通用陣列邏輯GAL實(shí)現(xiàn)基本門電路的設(shè)計(jì) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.了解GAL22V10的結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用； 2.掌握GAL器件的設(shè)計(jì)原則和一般格式； 3.學(xué)會(huì)使用VHDL語(yǔ)言進(jìn)行可編程邏輯器件的邏輯設(shè)計(jì)； 4.掌握通用陣列邏輯GAL的編程、下載、驗(yàn)證功能的全部過(guò)程。 二、實(shí)驗(yàn)原理 1. 通用陣列邏輯GAL22V10 通用陣列邏輯GAL是由可編程的與陣列、固定（不可編程）的或陣列和輸出邏輯宏單元（OLMC）三部分構(gòu)成。GAL芯片必須借助GAL的開發(fā)軟件和硬件，對(duì)其編程寫入后，才能使GAL芯片具有預(yù)期的邏輯功能。GAL22V10有10個(gè)I/O口、12個(gè)輸入口、10個(gè)寄存器單元，最高頻率為超過(guò)100MHz。 ispGAL22V10器件就是把流行的GAL22V10與ISP技術(shù)結(jié)合起來(lái)，在功能和結(jié)構(gòu)上與GAL22V10完全相同，并沿用了GAL22V10器件的標(biāo)準(zhǔn)28腳PLCC封裝。ispGAl22V10的傳輸時(shí)延低于7.5ns，系統(tǒng)速度高達(dá)100MHz以上，因而非常適用于高速圖形處理和高速總線管理。由于它每個(gè)輸出單元平均能夠容納12個(gè)乘積項(xiàng)，最多的單元可達(dá)16個(gè)乘積項(xiàng)，因而更為適用大型狀態(tài)機(jī)、狀態(tài)控制及數(shù)據(jù)處理、通訊工程、測(cè)量?jī)x器等領(lǐng)域。ispGAL22V10的功能框圖及引腳圖分別見圖1-1和1-2所示。 另外，采用ispGAL22V10來(lái)實(shí)現(xiàn)諸如地址譯碼器之類的基本邏輯功能是非常容易的。為實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)編程，每片ispGAL22V10需要有四個(gè)在系統(tǒng)編程引腳，它們是串行數(shù)據(jù)輸入(SDI)，方式選擇(MODE)、串行輸出(SDO)和串行時(shí)鐘(SCLK)。這四個(gè)ISP控制信號(hào)巧妙地利用28腳PLCC封裝GAL22V10的四個(gè)空腳，從而使得兩種器件的引腳相互兼容。在系統(tǒng)編程電源為+5V，無(wú)需外接編程高壓。每片ispGAL22V10可以保證一萬(wàn)次在系統(tǒng)編程。 ispGAL22V10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖1-3所示。 2.編譯、下載源文件 用VHDL語(yǔ)言編寫的源程序，是不能直接對(duì)芯片編程下載的，必須經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)軟件對(duì)其進(jìn)行編譯，綜合等最終形成PLD器件的熔斷絲文件(通常叫做JEDEC文件，簡(jiǎn)稱為JED文件)。通過(guò)相應(yīng)的軟件及編程電纜再將JED數(shù)據(jù)文件寫入到GAL芯片，這樣GAL芯片就具有用戶所需要的邏輯功能。 3.工具軟件ispLEVER簡(jiǎn)介 ispLEVER 是Lattice 公司新推出的一套EDA軟件。設(shè)計(jì)輸入可采用原理圖、硬件描述語(yǔ)言、混合輸入三種方式。能對(duì)所設(shè)計(jì)的數(shù)字電子系統(tǒng)進(jìn)行功能仿真和時(shí)序仿真。編譯器是此軟件的核心，能進(jìn)行邏輯優(yōu)化，將邏輯映射到器件中去，自動(dòng)完成布局與布線并生成編程所需要的熔絲圖文件。軟件中的Constraints Editor工具允許經(jīng)由一個(gè)圖形用戶接口選擇I/O設(shè)置和引腳分配。軟件包含Synolicity公司的“Synplify”綜合工具和Lattice的ispVM器件編程工具，ispLEVER軟件提供給開發(fā)者一個(gè)簡(jiǎn)單而有力的工具。
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基于GAL器件的步進(jìn)電機(jī)控制器的研究與設(shè)計(jì) 采用GAL控制脈沖分配的邏輯設(shè)計(jì) 若采用集成電路芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)三相六拍步進(jìn)電機(jī)的 控制,所用器件較多! 電路一般比較復(fù)雜# 為了滿足電機(jī) 轉(zhuǎn)速的二分頻! 在同一時(shí)鐘頻率控制下! 必須利用一個(gè) 3 型觸發(fā)器! 通過(guò); 參與組合邏輯來(lái)實(shí)現(xiàn)# 其邏輯電路 如圖D 所示# ;H 為控制信號(hào)!
標(biāo)簽： GAL 器件 步進(jìn)電機(jī) 控制器
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工作環(huán)境設(shè)置及軟件安裝這章介紹工作環(huán)境的設(shè)置及軟件安裝方面知識(shí)。為什么要進(jìn)行工作環(huán)境設(shè)置呢？因?yàn)楝F(xiàn)在的PCB 工程師要設(shè)計(jì)的文件很多。文件多了如果不進(jìn)行管理就會(huì)很混亂，導(dǎo)致以后的維護(hù)十分困難。所以要從剛開始學(xué)習(xí)的時(shí)候養(yǎng)成一個(gè)好的操作習(xí)慣，這是很有必要的。2.1 建立自己的工作目錄在電腦的桌面上打開我的電腦，在我的電腦中打開D盤。在D 盤中建立三個(gè)文件夾。分別為“D：\EDA”“D：\EDA_LIB”“D：\EDA_PROJECT 三個(gè)文件夾”。如下圖所示：圖2-1-1 “建立工作目錄”建立好三個(gè)文件夾后，在這三個(gè)文件夾中分別另建立一個(gè)新文夾，并命名為Protel99se。三個(gè)文件夾的作用分別是：EDA文件夾是用來(lái)存放安裝文件；EDA—LIB 文件夾是用來(lái)存放元件庫(kù)。EDA—PROJECT 文件夾是用來(lái)存放設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。2.2 對(duì)Protel 99se 進(jìn)行安裝設(shè)置好工作目錄后，就可以對(duì)軟件進(jìn)行安裝。圖2-1-2就是Protel 99se的安裝程序。其中“Protel99SP6”是升級(jí)補(bǔ)丁，“Protel99 漢化”是漢化文件。（1）雙擊Setup 安裝圖標(biāo)對(duì)軟件進(jìn)行安裝。
標(biāo)簽： protel 99 se 安裝說(shuō)明
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數(shù)字地模擬地的布線規(guī)則,如何降低數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)間的相互干擾呢？在設(shè)計(jì)之前必須了解電磁兼容(EMC)的兩個(gè)基本原則：第一個(gè)原則是盡可能減小電流環(huán)路的面積；第二個(gè)原則是系統(tǒng)只采用一個(gè)參考面。相反，如果系統(tǒng)存在兩個(gè)參考面，就可能形成一個(gè)偶極天線(注：小型偶極天線的輻射大小與線的長(zhǎng)度、流過(guò)的電流大小以及頻率成正比)；而如果信號(hào)不能通過(guò)盡可能小的環(huán)路返回，就可能形成一個(gè)大的環(huán)狀天線(注：小型環(huán)狀天線的輻射大小與環(huán)路面積、流過(guò)環(huán)路的電流大小以及頻率的平方成正比)。在設(shè)計(jì)中要盡可能避免這兩種情況。 有人建議將混合信號(hào)電路板上的數(shù)字地和模擬地分割開，這樣能實(shí)現(xiàn)數(shù)字地和模擬地之間的隔離。盡管這種方法可行，但是存在很多潛在的問(wèn)題，在復(fù)雜的大型系統(tǒng)中問(wèn)題尤其突出。最關(guān)鍵的問(wèn)題是不能跨越分割間隙布線，一旦跨越了分割間隙布線，電磁輻射和信號(hào)串?dāng)_都會(huì)急劇增加。在PCB設(shè)計(jì)中最常見的問(wèn)題就是信號(hào)線跨越分割地或電源而產(chǎn)生EMI問(wèn)題。 如圖1所示，我們采用上述分割方法，而且信號(hào)線跨越了兩個(gè)地之間的間隙，信號(hào)電流的返回路徑是什么呢？假定被分割的兩個(gè)地在某處連接在一起(通常情況下是在某個(gè)位置單點(diǎn)連接)，在這種情況下，地電流將會(huì)形成一個(gè)大的環(huán)路。流經(jīng)大環(huán)路的高頻電流會(huì)產(chǎn)生輻射和很高的地電感，如果流過(guò)大環(huán)路的是低電平模擬電流，該電流很容易受到外部信號(hào)干擾。最糟糕的是當(dāng)把分割地在電源處連接在一起時(shí)，將形成一個(gè)非常大的電流環(huán)路。另外，模擬地和數(shù)字地通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)導(dǎo)線連接在一起會(huì)構(gòu)成偶極天線。
標(biāo)簽： 數(shù)字地 布線規(guī)則 模擬
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磁芯電感器的諧波失真分析 摘 要：簡(jiǎn)述了改進(jìn)鐵氧體軟磁材料比損耗系數(shù)和磁滯常數(shù)ηB，從而降低總諧波失真THD的歷史過(guò)程，分析了諸多因數(shù)對(duì)諧波測(cè)量的影響，提出了磁心性能的調(diào)控方向。 關(guān)鍵詞：比損耗系數(shù)， 磁滯常數(shù)ηB ，直流偏置特性DC-Bias，總諧波失真THD Analysis on THD of the fer rite co res u se d i n i nductancShi Yan Nanjing Finemag Technology Co. Ltd., Nanjing 210033 Abstract: Histrory of decreasing THD by improving the ratio loss coefficient and hysteresis constant of soft magnetic ferrite is briefly narrated. The effect of many factors which affect the harmonic wave testing is analysed. The way of improving the performance of ferrite cores is put forward. Key words: ratio loss coefficient，hysteresis constant，DC-Bias，THD 近年來(lái)，變壓器生產(chǎn)廠家和軟磁鐵氧體生產(chǎn)廠家，在電感器和變壓器產(chǎn)品的總諧波失真指標(biāo)控制上，進(jìn)行了深入的探討和廣泛的合作，逐步弄清了一些似是而非的問(wèn)題。從工藝技術(shù)上采取了不少有效措施，促進(jìn)了質(zhì)量問(wèn)題的迅速解決。本文將就此熱門話題作一些粗淺探討。 一、 歷史回顧 總諧波失真（Total harmonic distortion） ，簡(jiǎn)稱THD，并不是什么新的概念，早在幾十年前的載波通信技術(shù)中就已有嚴(yán)格要求<1>。1978年郵電部公布的標(biāo)準(zhǔn)YD/Z17－78“載波用鐵氧體罐形磁心”中，規(guī)定了高μQ材料制作的無(wú)中心柱配對(duì)罐形磁心詳細(xì)的測(cè)試電路和方法。如圖一電路所示，利用LC組成的150KHz低通濾波器在高電平輸入的情況下測(cè)量磁心產(chǎn)生的非線性失真。這種相對(duì)比較的實(shí)用方法，專用于無(wú)中心柱配對(duì)罐形磁心的諧波衰耗測(cè)試。 這種磁心主要用于載波電報(bào)、電話設(shè)備的遙測(cè)振蕩器和線路放大器系統(tǒng)，其非線性失真有很嚴(yán)格的要求。 圖中 ZD —— QF867 型阻容式載頻振蕩器，輸出阻抗 150Ω， Ld47 —— 47KHz 低通濾波器，阻抗 150Ω，阻帶衰耗大于61dB， Lg88 ——并聯(lián)高低通濾波器，阻抗 150Ω，三次諧波衰耗大于61dB Ld88 ——并聯(lián)高低通濾波器，阻抗 150Ω，三次諧波衰耗大于61dB FD —— 30～50KHz 放大器， 阻抗 150Ω， 增益不小于 43 dB，三次諧波衰耗b3(0)≥91 dB, DP —— Qp373 選頻電平表，輸入高阻抗， L ——被測(cè)無(wú)心罐形磁心及線圈， C ——聚苯乙烯薄膜電容器CMO-100V-707APF±0.5%,二只。 測(cè)量時(shí)，所配用線圈應(yīng)用絲包銅電磁線SQJ9×0.12(JB661-75)在直徑為16.1mm的線架上繞制 120 匝， （線架為一格） ， 其空心電感值為 318μH（誤差1％） 被測(cè)磁心配對(duì)安裝好后，先調(diào)節(jié)振蕩器頻率為 36.6～40KHz， 使輸出電平值為+17.4 dB， 即選頻表在 22′端子測(cè)得的主波電平 （P2）為+17.4 dB，然后在33′端子處測(cè)得輸出的三次諧波電平（P3）， 則三次諧波衰耗值為：b3(+2)= P2+S+ P3 式中：S 為放大器增益dB 從以往的資料引證， 就可以發(fā)現(xiàn)諧波失真的測(cè)量是一項(xiàng)很精細(xì)的工作，其中測(cè)量系統(tǒng)的高、低通濾波器，信號(hào)源和放大器本身的三次諧波衰耗控制很嚴(yán)，阻抗必須匹配，薄膜電容器的非線性也有相應(yīng)要求。濾波器的電感全由不帶任何磁介質(zhì)的大空心線圈繞成，以保證本身的“潔凈” ，不至于造成對(duì)磁心分選的誤判。 為了滿足多路通信整機(jī)的小型化和穩(wěn)定性要求， 必須生產(chǎn)低損耗高穩(wěn)定磁心。上世紀(jì) 70 年代初，1409 所和四機(jī)部、郵電部各廠，從工藝上改變了推板空氣窯燒結(jié)，出窯后經(jīng)真空罐冷卻的落后方式，改用真空爐，并控制燒結(jié)、冷卻氣氛。技術(shù)上采用共沉淀法攻關(guān)試制出了μQ乘積 60 萬(wàn)和 100 萬(wàn)的低損耗高穩(wěn)定材料，在此基礎(chǔ)上，還實(shí)現(xiàn)了高μ7000～10000材料的突破，從而大大縮短了與國(guó)外企業(yè)的技術(shù)差異。當(dāng)時(shí)正處于通信技術(shù)由FDM（頻率劃分調(diào)制）向PCM（脈沖編碼調(diào)制） 轉(zhuǎn)換時(shí)期， 日本人明石雅夫發(fā)表了μQ乘積125 萬(wàn)為 0.8×10 ，100KHz）的超優(yōu)鐵氧體材料<3>，其磁滯系數(shù)降為優(yōu)鐵
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信號(hào)完整性問(wèn)題是高速PCB 設(shè)計(jì)者必需面對(duì)的問(wèn)題。阻抗匹配、合理端接、正確拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)解決信號(hào)完整性問(wèn)題的關(guān)鍵。傳輸線上信號(hào)的傳輸速度是有限的，信號(hào)線的布線長(zhǎng)度產(chǎn)生的信號(hào)傳輸延時(shí)會(huì)對(duì)信號(hào)的時(shí)序關(guān)系產(chǎn)生影響，所以PCB 上的高速信號(hào)的長(zhǎng)度以及延時(shí)要仔細(xì)計(jì)算和分析。運(yùn)用信號(hào)完整性分析工具進(jìn)行布線前后的仿真對(duì)于保證信號(hào)完整性和縮短設(shè)計(jì)周期是非常必要的。在PCB 板子已焊接加工完畢后才發(fā)現(xiàn)信號(hào)質(zhì)量問(wèn)題和時(shí)序問(wèn)題，是經(jīng)費(fèi)和產(chǎn)品研制時(shí)間的浪費(fèi)。1.1 板上高速信號(hào)分析我們?cè)O(shè)計(jì)的是基于PowerPC 的主板，主要由處理器MPC755、北橋MPC107、北橋PowerSpanII、VME 橋CA91C142B 等一些電路組成，上面的高速信號(hào)如圖2-1 所示。板上高速信號(hào)主要包括：時(shí)鐘信號(hào)、60X 總線信號(hào)、L2 Cache 接口信號(hào)、Memory 接口信號(hào)、PCI 總線0 信號(hào)、PCI 總線1 信號(hào)、VME 總線信號(hào)。這些信號(hào)的布線需要特別注意。由于高速信號(hào)較多，布線前后對(duì)信號(hào)進(jìn)行了仿真分析，仿真工具采用Mentor 公司的Hyperlynx7.1 仿真軟件，它可以進(jìn)行布線前仿真和布線后仿真。
標(biāo)簽： HyperLynx 仿真軟件 主板設(shè)計(jì) 中的應(yīng)用
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Hyperlynx仿真應(yīng)用:阻抗匹配.下面以一個(gè)電路設(shè)計(jì)為例，簡(jiǎn)單介紹一下PCB仿真軟件在設(shè)計(jì)中的使用。下面是一個(gè)DSP硬件電路部分元件位置關(guān)系(原理圖和PCB使用PROTEL99SE設(shè)計(jì))，其中DRAM作為DSP的擴(kuò)展Memory(64位寬度，低8bit還經(jīng)過(guò)3245接到FLASH和其它芯片)，DRAM時(shí)鐘頻率133M。因?yàn)轭l率較高，設(shè)計(jì)過(guò)程中我們需要考慮DRAM的數(shù)據(jù)、地址和控制線是否需加串阻。下面，我們以數(shù)據(jù)線D0仿真為例看是否需要加串阻。模型建立首先需要在元件公司網(wǎng)站下載各器件IBIS模型。然后打開Hyperlynx,新建LineSim File(線路仿真—主要用于PCB前仿真驗(yàn)證)新建好的線路仿真文件里可以看到一些虛線勾出的傳輸線、芯片腳、始端串阻和上下拉終端匹配電阻等。下面，我們開始導(dǎo)入主芯片DSP的數(shù)據(jù)線D0腳模型。左鍵點(diǎn)芯片管腳處的標(biāo)志，出現(xiàn)未知管腳，然后再按下圖的紅線所示線路選取芯片IBIS模型中的對(duì)應(yīng)管腳。 3http://bbs.elecfans.com/ 電子技術(shù)論壇 http://www.elecfans.com 電子發(fā)燒友點(diǎn)OK后退到“ASSIGN Models”界面。選管腳為“Output”類型。這樣，一樣管腳的配置就完成了。同樣將DRAM的數(shù)據(jù)線對(duì)應(yīng)管腳和3245的對(duì)應(yīng)管腳IBIS模型加上(DSP輸出，3245高阻，DRAM輸入)。下面我們開始建立傳輸線模型。左鍵點(diǎn)DSP芯片腳相連的傳輸線，增添傳輸線，然后右鍵編輯屬性。因?yàn)槲覀兪褂盟膶影澹诒韺幼呔€，所以要選用“Microstrip”，然后點(diǎn)“Value”進(jìn)行屬性編輯。這里，我們要編輯一些PCB的屬性，布線長(zhǎng)度、寬度和層間距等，屬性編輯界面如下：再將其它傳輸線也添加上。這就是沒(méi)有加阻抗匹配的仿真模型(PCB最遠(yuǎn)直線間距1.4inch，對(duì)線長(zhǎng)為1.7inch)?，F(xiàn)在模型就建立好了。仿真及分析下面我們就要為各點(diǎn)加示波器探頭了，按照下圖紅線所示路徑為各測(cè)試點(diǎn)增加探頭：為發(fā)現(xiàn)更多的信息，我們使用眼圖觀察。因?yàn)闀r(shí)鐘是133M，數(shù)據(jù)單沿采樣，數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)最高頻率為66.7M，對(duì)應(yīng)位寬為7.58ns。所以設(shè)置參數(shù)如下：之后按照芯片手冊(cè)制作眼圖模板。因?yàn)槲覀冏铌P(guān)心的是接收端(DRAM)信號(hào)，所以模板也按照DRAM芯片HY57V283220手冊(cè)的輸入需求設(shè)計(jì)。芯片手冊(cè)中要求輸入高電平VIH高于2.0V，輸入低電平VIL低于0.8V。DRAM芯片的一個(gè)NOTE里指出，芯片可以承受最高5.6V，最低-2.0V信號(hào)(不長(zhǎng)于3ns)：按下邊紅線路徑配置眼圖模板：低8位數(shù)據(jù)線沒(méi)有串阻可以滿足設(shè)計(jì)要求，而其他的56位都是一對(duì)一，經(jīng)過(guò)仿真沒(méi)有串阻也能通過(guò)。于是數(shù)據(jù)線不加串阻可以滿足設(shè)計(jì)要求，但有一點(diǎn)需注意，就是寫數(shù)據(jù)時(shí)因?yàn)榇嬖诨貨_，DRAM接收高電平在位中間會(huì)回沖到2V。因此會(huì)導(dǎo)致電平判決裕量較小，抗干擾能力差一些，如果調(diào)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)寫RAM會(huì)出錯(cuò)，還需要改版加串阻。
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•1-1 傳輸線方程式 •1-2 傳輸線問(wèn)題的時(shí)域分析 •1-3 正弦狀的行進(jìn)波 •1-4 傳輸線問(wèn)題的頻域分析 •1-5 駐波和駐波比 •1-6 Smith圖 •1-7 多段傳輸線問(wèn)題的解法 •1-8 傳輸線的阻抗匹配
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如何搭建ftp
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特點(diǎn)： 精確度±0.15%滿刻度 可同時(shí)測(cè)量交流相電壓,線電壓,電流,實(shí)功率,虛功率,功率因素,頻率,仟瓦小時(shí) 輸入配線系統(tǒng)可任意選擇(1f2W/1f3W/3f3W/3f4W) CT比與PT比可任意設(shè)定(1至9999) 手動(dòng)與自動(dòng)顯示模式可任意規(guī)劃 3組警報(bào)控制功能 數(shù)位RS-485界面
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