數(shù)字電路主要研究對象是電路的輸出與輸入之間的邏輯關系,因而在數(shù)字電路中不能采用模擬電路的分析方法,例如,小信號模型分析法。由于數(shù)字電路中的器件主要工作在開關狀態(tài),因而采用的分析工具主要是邏輯代數(shù),用功能表、真值表、邏輯表達式、波形圖等來表達電路的主要功能。
隨著計算技術的發(fā)展,為了分析、仿真與設計數(shù)字電路或數(shù)字系統(tǒng),還可以采用硬件描述語言,使用如ABEL語言等軟件,借助計算機來分析、仿真與設計數(shù)字系統(tǒng)。
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簡答題:
分析系統(tǒng)功能,寫出所有輸入、輸出信號的邏輯關系、狀態(tài)轉(zhuǎn)換關系,化簡,盡量選擇集成度高的器件,必要時轉(zhuǎn)換邏輯表達式。
軟件仿真通過,搭建實驗電路,調(diào)試確定最終電路結構與參數(shù)。
設計的方法主要有分析設計法和邏輯設計法兩種。
1、分析設計法
分析設計法是根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求選擇適當?shù)幕究刂骗h(huán)節(jié)(單元電路)或?qū)⒈容^成熟的電路按其聯(lián)鎖條件組合起來,并經(jīng)補充和修改,將其綜合成滿足控制要求的完整線路。當沒有現(xiàn)成的典型環(huán)節(jié)時,可根據(jù)控制要求邊分析邊設計。
分析設計法的優(yōu)點是設計方法簡單,無固定的設計程序,它是在熟練掌握各種電氣控制電路的基本環(huán)節(jié)和具備一定的閱讀分析電氣控制電路能力的基礎進行的,容易為初學者所掌握,對于具備一定工作經(jīng)驗的電氣技術人員來說,能較快地完成設計任務,因此在電氣設計中被普遍采用;其缺點是設計出的方案不一定是最佳方案,當經(jīng)驗不足或考慮不周全時會影響線路工作的可靠性。為此,應反復審核電路工作情況,有條件時還應進行模擬試驗,發(fā)現(xiàn)問題及時修改,直到電路動作準確無誤,滿足生產(chǎn)工藝要求為止。
2、邏輯設計法
邏輯設計法是利用邏輯代數(shù)來進行電路設計,從生產(chǎn)機械的拖動要求和工藝要求出發(fā),將控制電路中的接觸器、繼電器線圈的通電與斷電,觸點的閉合與斷開,主令電器的接通與斷開看成邏輯變量,根據(jù)控制要求將它們之間的關系用邏輯關系式來表達,然后再化簡,做出相應的電路圖。
數(shù)字電路的基本概念、基本原理、分析方法、設計方法和實驗調(diào)試方法。
1、同學們首先要掌握基本的原理和方法。只要掌握了基本的原理和方法,就可以分析給出的任何一種數(shù)字電路;也可以根據(jù)提出的任何一種邏輯功能,設計出相應的邏輯電路。
2、對于各類數(shù)字集成電路器件,重點是掌握他們的外部特性,包括邏輯功能和輸入、輸出端的電氣特性。為了更好的理解和運用電路器件的外部特性,需要熟悉他們的輸入電路和輸出電路的結構及其原理。
至于內(nèi)部的電路結構和詳細工作過程都不是重點,不需要去記憶。 3、重視實驗和課程設計。
實驗前要先預習,實驗在本課程中有著重要的作用,它可以幫助驗證所學的理論,加深對理論知識的理解和掌握,培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的能力,培養(yǎng)實際動手能力及實驗技能,培養(yǎng)分析問題與解決問題的能力;課程設計為綜合應用所學的數(shù)字電路知識、模擬工程設計提供了極好的課堂,可以利用課程設計加強自我綜合能力的訓練。 4、學會查閱器件手冊。
從數(shù)字集成電路數(shù)據(jù)手冊上查找所需要的器件型號,同時研究所選器件的功能真值表(時序器件還要研究時序圖),從功能真值表中獲取以下信息:①該器件本身的邏輯功能,②該器件的正確使用方法,③使用中注意事項等。 5、按時、獨立地完成規(guī)定的作業(yè)。
做習題是一個非常重要的環(huán)節(jié),它對于鞏固概念、啟發(fā)思考、熟悉分析運算過程、暴露學習中的問題和不足是不可缺少的。 6、利用網(wǎng)絡學習、輔導答疑、習題測試等。
7、經(jīng)常瀏覽相關期刊、網(wǎng)站,了解數(shù)字電子技術的最新發(fā)展動態(tài)和新近推出的電子器件及其大致功能特點等。學生應知應會內(nèi)容 一、學生應會能力 1、數(shù)字電路分析能力 2、邏輯電路設計能力 3、常用儀器使用能力 4、邏輯電路制作能力 5、故障排除能力 6、仿真工具使用能力 7、實訓報告編寫能力 8、自學能力 9、職業(yè)素質(zhì)養(yǎng)成 二、學生應知的理論知識 1、數(shù)字電路基礎 要知道:數(shù)字信號中1和0所表示的廣泛含義;十進制數(shù)、二進制數(shù)和十六進制數(shù)的表示方法與它們之間的相互轉(zhuǎn)換方法;8421BCD碼的表示方法及其與十進制數(shù)的轉(zhuǎn)換方法,邏輯函數(shù)、邏輯變量、邏輯狀態(tài)的含義;與、或、非所表示的邏輯事件;邏輯函數(shù)真值表的含義及表示規(guī)律和方法。
會寫出:邏輯與、或、非、與非、或非、與或非、異或、同或等的邏輯表達式、真值表、邏輯符號及其規(guī)律;邏輯函數(shù)式、真值表及邏輯圖三者間的轉(zhuǎn)換;負邏輯符號的邏輯式。 會使用:邏輯代數(shù)化簡邏輯函數(shù)式;最小項及其編號表示邏輯函數(shù)式;卡諾圖化簡邏輯函數(shù)式。
2、集成邏輯門電路 要知道:邏輯電路高電平、低電平與正負邏輯狀態(tài)的關系。CMOS反相器閾值電壓UTH的含義與VDD的關系。
74H和74LS的UTH值的區(qū)別,集成邏輯電路主要參數(shù)的含義與所表示的性能。邏輯符號控制端符號上非號、小圓圈含義及其門電路上小圓圈符號含義的區(qū)別。
三態(tài)門使能控制的作用及輸出高阻的含義。 會畫出:OD門、OC門、傳輸門、三態(tài)門的邏輯符號。
與門、或門、非門、與非門、或非門輸入波形所對應的輸出波形。 會使用:OC門、OD門、傳輸門、三態(tài)門的功能。
會處理:CMOS集成邏輯電路的存放和焊接的措施,各種門電路空余的輸入端、各種門電路系列間的接口。 3、組合邏輯電路 要知道:組合邏輯電路的特點,組合邏輯電路的分析步驟和設計步驟。
編碼器、譯碼器、數(shù)據(jù)分配器和數(shù)據(jù)選擇器的含義。 會分析:用邏輯函數(shù)化簡表達式、真值表描述的組合邏輯電路的邏輯功能。
會設計:根據(jù)邏輯事件設定輸入和輸出變量及其邏輯狀態(tài)的含義,根據(jù)因果關系列出真值表,寫出邏輯函數(shù)式并進行化簡后的邏輯圖。 會使用:用功能表表示的各種中規(guī)模集成器件的編碼器、優(yōu)先編碼器、譯碼器、數(shù)碼顯示七段譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器的引腳功能。
會畫出:用譯碼器或數(shù)碼選擇器構成與或邏輯函數(shù)式的電路圖。 4、集成觸發(fā)器 要知道:觸發(fā)器的工作特點、基本RS觸發(fā)器功能,同步觸發(fā)器特點,脈沖邊沿觸發(fā)器工作特點,T和T'觸發(fā)器的功能。
會畫出:與非門、或非門組成基本RS觸發(fā)器的電路及邏輯符號圖,上升邊沿觸發(fā)的D觸發(fā)器、下邊沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器和邏輯符號圖及其輸出波形圖,用JK和D觸發(fā)器構成T'觸發(fā)器的連線圖。 會寫出:RS觸發(fā)器、D觸發(fā)器、JK觸發(fā)器的狀態(tài)方程式。
會背出:JK觸發(fā)器的輸出Q的狀態(tài)在CP下降沿作用下與輸入JK狀態(tài)的關系。 會使用:集成觸發(fā)器直接置位、復位端SD、RD、和 、的狀態(tài)在各種情況下的設置方法。
5、時序邏輯電路 要知道:時序邏輯電路的工作特點、同步時序邏輯電路的分析方法、寄存器和移位寄存器及計數(shù)器的功能。同步與異步的含義。
會使用:由功能表反映的雙向移位寄存器、各種類型各種型號中規(guī)模集成計數(shù)器引腳功能、異步和同步清零或置數(shù)。 會畫出:用反饋清零、反饋置數(shù)方法在異步或同步情況下的N進制計數(shù)器電路接線。
6、脈沖電路 要知道:微分、積分電路功能;555定時器各引腳的功能、其閾值輸入端及輸出端電壓的邏輯規(guī)律;單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器和施密特觸發(fā)器三種電路的基本功能。 會選用:實現(xiàn)脈寬定時、延時控制脈沖、脈。
配網(wǎng)設計在電力設計里面是算最簡單的了,技術含量也不算很高,拿10kV及以下的配網(wǎng)設計舉例,主要可以從以下幾個步驟來做:
1、取得項目之后到現(xiàn)場進行數(shù)據(jù)測量,現(xiàn)在除了施工單位一般都是采用的手持式GPS儀器進行測量;
2、將測量的數(shù)據(jù)進行繪制CAD圖紙;在圖紙中包含中壓、低壓平面路徑圖,10kV地理接線圖,斷面圖;
3、寫設計說明書;
4、桿位明細表;
5、工程材料明細表;
6、技經(jīng)預算等。
當然還有后面的和施工方交樁、校正、錄ERP、審核等。這里面的具體步驟是很繁雜的。
第一步,清楚你所設計的方案需要實現(xiàn)的功能或達到的目標;
第二步,清楚你所設計的方案的工藝要求與約束條件;
這兩步必須反復確認,多詢問,多商量,越詳細越全面越好,不要有任何細節(jié)的疏漏。然后把這些內(nèi)容編制成設計任務書,作為設計依據(jù)備案(最好有相關方面的人簽字確認),方便查詢。有的時候設計任務書不用自己寫,客戶或領導會寫好給你,你照做就可以了;
第三步,繪制方案框圖,方法就不細說了??驁D要畫的詳細,寧可多畫些可能無用的,也別漏掉可能有用的;
第四步,確定方案,列出兩種可以選擇的方案,先選擇一種進行;
第五步,選擇核心部件與主要部件,有時候必須做一些簡單的計算,將部件與計算值都列出表格,特別是要將接口參數(shù)列出,確定各部件之間的接口沒有問題;
第六步,如果方案有對成本的要求,則再對另一個方案重復第五步。然后做價格比較。當然主要還是考慮性價比;
第七步,上報方案待審批;
第八步,繪制電路原理圖、元件部件布局圖,接線圖,外殼或柜體圖,列出材料清單。
希望對你有所幫助!
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