數字電路講座:寄存器計數器分頻器
上傳時間： 2013-10-27
上傳用戶：DXM35
數字水印作為一種防護技術，在數字產品的保護認證方面越發顯得重要，成為當前計算機領域研究的熱點問題之一。提出了一種在空域采用分塊重復嵌入水印信息和HVS相結合的水印技術。實驗結果說明，分塊技術在空域的使用提高了水印的嵌入強度和降低計算復雜度，該算法在抵抗旋轉、裁剪、縮放方面等有較強能力；水印算法與HVS技術的有效性相結合，數字水印具有很好的掩蔽性。
上傳時間： 2013-10-23
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基于圖形處理器單元（GPU）提出了一種幀間差分與模板匹配相結合的運動目標檢測算法。在CUDA-SIFT（基于統一計算設備架構的尺度不變特征變換）算法提取圖像匹配特征點的基礎上，優化隨機采樣一致性算法（RANSAC）剔除圖像中由于目標運動部分產生的誤匹配點，運用背景補償的方法將靜態背景下的幀間差分目標檢測算法應用于動態情況，實現了動態背景下的運動目標檢測，通過提取目標特征與后續多幀圖像進行特征匹配的方法最終實現自動目標檢測。實驗表明該方法對運動目標較小、有噪聲、有部分遮擋的圖像序列具有良好的目標檢測效果。
上傳時間： 2013-10-09
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計數器是一種重要的時序邏輯電路，廣泛應用于各類數字系統中。介紹以集成計數器74LS161和74LS160為基礎，用歸零法設計N進制計數器的原理與步驟。用此方法設計了3種36進制計數器，并用Multisim10軟件進行仿真。計算機仿真結果表明設計的計數器實現了36進制計數的功能。基于集成計數器的N進制計數器設計方法簡單、可行，運用Multisim 10進行電子電路設計和仿真具有省時、低成本、高效率的優越性。
上傳時間： 2013-10-11
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在理論模型的基礎上探討了電子勢壘的形狀以及勢壘形狀隨外加電壓的變化, 并進行定量計算, 得出隧穿電壓隨雜質摻雜濃度的變化規律。所得結論與硅、鍺p-n 結實驗數據相吻合, 證明了所建立的理論模型在定量 研究p-n 結的隧道擊穿中的合理性與實用性。該理論模型對研究一般材料或器件的隧道擊穿具有重要的借鑒意義。
上傳時間： 2013-10-31
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模擬轉換器性能不只依賴分辨率規格 大量的模數轉換器(ADC)使人們難以選擇最適合某種特定應用的ADC器件。工程師們選擇ADC時，通常只注重位數、信噪比(SNR)、諧波性能，但是其它規格也同樣重要。本文將介紹ADC器件最易受到忽視的九項規格，并說明它們是如何影響ADC性能的。 1. SNR比分辨率更為重要。 ADC規格中最常見的是所提供的分辨率，其實該規格并不能表明ADC器件的任何能力。但可以用位數n來計算ADC的理論SNR： 不 過工程師也許并不知道，熱噪聲、時鐘抖動、差分非線性(DNL)誤差以及其它參數異常都會限制ADC器件的SNR。對于高性能高分辨率轉換器尤其如此。一 些數據表提供有效位數(ENOB)規格，它描述了ADC器件所能提供的有效位數。為了計算ADC的ENOB值，應把測量的SNR值放入上述公式，并求解 n。
上傳時間： 2014-12-22
上傳用戶：z240529971
摘要: 介紹了時鐘分相技術并討論了時鐘分相技術在高速數字電路設計中的作用。 關鍵詞: 時鐘分相技術; 應用 中圖分類號: TN 79 文獻標識碼:A 文章編號: 025820934 (2000) 0620437203 時鐘是高速數字電路設計的關鍵技術之一, 系統時鐘的性能好壞, 直接影響了整個電路的 性能。尤其現代電子系統對性能的越來越高的要求, 迫使我們集中更多的注意力在更高頻率、 更高精度的時鐘設計上面。但隨著系統時鐘頻率的升高。我們的系統設計將面臨一系列的問 題。 1) 時鐘的快速電平切換將給電路帶來的串擾(Crosstalk) 和其他的噪聲。 2) 高速的時鐘對電路板的設計提出了更高的要求: 我們應引入傳輸線(T ransm ission L ine) 模型, 并在信號的匹配上有更多的考慮。 3) 在系統時鐘高于100MHz 的情況下, 應使用高速芯片來達到所需的速度, 如ECL 芯 片, 但這種芯片一般功耗很大, 再加上匹配電阻增加的功耗, 使整個系統所需要的電流增大, 發 熱量增多, 對系統的穩定性和集成度有不利的影響。 4) 高頻時鐘相應的電磁輻射(EM I) 比較嚴重。 所以在高速數字系統設計中對高頻時鐘信號的處理應格外慎重, 盡量減少電路中高頻信 號的成分, 這里介紹一種很好的解決方法, 即利用時鐘分相技術, 以低頻的時鐘實現高頻的處 理。 1 時鐘分相技術 我們知道, 時鐘信號的一個周期按相位來分, 可以分為360°。所謂時鐘分相技術, 就是把 時鐘周期的多個相位都加以利用, 以達到更高的時間分辨。在通常的設計中, 我們只用到時鐘 的上升沿(0 相位) , 如果把時鐘的下降沿(180°相位) 也加以利用, 系統的時間分辨能力就可以 提高一倍(如圖1a 所示)。同理, 將時鐘分為4 個相位(0°、90°、180°和270°) , 系統的時間分辨就 可以提高為原來的4 倍(如圖1b 所示)。 以前也有人嘗試過用專門的延遲線或邏輯門延時來達到時鐘分相的目的。用這種方法產生的相位差不夠準確, 而且引起的時間偏移(Skew ) 和抖動 (J itters) 比較大, 無法實現高精度的時間分辨。 近年來半導體技術的發展, 使高質量的分相功能在一 片芯片內實現成為可能, 如AMCC 公司的S4405, CY2 PRESS 公司的CY9901 和CY9911, 都是性能優異的時鐘 芯片。這些芯片的出現, 大大促進了時鐘分相技術在實際電 路中的應用。我們在這方面作了一些嘗試性的工作: 要獲得 良好的時間性能, 必須確保分相時鐘的Skew 和J itters 都 比較小。因此在我們的設計中, 通常用一個低頻、高精度的 晶體作為時鐘源, 將這個低頻時鐘通過一個鎖相環(PLL ) , 獲得一個較高頻率的、比較純凈的時鐘, 對這個時鐘進行分相, 就可獲得高穩定、低抖動的分 相時鐘。 這部分電路在實際運用中獲得了很好的效果。下面以應用的實例加以說明。2 應用實例 2. 1 應用在接入網中 在通訊系統中, 由于要減少傳輸 上的硬件開銷, 一般以串行模式傳輸 圖3 時鐘分為4 個相位 數據, 與其同步的時鐘信號并不傳輸。 但本地接收到數據時, 為了準確地獲取 數據, 必須得到數據時鐘, 即要獲取與數 據同步的時鐘信號。在接入網中, 數據傳 輸的結構如圖2 所示。 數據以68MBös 的速率傳輸, 即每 個bit 占有14. 7ns 的寬度, 在每個數據 幀的開頭有一個用于同步檢測的頭部信息。我們要找到與它同步性好的時鐘信號, 一般時間 分辨應該達到1ö4 的時鐘周期。即14. 7ö 4≈ 3. 7ns, 這就是說, 系統時鐘頻率應在300MHz 以 上, 在這種頻率下, 我們必須使用ECL inp s 芯片(ECL inp s 是ECL 芯片系列中速度最快的, 其 典型門延遲為340p s) , 如前所述, 這樣對整個系統設計帶來很多的困擾。 我們在這里使用鎖相環和時鐘分相技術, 將一個16MHz 晶振作為時鐘源, 經過鎖相環 89429 升頻得到68MHz 的時鐘, 再經過分相芯片AMCCS4405 分成4 個相位, 如圖3 所示。 我們只要從4 個相位的68MHz 時鐘中選擇出與數據同步性最好的一個。選擇的依據是: 在每個數據幀的頭部(HEAD) 都有一個8bit 的KWD (KeyWord) (如圖1 所示) , 我們分別用 這4 個相位的時鐘去鎖存數據, 如果經某個時鐘鎖存后的數據在這個指定位置最先檢測出這 個KWD, 就認為下一相位的時鐘與數據的同步性最好(相關)。 根據這個判別原理, 我們設計了圖4 所示的時鐘分相選擇電路。 在板上通過鎖相環89429 和分相芯片S4405 獲得我們所要的68MHz 4 相時鐘: 用這4 個 時鐘分別將輸入數據進行移位, 將移位的數據與KWD 作比較, 若至少有7bit 符合, 則認為檢 出了KWD。將4 路相關器的結果經過優先判選控制邏輯, 即可輸出同步性最好的時鐘。這里, 我們運用AMCC 公司生產的 S4405 芯片, 對68MHz 的時鐘進行了4 分 相, 成功地實現了同步時鐘的獲取, 這部分 電路目前已實際地應用在某通訊系統的接 入網中。 2. 2 高速數據采集系統中的應用 高速、高精度的模擬- 數字變換 (ADC) 一直是高速數據采集系統的關鍵部 分。高速的ADC 價格昂貴, 而且系統設計 難度很高。以前就有人考慮使用多個低速 圖5 分相技術應用于采集系統 ADC 和時鐘分相, 用以替代高速的ADC, 但由 于時鐘分相電路產生的相位不準確, 時鐘的 J itters 和Skew 比較大(如前述) , 容易產生較 大的孔徑晃動(Aperture J itters) , 無法達到很 好的時間分辨。 現在使用時鐘分相芯片, 我們可以把分相 技術應用在高速數據采集系統中: 以4 分相后 圖6 分相技術提高系統的數據采集率 的80MHz 采樣時鐘分別作為ADC 的 轉換時鐘, 對模擬信號進行采樣, 如圖5 所示。 在每一采集通道中, 輸入信號經過 緩沖、調理, 送入ADC 進行模數轉換, 采集到的數據寫入存儲器(M EM )。各個 采集通道采集的是同一信號, 不過采樣 點依次相差90°相位。通過存儲器中的數 據重組, 可以使系統時鐘為80MHz 的采 集系統達到320MHz 數據采集率(如圖6 所示)。 3 總結 靈活地運用時鐘分相技術, 可以有效地用低頻時鐘實現相當于高頻時鐘的時間性能, 并 避免了高速數字電路設計中一些問題, 降低了系統設計的難度。
上傳時間： 2013-12-17
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PCB布線的直角走線、差分走線和蛇形線基礎理論
上傳時間： 2013-10-10
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信號完整性是高速數字系統中要解決的一個首要問題之一，如何在高速PCB 設計過程中充分考慮信號完整性因素,并采取有效的控制措施,已經成為當今系統設計能否成功的關鍵。在這方面，差分線對具有很多優勢，比如更高的比特率 ,更低的功耗 ,更好的噪聲性能和更穩定的可靠性等。目前，差分線對在高速數字電路設計中的應用越來越廣泛，電路中最關鍵的信號往往都要采用差分線對設計。介紹了差分線對在PCB 設計中的一些要點，并給出具體設計方案。
上傳時間： 2014-12-24
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誤區一：認為差分信號不需要地平面作為回流路徑，或者認為差分走線彼此為對方提供回流途徑。造成這種誤區的原因是被表面現象迷惑，或者對高速信號傳輸的機理認識還不夠深入。雖然差分電路對于類似地彈以及其它可能存在于電源和地平面上的噪音信號是不敏感的。地平面的部分回流抵消并不代表差分電路就不以參考平面作為信號返回路徑，其實在信號回流分析上，差分走線和普通的單端走線的機理是一致的，即高頻信號總是沿著電感最小的回路進行回流，最大的區別在于差分線除了有對地的耦合之外，還存在相互之間的耦合，哪一種耦合強，那一種就成為主要的回流通路。
上傳時間： 2014-12-22
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