张简单的装配图,以确定各元器件的实际位置,这对于后面的布线和调试工作是十分重要的。第二步就是把元器件按装配图指示的位置插入实验板或实验箱的面包板上,然后进行接线。在接线时,应首先连接各集成块的电源线和地线,然后插入外围电路各器件,最后完成各集成块之间的信号连线。忘记电源线和地线是初学者很容易出现的错误。在接线完成之后就可以进行第三步调试工作了。

在电路接通电源之前,对照原理图和布线图反复检查,尽量排除接线上的错误,特别是各集成块的电源线和地线的连接,因为这两条线一旦接反就会造成器件永久性损坏,所以在

查线时要特别注意。查线可借助于万用表进行。

检查接线确定无误后方可通电。通电后如果没有发现冒烟和集成块过热现象,就可以进行电路的调试,如检查电路能否正常复位,信号是否送到,电路的状态转换和输出是否正常等。如果所设计的是模拟系统,首先把输入端对地短路,检查各级静态工作点是否正确,输出信号是否为零,加入信号后各级输入与输出信号的对应关系是否正确等。

在调试过程中会遇到各种故障。模拟系统最常见的故障是系统自激,即把输入端对地短路,用示波器观察各功能块的输出端有幅度很大、频率很高的电压波形,这说明系统产生了自激振荡,如不采取措施,很快会导致组件过热而损坏。产生自激振荡的原因主要有三种,一是各组件(某些运算放大器、模拟乘法器等)的频率补偿端漏接补偿电容,或电容的容量不合适;二是由于布线不合理形成空间交叉耦合,如功放级与输入级在几何位置上靠得太近,或由于输入级与输出级同用一根电源线或地线等;第三种原因是各功能块工作电流都要流经电源内阻,内阻压降对于系统某一级形成正反馈,而电路又未采取去耦措施等。以上三种原因都可能引起系统自激。如是第一种原因产生的自激,可在外补偿端接入30pF以下的电容,或在输出端和反相输入端之间接入1~10pF的补偿电容;如是第二种原因产生的自激,要重新布线,使输出级在几何位置上远离输入级,输出级的电源线和地线最好从电源的输出端点上单独接线;如是第三种原因产生的自激,可采用去耦电路或加强电源滤波等方法加以解决,可用两级电容滤波,或电容、电感复合滤波等。

数字系统在安装调试中常见的故障有三种:接错线、漏接线和逻辑设计错误。排除方法可利用“故障点跟踪测试法”,即通过对某一预知特征点的观察,来确定电路工作是否正常,如发现该点的信号特征与预期结果不符,则向前一级查找,直到找到故障源。这种方法如能熟练地应用,可迅速找到故障点。

在应用以上方法时,要根据实际情况分别采用静态和动态测试法,如要测定电路的初始状态用静态测试法(电位法),如要了解电路状态转换情况,可用动态测试法(脉冲法)。

最常见的布线错误是漏接线和接错线。漏接线的结果往往使输入端悬空,悬空点的电平将偏离正常的逻辑电平,如TTL电路的输入端悬空点的电平大约为1.6V左右,而正常的“0”电平在0.2V与0.4V之间,“1”电平在2.4V与3.5V之间。CMOS电路的正常逻辑电平等于所用电源电压和地线电平。接错线有时会使器件输出端之间短路,两个具有相反电平的TTL 电路输出端短路,输出电压大约为0.6V。对于这些特点的了解,将有利于故障点的查找。

最常见的设计错误是对于某些输入端,设计者忘记了处理,从而造成浮空端子。对于TTL

电路,这些端子相当接了逻辑1电平,而对于CMOS电路,由于输入阻抗非常高,所以很小的噪声都会引起输入电平在逻辑1和逻辑0之间漂移。如计数器不计数、寄存器不寄存信息等,常常是设计者对诸如清零端、置数端、使能端等输入端未加处理而引入噪声所致。

此外,设计中常见的错误是对于竞争冒险考虑不周。这样的问题在调试过程中发现后,可根据具体情况选择不同的方法加以解决,例如,加滤波电容或重新修改逻辑设计等。

以上四个步骤是电子系统课程设计的中心环节。而在一般的工程设计中,还要进行工艺设计、样机制作、鉴定、小批量生产等工作。

§2 课程设计说明书格式

说明书内容应包括以下各方面内容:

1·任务书

包括设计题目、技术指标等。

2· 设计过程

包括:(1)课题分析;(2)方案论证;(3)方案实现;(4)安装与调试。其中安装与调试部分根据具体时间确定是否执行。

3· 总结

这部分应写明设计过程碰到的问题、解决的方法、本设计的心得体会及改进措施。4· 详细电路图一份。

设计的方法和说明书格式及内容,这里举例说明。

§3 数字定时装置

(一) 任务书

1·题目:数字定时装置的设计

2· 技术指标:

(1) 设计一个数字定时控制装置,要求具有数字钟的功能,又可按预定时刻发出控制信号对被控对象实施开关控制。

(2) 要求具有校时功能,可对小时、分、秒分别校准。

(3) 计时显示范围要求自00点00分00秒到23点59分59秒。

(4) 可以同时设置四个预定时刻,时刻的预选以5分钟为单位。

(5) 被控对象为一交流220V的电铃和一只8?0.25W的扬声器构成的监听器。预定时间到,则电铃响10s,监听器在这10秒内断续鸣叫五次,即响1秒停1秒。

(二) 具体设计

1· 课题分析

定时控制装置在工业生产及其他领域的应用日益广泛,且精度要求越来越高。本课题所要求的数字定时控制装置既具有数字钟的功能,又能事先按实际需要在24小时内以5分钟为单位,在预定时刻按时控制电铃等启停。可见本系统由两大部分组成,即计时显示电路和定时控制电路。

2· 方案论证

以上分析可得系统框图如图3-1所示。其中秒脉冲发生器、计时显示电路、校时电路等构成数字钟;时间预选矩阵和控制电路则完成定时控制的任务。

图3-1 数字定时控制装置系统框图

(1)秒脉冲发生器

该部分电路的精度直接决定了整个系统的计时准确度,因此宜选用石英晶体振荡器作脉冲源,经分频获2Hz和1Hz的脉冲信号。2Hz信号作校时脉冲,1Hz信号作计时脉冲。(2) 计时显示电路

本部分电路由秒计时、分计时、小时计时及自动显示电路组成。秒计时为六十进制,输入即为1Hz脉冲信号或校秒信号,其进位输出即为分计时的脉冲输入。分计时也为六十进制,输入为秒计时进位输出或校分信号,其进位输出为小时计时的脉冲输入。小时计时按二十四进制,输入为分计时进位输出或校时信号。计时显示各采用两位LED数码管。

(3) 校时电路

该电路设计为两只功能键操作方式,即工作方式选择键P1和校时键P2。当按P1键时,系统可在计时、校小时、校分、校秒等四种工作方式中选择;当系统在后三种工作方式下工作时,按P2键,则系统以2Hz的速率对所选时间进行校准,且校准时进位信号无效。P2键

释放,则校时停止。

(4) 时间预选矩阵

即时间译码器,任务是把需要预定的时刻事先分别译出送控制对象,则当计时电路计到该时间时,译码输出为1,经驱动电路控制相应对象执行所需操作。

因为预定时间以5分钟为单位,所以只要利用时间译码器的21个输入信号,即小时计时器的十位译码输出(3个,即0、1、2),小时计时器的个位输出(10个),分计时器十位译码输出(6个,即0、1、2、3、4、5),分个位计时器的译码输出(2个,即0、5)等21个输出。以这些变量作为预选时间译码器的输入变量,则如选定时间分别为8:00、11:45、13:40和16:45时,相应时间译码器的逻辑表达式为:

Y 10800=???时十位时个位分十位分个位 Y 21145=???时十位时个位分十位分个位

Y 31340=???时十位时个位分十位分个位 Y 41645=???时十位时个位分十位分个位

这实际是采用了两级译码的原理。

(5) 输出控制电路

从上分析可知,以上四个时间矩阵的输出脉冲宽为1分钟,而本系统中被控对象,即电铃和监听器都要求报时10秒钟,因此要有一个10秒脉宽信号形成电路。

3· 方案实现

(1) 秒信号发生器的设计

利用CC4060组成16384分频器,把32768Hz 分频成2Hz 信号可作为校时信号,此信号送入触发器构成的2分频器,则在其输出端可得到秒基准信号。检验电路是否工作,可通过测量CC4060的3脚有无振荡信号输出。引入微调电容可校准振荡频率。CC4060的剩余输出端可悬空。

(2) 计时电路的设计

CD4518为双十进制计数器,秒计时器采用六十进制,电路如图3-2,利用反馈归零法。 “秒入”信号由两部分组成:一是在自动计时状态下的1Hz 信号,另一个则是在校秒状态下的校时脉冲(由键控制的2Hz 信号)。秒输入信号的逻辑图见图3-3。

P 2分计时器及“分入”信号控制电路与此类似,此处不多叙述。

小时计时采用二十四进制,仍选用一片CD4518和反馈归零法,逻辑图如图3-4所示。 由于计时共有六位,故时间译码电路由六片CD4511BCD----锁存/7段译码/驱动器和六只

共阴极LED 数码管组成。

(3) 校时电路的设计

本方案采用分档调整时间的方法,即电路设定自动计时、校时、校分、校秒四种工作状态。这四种工作状态在P1键控制下可循环转换,四个输出分别送到计时的各相应控制输入端,从而实现计时和校时的各种功能。由此可知,工作状态控制电路就是一个四节拍的顺序

秒进位

秒入

图3-2 秒计时器

校时脉冲 图3-3 秒入信号控制逻辑图

校时脉冲 计时

图3-4 小时计时电路逻辑图

脉冲发生器。选用一片CD4015四位移位寄存器构成可自启动的环形计数器,如图3-5所示。图中CD4044和电阻等构成一个防抖动开关。工作状态的转换顺序为: 校时

校分 校秒

+DD

图3-5 工作状态控制电路 (4) 时间预选电路的设计

a. 时间译码电路和预选矩阵按方案论证中分析所得,设Y Y Y Y Y =+++1234即可,也即实现的是与或逻辑。

b.10S 信号形成电路

Y 是一个脉宽为1分钟的正单脉冲信号,利用Y 产生一个10S 脉宽信号的电路如图3-6所示。其中Q 、、Q 分别为秒十位计数的低三位输出,这样每个预选时刻到后的前10S 输出控制信号,超过10S 则监听结束。

3Q 21 信号 f

Q

1

图3-6 监听电路

(5) 驱动和监听电路

如图3-6所示,其中Q 来自秒个位计数的最低位,即高电平1S ,低电平1S ,用来实现响1S 停1S 的控制,f 为2Hz 的音频信号,来自秒信号产生电路。电铃驱动电路如图3-7所示,采用双向可控硅。

1如此,全部设计完毕。总逻辑详细图见图(略)。

电铃 +

V DD

10S 信号

图3-7 电铃驱动电路

4· 安装与调试

整个安装调试过程此处不详细叙述。

§4 数字电压表

数字电压表的核心是A/D 转换器。这类转换器有两大类,一类是单片A/D 转换器专用IC ,另一类则是单片DMM (数字万用表)专用IC 。所谓“单片A/D 转换器”,是采用CMOS 工艺将数字电压表的基本电路集成在同一个芯片上,并配以数显器件显示A/D 转换结果的专用集成电路,属大规模集成电路,价格低,能以最简方式构成数字电压表及数字面板表,若对

其外围电路进行扩展,再增加一些IC 、RC 及选择开关,就能构成一块数字万用表。 这里只介绍由ICL7136为核心的数字电压表,包括ICL7136的主要特点、管脚功能和典型应用。ICL7136是ICL7106的改进型号,性能指标略有差异,但工作原理及管脚排列完全相同,是可以互相代换的微功耗单片2

13位A/D 转换器。

(一) ICL7136的主要特点

(1) 微功耗。最大功耗约1mW ,电源电流的典型值仅70μA ,最大为100μA ,只相当于7106

的1/18。使用9V 叠层电池可连续工作8000小时(7106为200小时),电池的使用寿

命可提高40倍。

(2) 输入电流为1pA 。

(3) 低噪声,噪声电压的峰-峰值为15μV (典型值)。

(4) 能消除超量程时的滞后效应。由超量程状态转入正常测量的恢复时间极短。在设计电

阻档时可实现电阻测量的快速读数。

(5) 测量速率为0.1~4次/秒,通常取1~3次/秒,低于7106的0.1~15次/秒。

(6) 采用单电源,电压范围是7~15V 。或采用9V 叠层电池,有助于实现仪表的小型化。

(7) 内部有异或门输出电路(又称相位驱动器),能直接驱动2

13LCD 显示器。

(8) 输入阻抗高,典型值为1019

?,对输入信号无衰减作用。

(9) 外围电路简单,整机组装方便,只需5只电阻器、5只电容器和LCD 显示器,就能构

成一块直流数字电压表。若再增加一些辅助电路和转换开关,便可组成数字万用表。

(10)内设时钟电路,可采用低成本的阻容振荡器,或选用频率稳定度很高的石英晶体振荡

器,亦可外接时钟信号。

(11)在芯片内部的V 与COM 端之间,有一个稳定性好、带负载能力较强的基准电压源,

典型值为2.8V 。利用电阻分压器可获得所需要的基准电压V ,以保证A/D 转换的准确度。转换准确度达个字。

+REF ±005%1.±(12)可以很方便地对芯片进行功能检查,由此判定其质量好坏。

(13)抗干扰能力强,噪声低,失调温漂和增益温漂都很低,可靠性好,使用寿命长。

(14)A/D 转换速率较低,规定范围是0.1~15次/秒,一般选2~5次/秒,但已能满足常规

电子与电工测量的需要。

ICL7136在电路上有以下改进:在模拟电路的输出端增加了过零检波器和极性触发器;在缓冲器与积分器之间增加一个自动调零模拟开关。

S AZ (二)管脚功能:ICL7136采用双列直插式塑料或陶瓷封装,共有40个引出端(简称DIP-40)。各管脚功能如下:

V +、V :分别为电源的正、负端;

?COM :模拟信号的公共端,简称“模拟地”,使用时通常将该端与输入信号的负端、基准电压的负端短接;

TEST :测试端。该端经内部500?电阻接数字公共端,因两端呈等电位,故亦称“数字

地(GND 或DGND )”、“逻辑地”。此端有两个功能,一是作“测试指示”,将它与V 短接后,LCD 显示器的全部笔段点亮,应显示出1888(全亮笔段)。据此可确定显示器有无笔段残缺现象;第二功能是作为数字地供外部驱动器使用,例如构成小数点显示电路。

+a 1~、~、~:分别为个、十、百位笔段驱动端,依次接个、十、百位液晶显示器的相应笔段电极,参见图4-1。LCD 为7段显示,DP 表示小数点。

g 1a 2g 2a 3g 3bc 4:千位(即最高位,亦称1/2位)笔段驱动端,接千位LCD 的b 、c 段,这两个笔段在内部是连通的。当计数值N >1999时,显示器溢出,仅千位显示“1”,其余位均消隐,以此表示仪表过载。

POL :负极性指示输出端,接图4-1(b )中的g 段,当POL 端输出的方波与背电极方波反相时,显示负号“—”。

a

f b b

g g

e c c

d

(a) 7段数字笔段 (b)千位笔段

图4-1 LCD 显示器笔段

BP :液晶显示器背面公共电极的驱动端,简称“背电极”;

OSC 1~:时钟振荡器引出端,需外接阻容元件,构成两级反相阻容振荡器; OSC 3V REF +:基准电压的正端,简称“基准+”,通常从内部基准电压源获得所需要的基准电压,亦可根据需要采用外部基准电压,以提高基准电压的稳定性;

V REF _:基准电压的负端,简称“基准—”;

C REF +、:外接基准电容的正、负端;

C REF _IN +、:模拟电压输入端,分别接被测直流电压V 的正端与负端;

IN _IN C AZ :外接自动调零电容端,该端接芯片内部积分器的反相输入端;

C AZ BUF :缓冲放大器的输出端,接积分电阻;

INT :积分器输出端,接积分电容。

需要说明的是,7136的数字地(GND )并未引出,但可将测试端(TEST )视为数字地。

(三) 典型应用:如图4-2所示是由ICL7136构成的2

13位数字电压表,满量程为2V ,测量

速率为1次/秒。下面简单介绍主要元件的选择。

1·积分电阻:对于200毫伏量程,满量程时积分器输出电压为2V (输入为正),或积分器输出电压为—2V (输入为负)。输出电流近似为1微安。由此求出积分电阻为

R 4 V I k o o /≈200?

通常取180K ?。对于2V 量程,输出电流为0.1微安,积分电阻取1.8M ?。

积分电阻值决定积分电流的大小。积分电阻取得过小,积分电流会超出积分器带负载的能力,使输出电压趋于饱和。反之,积分电阻取得太大,输出电流就非常小,印刷板上的漏电流引起的测量误差也就不能忽略了。

调试仪表时分别输入V (满量程电压)和—V 的电压,若两次读数相差较大,则表明积分器输出电压的对称性较差,可适当增大积分电阻的阻值,降低积分阶段电压的斜率。

M M 2·积分电容C :积分时间常数取决于积分电阻与积分电容的乘积。为保证线性积分,要求此乘积比正向积分时间大得多,即:

5

IN o INT INT V V R T C T C R ?=??=11

54τ (1)

(由于模拟电路中缓冲器的电压放大倍数约为1)。若把积分电阻和电容分别代入,考虑到满量程时输入即为V ,于是

M M o

V V R T C ?=415…………………………………………………………(2) 当测量速率为3次/秒时,对应于,T S f kH o =48o z =208.μ,T T cp o S ==4832.μ,。积分器满量程输出电压2V 。将积分电阻180K ?,输出电压2V ,,V 为200mV 一并代入式(2)中得到T T cp 11000832==.mS 1832=.M F T mS C 50046=.μ。实取标称值0047.μF 。

当测量速率为1次/秒时,kHz f o 15=,T T cp 11000250mS ==。同理可求出200mV 档的积分电容值为F μ138.0。实取标称值015.μF 。

图4-2 由ICL7136构成的数字电压表

`

3·自动调零电容C :利用自动调零电容可以消除缓冲器、积分器和比较器的输入失调电压。在调零过程中,利用比较器输出端的失调电压对充电,并使其电压与失调电压反相。调零电容的大小,也会影响系统的噪声。

4C 4 对于200mV 量程,可适当增大C 的电容量,通常取4033.μF 或047.μF 。对于2V 量程,为提高从超量程状态恢复到正常测量的速度,应减小C 的容量,一般取为04C 4033.μF 或0047.μF 。

其他外围元件如下:

R 1、C 为时钟振荡器的阻容元件。

1RP 、R 组成基准电压的分压电路。其中,RP 取精密多圈电位器,是固定电阻。调整RP 使基准电压V =100.0mV 。

2R 2REF 、C 为输入端高频滤波器,以提高仪表的抗干扰能力。R 兼作正输入端的限流电阻。

R 333

、C 分别是基准电容和自动调零电容。

C 24仪表采用9V 叠层电池。电路将、与COM 短接。该表测量速率为2.5次/秒。

IN __REF V

§5 “交通灯控制逻辑电路的设计”计划任务书

十字路口的交通信号灯指挥着人和各种车辆的安全运行。实现红、绿灯的自动指挥是城市交通管理现代化的重要课题。

(一)任务书

1.题目:交通信号灯控制器设计

2.技术指标:

(1)十字路口分主、支干道,主干道经常通行,支干道有车才通行。

(2)主、支干道均有车时,两者交替通行,并要求主干道每次放行40s,支干道每次最多放行20s。

(3)每次绿灯变红灯时,要求黄灯先亮6s 钟(此时原红灯不变)。

(4)可经手动调整和自动控制,夜间为黄灯闪烁。

(二)具体设计(时间安排)

总体方案及方框图:1天

单元电路设计:2.5天

总体电路设计:0.5天

安装及调试*

设计报告:1天

§6 参考文献

1·《模拟电子技术及应用》 浙江水利水电高等专科学校自编教材

2·《数字电子技术及应用》浙江水利水电高等专科学校自编教材3·《电子技术基础》康华光主编第四版

4·《国产集成电路应用500例》周仲编电子工业出版社5·《电子技术课程设计》张玉璞等编北京理工大学出版社6·《电子技术实训》陈梓城主编机械工业出版社

7·《数字电子技术》杨志忠主编高等教育出版社

电子技术课程设计

计划任务书

电信04-2

浙江水利水电专科学校电气工程系

二00五年十二月

最新计算机基础知识教案

教学过程及内容 一、导入 计算机是一种能快速、准确、自动地对各种数字化信息进行存储和处理的电子设备,通常也称为电子计算机。是一种替代或补充人的智力活动和脑力劳动的工具,是一种人类用来认识自然、合理利用自然的高效、高精度、高可靠的工具。 二、教学内容 (一)认识计算机 1、熟悉常见的几类计算机 图1-1台式电脑图1-2笔记本电脑 图1-3一体电脑 图1-4平板电脑 图1-5掌上电脑

2、了解计算机的发展史 1946年在美国的宾夕法尼亚大学莫尔电工系研制成功了世界上第一台真正意义上的数字式计算机ENIAC。自第一台计算机问世至今,按各个年代生产的计算机所使用电子元器件的不同,其发展大致可以划分四代: 第一代:1946~1957年的真空管(电子管)时代。 第二代:1958~1964年的晶体管时代。 第三代:1965~1969年的中、小规模集成电路时代。 第四代:1970年以后的大规模和超大规模集成电路时代。 3、了解计算机的应用 计算机广泛应用于工作、科研、生活等各个领域,其应用范围可以概括为以下几个方面。 (1)科学计算 (2)数据处理 (3)过程控制 (4)计算机辅助系统 (5)人工智能 (6)计算机网络通信 4、特点: 运算速度快:1997年国防科大研制的银河Ⅲ型,130亿次/秒。 计算机精度高:一般计算机均能达到15位有效数字的精度。 存储容量大:一个人的大脑记忆量约为14GB,而计算机的硬盘容量现 已超过40GB; 具有逻辑判断能力:1997年举世闻名的“人机大战”,是指国际象棋大 师、世界冠军与计算机进行比赛,但最终不敌IBM公司的“深蓝”计算 机,败下阵来。 自动化程度高。 通用性强。 (二)计算机的基本结构与工作原理 1、硬件系统 计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5个基本部分组成,也称计算机的五大部件。人们通常把运算器、控制器和内存储器合称为计算机主机。而把运算器、控制器做在一个大规模集成电路块上称为中央处理器,又称CPU(Central Processing Unit)。 存储容量基本单位之间的换算关系如下:

计算机1级基础知识

判断 1.计算机信息系统是一类以提供信息服务为主要目的的数据密集型、人机交互的计算机应用系统。Y 2.数据库是长期存储在计算机内、有组织、可共享的数据集合。Y 3.在数据库中降低数据存储冗余度,可以节省存储空间,保证数据的一致性。因此数据库的数据冗余度应该做到零冗余。N 4.关系数据库采用二维表结构来表示各类实体及其间的联系,二维表由行和列组成。一个关系数据库由许多张二维表组成。Y 5.DBMS提供多种功能,可使多个应用程序和用户用不同的方法在同一时刻或不同时刻建立,修改和查询数据库。Y 6.DBMS一般都具有数据安全性、完整性、并发控制和故障恢复功能,由此实现对于数据的统一管理和控制。Y 7.由于DBMS提供模式转换机制,可以做到应用程序与数据相互独立。当数据库中的数据结构发生变化时,不会影响应用程序。Y 8.数据模型是数据库系统中用于数据表示和操作的一组概念和定义。在关系数据模型中,对关系操作的结果也是关系。Y 9.描述关系模型的三大要素是:关系结构,完整性和关系操作。Y 10.关系模式的主键是一个能惟一确定该二维表中元组(行)的属性组(也可以是单个属性)。Y 11.在一个关系数据库中存在多张二维表,这些二维表的“主键”不允许相同。N 12.在关系数据库中,关系模式“主键”不允许由该模式中的所有属性组成。N 13.在关系数据库中,用关系数据模式R说明关系结构的语法,每个符合语法的元组都能成为R的元组。N 14.一个关系数据库由许多张二维表组成。二维表相互之间必定都存在关联。N 15.关系数据库中的“连接操作”是一个二元操作。它基于非共有属性把多个关系组合起来。N 16.为了方便用户进行数据库访问,关系型数据库系统一般都配置有SQL(Structured Query Language)结构化查询语言,供用户使用。Y 17.数据库一般的应用情况可能是:①用户与数据库不在同一计算机上,必须通过网络访问数据库。②被查询的数据存储在多台计算机的多个不同数据库中。Y 填空 18.目前为关系数据库配备非过程关系语言最成功且应用最广的语言是__?__。SQL 19.电子商务中交易商品有两种:一是有形商品的电子订货和付款;二是__?__和服务。无形商品 20.政府机构运用现代网络通讯与计算机技术,将政府管理和服务职能通过精简、优化、整合、重组后在互联网上实现,这种方式被称为__?__。电子政务 21.利用计算机及计算机网络进行教学,使得学生和教师可以异地完成教学活动,这种教育模式被称为__?__。远程教育 单选 22.计算机信息系统中的绝大部分数据是持久的,它们不会随着程序运行结束而消失,而需要长期保留在________中。A A. 外存储器 B. 内存储器 C. cache存储器 D. 主存储器 23.以下所列各项中,________不是计算机信息系统所具有的特点。D A.涉及的数据量很大,有时甚至是海量的 B.除去具有基本数据处理的功能,也可以进行分析和决策支持等服务 C.系统中的数据为多个应用程序和多个用户所共享 D.数据是临时的,随着运行程序结束而消失 24.以下列出了计算机信息系统抽象结构层次,在系统中可实现分类查询的表单和展示查询结果的表格窗口________。C A.属于业务逻辑层B.属于资源管理层

电子系统设计报告

课程设计实践报告 一、课程设计的性质、目的与作用 本次电子系统设计实践课程参照全国大学生电子设计模式,要求学生综合利用所学的有关知识,在教师的指导下,分析和熟悉已给题目,然后设计系统方案、画原理图及PCB、软件编程,并做出课程设计报告。因此,在设计中,要求学生应该全面考虑各个设计环节以及它们之间的相互联系,在设计思路上不框定和约束同学们的思维,同学们可以发挥自己的创造性,有所发挥,并力求设计方案凝练可行、思路独特、效果良好。 本课程设计的目的是为了让学生能够全面了解电子电路应用系统的整个设计过程,逐步掌握系统开发的以下相关技术: (1)熟悉系统设计概念; (2)利用所学数电、模拟电路知识,设计电路图; (3)利用PROTEL软件画原理图及PCB; (4)熟悉系统项目设计报告填写知识; (5)培养团队合作意识。 通过本课程设计,有助于学生更好地了解整个课程的知识体系,锻炼学生实际设计能力、分析和思考能力,使其理论与实践相结合,从而为后续课程的学习、毕业设计环节以及将来的实际工作打好坚实的基础。 二、课程设计的具体内容 电子系统设计实践课程就是锻炼学生系统设计、分析和思考能力,全面运用课程所学知识,发挥自己的创造性,全面提高系统及电路设计、原理图及PCB 绘画等硬件水平和实际应用能力,从而体现出电子系统设计的真谛。下面是各个设计阶段的具体内容。 1.系统方案认识 根据所设定的题目,能够给出系统设计方案与思路

题目:信号发生器产生电路,请设计一个能产生正弦波、方波及三角波电路,并制作原理图,然后阐述其原理。 基本原理: 系统框图如图1所示。 图1 低频信号发生器系统框图 低频信号发生器系统主要由CPU、D/A转换电路、基准电压电路、电流/电 压转换电路、按键和波形指示电路、电源等电路组成。 其工作原理为当分别按下四个按键中的任一个按键就会分别出现方波、锯齿 波、三角波、正弦波,并且有四个发光二极管分别作为不同的波形指示灯。2、各部分电路原理 (1)DAC0832芯片原理 ①管脚功能介绍(如图5所示) 图5 DAC0832管脚图 1) DI7~DI0:8位的数据输入端,DI7为最高位。

测试题一 计算机基础知识

测试题一计算机基础知识 选择题 1.计算机科学的奠基人是。 A)查尔斯·巴贝奇 B)阿兰·图灵 C)阿塔诺索夫 D)冯·诺依曼 2.在下列关于图灵机的说法中,错误的是。 A)图灵机是由图灵提出理想机器 B)图灵机不可以计算的问题现代计算机也不能计算 C)图灵机是晶体管计算机 D)只有图灵机能解决的计算问题,实际计算机才能解决 3.物理器件采用晶体管的计算机被称为。 A)第一代计算机 B)第二代计算机C)第三代计算机 D)第四代计算机 4.在计算机运行时,把程序和数据一样存放在内存中,这是1946年由领导的小组正式 提出并论证的。 A)图灵 B)布尔 C)冯·诺依曼 D)爱因斯坦 5.计算机最早的应用领域是。 A)科学计算 B)数据处理 C)过程控制 D)CAD/CAM/CIMS 6.计算机辅助设计的简称是。 A)CAD B)CAM C)CAT D)CAI 7.在电子商务中,企业与消费者之间的交易称为。 A)B2B B )B2C C)C2C D)C2B 8.“十五年周期定律”认为,2010年左右将发生新一轮革新浪潮,即“智慧地球”发展策略,它 是以的兴起和发展为标志。 A)大型机 B)个人计算机 C)互联网 D)物联网 9.物联网的英文名称为“The Internet of Things”。其中一层意思是指。 A)物联网的核心和基础仍然是互联网

B)物联网可以脱离互联网而存在 C)物联网是互联网的另一个名称 D)任何物体都可以自动沟通 10.计算机的基本工作原理最核心是。 A)二进制数 B)CPU控制 C)硬件和软件 D)存储程序和程序控制 11.在下面关于计算机硬件组成的说法中,不正确的说法是。 A)CPU主要由运算器、控制器、寄存器(Cache)组成 B)当关闭计算机电源后,ROM中的程序和数据仍然存在 C)软盘和硬盘均可由CPU直接存取 D)软盘和硬盘驱动器既属于输入设备,又属于输出设备 12.计算机由五个基本部分组成,下面各项中,不属于这五个基本组成。 A)运算器 B)控制器 C)总线和接口 D)存储器、输入/输出设备 13.硬件系统中最核心的部件是CPU,它由组成。 A)运算器和控制器 B)运算器、控制器和内存 C)内存和外存 D)RAM和ROM 14.控制器的基本功能是。 A)实现算术运算和逻辑运算 B)存储各种控制信息 C)保持各种控制状态并输出结果 D)指挥和协调计算机各部件的工作 15.计算机系统的主机是指。 A)CPU和内存 B)CPU和外存 C)CPU和控制器 D)运算器和控制器 16.计算机系统的外部设备是指。 A)I/O设备 B)外存 C)I/O设备及外存 D)机箱及电源

现代电子系统设计与实践 复习资料

一、选择题 1、蓝色发光二极管正常工作时,其二端电压大约等于() A、1V B、2V C、3V D、4V 2、二极管由于省电,长寿,鲜艳而常被用来作指示,以下哪个工作电流是合适的?() A、0.5mA B、5mA C、50mA D、500mA 3、三极管在放大状态工作在什么区?() A、截止区 B、放大区 C、非线性区 D、饱和区 4、整流电源中的滤波电容的取值与负载有关,R*C取值?() A、>(2~5)T/2 B、>(2~5)T/2 C、C=1000uF D、随意 5、单晶体管由于其震荡的特有特性常可用于() A、放大特性 B、负阻特性 C、同步控制 D、震荡特性 6、我们经常可以看到,在电子产品中,有黑色的铝材,都是为了(C) A、美观 B、增加重量 C、便于散热 D、便于器件固定 7、运放工作正常的时候,其同相端和反相端的电压是() A、6V B、1/2Vcc C、1/3Vcc D、1/4Vcc 8、差分电路中的射极电阻可以提高放大器的() A、工模抑制比 B、差模电压增益 C、共模电压增益 D、输入信号的线性范围 9、反相器作放大器时,其上的反相电阻可以取() A、100欧 B、1千欧 C、100千欧 D、1兆欧 10、共发射极放大电路中,Uce取多少才合适() A、6V B、1/2 Vcc C、1/3Vcc D、1/4Vcc 11、为了改善组合逻辑电路由于竞争而出现冒险而影响后续电路的正常工作,下面哪项措施是不妥的() A、增加选通门 B、换滤波器 C、选高速器件 D、消除卡诺图中的相切相

12、用CMOS非门制作的晶体振荡器中,没有信号输出,最易疏忽的是() A、忘了换电容 B、震荡电容用了电解电容 C、忘了接反馈电阻 D、忘了接电容 13、设计多输出组合逻辑,既方便又经济的是采用() A、门电路 B、译码器 C、数据选择器 D、CPLD 14、普通的单电压比较器,左转换点,可能出现来回振荡现象,解决的办法是() A、提高比较电压 B、加负反馈 C、加正反馈 D、降低比较电压 15稳压二极管是利用它的()特性 A、稳压特性 B、非线性 C、发光原理 D、单向导电特性 16、高频放大器通常工作在() A、甲类 B、乙类 C、丙类 D、丁类 17、检波二极管是利用它的()特性 A、稳压特性 B、非线性 C、发光原理 D、单向导电特性 18、做实验时常常不小心把电源短路了,但也没发现电源坏了,那是因为() A、电源质量不好 B、有过压保护 C、有输出过载保护 D、运气好 19、OTL放大器通常工作在() A、甲类 B、乙类 C、丙类 D、丁类 20、检波电路的后缀如果输入阻抗不够大,可能会出现() A、惰性失真 B、滤波效果变差 C、限幅失真 D、负锋切割 21、在正交鉴频电路中,为了便于制作正交线圈,和降低成本,实际的正交线圈是一个() A、纯电感 B、晶体 C、并有合适的电容 D、并了个电阻 22、差分电路中的恒流源可以提高放大器的() A、工模抑制比 B、差模电压增益 C、共模电压增益 D、输入信号的线性范围 23、对于MCS-51系列单片机,内部RAM中堆栈指针SP的指针指向()

计算机基础知识教案一

计算机基础 第一章 计算机基础知识 杜雪莲 秦皇岛外国语职业学院教案首页 年 月 日 学科 计算机基础 年级 专一 课题 计算机基础知识 教具 课时分配 2 课时 教 1. 了解计算机的发展、特点和应用 学 2. 掌握计算机的系统组成 目 的 3. 掌握各个逻辑部件性能指标和作用 教 学 重 1. 冯·诺伊曼存储程序、程序控制原理 点 、2. 计算机系统的组成 难 点 课 新授课 型 教 学 讲授法 方 法 教学过程: 引入: 计算机系统的启动,退出; (指导学生正确开关机) 机房使用规定; 上课要求; 作业完成; 一 计算机的发展与特点 1. 计算机的发展过程:第一台计算机的诞生引出(历史的了解) 按计算机中使用的逻辑部件划分 (1) 第一代计算机( 1946 年~ 1957 年)――电子管计算机 ( 2) 第二代计算机 (1958 ~ 1964) 年是采用晶体管 ( 3) 第三代计算机( 1965 年~ 1970 年)――集成电路计算机 ( 4) 第四代计算机( 1971 年~现在)――大规模、超大规模集成电路计算机。 ( 5) 第五代计算机――智能计算机 按应用划分 (1) 巨型机、大型机、小型机阶段 (2) 微型计算机阶段 (3) 计算机网络阶段 2. 计算机的发展方向: (1) 巨型化(代表一个国家的计算机发展水平) (2) 微型化(代表一个国家的计算机国民应用水平)

计算机基础第一章计算机基础知识杜雪莲 (3)网络化 (4)智能化 3.计算机的特点 (1)运算速度快 (2)计算精度高 (3)记忆力强 (4)具有逻辑判断能力 (5)可靠性高、通用性强 4.计算机的应用(实例讲解) (1)数值计算 (2)数据及事务处理 (3)自动控制与人工智能 (4)计算机辅助设计、辅助制造和辅助教育 计算机辅助设计 CAD ( Computer Aided Design )和计算机辅助制造 CAM ( Computer Aided Manufacturing )。计算机辅助教学 CAI(Computer Aided Instruction ),计算机辅助测试( Computer Aided Test)。 (5)通讯与网络 二计算机系统组成 1945 年美籍匈牙利科学家冯·诺依曼提出了一个“存储程序”的计算机方案。 (1)采用二进制数的形式表示数据和指令 (2)将指令和数据存放在存储器中 (3) 由控制器、运算器、存储器、输入和输出设备 5 大部分组成计算机。 其工作原理的核心是“程序存储”和“程序控制” 。“冯·诺依曼”型计算机系统由硬件和软件系 统两大部分组成。 1.计算机硬件系统(举例讲解 ) 输入 存储器输出 设备 设 备运算器控制器 控制流数据流 (1)运算器 (2)控制器 (3)存储器 (4)输入设备 (5)输出设备输出设备

计算机基础知识试题1

第1章计算机文化与信息化社会 练习题与参考答案 1.1 练习题 1.1.1 单项选择题 1、世界上第一台电子计算机的名称是。 A、MARK I B、Z1 C、ENIAC D、EDVAC 2、计算机存储程序的理论是由提供的。 A、冯〃诺依曼(John Von Neumann) B、莱布尼兹(W.Leibniz) C、查尔斯〃巴贝齐(C.Babbage) D、艾肯(H.Aiken) 3、ENIAC的加、减运算速度为每秒次。 A、50万次 B、500万次 C、5 000次 D、5 000万次 4、第一代计算机采用的逻辑元件是。 A、晶体管 B、电子管 C、中、小规模集成电器 D、大规模和超大规模集成电路 5、第二代计算机采用的逻辑元件是。 A、晶体管 B、电子管 C、中、小规模集成电路 D、大规模和超大规模集成电路 6、第三代计算机采用的逻辑元件是。 A、晶体管 B、电子管 C、中、小规模集成电路 D、大规模和超大规模集成电路 7、第四代计算机采用的逻辑元件是。 A、晶体管 B、电子管 C、中、小规模集成电路 D、大规模和超大规模集成电路 8、我国研制成功的“银河”、“曙光”和“神威”系列计算机都属于。 A、巨型机 B、小型机 C、大型机 D、工作站 9、微处理器也被称为中央处理器。 A、CUP B、MPC C、CPU D、PUC 10、第一代微机研制和使用的年代是。 A、1971-1977年 B、1978-1984年 C、1985-1992年 D、1993年至今 11、第二代微机研制和使用的年代是。 A、1971-1977年 B、1978-1984年 C、1985-1992年 D、1993年至今 12、第三代微机研制和使用的年代是。 A、1971-1977年 B、1978-1984年 C、1985-1992年 D、1993年至今 13、第四代微机研制和使用的年代是。

电子系统设计的基本原则和方法

电子系统设计的基本原则和设计方法 一、电子系统设计的基本原则: 电子电路设计最基本的原则应该使用最经济的资源实现最好的电路功能。具体如下: 1、整体性原则 在设计电子系统时,应当从整体出发,从分析电子电路整体内部各组成元件的关系以及电路整体与外部环境之间的关系入手,去揭示与掌握电子系统整体性质,判断电子系统类型,明确所要设计的电子系统应具有哪些功能、相互信号与控制关系如何、参数指标在那个功能模块实现等,从而确定总体设计方案。 整体原则强调以综合为基础,在综合的控制与指导下,进行分析,并且对分析的结果进行恰当的综合。基本的要点是:(1)电子系统分析必须以综合为目的,以综合为前提。离开了综合的分析是盲目的,不全面的。(2)在以分析为主的过程中往往包含着小的综合。即在对电子系统各部分进行分别考察的过程中,往往也需要又电子局部的综合。(3)综合不许以分析为基础。只有对电子系统的分析了解打到一定程度以后,才能进行综合。没有详尽以分析电子系统作基础,综合就是匆忙的、不坚定的,往往带有某种主管臆测的成分。 2、最优化原则 最优化原则是一个基本达到设计性能指标的电子系统而言的,由于元件自身或相互配合、功能模块的相互配合或耦合还存在一些缺陷,使电子系统对信号的传送、处理等方面不尽完美,需要在约束条件的限制下,从电路中每个待调整的原器件或功能模块入手,进行参数分析,分别计算每个优化指标,并根据有忽而

指标的要求,调整元器件或功能模块的参数,知道目标参数满足最优化目标值的要求,完成这个系统的最优化设计。 3、功能性原则 任何一个复杂的电子系统都可以逐步划分成不同层次的较小的电子子系统。仙子系统设计一般先将大电子系统分为若干个具有相对独立的功能部分,并将其作为独立电子系统更能模块;再全面分析各模块功能类型及功能要求,考虑如何实现这些技术功能,即采用那些电路来完成它;然后选用具体的实际电路,选择出合适的元器件,计算元器件参数并设计个单元电路。 4、可靠性与稳定性原则 电子电路是各种电气设备的心脏,它决定着电气设备的功能和用途,尤其是电气设备性能的可靠性更是由其电子电路的可靠性来决定的。电路形式及元器件选型等设计工作,设计方案在很大程度上也就决定可靠性,在电子电路设计时应遵循如下原则:只要能满足系统的性能和功能指标就尽可能的简化电子电路结构;避免片面追求高性能指标和过多的功能;合理划分软硬件功能,贯彻以软代硬的原则,使软件和硬件相辅相成;尽可能用数字电路代替模拟电路。影响电子电路可靠性的因素很多,在发生的时间和程度上的随机性也很大,在设计时,对易遭受不可靠因素干扰的薄弱环节应主动地采取可靠性保障措施,使电子电路遭受不可靠因素干扰时能保持稳定。抗干扰技术和容错设计是变被动为主动的两个重要手段。 5、性能与价格比原则 在当今竞争激烈的市场中,产品必须具有较短的开发设计周期,以及出色的性能和可靠性。为了占领市场,提高竞争力,所设计的产品应当成本低、性能好、

电子系统设计与实践课程设计——多点温度测量(汇编语言+C语言版)

《电子系统设计与实践》 课程设计报告 课程设计题目:多点温度测量系统设计专业班级:2012级电子信息科学与技术 学生姓名:罗滨志(120802010051) 张倩(120802010020) 冯礼哲(120802010001) 吴道林(120802010006) 朱栖安(120802010039)指导老师:刘万松老师 成绩: 2015 年6 月27日 目录

摘要 (4) 1 总体设计 (4) 1.1 功能要求 (5) 1.2 总体方案及工作原理 (5) 2 系统硬件设计 (6) 2.1 器件选择 (6) 2.1.1主要器件的型号 (6) 2.1.2 AT89C51 (7) 2.1.3智能温度传感器DS18B20 (9) 2.1.4晶振电路方案 (9) 2.1.5 LED液晶显示器 (10) 2.1.6复位电路方案 (10) 2.2 硬件原理图 (11) 3 系统软件设计 (11) 3.1基本原理 (11)

3.1.1主程序 (11) 3.1.2读ROM地址程序 (12) 3.1.3显示ROM地址程序 (13) 3.1.4读选中DS18B20温度的程序 (13) 3.1.5显示温度程序 (14) 3.2软件清单 (15) 3.2.1汇编语言程序 (15) 3.2.2 C语言程序 (24) 4实验步骤 (29) 4.1汇编语言程序调试 (29) 4.2 C语言程序调试 (30) 4.3实验仿真 (31) 5设计总结 (32) 6参考文献: (33)

摘要 温度是我们生活中非常重要的物理量。随着科学技术的不断进步与发展,温度测量在工业控制、电子测温计、医疗仪器,家用电器等各种控制系统中广泛应用。温度测量通常可以使用两种方式来实现:一种是用热敏电阻之类的器件,由于感温效应,热敏电阻的阻值能够随温度发生变化,当热敏电阻接入电路时,则流过它的电流或其两端的电压就会随温度发生相应的变化,再将随温度变化的电压或者电流采集过来,进行A/D转换后,发送到单片机进行数据处理,通过显示电路,就可以将被测温度显示出来。这种设计需要用到A/D转换电路,其测温电路比较麻烦。第二种方法是用温度传感器芯片,温度传感器芯片能把温度信号转换成数字信号,直接发送给单片机,转换后通过显示电路显示即可。这种方法电路比较简单,设计方便,现在使用非常广泛。 关键词:多点温度测量单片机温度传感器 1 总体设计 多路温度测量系统的总体结构如图1所示,根据要求,整个系统包含以下几个部分:51单片机、时钟电路、复位电路组成的51单片机小系统;多块测温模块;显示温度值的显示模块和按键模块。测温模块由温度传感器组成,温度传感器采用美国Dallas半导体公司推出的智能温度传感器DS18B20,温度测量范围为-55 -- +125,可编程为9到12位的A/D转换精度,测温分辨率可达0.0625C,完全能够满足系统要求。DS18B20采用单总线结构,只需要一根数据线DQ即可与单片机通信,多个DS18B20可同时连接在一根数据线上与单片机通信。显示器可采用LCD液晶显示器,显示信息量大、效果好、使用方便。

计算机基础知识1

1. 一般认为,世界上第一台电子数字计算机诞生于______。 A. 1946年 B. 1952年 C. 1959年 D. 1962年 2. 计算机当前已应用于各种行业、各种领域,而计算机最早的设计是针对______。 A. 数据处理 B. 科学计算 C. 辅助设计 D. 过程控制 3. 计算机硬件系统的主要组成部件有五大部分,下列各项中不属于这五大部分的是______。 A. 运算器 B. 软件 C. I/O设备 D. 控制器 4. 计算机软件一般分为系统软件和应用软件两大类,不属于系统软件的是______。 A. 操作系统 B. 数据库管理系统 C. 客户管理系统 D. 语言处理程序 5. 计算机系统中,最贴近硬件的系统软件是______。 A. 语言处理程序 B. 服务性程序 C. 数据库管理系统 D. 操作系统 6. 计算机内部用于处理数据和指令的编码是______。 A. 十进制码 B. 二进制码 C. ASCII码 D. 汉字编码 7. 计算机程序设计语言中,可以直接被计算机识别并执行的是 ______。 A. 机器语言 B. 汇编语言 C. 算法语言 D. 高级语言 8. 二进制数10110001相对应的十进制数应是______。 A. 123 B. 167 C. 179 D. 177 9. 计算机断电后,会使存储的数据丢失的存储器是______。 A. RAM B. 硬盘 C. ROM D. 软盘 10. 微型计算机中,微处理器芯片上集成的是______。 A. 控制器和运算器 B. 控制器和存储器 C. CPU和控制器 D.运算器和I/O接口 11. 计算机有多种技术指标,其中决定计算机的计算精度的是______。 A. 运算速度 B. 字长 C. 存储容量 D. 进位数制 12. 保持微型计算机正常运行必不可少的输入输出设备是______。 A. 键盘和鼠标 B. 显示器和打印机 C. 键盘和显示器 D. 鼠标和扫描仪 13. 计算机中,信息的最小单位是______。 A. 字节 B. 位 C. 字 D. KB 14. 在微型计算机中,将数据送到软盘上,称为______。 A. 写盘 B. 读盘 C. 输入 D. 打开 15. 下列各项中,不是微型计算机的主要性能指标的是______。

《现代电子系统设计基础》见面课及答案

《现代电子系统设计基础》见面课及答案 见面课:基本放大电路的设计 1、(单选)带宽指的是?() A.上限频率 B.下限频率 C.上限频率+下限频率 D.上限频率—下限频率 正确答案:上限频率—下限频率 2、(判断)旁路电容的作用是解决射极偏执电路中稳定静态工作点与提高电压增益的矛盾。 A.对 B.错 正确答案:对 3、(判断)在电阻Re两端并联旁路电容Ce后,输出电阻增大。()

B.错 正确答案:错 4、(判断)实际测量中,可以在输入端串联一个电阻来测量输入电阻。() A.对 B.错 正确答案:对 5、(判断)Re的作用是控制Vbeq,使Ibq,Icq基本保持不变的自动调节作用。 A.对 B.错 正确答案:对 6、三极管的放大倍数是?() A.β B.α

D.f 正确答案:β 见面课:多功能数字钟 1、设计一个数字时钟可以用到计数模块是哪些?() A.60进制 B.24进制 C.12进制 D.10进制 正确答案:60进制; 24进制; 12进制 2、设计一个数字时钟一般由几个模块组成?( ) A.时基T 产生模块 B.调时、调分模块

C.计数模块 D.显示模块 正确答案:时基T 产生模块; 调时、调分模块; 计数模块; 显示模块 3、设计一个数字时钟时需要设计时基T 产生电路,这个电路产生的时钟脉冲频率是多少?() A.2HZ B.1HZ C.4HZ D.8HZ 正确答案:1HZ 4、在设计数字时钟时,用7段共阴数码管作为电路的显示模块,如果要显示数字9,则译码为”1101111″ 。() A.对

B.错 正确答案:对 5、设计数字时钟时调节时、分的脉冲信号频率和正常时分计数频率是一样的。() A.对 B.错 正确答案:错 见面课:直流线性稳压电源 1、以下哪个是电压调整率的计算公式? A.(▲Vo/Vo)/▲Vi B.Vo/▲Vo)/▲Vi C.(▲Vo/Vo)/Vi D.(Vo/▲Vo)/Vi 正确答案:(▲Vo/Vo)/▲Vi 2、负载调整率的计算公式是? A.▲Vo/▲Io

电子系统设计复习题2008级(已整理+补充)

文中:橘黄色字体的资料是我补充的 电子系统设计(电子)复习题 第一章、电子系统设计基础 1、电子系统的定义是什么? 电子系统主要是指多个电子源器件或功能模块组成,能实现较复杂的应用功能的客观实体2、什么是Top-Down设计,有何优点(P2)? 自顶向下设计,由系统级设计开始,根据系统所描述的该系统应具备的各项功能,将系统划分为单一功能的子系统,在根据子系统功能划分各部件,完成部件设计后,最后才是单元电路和元件级设计。(系统—>子系统—>部件—>元件) 优点:避开具体细节,有利于抓住主要矛盾。适用于大型、复杂的系统设计。 第二章、常用电子元器件的应用 1、数字电位器的基本工作原理是什么(P16)? 一般有数字控制电路,存储器,和RDAC电路组成,主要功能是将输入的控制信号进行处理后控制RDAC,非易失性存储器存储控制信号和电位器的抽头位置。RDAC是一种特殊的DA 转的是电阻值,电阻越多,分辨率越高,电阻的两端分别姐模拟开关的一端,二模拟开关的另一端连接在构成数字电位器的输出端,由译码器输出端控制模拟开关的通断实现活动抽头位置的变化,模拟开关数为电阻数加1. 4、画出实际电容器的高频 等效电路图,为何PCB去耦

电容要用大小电容组合的结构(第2章常用电子元器件的应用_2 P5)? 百度文库:PCB板去耦电容合理配置 电容的容值越大它的谐振频率就越低。所以一般,我们在PCB的电 源分配处使用10uF~100uF的大容值的电解电容,来滤除20Mhz以上 高频噪声。而在集成电路芯片IC处放0.01uF的小容值的陶瓷电容, 使IC稳定工作在7Mhz下。 6、表贴电阻0805、1206、1210各表示什么含义(教材P55)? 贴片元件的尺寸大小,单位英寸1英寸=25.4mm 例:表贴电阻0805 表示:长0.08英寸宽0.05英寸 0805 :长:2 宽:1.25 高:1.25 1206 :长:3.2 宽:1.6 高:1.25 7、画出光电耦合器的等效电路图,简要说明其工作原理和应用(教材P61)。 工作原理:光电耦合输入端加电信号是发光源发光,光的强度取决于激励 电流的大小,此光照射到封装在一起的受光器上,因光电效应产生了光电 流,由受光器输出端引出,这样就实现了点光电的特性转换。 应用:传输开关信号和二次测晶体管工作于截止和饱和两种状态;用于晶 闸输出的设计,还有输入端(一次侧)设计 8、画出普通继电器接成自锁的电路原理图,举例说明其应用(补充)。 什么是继电器的自锁电路: 继电器的线圈是接在辅助电路中的.继电器 的副触头(常开)要和给线圈通电的启动开关 并联.当开关按下时,线圈通电,常开闭合,常 闭断开.当你松开启动开关的时候,由于电流 从与开关并联的副触头进入线圈,使得线圈

1 计算机基础知识

一、计算机基础知识 大纲要求: 1.计算机的发展、特点、分类及应用领域; 2.数制的概念,二、八、十及十六进制的表示及相互转换; 3.计算机的数与编码,计算机中数的表示,字符、汉字的编码; 4.计算机中信息的存储单位:位、字节、字、字长的概念; 5.汉字常用的输入方法(熟练一种);了解汉字输入码(外码)、内码、字库的概念。 大纲知识点: (一)计算机的发展、特点、分类及应用领域; 1.计算机的发展史【熟记】第一台计算机的名称、诞生时间和地点;各代计算机的元器件。 1946年美国宾夕法尼亚大学研制成功了世界上第一台计算机ENIAC(电子数字积分计算机),ENIAC的诞生标志着电子计算机时代的到来。 通常根据计算机采用电子元件的不同将计算机划分为电子管、晶体管、集成电路和超大规模集成电路4个阶段,分别称为第一代至第四代计算机。 2. 计算机的特点【熟记】计算机的特点 1)运算速度快 运行速度:每秒所能执行的指令条数。 单位:MIPS(百万条指令/秒),Million Instructions Per Second 主频:2GHz的Pentium 4 运行速度为40亿次/秒,即4000MIPS。一般来说主频越高,运算速度就越快。 2)计算精度高 计算机的计算精度一般用字长来表示。 字长:指的是CPU一次能并行处理的二进制位数。字长总是8的整数倍。一般有16位、32位、64位等。通常PC机的字长为16位(早期)、32位、64位。一般来说,

字长越大,计算精度越高。 3)存储能力强 不仅可以把原始数据、中间结果、运算指令等信息存储,还可以存储指挥计算机工作的程序,同时还可以保存大量的文字、图片、声音等信息资料。 硬盘:1956年9月IBM公司制造的世界上第一台磁盘存储系统只有区区的5MB 。 40GB、80GB、160GB、 320GB、1TB=1024GB 4)具有逻辑判断能力 计算机不仅能进行算术运算,同时也能进行各种逻辑运算,具有逻辑判断能力。 计算机的逻辑判断能力是计算机智能化必备的基本条件。如果计算机不具备逻辑判断能力,那么计算机也就不能称之为计算机了。 因此,计算机的逻辑判断能力是计算机与其他计算装置的一个重要区别。 5)具有自动运行能力 计算机是自动化的电子装置。具有记忆能力和逻辑判断能力,在计算机的内部,操作运算都是自动进行的。 只要预先把处理要求,处理步骤,处理对象等必备元素存储在计算机系统内,计算机启动工作后就可以在无人参与的条件下自动完成预定的各种处理任务。 3. 计算机的分类 1)按处理数据的形态分类 按处理数据的类型不同,可将计算机分为数字计算机、模拟计算机和混合计算机。 数字计算机:处理以“0”、“1”表示的二进制数字。运算精度高,储存量大,通用性好。 模拟计算机:处理的数据时连续的,运算速度快,但精度低,通用性差。 混合计算机:集数字、模拟计算机特点于一身 2)按使用范围 按计算机使用范围的大小,可分为专用计算机和通用计算机。 专用计算机:专门为某种需求而制作,不能作他用。效率高、精度高、速度快。 通用计算机:使用一般应用领域,即我们常说的“计算机”。 3)按性能分类 依据计算机的主要性能(如字长、存储容量、运算速度、外部设备、允许同时使用一台计算机的用户多少和价格高低)来分类,可分为巨型机、大型机、小型机、微型机、单片机和工作站。这也是最常用的分类方法。

计算机基础知识 教案

三、计算科学研究与应用 1、人工智能 指纹识别、计算机辅助翻译、手写输入技术、语音输入 2、网格计算 网格计算是专门针对复杂科学计算的新型计算模式。这种计算模式是利用互联网把分散在不同地理位置的电脑组织成一个“虚拟的超级计算机”,其中每一台参与计算的计算机就是一个“结点”,而整个计算是由成千上万个“结点”组成的“一张网络”,所以这种计算方式称为网格计算。 网格计算技术的特点是: (1)能够提供资源共享,实现应用程序的互连互通。 (2)协同工作。 (3)基于国际的开放技术标准。 (4)网格可以提供动态的服务,能够适应变化。 3、中间件技术 中间件是介于应用软件和操作系统之间的系统软件。例如,连接数据库所使用的ODBC (开放数据库互连)就是一种标准的数据库中间件,它是Windows操作系统自带的服务。可以通过ODBC连接各种类型的数据库。 4、云计算 云计算是对基于网络的、可配置的共享计算资源池能够方便地、按需访问的一种模式。提供资源的网络被称为“云”。云计算将传统的以桌面为核心的任务处理转变为以网络为核心的任务处理,利用互联网实现一切处理任务,使网络成为传递服务、计算和信息的综合媒介,真正实现按需计算、网络协作。 云计算的特点是:超大规模、虚拟化、高可靠性、通用性、高可扩展性、按需服务、低廉。 四、未来计算机的发展趋势 1、电子计算机的发展方向 从类型上看,电子计算机技术正在向巨型化、微型化、网络化和智能化方向发展。 2、未来新一代的计算机 (1)模糊计算机 (2)生物计算机 (3)光子计算机 (4)超导计算机 (5)量子计算机 五、信息技术 1、信息技术的定义 信息技术一般是指一系列与计算机相关的技术。 信息技术不公包括现代信息技术,还包括在现代文明之前的原始时代和古代社会中与那个时代相对应的信息技术。不能把信息技术等同为现代信息技术。 2、现代信息技术的内容 1)信息基础技术 信息基础技术是信息技术的基础,包括新材料、新能源、新器件的开发和制造技术。 2)信息系统技术

计算机基础知识培训教案

计算机基础知识培训教案 第一课时 发展史略(一) 时间:2007年5月11日 地点:微机室 辅导:高勇刚 世界上第一台电子数字式计算机于1946年2月15日在美国宾夕法尼亚大学正式投 入运行,它的名称叫ENIAC(埃尼阿克),是电子数值积分计算机(The Electronic Numberical Intergrator and Computer)的缩写。目前,计算机的应用已扩展到社会的 各个领域。 电子计算机还在向以下四个方面发展: 巨型化 微型化 网络化 智能化 第二课时 时间:2007年5月18日 地点:微机室 辅导:高勇刚 基本配置(一) 计算机系统由主机、显示器、键盘、鼠标组成。具有多媒体功能的计算机配有音箱和话筒、游戏操纵杆等。除此之外,计算机还可以外接打印机、扫描仪、数码相机等设备。 第三课时 时间:2007年5月25日 地点:微机室 辅导:高勇刚 基本配置(二) 键盘。键盘上有很多的按键,各个按键有着不同的功能,按键每受一次敲击,就给计算机的中枢神经系统送去了一个信号,计算机就是根据这些信号的指示来办事,执行一个又一个任务。 键盘的使用比较简单,实际操作一下,您很快就会熟悉的。为了提高打字速度,十指应分工负责不同的按键,这就是"指法" 鼠标鼠标(看起来小小的身子拖着一条长尾巴,满不起眼的,可你千万别小瞧它,它和键盘一样是给计算机的中枢送信号、下指令的。鼠标一般有左键、右键、中键,底部有一个小球。你只须握住它,使它底部的小球滚动,这时,屏幕上就会有一个箭头样的"光标"移动,当光标停在屏幕上你要执行的命令位置时,根据具体情况按动左键、右键或中键,计算机就会执行你下达的操作命令。现在,有的鼠标表面还带有滚轮,增加了特殊的功能。一 音箱和话筒 计算机的音箱有一对,个头一般不大,上有音量旋钮,放在显示器的左右两边。有的音箱没有电源线,只要和计算机相连,打开计算机,也就给音箱通上了电,叫做无源音箱;有的音箱备有自己的电源线,叫做有源音箱,这个"源"字就是指的电源。

030741001《电子系统设计》课程教学大纲2010计划

《电子系统设计》课程教学大纲 课程代码:030741001 课程英文名称:Electronic system design 课程总学时:48 讲课:32 实验:16 上机:0 适用专业:电子信息科学与技术专业 大纲编写(修订)时间:2011.5 一、大纲使用说明 (一)课程的地位及教学目标 电子系统设计是电子信息科学与技术专业本科生的必修专业课之一,通过课程了解并掌握电子系统的基本构成、电子设计单元电路,特别是掌握基于单片机、CPLD、FPGA的设计方法,提高学生的综合素质,培养创新精神。 通过本课程的学习,学生将达到以下要求: 1.掌握电子系统方案设计的基本原理和方法,应用方案比较,方案论证,工作原理考核,测试方案论证,测试仪器选择,数据分析,系统总结等方法进行系统整体方案设计; 2.具有设计单元电路的能力; 3. 具有运用相关电子设计工具软件的应用能力,能使用相应软件进行实例设计; 4.具有基于硬件平台进行电子系统综合调试的能力,能够实现某些基本功能; 5.了解电子系统的最新技术和发展方向。 (二)知识、能力及技能方面的基本要求 1.基本知识:掌握电子系统设计的基本思想、原理、方法。 2.基本理论和方法:掌握包括电源设计、键盘输入、显示输出等基本电路,掌握应用单片机、CPLD、FPGA进行系统设计的基本原理和方法。 3.基本技能: 能够应用单片机、CPLD、FPGA为核心芯片进行简单系统的设计。 (三)实施说明 1.教学方法:课堂讲授中要重点对基本概念、基本方法的讲解;采用启发式教学,培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力;引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识,培养学生的自学能力;增加讨论课,调动学生学习的主观能动性;讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力,重点应放在提高工程应用的训练上。 2.教学手段:本课程属于应用技术类的专业课,教学内容中设计大量的电路设计和程序设计。在教学中应结合实际,如真实的电子器件、开发板等实物进行讲解以增加学生的感性认识,对程序设计调试等内容采用多媒体教学,以确保在有限的学时内,全面、高质量地完成课程教学任务。 (四)对先修课的要求 本课程的教学必须在完成先修课程之后进行。本课程主要的先修课程有模拟电子技术A、数字电子技术A、单片机、数字系统与VHDL。本课程将为毕业设计的学习打下良好基础。 (五)对习题课、实践环节的要求 1.对重点、难点章节应安课堂演示,结合开发板等进行现场调试等,例题的选择以培养学生消化和巩固所学知识,用以解决实际问题为目的。 2.课后作业要少而精,内容以查资料、进行实际电路设计为主,并针对学生的典型设计进行课堂讲解和讨论,分析不同设计的差别和优缺点,对设计方法要鼓励多样化。学生必须独立、按时完成课外习题和作业,作业的完成情况应作为评定课程成绩的一部分。

电子系统设计与实践论文范例

东北石油大学课程设计 2009年7 月10 日

东北石油大学课程设计任务书 课程电子系统设计与实践计 题目数字电压表设计 专业计算机科学与技术姓名学号 主要内容、基本要求等 一、主要内容: 利用EL教学实验箱、微机和QuartusⅡ软件系统,使用VHDL语言输入方法设计数字钟。可以利用层次设计方法和VHDL语言,完成硬件设计设计和仿真。最后在EL教学实验箱中实现。 二、基本要求: 1、A/D转换接口电路的设计,负责对ADC0809的控制。 2、编码转换电路设计,负责把从ADC0809数据总线中读出的电压转换成BCD 码。 3、输出七段显示电路的设计,负责将BCD码用7段显示器显示出来。 三、扩展要求 1. 当测量结束后,蜂鸣器鸣响10声。 按照规范写出论文,要求字数在4000字以上,并进行答辩。论文内容包括概述(学习、调研、分析、设计的内容摘要)、EDA技术的现状和发展趋势、对EL教学实验箱和QuartusⅡ软件的掌握程度、数字钟的设计过程(包括原理图或程序设计、编译、仿真分析、硬件测试的全过程),论文中含有原理图、程序、仿真波形图及其分析报告。 完成期限2周 指导教师 专业负责人 年月日

东北石油大学课程设计成绩评价表 指导教师:年月日

摘要 Quartus II 是Altera公司的综合性PLD开发软件,支持原理图、VHDL、VerilogHDL以及AHDL(Altera Hardware Description Language)等多种设计输入形式,内嵌自有的综合器以及仿真器,可以完成从设计输入到硬件配置的完整PLD设计流程。 Quartus II可以在XP、Linux以及Unix上使用,除了可以使用Tcl脚本完成设计流程外,提供了完善的用户图形界面设计方式。具有运行速度快,界面统一,功能集中,易学易用等特点。 本文设计主要利用VHDL语言在EDA平台上设计一个数字电压表,它的显示位数为4位,由三大部分组成,每一部分又包含了若干子电路,将各电路组合起来,就构成了一个整体。。总的程序由几个各具不同功能的部分组成,其中包括循环控制P1、复位和状态转换P2、编码转换data、BCD码加法do、输出七段显示dout。并且使用Quartus7.2-II软件进行电路波形仿真,下载到EDA实验箱进行验证。 关键词: EDA(电子设计自动化);VHDL(硬件描述语言);ADC0809;数字电压表。

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