2018電賽-簡(jiǎn)易數(shù)字信號(hào)時(shí)序分析裝置（G題）研究與討論

ID:226339 · 發(fā)表于 2018-7-21 04:55

2018年TI杯大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽

G題：簡(jiǎn)易數(shù)字信號(hào)時(shí)序分析裝置（高職高專）

1. 任務(wù)

設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字信號(hào)時(shí)序分析裝置，可在示波器（X-Y模式）上同時(shí)顯示8路數(shù)字信號(hào)時(shí)序，裝置的系統(tǒng)組成如圖1所示。

2．要求

（1）設(shè)計(jì)制作8位數(shù)字信號(hào)發(fā)生電路，可產(chǎn)生8位并行移位循環(huán)輸出的TTL電平信號(hào)，TTL電平的外輸入移位時(shí)鐘clock信號(hào)頻率為100kHz，D0 ~ D7循環(huán)輸出的時(shí)序波形如圖2。（20分）

（2）設(shè)計(jì)制作數(shù)字信號(hào)時(shí)序分析裝置，通過鍵盤預(yù)置8位單級(jí)觸發(fā)字TW，滿足觸發(fā)條件（即D0 ~ D7剛好為預(yù)置的TW）時(shí)，可在示波器上不重疊地自左至右同時(shí)顯示8路數(shù)字信號(hào)1個(gè)移位循環(huán)周期的時(shí)序波形。（30分）（3）8路數(shù)字信號(hào)時(shí)序波形的觸發(fā)時(shí)間位置可調(diào)，可分別選擇“觸發(fā)開始跟蹤”、“中心觸發(fā)”和“觸發(fā)終止跟蹤”三種方式（即觸發(fā)字的時(shí)間位置可分別選在示波器屏幕的左側(cè)、中間和右側(cè)）。（15分）

（4）在示波器屏幕上添加可手動(dòng)位移的時(shí)間標(biāo)志線（屏幕上的豎亮線），并用8個(gè)LED顯示時(shí)間標(biāo)志線對(duì)應(yīng)時(shí)刻的8路數(shù)字信號(hào)的狀態(tài)字SW（狀態(tài)1時(shí)LED點(diǎn)亮、狀態(tài)0時(shí)LED熄滅）。（15分）

（5）在觸發(fā)字時(shí)刻，分析裝置對(duì)8路數(shù)字信號(hào)的邏輯狀態(tài)開始采集與存儲(chǔ)，并可在示波器上回放2個(gè)移位循環(huán)周期的8路數(shù)字信號(hào)時(shí)序波形。（10分）
（6）其他（10分）

（7）設(shè)計(jì)報(bào)告（20分）

項(xiàng) 目	主要內(nèi)容	滿分
方案論證	比較與選擇，方案描述。	3
理論分析與計(jì)算	系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)	5
電路與程序設(shè)計(jì)	系統(tǒng)組成，原理框圖與各部分電路圖，系統(tǒng)軟件與流程圖。	5
測(cè)試方案與測(cè)試結(jié)果	測(cè)試結(jié)果完整性，測(cè)試結(jié)果分析。	5
設(shè)計(jì)報(bào)告結(jié)構(gòu)及規(guī)范性	摘要，正文結(jié)構(gòu)規(guī)范，圖表的完整與準(zhǔn)確性。	2
總分		20

3．說明

（1）8路數(shù)字信號(hào)發(fā)生電路輸出與時(shí)序分析裝置輸入端D0~ D7之間采用跳線連接，供設(shè)計(jì)作品測(cè)試時(shí)可能顛倒輸入接線順序使用。數(shù)字信號(hào)時(shí)序分析裝置如需clock信號(hào)，或需產(chǎn)生與clock信號(hào)同步的時(shí)鐘信號(hào)，均可直接引用外部輸入的clock信號(hào)。

（2）可預(yù)置的觸發(fā)字TW是8位二進(jìn)制碼組（稱為字），碼組D0 ~ D7稱為狀態(tài)字SW（本題僅有8種不同的SW），SW等于TW時(shí)觸發(fā)X通道掃描。

（3）可對(duì)clock信號(hào)8分頻得到同步掃描周期信號(hào)，將其變換為周期性斜升波作為示波器X通道輸入的掃描信號(hào)。

（4）完成第（2）步要求時(shí)，既可采用8通道A/D采集輸入數(shù)字信號(hào)，也可采用簡(jiǎn)單方案，即“八進(jìn)制計(jì)數(shù)器、D/A、8選1模擬開關(guān)、加法器”組合的簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)方案，其中八進(jìn)制計(jì)數(shù)器對(duì)clock信號(hào)計(jì)數(shù)形成3位地址碼，同時(shí)作為用于輪流選通D0 ~ D7的8選1模擬開關(guān)的選通信號(hào)及D/A地址線，使D/A輸出8級(jí)周期性階梯波，這8個(gè)臺(tái)階電壓分別與模擬開關(guān)選通輸出的某一路數(shù)字信號(hào)疊加，確保8路數(shù)字信號(hào)波形顯示不重疊。加法器可以是有源的，也可以是無源的，其輸出接示波器Y通道。

（5）現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試正式開始后，參賽者不能再對(duì)示波器進(jìn)行任何調(diào)整操作。

2018年TI杯大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽所有題目詳見：
http://www.torrancerestoration.com/bbs/dpj-129048-1.html