数字信号处理课程设计

《数字信号处理》课程设计

设计题目：基于MATLAB 的音乐信号处理和分析

一、课程设计的目的 (2)

二、课程设计基本要求 (2)

三、课程设计内容 (2)

1、音乐信号的音谱和频谱观察 (2)

2、音乐信号的抽取（减抽样） (4)

3、音乐信号的AM调制 (8)

4、AM调制音乐信号的同步解调 (11)

5、音乐信号的滤波去噪 (19)

6、音乐信号的幅频滤波和相频滤波 (19)

四、问题讨论 (27)

1、IIR数字滤波器和FIR数字滤波器的比较 (27)

2、音乐信号的音调与信号的什么特征有关？ (30)

3、音乐信号的音色与信号的什么特征有关？ (30)

4、两种不同音色的音乐信号叠加混叠后，为何人耳还可以分

辨？ (31)

5、音乐信号的幅度与相位特征对信号有哪些影响？ (31)

五、心得体会 (31)

一、课程设计的目的

本课程设计通过对音乐信号的采样、抽取、调制、解调等多种处理过程的理论分析和MATLAB实现，使学生进一步巩固数字信号处理的基本概念、理论、分析方法和实现方法；使学生掌握的基本理论和分析方法知识得到进一步扩展；使学生能有效地将理论和实际紧密结合；增强学生软件编程实现能力和解决实际问题的能力。

二、课程设计基本要求

1学会MATLAB 的使用，掌握MATLAB的基本编程语句。

2掌握在Windows 环境下音乐信号采集的方法。

3掌握数字信号处理的基本概念、基本理论和基本方法。

4掌握MATLAB 设计FIR 和IIR 数字滤波器的方法。

5 掌握使用MATLAB处理数字信号、进行频谱分析、设计数字滤波器的编程方法。

三、课程设计内容

1、音乐信号的音谱和频谱观察

使用windows下的录音机录制一段音乐信号或采用其它软件截取一段音乐信号（要求：时间不超过5s、文件格式为wav文件）

①使用wavread语句读取音乐信号，获取抽样率；（注意：读取的信号是双声道信号，即为双列向量，需要分列处理）；

②输出音乐信号的波形和频谱，观察现象；

③使用sound语句播放音乐信号，注意不同抽样率下的音调变化，解释现象。

查找help：

Wavread格式说明：

[y,fs,b]=wavread(‘语音信号’)，采样值放在向量y中，fs表示采样频率（hz），b表示采样位数。

【matlab程序如下】

clc

close all

clear all

[y,fs]=wavread('一生有你');%读取歌曲

size(y)

y1=y(:,1); %1声道

y2=y(:,2); %2声道

N=length(y);%长度

n=0:N-1;

t=n/fs; %t=nT

w=2*n/N; %2pi在长度N上的平均是个序列

f1=fft(y1);

f2=fft(y2);%傅里叶变换figure %画图像

subplot(2,2,1),

plot(t(1:1000),y1(1:1000))

title('1声道时域图') xlabel('t')

ylabel('y1')

subplot(2,2,3),plot(w,a bs(f1)*2/N)

title('1声道频域图') xlabel('w')

ylabel('Y1(w)')

subplot(2,2,2),plot(t(1 :1000),y2(1:1000))

title('2声道时域图') xlabel('t')

ylabel('y2')

subplot(2,2,4),plot(w,a bs(f2)*2/N)

title('2声道频域图') xlabel('w')

ylabel('Y2(w)') wavplay(y1,fs)

wavplay(y1,fs/2) 慢放 wavplay(y1,fs*2) 快放 wavylay(y2,fs*2) 快放 wavplay(y2,fs/2) 慢放

【程序运行结果如下图】：

0.01

0.02

0.03

-1-0.50

0.51声道时域图

t

y 1

0.5

1 1.5

2

0.020.04

0.061声道频域图

w

Y 1(w )

00.010.020.03

-0.5

0.5

2声道时域图

t

y 2

0.5

1 1.5

2

00.010.020.03

0.042声道频域图

w

Y 2(w )

分析：通过观察音乐信号的波形和频谱可知所选取的音乐信号频谱集中在0~0.5pi 之间，同时抽样频率为fs=44000

2、音乐信号的抽取（减抽样）

① 观察音乐信号频率上限，选择适当的抽取间隔对信号进行减抽样（给出两种抽取间隔，代表混叠与非混叠）；

② 输出减抽样音乐信号的波形和频谱，观察现象，给出理论解释；

③播放减抽样音乐信号，注意抽样率的改变，比较不同抽取间隔下的声音，解

释现象。

理论基础：

时域抽样定理：一个频谱受限的信号f(t)，如果频谱只占据-wm~+wm的围，则信号f(t)可以用等间隔的抽样值唯一的表示。而抽样间隔必须不大于1/（2*fm）.

频域抽样定理：一个频谱受限的信号f(t)，它集中在-tm~+tm的时间范围内，若在频域中以不大于1/（2*tm）的频率间隔对f(t)的频谱F(w)进行抽样，则抽样后

频谱F1(w)可以唯一的表示原信号。

【Matlab程序如下】：

%原信号的频率上限为0.5pi

clear all;close all [y,fs,bits]=wavread('一生有你');

y1=y(:,1); %取一频道信号

f1=fft(y1);

N=length(y1);

%减抽样$$$$$$$$$$$$$$$$$$$减抽样使抽样点数减少，会使栅栏效应更严重

D1=2;D2=16;

n=0:N-1;

t=n/fs; %t=nT yd1=y1(1:D1:N); %2倍减抽样

fyd1=fft(yd1,N);

yd2=y1(1:D2:N);

fyd2=fft(yd2,N); %16倍减抽样

w=2*n/N;%2pi在长度N上的平均

figure

subplot(2,3,1);plot(t(1 :1000),y1(1:1000));

title('原信号时域图') xlabel('t')

ylabel('y1')

subplot(2,3,4);plot(w,a bs(f1));

title('原信号频域图') xlabel('t')

ylabel('y1')

subplot(2,3,2);plot(t(1 :1000),yd1(1:1000));

title('2倍减抽样后的时域图')

xlabel('t')

ylabel('yd1')

subplot(2,3,5);plot(w,a bs(fyd1));

title('2倍减抽样后的频域图')%出现栅栏效应

xlabel('t')

ylabel('fyd1')

subplot(2,3,3);plot(t(1:1000),yd2(1:1000));

title('10倍减抽样后的时域图')

xlabel('t')

ylabel('yd2')

subplot(2,3,6);plot(w,a bs(fyd2));

title('16倍减抽样后的频域图')%栅栏效应更明显

xlabel('t')

ylabel('fyd2')

wavplay(yd1,fs);

wavplay(yd1,fs/D1); wavplay(yd2,fs);

wavplay(yd2,fs/D2);

%D倍减抽样后相当于原抽样频率缩小了D倍，故仍按原抽样频率播放相当于加快播放

【程序运行结果如下图】：

00.01

0.020.03-0.6

-0.4-0.20

0.2

0.4原信号时域图t

y 1

120

100020003000

4000

5000原信号频域图

t

y 1

00.01

0.020.03

-0.6

-0.4-0.20

0.20.42倍减抽样后的时域图

t

y d 1

12

50010001500200025002倍减抽样后的频域图t

f y d 1

00.01

0.020.03

-0.5

0.5

10倍减抽样后的时域图t

y d 2

1

2

100200300

40016倍减抽样后的频域图t

f y d 2

分析：通过观察两种不同抽样间隔（2倍频和16倍频）下的音乐信号可知，当采用较大的抽样间隔对音乐信号进行抽样时，频谱发生了混叠，而采用较小的抽样间隔对音乐信号进行抽样时，频谱并未发生混叠。这是因为，抽样时频谱发生混叠的条件是fs<2fh ，即抽样频率小于信号频谱的最高频率。当采用较大的抽样间隔时抽样频率时fs<2fh ，所以发生混叠，而采用较小的抽样间隔时抽样频率时fs>=2fh ，则不会发生混叠。

当我们播放不同抽样间隔下的音乐信号时，会发现大抽样的音乐信号会伴有杂音并且声音低沉，而小抽样的音乐信号和原有的音乐信号几乎无差别，这间

接证明了我们以上理论分析的正确性。

3、音乐信号的AM调制

①观察音乐信号频率上限，选择适当调制频率对信号进行调制（给出高、低两

种调制频率）；

②输出调制信号的波形和频谱，观察现象，给出理论解释；

③播放调制音乐信号，注意不同调制频率下的声音，解释现象。

理论基础：

信号的调制过程就是将信号频谱搬移到任何所需的较高频率范围。调制的实质是把各种信号的频谱搬移，使它们互不重叠的占据不同的频率范围，也即信号分别托付于不同频率的载波上。具体的调制原理推导在此不再叙述，仅将结论列出：f(t)=g(t)*cos(w0*t)。由此将信号g(t)的频谱搬移到（2*n+1）w附近，同时音乐信号的频谱幅度变为原来的1/2。

如果信号的最高频谱wh超过了ws/2，则各周期延括分量产生频谱的交叠，称为是频谱的混叠现象。根据奈奎斯特定律可知，若希望频谱不会发生混叠，则fs>=fh。

【Matlab程序如下】：

%原信号的频率上限为0.5pi clc

clear all

[y,fs]=wavread('一生有你');

y1=y(:,1);

N=length(y);

n=0:(N-1);%低调制频率

y2=cos(n*0.5*pi);%调制频率为0.5*pi；

y3=y1.*y2';%调制后的信号；f1=fft(y1);%对原信号做fft 变换；

f3=fft(y3);%对调制后的信号做fft变换；

t=n/fs;%t=nT

N=length(y);

w=2*n/length(y);

%高调制频率

y4=cos(n*0.8*pi);

y5=y1.*y4';

f5=fft(y5);

%图形显示

figure

subplot(2,3,1),plot(t,y 1)

title('原信号时域图') xlabel('t')

ylabel('y1')

subplot(2,3,4),plot(w,a bs(f1)*2/N)

title('原信号频域图') xlabel('w')

ylabel('Y1(w)')

subplot(2,3,2),plot(t,y 3)

title('低调制后的时域图')xlabel('t')

ylabel('y3')

subplot(2,3,5),plot(w,a bs(f3)*2/N)

title('低调制后的频域图') xlabel('w')

ylabel('Y3(w)')

subplot(2,3,3),plot(t,y 5)

title('高调制后的时域图') xlabel('t')

ylabel('y5')

subplot(2,3,6),plot(w,a bs(f5)*2/N)

title('高调制后的频域图') xlabel('w')

ylabel('Y5(w)')

%播放声音

wavplay(y1,fs)%播放调制前的原信号；

wavplay(y3,fs)%播放低调制后的信号；

wavplay(y5,fs)%播放高调制

后的信号

【程序运行结果如下图】：

510-1-0.5

00.5

1原信号时域图

t

y 1

120

0.020.04

0.06原信号频域图w

Y 1(w )

510-1

-0.5

00.5

1低调制后的时域图t

y 3

120

0.010.02

0.03低调制后的频域图w

Y 3(w )

510-1

-0.5

00.5

1高调制后的时域图t

y 5

12

0.010.02

0.03高调制后的频域图w

Y 5(w )

分析：通过观察原音乐信号的频谱图可知音乐信号的频率上限是0.5pi ，但是

为了方便以后的计算，在此将0.3pi 后的信号舍去，即默认音乐信号的频率上限是0.3pi 。

取高频调制频率0.5pi ，低频调制频率0.3pi 对音乐信号进行调制。通过观察不同调制频率下的频谱图可以发现高频调制的音乐信号频谱发生了混叠，而采用低频调制的音乐信号频谱并未发生混叠。这是因为当采用高频调制（0.5pi ）时，频谱被搬移到（2*n+1）*0,5pi ，n=0.1.2.3…..附近，此时高频调制频率高于原信号的频率上限，故发生了频谱混叠。同理，当采用低频调制（0.3pi ）时，未发生频谱混叠。

播放不同调制频率下的音乐信号，可以发现当采用低频调制时，音乐信号比原信号的声音低了很多，但是没有杂音；采用高频调制时，音乐信号比原信号的声音低了很多的同时还伴随有杂音。这是因为低频调制没有发生混叠，调制后的音乐信号频谱幅度为原音乐信号的1/2，而高频调制发生了混叠。

4、AM调制音乐信号的同步解调

①设计巴特沃斯IIR滤波器完成同步解调；观察滤波器频率响应曲线；

②用窗函数法设计FIR滤波器完成同步解调，观察滤波器频率响应曲线；（要

求：分别使用矩形窗和布莱克曼窗，进行比较）；

③输出解调信号的波形和频谱，观察现象，给出理论解释；

④播放解调音乐信号，比较不同滤波器下的声音，解释现象。

理论基础:

有一条信号f(t)恢复原始信号g(t)的过程称为解调。这里，cos(w0*t)信号是接收端的本地载波信号，它与发送端的载波同频同相。f(t)与cos(w0*t)相乘的结果使频谱F(W)向左、右分别移动+w0、-w0（并乘以系数1/2），得到

g0(t)=1/2*g(t)+1/2*g(t)*cos(w0*t)

G0(w)=1/2*G(w)+1/4*[G(w-2*w0)+G(w+2*w0)]

再利用一个低通滤波器，滤除在频率为2*w0附近的分量，即可取出g(t),完成解调。

【Matlab程序如下】：

%理想低通滤波器冲击响应函数

function hd=ideal(N,wc)

for n=0:N-1

if n==(N-1)/2

hd(n+1)=wc/pi;

else hd(n+1)=sin(wc*(n-(N-1)/2))/(pi*(n-(N-1)/2));

end

end

（将上述程序保存为ideal.m，但不能运行。）

Clc

close all

clear all

[y,fs]=wavread('一生有你');

y1=y(:,1);

N0=length(y);

n=0:(N0-1);

w=2*n/(N0-1);

t=n/fs;

f1=fft(y1);

%调制频率滤波

y2=cos(n*0.4*pi);%调制频率为0.4*pi;

y3=y1.*y2';%调制后的信号; y4=y3.*y2';%调制解调后的信号;

%对调制频率巴特沃斯IIR滤波器的设计

Wp=0.2;

Ws=0.3;

Rp=1;Rs=20;

W=0:0.001*pi:1*pi;

[N,Wc]=buttord(Wp,Ws,Rp ,Rs);

[b,a]=butter(N,Wc); [H,W]=freqz(b,a,W);

plot(W/pi,abs(H))

title('巴特沃斯滤波器的频域图')

xlabel('w')

ylabel('H(w)')

y5=filter(b,a,y4)*2;%对调制解调后的信号进行滤波;

f3=fft(y3);%对调制信号做fft变换;

f4=fft(y4);%对调制解调后的信号做fft变换;

f5=fft(y5);%对调制解调滤波后的信号做fft变换;

figure

subplot(4,1,1),plot(w,a bs(f1)*2/N0)%调制前的原信

号频域图；

title('原信号频域图') xlabel('w')

ylabel('Y1(w)')

subplot(4,1,2),plot(w,a bs(f3)*2/N0)%高调制后的信号频域图；

title('调制后的频域图') xlabel('w')

ylabel('Y3(w)')

subplot(4,1,3),plot(w,a bs(f4)*2/N0)

title('调制解调后的频域图')

xlabel('w')

ylabel('Y4(w)')

subplot(4,1,4),plot(w,a bs(f5)*2/N0) %解调滤波后的信号频域图；

title('解调滤波后的频域图')

xlabel('w')ylabel('Y5(w)')

%用窗函数设计FIR滤波器

N=33;

Wc1=0.4*pi;

hd=ideal(N,Wc1);

w1=boxcar(N);%矩形窗

w2=blackman(N);%布莱克曼窗

h1=hd.*w1';

h2=hd.*w2';

%求滤波器频率响应

M=1024;

W=2/M*[0:M-1];

fh1=fft(h1,M);

db1=-20*log10(abs(fh1(1 )./(abs(fh1)+eps))); %幅度的分贝表示

fh2=fft(h2,M);

db2=-20*log10(abs(fh2(1 )./(abs(fh2)+eps))); %幅度的分贝表示

figure

subplot(2,2,1);plot(W,a bs(fh1))

title('矩形窗幅度') subplot(2,2,2);plot(W,d b1)

title('矩形窗分贝') subplot(2,2,3);plot(W,a bs(fh2))

title('布莱克曼窗幅度') subplot(2,2,4);plot(W,d b2)

title('布莱克曼窗分贝')

y6=conv(y4,h1);%作卷积

f6=fft(y6);

y7=conv(y4,h2);

f7=fft(y7);

M1=length(y4)+length(h1 )-1;

W1=2/M1*[0:M1-1];

M2=length(y4)+length(h2 )-1;

W2=2/M2*[0:M2-1];figure

subplot(3,1,1),plot(w,a bs(f1)*2/(length(y))) title('原信号频域图') xlabel('w')

ylabel('Y1(w)')

subplot(3,1,2),plot(W1, abs(f6)*2/M1)

title('用矩形窗滤波后的频域图')

xlabel('w')

ylabel('Y6(w)')

subplot(3,1,3),plot(W2, abs(f7)*2/M2)

title('用布莱克曼窗滤波后的频域图')

xlabel('w')

ylabel('Y7(w)')

wavplay(y1,fs)

wavplay(y6,fs)

wavplay(y7,fs)

程序运行如下：

0.10.20.30.4

0.50.60.70.80.91

00.20.40.60.8

1

1.2

1.4

巴特沃斯滤波器的频域图

w

H (w )

0.2

0.4

0.6

0.8

1 1.

2 1.4

1.6

1.8

2

0.05原信号频域图

w

Y 1(w )

00.20.40.6

0.81 1.2 1.4 1.6 1.82

0.02

0.04调制后的频域图w

Y 3(w )

00.20.40.6

0.81 1.2 1.4 1.6 1.82

0.02

0.04调制解调后的频域图

w

Y 4(w )

0.2

0.4

0.6

0.8

1 1.2

1.4

1.6

1.8

2

0.05解调滤波后的频域图

w

Y 5(w )

分析1：通过对比解调前后的音乐信号时域图和频谱图可知，解调后的音乐信号时域和频谱幅度变为原来的1/2，若想滤波后可以完全恢复原始音乐信号，可以在传输函数添加系数2即可。

00.51 1.52

0.51

1.5矩形窗幅度

00.51 1.52

-100

-50

50矩形窗分贝

0.5

1

1.5

2

0.5

1

1.5布莱克曼窗幅度

0.51 1.52

-150

-100

-50

50布莱克曼窗分贝

分析2：对FIR 窗函数滤波器的设计参数进行选定：

矩形窗（boxcar ）：滤波器的截止频率wc=0.5pi ，滤波器的阶数N=33，阻带衰减为25db ；布莱克曼窗（blackman ）：滤波器的截止频率wc=0.5pi ，滤波器的阶数N=33，阻带衰减为80db 。

比较采用矩形窗和布莱克曼窗的频率特性图可以看出：最小阻带衰减只由窗形状决定，而不受阶数N 的影响；而过渡带的宽度窗的形状有关；同时，布莱克曼窗的过滤带宽、旁瓣峰值和主瓣宽度均大于矩形窗的过滤带宽、旁瓣峰值和主瓣宽度。

00.20.40.6

0.81 1.2 1.4 1.6 1.82

0.05

原信号频域图

w

Y 1(w )

0.2

0.4

0.6

0.8

1 1.

2 1.4 1.6

1.8

2

00.02

0.04

用矩形窗滤波后的频域图

w

Y 6(w )

0.2

0.4

0.6

0.8

1 1.2

1.4

1.6

1.8

2

00.02

0.04

用布莱克曼窗滤波后的频域图w

Y 7(w )

分析3：下图为经过加矩形窗和布莱克曼窗的滤波器滤波后的音乐信号的时域图和频谱图。比较两种窗函数滤波下的频谱图可知加矩形窗的滤波器的滤波效果明显没有加布莱克曼窗的滤波器滤波效果好，原因如分析2所示：布莱克曼窗的最小阻带衰减在同样阶数的前提条件下要比矩形窗的最小阻带衰减大，所以滤波更彻底，恢复的原信号也就会比矩形窗好。若想提高矩形窗的滤波效果可采取增加阶数的方法，但这种情况下会增加不必要的开支，所以在选定滤波器的时候要权衡各方面的条件，力争达到一个各方都满意的结果。

分析4：播放IIR 滤波器和FIR 滤波器滤波后的音乐信号，我们可以听到音乐信号的音调变低了，这是因为高频部分被滤掉了。同时还可以听到IIR 滤波器滤波后的音乐信号没有FIR 滤波器滤波后的音乐信号效果好，这是因为FIR 滤波器是线性相位的，而IIR 滤波器是非线性相位；矩形窗没有布莱克曼窗的滤波效果好。

5、音乐信号的滤波去噪

①给原始音乐信号叠加幅度为0.05，频率为3kHz、5kHz、8kHz的三余弦混

合噪声，观察噪声频谱以及加噪后音乐信号的音谱和频谱，并播放音乐，感受噪声对音乐信号的影响；

②给原始音乐信号叠加幅度为0.5的随机白噪声（可用rand语句产生），观察

噪声频谱以及加噪后音乐信号的音谱和频谱，并播放音乐，感受噪声对音乐信号的影响；

③根据步骤①、②观察到的频谱，选择合适指标设计滤波器进行滤波去噪，观

察去噪后信号音谱和频谱，并播放音乐，解释现象。

理论基础：

Rand函数介绍：rand函数产生由在（0，1）之间均匀分布的随机数组组成的数组。Y = rand(n) 返回一个n x n的随机矩阵。如果n不是数量，则返回错误信息。

【Matlab程序如下】：

Clc

Close all

clear all

[y,fs]=wavread('一生有你');

y1=y(:,1);

f1=fft(y1);

N0=length(y);

n=0:(N0-1);

w=2*n/N0;

t=n/fs;

y2=0.05*cos(2*pi*3000*t )+0.05*cos(2*pi*5000*t) +0.05*cos(2*pi*8000*t); %三余弦函数

f2=fft(y2);

y3=y1+y2';

f3=fft(y3);

figure

subplot(3,2,1),plot(t(1 :1000),y1(1:1000))

title('原信号时域图') xlabel('t')

ylabel('y1')

subplot(3,2,2),plot(w,a bs(f1)*2/N0)

title('原信号频谱')

xlabel('w')

ylabel('Y1(w)')

subplot(3,2,3),plot(t(1 :200),y2(1:200))

title('三余弦信号时域图') xlabel('t')

ylabel('y2')

subplot(3,2,4),plot(w,a bs(f2)*2/N0)

title('三余弦信号频谱') xlabel('w')

ylabel('Y2(w)')

subplot(3,2,5),plot(t(1 :1000),y3(1:1000))

title('加噪后信号的时域') xlabel('t')

ylabel('y2')

subplot(3,2,6),plot(w,a bs(f3)*2/N0)title('加噪后信号的的频谱')

xlabel('w')

ylabel('Y3(w)')

y4=rand(N0,1)-0.5;%白噪声的产生算法

y5=y1+y4;

f4=fft(y4);

f5=fft(y5);

figure

subplot(2,2,1),plot(t(1 :1000),y4(1:1000))

title('随机白噪声时域图') xlabel('t')

ylabel('y4')

subplot(2,2,3),plot(t(1 :1000),y5(1:1000))

title('带有随机白噪声的信号时域')

xlabel('t')

ylabel('y5')

subplot(2,2,2),plot(w,a

微机原理课程设计数字时钟程序

河北科技大学 课程设计报告 学生姓名：学号: 专业班级: 电子信息科学与工程 课程名称：微型计算机原理及应用 学年学期： 2 ０１ 1 —２０１2 学年第1 学期 指导教师: 20 0 1 １年 1 2月 课程设计成绩评定表

目录 一、课设题目及目的………………………………….４ 二、设计任务………………………………………….４ 三、总框图及设计流程 (4) 四、?源程序清单 (6) 五、?调试结果及显示 (19) 六、?个人贡献………………………………………….１9 七、课程设计总结及体会 (21) 一、课设题目及目的 实习题目：数字时钟程序 实习目的:通过实习，使我们进一步弄懂所学到的课本知识,巩固和深化对8０8６系统的指令系统、中断系统、键盘／显示系统、程序设计、应用开发等基本理论知识的理解,提高汇编语言应用于技术的实践操作技能,掌握汇编语言应用系统设计、研制的方法,培养利用科技革新、开发和创新的基本能力,为毕业后从事与其相关的工作打下一定的基础。

二、课设任务 本课题为利用汇编语言设置时钟程序，其显示效果为：截取系统时间，能以时、分、秒（其中时为24小时制）的形式显示，并且通过合理的操作能修改时和分的内容来修改时间。再有，可以给它设定一个ALARM时间,到这个时间它就能产生信号,起到定时作用,。除此之外还能显示日期,日期分为年、月、日，其显示方式为xｘｘx年xx 月xx日。 ' *

DB ＇******＊****PREＳS EＳＣBＵTＴＯN ＴO EXIT***＊****＊**＊**＇,0AH,0ＤH,'$' TN DＢ'PLEAＳE ＩNＰＵT THE NＥW TＩMＥ(HH：ＭＭ：ＳS）：＇，0DH,0AH，'$' TＭＤＢ'PLEＡSE IＮPUT TＨE AＬARM TIME (ＨH：MM:SS）:',0DH,0AＨ,'$＇ MUSＩCMＥSS DB'ＰLEASE ＣHＯＯＳE THE TＹPE OF MUSIＣ:1(ＦAＳＴ) ２(MIDＤＬＥ) 3（ＳLＯW)'，0DＨ,0ＡH，＇＄' MESS２DＢ'ＴIＭE ＩS:',０ＡH,0DＨ,'$＇ MEＳS3ＤB ＇ＴODAY IS:',０AH，0DH,'$' DBUFFER1DＢ2０DUP('＇) Ｔ_BUFＦＤ B 40 ;在数据段开一段时间显示缓冲区 DB ? DB 40ＤUP(？) HOR DＢ? MIN DＢ? SEC DB? ＴEMPＨＯR DB ? ＴEMPMIN DB? TEMPSEC ＤＢ? MUSIC DW 80０;存放音乐的频率数DATA EＮＤS STACK SEGMENT DB 100 ＤＵＰ（?) STAＣK ENDＳ CＯDＥSEＧMENT ＡＳSUME ＣＳ:CODＥ,SＳ:STACK，DＳ:DＡTA START： CAＬL CＬEAR ；调用清屏子程序 DISＰLＡＹ:;时间显示部分 MOV AＸ，ＤATＡ MOＶＤＳ,AＸ MOＶＢＸ,OＦFSETＴ＿BUFＦ;送T_BUFＦ的偏移地址到BX ＭOV AH,2ＣH;调用DOＳ时间调用功能，功能号：2ＣH，小时,分钟,秒数分别保存在CH，ＣＬ，DH中 INT 21H ;判断时间是否相等ＳUB DH,１;秒数+１修正 CALL CＨECK ；........．...．．.......．.........．．．.．.．..．....．..........．...........．....

《数字逻辑》数字时钟课程设计报告资料

《数字逻辑》课程设计报告 题目数字时钟 学院（部）信息工程学院 专业计算机科学与技术 班级计算机一班 学生姓名 学号20132402 6 月29 日至 7 月 3 日共1 周 指导教师（签字）

题目 一．摘要： 钟表的数字化给人们的生产生活带来了极大的方便，并且极大的扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常警、学校的按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、定时启闭路灯，甚至各种定时电气的自启用等。所现实的意义。本次数电课设我组设计的数字时钟是由石英晶体振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、校时电路、报时电路和计时电路组成，石英晶体振荡器产生的信号经过分频器作为秒脉冲，秒脉冲送入计数器计数，计数结果通过“时”、“分”、“秒”译码器在七段显示器上显示时间。 二．关键词： 校时计时报时分频石英晶体振荡器 三．技术要求： 1、有“时”、“分”、“秒”（23小时59分59秒）显示且有校时功能； 2、有计时功能，时钟不会在计时的时候停下。计时范围是0~99秒； 3、有闹铃功能，闹铃响的时间由使用者自己设置，闹铃时间至少一分钟； 4、要在七段显示器（共阴极6片）显示时间； 5、电子钟要准确正常地工作。 四、方案论证与选择： 钟表的是长期使用的器件，误差容易积累由此增大。所以要求分频器产生的秒脉冲要极其准确。而石英晶体产生的信号是非常稳定的，所以我们使用石英晶体产生的信号经过分频电路作为秒脉冲。秒脉冲信号经过6级计数器，分别得到“秒”、“分”、“时”的个位、十位的计时。由实际的要求，“秒”、“分”计数器为60进制的计数器，小时为24进制。由于74LS160十进制加法计数器易于理解使用，我们在设计各个计数器时都是由采用74LS160芯片级联构成。在计时部分，最小单位是0.01s，我们采用555多谐振荡器产生100HZ的信号作为秒脉冲进入一个4级计数器，计时范围是0~99秒。石英晶体

DSP课程设计总结报告

课程设计总结报告课程名称DSP控制器及其应用 设计题目万年历设计 业专电子信息工程 班级 姓名 学号

指导教师 报告成绩 信息工程学院 年六月十三日二〇一四 录目 言前 (3) 设计要求第一章4.....................................................................................基本要求1.14.....................................................................................

系统的组成和工作原理第二章5............................................................. 芯片的工作原理VC5509APGE2.1DSPTMS3205.............................. 液晶显示器的工作原理2.2LCD16026..............................................主电路图及程序流程图第三章.. (7) 主电路图3.17...................................................................................... 程序总流程图3.27.............................................................................. 程序分块流程图3.38..........................................................................软件程序设计第四章9.............................................................................

数字时钟课程设计方案设计方案

课程设计题目名称：数字时钟 专业名称：电气工程及其自动化班级： ******** 学号： *******8 学生姓名： ******* 任课教师： *******

《电子技术课程设计》任务书

2．对课程设计成果的要求〔包括图表（或实物）等硬件要求〕：设计电路，安装调试或仿真，分析实验结果，并写出设计说明书,语言流畅简洁，文字不得少于3500字。要求图纸布局合理，符合工程要求，使用Protel软件绘出原理图（SCH）和印制电路板(PCB),器件的选择要有计算依据。 3．主要参考文献：⑴《电子技术课程设计指导》彭介华编，高等教育出版社，1997年10月 ⑵《数字电子技术》康华光编著高等教育出版社， 2001年 要求按国标GB 7714—87《文后参考文献著录规则》书写。 4．课程设计工作进度计划： 序号起迄日期工作内容 初步设想和资料查询，原理图的绘画 1 2015.11.18-2015.12.21 仿真调试，元件参数测定，实物的拼接与测试 2 2015.12.21-2016.1.8 叙写设计报告，总结本次设计，论文提交 3 2016.1.8-2016.1.18 主指导教师日期：年月日

摘要 数字时钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品，广泛于个人家庭以及办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来了极大的方便。并且数字时钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点，它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。报告围绕此次数字钟的设计进行介绍、总结，包含了设计的步骤，前期的准备，装配的过程。在实装时，采用了74LS90进行计数，用CD4060产生秒脉冲，CD4511进行数码管转换显示，还要考虑电路的校时、校分，每块芯片各设计为几进制等等，最后实现了数字钟设计所要求的各项功能：时钟显示功能；快速校准时间的功能。 关键字：数字时钟校时CD4511

DSP课程设计 (3)

深圳大学考试答题纸 (以论文、报告等形式考核专用) 二○一四～二○一五学年度第1 学期 课程编号 课程 名称 单片机/ARM /DSP技术实践 主讲 教师 评 分 学号姓名 专业年级 题 目： 基于DSP2812的课程设计

一、实验要求 由外接的信号发生器产生一正弦信号（电压范围：0~3V），通过DSP的AD功能对此正弦信号进行采集，通过DSP的SCI功能与PC机之间进行通信，把所采集的AD信号发送至PC机端，在超级终端上进行实时显示。 二、实验原理 2.1 ADC概述 ADC，即模/数转换器，将模拟量转换成数字量，提供给控制器使用。TMS320F2812片上有一个12位分辨率、具有流水线结构的模/数转换器，其机构框图如图1所示。其前端为2个8选1多路切换器和2路同时采样/保持器，构成16个模拟输入通道，模拟通道的切换由硬件自动控制，并将各模拟通道的转换结果顺序存入16个结果寄存器中。 图1 ADC机构框图 2.2 ADC模块特点 （1）带2个8选1多路切换器和双采样/保持器的12位的ADC，共有16个模拟输入通道； （2）模拟量输入范围：0.0V-3.0V；

（3）转换率：在25MHZ的ADC时钟下为80ns; (4)转换结果存储在16个结果存储器中； （5）转换结果=4095*（输入的模拟信号-ADCLO）/3； （6）多种A/D触发方式：软件启动、EVA和EVB； （7）灵活中断方式：可以在每次转换结束或每隔一次转换结束触发中断； 3．AD C转换步骤 （1）初始化DSP系统； （2）设置PIE中断矢量表； （3）初始化ADC模块； （4）将ADC中断的入口地址装入PIE中断矢量表中，开中断； （5）软件启动ADC转换； （6）等待ADC中断； （7）在ADC中断中读取ADC转换结果，软件启动下一次ADC中断。 三、实验实现 3.1硬件方案设计 本实验以TMS320F2812为核心控制部件，利用软件编程，通过ADC模块对试验箱上的信号发生器发出的正弦信号进行采集，由于试验箱上的信号发生器只能调节到2V，所以此次实验只针对2V的正弦信号，再通过串口线与PC机连接，将采集转换的数字信号传送到PC机端的串口助手，并还原成采集时的电压值。硬件框架图如图2所示。本次ADC采用SEED-DEC2812的AD接口的ADCINA6通道。 图2 硬件框架图

微机原理课程设计报告-数字时钟的实现(附代码)

合肥工业大学 计算机与信息学院 课程设计 课程：微机原理与接口技术设计专业班级：计算机科学与技术x班学号： 姓名：

一、设计题目及要求： 【课题6】数字时钟 1．通过8253 定时器作产生秒脉冲定时中断。在中断服务程序中实现秒、分、小时的进位（24小时制）。 2．在七段数码管上显示当前的时分秒（例如，12 点10 分40 秒显示为121040）。 3．按“C”可设置时钟的时间当前值（对准时间）。 二、设计思想： 总体思想： 1、功能概述： 实验箱连线： 本实验建立在Dais实验箱基础上完成的基本连线及程序如下: 138译码器： A,B,C,D,分别连接A2,A3,A4,GS； y0连接8253的CS片选信号； y1连接8259的CS片选信号； 8253连线： 分频信号T2接8253的CLK0； 8253的OUT0接8259的IR7； 8253的gate信号接+5V； 8259连线： 8259的数据线接入数据总线；

本程序包括显示模块，键盘扫描模块，时间计数模块，设置模块等几个模块， （1）程序运行后，LED显示000000初始值，并且开始计数 （2）按C键进行设置初始时间，考虑到第一个数只能是0，1，2，当第一个数显示2时第二个数只能显示0~4，同理下面各位应满足时钟数值的合理的取值； （3）在手动输入初始值时，按D键进行回退1位修改已设置值，连续按D键可以全部进行删除修改。 2、主程序设计 主程序中完成通过调用子程序完成对8253及8259的初始化，对8259进行中断设置。主要在显示子程序和键盘子处理程序之间不断循环，8253每一秒给8259一个刺激，当8259接受到刺激后会给CPU一个中断请求，CPU会转去执行中断子程序，而中断子程序设置成时间计数加，即完成电子表的整体设计。详细流程图见图三-1。 3、LED显示子程序设计 本程序显示部分用了6个共阳极LED作为显示管，显示程序要做到每送一次段码就送一次位码，每送一次位码后，将位码中的0右移1位作为下次的位码，从而可以实现从左到右使6个LED依次显示出相应的数字。虽然CPU每隔一定时间便执行显示程序，但只要这个时间段不太长，由于人眼的视觉作用，就可以在6个LED上同时见到数字显示。 4、键盘扫描子程序设计 本程序需要用键盘对时间的初始值进行设置，因此对键盘扫描的子程序需要满足的功能如下： 判断是否是C键，若不是就返回至主程序，若是C键就开始对时间初始值进行设置，同时因注意到第一个值不可以超过2，第一个数是2时第二数不能超过4，余下的同理要满足时间数值的取值范围呢，若不是合法输入不予反应继续等待输入。当遇到输入数值错误时可以按下D键进行删除一位重新设置；当6位初始值全部设置成功后，电子表将自动开始走表。 5、时间运算子程序设计 该子程序的主要功能是对时、分、秒的运算，并把运算出的最终结果存到事先已经开辟

电子时钟课程设计55026

. 单片机课程设计题目：电子时钟 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 设计时间：

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摘要 针对数字时钟的问题，利用8051单片机，proteus软件，vw(伟福)等软件，运用单片机中定时计数器T0,中断系统以及按键的控制实现了电子时钟的设计。设计的电子时钟通过数码管显示，并能通过按键的设计实现小时与分钟的调整。时间的启动与暂停等等。 关键字：数字时钟；单片机；定时计数器 .

1 引言 时钟，自他发明的那天起，就成为人类的朋友，但随着时间的推移，科学技术不断的发展，人们对时间计量的进度要求越来越高，应用越来越广。怎样让时钟更好地为人类服务，怎样让我们的老朋友焕发青春呢？这就要求人们不断设计出新型时钟。 现金，高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器，由于电子钟，石英表，石英钟都使用了石英技术，因此走时精度高，稳定性好，使用方便，不需要经常调校，数字式电子钟用集成电路计时时，译码代替机械式传动，用LED显示器代替指针显示器，减小了计时误差，这种表具有时、分、秒显示的功能，还可以进行时、分的校对，片选的灵活性好。 时钟电路在计算机系统中起着非常重要的作用，是保证系统正常工作的基础。在一个单片机应用系统中，时钟有两方面的含义：一是指为保障系统正常工作的基准震荡定时信号，主要由晶振和外围电路组成，晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢；二是指系统的标准定时时钟，及定时时间，它通常有两种方法实现：一是软件实现，即用单片机内部的可编程定时/计数器来实现，但误差很大，主要用在对时间精度要起不高的场合；二是用专门的时钟芯片实现，在对时间精度要求很高的情况下，通常采用这种方法。本文主要介绍用单片机内部的定时计数器来实现电子时钟的方法，以单片机为核心，辅以必要电路，构成了一个单片机电子时钟。 单片机应用系统由硬件系统和软件系统两部分组成。硬件系统是指单片机以及扩展的存储器、I\O接口、外围扩展的功能芯片以及接口电路。软件系统包括监控程序和各种应用程序。 在单片机应用系统中，单片机是整个系统的核心，对整个系统的信息输入、处理、信息输出进行控制。与单片机配套的有相应的复位电路、时钟电路以及扩展的存储器和I\O接口，使单片机应用系统能够运行。 在一个单片机应用系统中，往往都会输入信息和显示信息，这就涉及键盘和显示器。在单片机应用系统中，一般都根据系统的要求配置相应的键盘和显示器。配置键盘和显示器一般都没有统一的规定，有的系统功能复杂，需输入的信息和显示的信息量大，配置的键盘和显示器功能相对强大，而有些系统输入/输出的信息少，这时可能用几个按键和几个LED指示灯就可以进行处理了。在单片机应用系统在中配置的键盘可以是独立键盘，也可能是矩阵键盘。显示器可以是LED指示灯，也可以是LED数码管，也可 .

dsp课程设计实验报告

DSP 课程设计实验 一、语音信号的频谱分析： 要求首先画出语音信号的时域波形，然后对语音信号进行频谱分析。在MATLAB 中，可以利用函数fft 对信号进行快速傅立叶变换，得到信号的频谱特性，从而加深对频谱特性的理解。 其程序为： >> [y,fs,bits]=wavread('I:\',[1024 5120]); >> sound(y,fs,bits); >> Y=fft(y,4096); >> subplot(221);plot(y);title('原始信号波形'); | >> subplot(212);plot(abs(Y));title('原始信号频谱'); 程序运行结果为： 二、设计数字滤波器和画出频率响应： 根据语音信号的特点给出有关滤波器的性能指标： 低通滤波器性能指标，p f =1000Hz ，c f =1200Hz ，s A =100dB ，p A =1dB ； 高通滤波器性能指标，c f =4800Hz ，p f =5000Hz ，s A =100dB ，p A =1dB ； 带通滤波器性能指标，1p f =1200Hz ，2p f =3000Hz ，1c f =1000Hz ，2c f =3200Hz ，s A =100dB ， p A =1dB ；

】 要求学生首先用窗函数法设计上面要求的三种滤波器，在MATLAB中，可以利用函数firl 设计FIR滤波器；然后再用双线性变换法设计上面要求的三种滤波器，在MATLAB中，可以利用函数butte、cheby1和ellip设计IIR滤波器；最后，利用MATLAB中的函数freqz画出各种滤波器的频率响应，这里以低通滤波器为例来说明设计过程。 低通： 用窗函数法设计的低通滤波器的程序如下： >> fp=1000;fc=1200;As=100;Ap=1;fs=22050; >> wc=2*fc/fs;wp=2*fp/fs; >> N=ceil(/*(wc-wp)/2))+1; >> beta=*; >> Win=Kaiser(N+1,beta); 、 >>b=firl(N,wc,Win); >>freqz(b,1,512,fs); 程序运行结果： 这里选用凯泽窗设计，滤波器的幅度和相位响应满足设计指标，但滤波器长度（N=708）太长，实现起来很困难，主要原因是滤波器指标太苛刻，因此，一般不用窗函数法设计这种类型的滤波器。 用双线性变换法设计的低通滤波器的程序如下： >> fp=1000;fc=1200;As=100;Ap=1;fs=22050; >> wc=2*fc/fs;wp=2*fp/fs; 》 >> [n,wn]=ellipord(wp,wc,Ap,As); >> [b,a]=ellip(n,Ap,As,wn); >> freqz(b,a,512,fs); ^

(完整版)数字电路课程设计--数字时钟

《数字时钟》技术报告 概要 数字钟是一个将“ 时”，“分”，“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。它的计时周期为24 小时，显示满刻度为23 时59 分59 秒。一个基本的数字钟电路主要由秒信号发生器、“时、分、秒、”计数器、译码器及显示器组成。由于采用纯数字硬件设计制作，与传统的机械表相比，它具有走时准，显示直观，无机械传动装置等特点。 本设计中的数字时钟采用数字电路实现对“时” 、“分”、“秒” 的显示和调整。通过采用各种集成数字芯片搭建电路来实现相应的功能。具体用到了555 震荡器，74LS90 及与非，异或等门集成芯片等。该电路具有计时和校时的功能。 在对整个模块进行分析和画出总体电路图后，对各模块进行仿真并记录仿真所观察到的结果。 实验证明该设计电路基本上能够符合设计要求！ 一、系统结构。 （1）功能。此数字钟能显示“时、分、秒”的功能，它的计时周期是24 小时，最大能显示23 时59 分59 秒，并能对时间进行调整和校对，相对于机械式的手表其更为准确。 2）系统框图

系统方框图 1 （3）系统组成。 1.秒发生器：由555 芯片和RC 组成的多谐振荡器，其555 上3 的输出频率由接入的电阻与电容决定。 2.校时模块：由74LS03 中的4 个与非门和相应的开关和电阻构成。 3.计数器：由74LS90 中的与非门、JK 触发器、或门构成相应芯片串接得到二十四、六十进制的计数器，再由74LS90 与74LS08 相连接而得到秒、分、时的进分别进位。 4.译码器：选用BCD 锁存译码器4511，接受74LS90 来的信号，转换为7 段的二进制数。

5.显示模块：由7 段数码管来起到显示作用，通过接受CD4511 的信号。本次选用的是共阴型的CD4511 。 二、各部分电路原理。 1.秒发生器：555 电路内部（图2-1）由运放和RS 触发器共同组成，其工作原理由8处接VCC ，C1 处当 Uco=2/3Vcc>u11 时运放输出为1，同理C2 也一样。最终如图3 接口就输出矩形波，而形成的秒脉冲。 图 2-2 555 功能表 2.校时模块：校时模块主要由74LS03中的4个与非门构成（图2-3），由其功能图看得出只要有一个输入端由H 到L 或者从L 到H 都会使输出端发生高低变化。因此通过开关的拨动产生高低信号从而对时、分处的计数器起到调数作用。

DSP课程设计报告

共享知识分享快乐 盛年不重来，一日难再晨。及时宜自勉，岁月不待人。 数据采集处理和控制系统设计 一课程设计要求 1.基本DSP硬件系统设计要求 ①基本DSP硬件系统以TMS320C54x系列为核心处理器，包括最小系统、存储器扩展、显示器、键盘、AD、DA等电路模块； ②硬件设计画出主要芯片及电路模块之间的连接即可，重点考查电路模块方案设计与系统地址分配； ③设计方案以电路示意图为主，辅以必要的文字说明。 2.基本软件设计要求 ①看懂所给例程，画出例程输出波形示意图； ②修改例程程序，使之输出其它波形，如方波、三角波、锯齿波等均可； ③设计方案以程序实现为主，辅以必要的文字说明。 3.课程设计报告要求 ①硬件系统设计：设计思路、设计系统功能、主要芯片选型及使用方法、设计方案说明、电路示意图 ②软件系统设计：示例程序功能解读及输出波形示意图、设计软件功能、设计思路、实现源码（带程序注释） ③报告总结 二系统分析 利用实验箱的模拟信号产生单元产生不同频率的信号，或者产生两个频率的信号的叠加。在DSP 中采集信号，并且对信号进行频谱分析，滤波等。通过键盘或者串口命令选择算法的功能，将计算的信号频率或者滤波后信号的频率在LCD 上显示。主要功能如下： (1)对外部输入的模拟信号采集到DSP 内存，会用CCS 软件显示采集的数据波形。 (2)对采集的数据进行如下算法分析： ①频谱分析：使用fft 算法计算信号的频率。 ②对信号进行IIR 滤波或FIR 滤波，并且计算滤波前后信号的频率。 ③外部键盘或者从计算机来的串口命令选择算法功能，并且将结果在 LCD 上显示。 绘制出DSP系统的功能框图、使用AD（Altium Designer）绘制出系统的原理图和PCB 版图。 在 DSP 中采集信号，用CCS 软件显示采集的数据波形，以及对采集的数据进行算法分析。 三硬件设计 3.1 硬件总体结构

电子技术课程设计数字时钟

目录 目录 (1) 前言 (2) 内容摘要 (2) 设计要求 (2) 第一章方案设计 (3) 第二章硬件设计及仿真 (4) 2.1振荡器的设计 (4) 2.2分频器的设计 (6) 2.3时间计数器的设计 (7) 2.3.1六十进制计数器 (7) 2.3.2二十四进制计数器 (8) 2.4译码器与显示器的设计 (9) 2.5校时电路 (10) 第三章电路的总体设计 (11) 第四章元器件清单及部分芯片介绍 (12) 4.1元器件清单 (12) 4.2部分芯片功能介绍 (13) 4.2.1 74LS90N (13) 4.2.2 555 (14) 第五章总结 (16) 附录参考文献 (17)

前言 内容摘要 数字钟是一个将“时”，“分”，“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。它的计时周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒。一个基本的数字钟电路主要由秒信号发生器、“时、分、秒、”计数器、译码器及显示器组成。由于采用纯数字硬件设计制作，与传统的机械表相比，它具有走时准，显示直观，无机械传动装置等特点。 本设计中的数字时钟采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”的显示和调整。通过采用各种集成数字芯片搭建电路来实现相应的功能。具体用到了555震荡器，74LS90及与非，异或等门集成芯片等。该电路具有计时和校时的功能。 在对整个模块进行分析和画出总体电路图后，对各模块进行仿真并记录仿真所观察到的结果。 实验证明该设计电路基本上能够符合设计要求！ 设计要求 （1）、要求电路能够产生定时脉冲； （2）、要求电路能够根据对定时脉冲的计算得到时，分，秒；（3）、要求电路能够产生时，分，秒。

数字时钟课程设计报告

《电子线路课程设计报告》 系另 1」： 机电与自动化学院 专业班级：电气及自动化技术1001 学生姓名：陈星涯 指导教师：梁宗善 i=r （课程设计时 间： 2012年1月3日——2012年1月13日） 华中科技大学武昌分校 1.课程设计目的................................................. 3页 2.课程设计题目描述和要求....................................... 3页 2.1课程设计题目............................................. 3页

2.2课程设计要求............................................. 3页 3. ......................................................................................................... 比较和选定设计的系统方案.................................................... 4页 3.1数字钟的构成............................................. 4页 4.单元电路设计及工作原理....................................... 5页 4.1时基电路................................................. 5页 a. 多谐振荡器的工作原理................................... 5页 4.2计数器................................................... 7页 a.中规模计数器组件介绍.................................. 7页 b.60 进制计数器 .......................................... 8页 C.12 翻1计数器........................................... 9页 4.3译码器................................................... 10页 4.4显示器................................................... 10页 4.5校时电路................................................. 11页 4.6定时控制电路............................................. 12页 4.7仿广播电台正点报时电路................................... 13页 5.调试过程及分析............................................... 14页 5.1显示器故障排查........................................... 14页 5.2计数器调试及分析......................................... 15页 5.3校时电路的调试........................................... 16页 5.4增加抗干扰电路........................................... 16页 5.5闹时电路的调试........................................... 17页 5.6仿广播电台整点报时电路调试............................... 17页 6.课程设计总结................................................. 17页 7.参考文献..................................................... 19页 8.附件一：电子时钟主体电路电路图............................... 20页 9.附件二：扩展电路电路图....................................... 21页 10.附件三：系统所需元器件清单 ................................ 22页 11.课程设计成绩.............................................. 23页 一、设计任务与目的 数字时钟是一种利用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与传统的

dsp课程设计实验报告总结

DSP课程设计总结（2013-2014学年第2学期） 题目： 专业班级：电子1103 学生姓名：万蒙 学号：11052304 指导教师： 设计成绩： 2014 年6 月

目录 一设计目的----------------------------------------------------------------------3 二系统分析----------------------------------------------------------------------3 三硬件设计 3.1 硬件总体结构-----------------------------------------------------------3 3.2 DSP模块设计-----------------------------------------------------------4 3.3 电源模块设计----------------------------------------------------------4 3.4 时钟模块设计----------------------------------------------------------5 3.5 存储器模块设计--------------------------------------------------------6 3.6 复位模块设计----------------------------------------------------------6 3.7 JTAG模块设计--------------------------------------------------------7 四软件设计 4.1 软件总体流程-----------------------------------------------------7 4.2 核心模块及实现代码---------------------------------------8 五课程设计总结-----------------------------------------------------14

数字电子时钟课程设计

数字电子技术基础课程设计报告 班级：姓名: 学号： 一、设计目的 1掌握专业基础知识的综合能力。 2完成设计电路的原理设计、故障排除。 3逐步建立电子系统的研发、设计能力，为毕业设计打好基础。 4让学生掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统的设计、安装、测试方法。 5进一步巩固所学的理论知识，提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力。 6培养书写综合实验报告的能力。 二、设计仪器 1 LM555CH 2 74LS161N 74LS160N 74LS290 3 74LS00 74LS08 4 电源电阻电容二极管接地等 三数字电子钟的基本功能及用途 现在数字钟已成为人们日常生活中：必不可少的必需品，广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧场、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使数字钟具有走时准确、性

能稳定、集成电路有体积小、功耗小、功能多、携带方便等优点，，因此在许多电子设备中被广泛使用。 电子钟是人们日常生活中常用的计时工具，而数字式电子钟又有其体积小、重量轻、走时准确、结构简单、耗电量少等优点而在生活中被广泛应用，因此本次设计就用数字集成电路和一些简单的逻辑门电路来设计一个数字式电子钟，使其完成时间及星期的显示功能。 多功能数字钟采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。具有时间显示、走时准确、显示直观、精度、稳定等优点。电路装置十分小巧,安装使用也方便。同时在日期中，它以其小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受广大消费的喜爱。 四设计原理及方框图 数字钟实际上是一个对标准频率进行计数的计数电路，标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。由图可见：本数字钟电路主要由震荡器、、时分秒计数器、译码显示器构成。它们的工作原理是：由震荡器产生的高频脉冲信号作为数字钟的时间基准，送入秒计数

dsp课程设计报告(2)分析

华北水利水电大学North China University of Water Resources and Electric Power DSP课程设计 题目： FIR数字低通滤波器 学院信息工程学院 专业电子信息工程 姓名 学号 指导教师

摘要 (1) 一. 绪论 (1) 1.1设计背景 (1) 1.2设计方法分析 (1) 二．FIR滤波器设计过程 (2) 2.1 FIR滤波器原理 (2) 2.2 FIR滤波器的实现方法 (3) 2.3 FIR滤波器的MATLAB实现 (4) 2.4 设计流程图 (6) 三．MATLAB和 CCS操作步骤及仿真结果 (7) 3.1 matlab中的.M文件的编写 (7) 3.2 工程文件的建立 (12) 3.3 仿真结果及分析 (12) 四．心得与总结 (12)

摘要 当前,数字信号处理技术受到了人们的广泛关注,其理论及算法随着计算机技术和微电子技术的发展得到了飞速地发展,并被广泛应用于语音和图象处理、数字通信、谱分析、模式识别和自动控制等领域。数字滤波器是数字信号处理中最重要的组成部分之一,几乎出现在所有的数字信号处理系统中。设计中通过MATLAB环境中图形化的方式建立数字信号处理的模型进行DSP的设计和仿真验证，将设计的图形文件.mdl直接转换成C语言程序在CCS中运行。利用MATLAB 软件开发产品加速了开发周期，比直接在CCs中编程方便快捷了很多，对于任何复杂功能的DSP系统，只需要进行少量的添加和修改就能完成功能正确的C语言程序设计。 一. 绪论 1.1设计背景 一个实际的应用系统中，由于设备或者是外界环境的原因，总存在各种干扰，使信号中混入噪声，譬如音频信号中高频成分的噪声使得音乐听起来刺耳，失去了原有悦耳的音质。为了提高信号质量，可以对信号进行滤波，从噪声中提取信号，即对一个具有噪声和信号的混合源进行采样，然后经过一个数字滤波器，滤除噪声，提取有用信号。DSP（数字信号处理器）与一般的微处理器相比有很大的区别，它所特有的系统结构、指令集合、数据流程方式为解决复杂的数字信号处理问题提供了便利，本文选用TMS320C54X作为DSP处理芯片，通过对其编程来实现FIR滤波器。对数字滤波器而言,从实现方法上,有FIR滤波器和无限冲激响应(IIR)滤波器之分。由于FIR滤波器只有零点,因此这一类系统不像IIR系统那样易取得比较好的通带与阻带衰减特性。但是FIR系统有自己突出的优点:①系统总是稳定的;②易实现线性相位;③允许设计多通带(阻带)滤波器。其中后两项是IIR系统不易实现的。 1.2设计方法分析 FIR滤波器的设计方法分析 数字滤波器依据冲激响应的宽度划分为有限冲激响应(FIR)滤波器和无限冲激响应滤波(IIR)。FIR 滤波器是有限长单位冲激响应滤波器，在结构上是非递归型的，有限冲激响应滤波器(FIR)，具有以下的优点：（1）可以在幅度特性随意设计的同时，保证精确、严格的线性相位；（2）由于FIR滤波器的单位脉冲响应h（n）是有限长序列，因此F I R 滤波器没有不稳定的问题；（3）由于FIR 滤

课程设计(数字日历钟表的设计)要点

课程设计说明书（论文） 课程名称：课程设计1 设计题目：数字日历钟表的设计 院系： 班级： 设计者： 学号： 设计时间：2013-6-19

哈尔滨工业大学 哈尔滨工业大学课程设计任务书 姓名：院（系）： 专业：班号： 任务起至日期：2013 年 5 月日至2013 年 6 月19 日 课程设计题目：数字日历钟的设计 已知技术参数和设计要求： 1．数码管显示：秒、分、时（可同时显示，也可轮换显示） 2．能够设置时间，“设置按键”数量不限，以简单合理易用为好。 3．误差：1 秒／天（报告中要论述分析是否满足要求） 扩展（优秀必作） 1．设置校准键：当数字钟显示在“整点±30 秒”范围时，按动“校准键”，数字钟即刻被调整到整点，消除了±30 秒的误差。 2．加上“星期”显示（可以预置），并可以对其进行设置。 其他要求： 1．按动员老师的要求、课程设计报告规范进行设计 2．不允许使用时数字钟表、日历专用IC 电路。 3．可以使用通用器件：模拟、数字、单片机、EPLD、模块电路等。 4．设计方法不限。

工作量： 1. 查找资料 2. 设计论证方案 3. 具体各个电路选择、元器件选择和数值计算 4. 具体说明各部分电路图的工作原理 5. 绘制电路原理图 6. 绘制印刷电路图 7. 元器件列表 8. 编写调试操作 9. 打印论文 工作计划安排： 1. 查阅资料： 2. 方案论证 3. 设计、分析、计算、模拟调试、仿真、设计原理 4. 撰写报告：课程设计要求、方案论证、原理论述（原理框图、原理图）、分析、计算、仿真， PCB 图的设计，误差分析、总结，参考文献等 5. 上交课程设计论文2013-6-19 同组设计者及分工：

数字时钟课程设计

1 绪论 1.1 课题背景及目的 在日常生活和工作中，我们常常用到定时控制，如扩印过程中的曝光定时等。早期常用的一些时间控制单元都使用模拟电路设计制作的，其定时准确性和重复精度都不是很理想，现在基本上都是基于数字技术的新一代产品，随着数字集成电路性能价格比的不断提高，新一代产品的应用也越来越广泛，大可构成复杂的工业过程控制系统，完成复杂的控制功能。小则可以用于家电控制，甚至可以用于儿童电子玩具。它功能强大，体积小，质量轻，灵活好用，配以适当的接口芯片，可以构造各种各样、功能各异的微电子产品。 随着电子技术的飞速发展，家用电器和办公电子设备逐渐增多，不同的设备都有自己的控制器，使用起来很不方便。根据这种实际情况，设计了一个单片机多功能定时系统，它可以避免多种控制器的混淆，利用一个控制器对多路电器进行控制，同时又可以进行时钟校准和定点打铃。它可以执行不同的时间表（考试时间和日常作息时间）的打铃，可以任意设置时间。这种具有人们所需要的智能化特性的产品减轻了人的劳动，扩大了数字化的范围，为家庭数字化提供了可能。 1.2数字时钟的应用 数字电子钟具有走时准确，一钟多用等特点，在生活中已经得到广泛的应用。虽然现在市场上已有现成的电子钟集成电路芯片出售，价格便宜、使用也方便，但是人们对电子产品的应用要求越来越高，数字钟不但可以显示当前的时间，而且可以显示日期、农历、以及星期等，给人们的生活带来了方便。另外数字钟还具备秒表和闹钟的功能，且闹钟铃声可自选，使一款电子钟具备了多媒体的色彩。 时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情，当事情不是很重要的时候，这种遗忘无伤大雅。但是，一旦重要事情，一时的耽误可能酿成大祸。电子钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品，广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧院、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展

数字时钟课程设计

2012级电子信息工程 模拟及数字电路课程设计报告设计题目数字时钟的设计 姓名及学号樊鹏 20120342045 冯景义 20120342022陈超 20120342032 学院工程技术学院 专业电子信息工程 班级2012级2班 指导教师胡仲秋 2014.12.12

题目：数字电压表的设计

电子信息工程专业《数字电路》课程设计 数字时钟设计 目录 1.设计要求 (4) 2.方案论证 (4) 3.采用主要芯片的资料 (5) 4.电路实现原理 (11) 5.模块电路原理图 (12) 6.原理图 (14) 7.PCB板全图 (15) 8.在调试与组装过程中的问题与解决方法 (15) 9.存在的缺陷与不足 (16) 10.总结 (16) 11.参考文献 (16) 12.元件清单 (18) 13.作品图 (19)

1.设计要求 <1>设计要求 （1）基本要求 ①时间显示：××时××分××秒（24小时制）； ②计时精度：≤±60s/D （设计保证，可不测试; ③时分调整； （2）发挥部分 ①计时精度：≤±10s/D （设计保证，可不测试）； ②时间连续增减快速调整。 2.方案论证 1：采用CD4060集成块产生2hz 的脉冲，利用74LS74进行分频，从而得到秒脉冲 2：计数器采用74LS160和74LS161两种，74LS160为10进制的同步清零计数器，74LS161为16进制的异步清零计数器。我们知道1小时60分，一分60秒。所以，用74LS160计数，计到11111进位清零，用74LS161计数到110进位。 3.采用主要芯片资料 芯片74LS48 74LS48引脚图 表3 74LS48功能表 14 16 15 13 12 11 10 9 1 4 2 3 6 7 8 5 7126345131211109151416 8