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2018电赛-简易数字信号时序分析装置(G题)研究与讨论

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[LV.1]人海中人

发表于 2018-7-23 15:01:37 | 显示全部楼层 |阅读模式
1.    任务
设计一个数字信号时序分析装置,可在示波器(X-Y模式)上同时显示8路数字信号时序,装置的系统组成如图1所示。
1.png
2.要求
(1)设计制作8位数字信号发生电路,可产生8位并行移位循环输出的TTL电平信号,TTL电平的外输入移位时钟clock信号频率为100kHz,D0 ~ D7循环输出的时序波形如图2。                                        (20分)
2.png
(2)设计制作数字信号时序分析装置,通过键盘预置8位单级触发字TW,满足触发条件(即D0 ~ D7刚好为预置的TW)时,可在示波器上不重叠地自左至右同时显示8路数字信号1个移位循环周期的时序波形。           (30分)(3)8路数字信号时序波形的触发时间位置可调,可分别选择“触发开始跟踪”、“中心触发”和“触发终止跟踪”三种方式(即触发字的时间位置可分别选在示波器屏幕的左侧、中间和右侧)。                            (15分)
(4)在示波器屏幕上添加可手动位移的时间标志线(屏幕上的竖亮线),并用8个LED显示时间标志线对应时刻的8路数字信号的状态字SW(状态1时LED点亮、状态0时LED熄灭)。                               (15分)                                         
(5)在触发字时刻,分析装置对8路数字信号的逻辑状态开始采集与存储,并可在示波器上回放2个移位循环周期的8路数字信号时序波形。    (10分)
(6)其他                                                 (10分)
(7)设计报告                                             (20分)
3.png 3.说明
(1)8路数字信号发生电路输出与时序分析装置输入端D0~ D7之间采用跳线连接,供设计作品测试时可能颠倒输入接线顺序使用。数字信号时序分析装置如需clock信号,或需产生与clock信号同步的时钟信号,均可直接引用外部输入的clock信号。

(2)可预置的触发字TW是8位二进制码组(称为字),码组D0 ~ D7称为状态字SW(本题仅有8种不同的SW),SW等于TW时触发X通道扫描。
(3)可对clock信号8分频得到同步扫描周期信号,将其变换为周期性斜升波作为示波器X通道输入的扫描信号。
(4)完成第(2)步要求时,既可采用8通道A/D采集输入数字信号,也可采用简单方案,即“八进制计数器、D/A、8选1模拟开关、加法器”组合的简单实现方案,其中八进制计数器对clock信号计数形成3位地址码,同时作为用于轮流选通D0 ~ D7的8选1模拟开关的选通信号及D/A地址线,使D/A输出8级周期性阶梯波,这8个台阶电压分别与模拟开关选通输出的某一路数字信号叠加,确保8路数字信号波形显示不重叠。加法器可以是有源的,也可以是无源的,其输出接示波器Y通道。
(5)现场测试正式开始后,参赛者不能再对示波器进行任何调整操作。


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