1.1 問題產(chǎn)生的環(huán)境1.1.1 軟件環(huán)境1. PC機(jī)的系統(tǒng)為Microsoft Window XP Professional版本2002 Service Pack 2；2. Quartus II V7.0軟件，并安裝了MegaCore IP V7.0；3. NiosII IDE 7.0軟件。1.1.2 硬件環(huán)境核心板的芯片是EP2C35F672C8N的MagicSOPC實(shí)驗(yàn)箱的硬件系統(tǒng)。硬件的工作環(huán)境是在普通的環(huán)境下。1.2 問題的現(xiàn)象在使用MagicSOPC實(shí)驗(yàn)箱的光盤例程時(shí)，使用Quartus II編譯工程時(shí)出現(xiàn)編譯錯(cuò)誤，錯(cuò)誤提示信息如圖1.1、圖1.2所示。
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目前，大型設(shè)計(jì)一般推薦使用同步時(shí)序電路。同步時(shí)序電路基于時(shí)鐘觸發(fā)沿設(shè)計(jì)，對(duì)時(shí)鐘的周期、占空比、延時(shí)和抖動(dòng)提出了更高的要求。為了滿足同步時(shí)序設(shè)計(jì)的要求，一般在FPGA設(shè)計(jì)中采用全局時(shí)鐘資源驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的主時(shí)鐘，以達(dá)到最低的時(shí)鐘抖動(dòng)和延遲。 FPGA全局時(shí)鐘資源一般使用全銅層工藝實(shí)現(xiàn)，并設(shè)計(jì)了專用時(shí)鐘緩沖與驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，從而使全局時(shí)鐘到達(dá)芯片內(nèi)部的所有可配置單元(CLB)、I/O單元 (IOB)和選擇性塊RAM(Block Select RAM)的時(shí)延和抖動(dòng)都為最小。為了適應(yīng)復(fù)雜設(shè)計(jì)的需要，Xilinx的FPGA中集成的專用時(shí)鐘資源與數(shù)字延遲鎖相環(huán)(DLL)的數(shù)目不斷增加，最新的 Virtex II器件最多可以提供16個(gè)全局時(shí)鐘輸入端口和8個(gè)數(shù)字時(shí)鐘管理模塊(DCM)。與全局時(shí)鐘資源相關(guān)的原語常用的與全局時(shí)鐘資源相關(guān)的Xilinx器件原語包括：IBUFG、IBUFGDS、BUFG、BUFGP、BUFGCE、 BUFGMUX、BUFGDLL和DCM等，如圖1所示。
標(biāo)簽： Xilinx FPGA 全局時(shí)鐘資源
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PCB Layout Rule Rev1.70, 規(guī)範(fàn)內(nèi)容如附件所示, 其中分為: (1) ”PCB LAYOUT 基本規(guī)範(fàn)”:為R&D Layout時(shí)必須遵守的事項(xiàng), 否則SMT,DIP,裁板時(shí)無法生產(chǎn). (2) “錫偷LAYOUT RULE建議規(guī)範(fàn)”: 加適合的錫偷可降低短路及錫球. (3) “PCB LAYOUT 建議規(guī)範(fàn)”:為製造單位為提高量產(chǎn)良率,建議R&D在design階段即加入PCB Layout. (4) ”零件選用建議規(guī)範(fàn)”: Connector零件在未來應(yīng)用逐漸廣泛, 又是SMT生產(chǎn)時(shí)是偏移及置件不良的主因,故製造希望R&D及採購在購買異形零件時(shí)能顧慮製造的需求, 提高自動(dòng)置件的比例.
標(biāo)簽： LAYOUT PCB 設(shè)計(jì)規(guī)范
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PCB布線設(shè)計(jì)－模擬和數(shù)字布線的異同工程領(lǐng)域中的數(shù)字設(shè)計(jì)人員和數(shù)字電路板設(shè)計(jì)專家在不斷增加，這反映了行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。盡管對(duì)數(shù)字設(shè)計(jì)的重視帶來了電子產(chǎn)品的重大發(fā)展，但仍然存在，而且還會(huì)一直存在一部分與 模擬 或現(xiàn)實(shí)環(huán)境接口的電路設(shè)計(jì)。模擬和數(shù)字領(lǐng)域的布線策略有一些類似之處，但要獲得更好的工程領(lǐng)域中的數(shù)字設(shè)計(jì)人員和數(shù)字電路板設(shè)計(jì)專家在不斷增加，這反映了行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。盡管對(duì)數(shù)字設(shè)計(jì)的重視帶來了電子產(chǎn)品的重大發(fā)展，但仍然存在，而且還會(huì)一直存在一部分與模擬或現(xiàn)實(shí)環(huán)境接口的電路設(shè)計(jì)。模擬和數(shù)字領(lǐng)域的布線策略有一些類似之處，但要獲得更好的結(jié)果時(shí)，由于其布線策略不同，簡單電路布線設(shè)計(jì)就不再是最優(yōu)方案了。本文就旁路電容、電源、地線設(shè)計(jì)、電壓誤差和由PCB布線引起的電磁干擾(EMI)等幾個(gè)方面，討論模擬和數(shù)字布線的基本相似之處及差別。模擬和數(shù)字布線策略的相似之處旁路或去耦電容在布線時(shí)，模擬器件和數(shù)字器件都需要這些類型的電容，都需要靠近其電源引腳連接一個(gè)電容，此電容值通常為0.1mF。系統(tǒng)供電電源側(cè)需要另一類電容，通常此電容值大約為10mF。這些電容的位置如圖1所示。電容取值范圍為推薦值的1/10至10倍之間。但引腳須較短，且要盡量靠近器件(對(duì)于0.1mF電容)或供電電源(對(duì)于10mF電容)。在電路板上加旁路或去耦電容，以及這些電容在板上的位置，對(duì)于數(shù)字和模擬設(shè)計(jì)來說都屬于常識(shí)。但有趣的是，其原因卻有所不同。在模擬布線設(shè)計(jì)中，旁路電容通常用于旁路電源上的高頻信號(hào)，如果不加旁路電容，這些高頻信號(hào)可能通過電源引腳進(jìn)入敏感的模擬芯片。一般來說，這些高頻信號(hào)的頻率超出模擬器件抑制高頻信號(hào)的能力。如果在模擬電路中不使用旁路電容的話，就可能在信號(hào)路徑上引入噪聲，更嚴(yán)重的情況甚至?xí)鹫駝?dòng)。
標(biāo)簽： PCB 布線設(shè)計(jì) 模擬 數(shù)字布線
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探索雙層板布線技藝電池供電產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)中，考慮目標(biāo)成本相對(duì)的重要。多層板解決方案更是工程師在設(shè)計(jì)時(shí)必需的重要考慮。本文將探討雙層板的布線方式，使用自動(dòng)布線與手工布線來做模擬與混合信號(hào)電路布線的差別，如何安排接地回路等。以電池供電產(chǎn)品之高度競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)中，當(dāng)考慮目標(biāo)成本時(shí)總是要求設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)中使用雙層電路板。雖然多層板（四層、六層以及八層）的解決方式無論在尺寸、噪聲，以及性能上都可以做得更好，但成本壓力迫使工程師必須盡量使用雙層板。在本文中將討論使用或不用自動(dòng)布線、有或沒有接地面的電流返回路徑的概念，以及關(guān)于雙層板零件的布置方式。使用自動(dòng)布線器來設(shè)計(jì)印刷電路板（PCB）是吸引人的。大多數(shù)的情形下，自動(dòng)布線對(duì)純數(shù)字的電路（尤其是低頻率信號(hào)且低密度的電路）的動(dòng)作不至于會(huì)有問題。但當(dāng)嘗試使用布線軟件提供的自動(dòng)布線工具做模擬、混合訊號(hào)或高速電路的布線時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)一些問題，而且有可能造成極嚴(yán)重的電路性能問題。例如，(圖一)所示為雙層板自動(dòng)走線的上層，(圖二)為電路板的下層。對(duì)混合訊號(hào)電路的布線而言，各種裝置都是經(jīng)過周詳?shù)目紤]后才以人工方式將零件放置到板子上并將數(shù)字與模擬裝置隔開。
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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100MHz。 ispGAL22V10器件就是把流行的GAL22V10與ISP技術(shù)結(jié)合起來，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)量儀器等領(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，無需外接編程高壓。每片ispGAL22V10可以保證一萬次在系統(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，簡稱為JED文件)。通過相應(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; 參與組合邏輯來實(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
上傳時(shí)間： 2013-11-10
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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文件夾是用來存放安裝文件；EDA—LIB 文件夾是用來存放元件庫。EDA—PROJECT 文件夾是用來存放設(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。
上傳時(shí)間： 2013-10-31
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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度、流過的電流大小以及頻率成正比)；而如果信號(hào)不能通過盡可能小的環(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題，在復(fù)雜的大型系統(tǒng)中問題尤其突出。最關(guān)鍵的問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)中最常見的問題就是信號(hào)線跨越分割地或電源而產(chǎn)生EMI問題。 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)字地通過一個(gè)長導(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，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 萬和 100 萬的低損耗高穩(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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