dxp课程设计报告简易电子钟设计

1、电子线路电子线路 cad课程设计课程设计 简易电子钟设计 姓名xxx 院系 班级电气工程及其自动化 1081 班 学号 指导教师 时间年月日 目目 录录 摘要 i introduction.ii 1引言引言.1 1.1课题的背景、目的课题的背景、目的.1 1.2课题设计环境课题设计环境.1 2 2电子钟的组成部分与设计电子钟的组成部分与设计.1 2.12.1 计时计时/ /校准控制电路校准控制电路.2 2.22.2 计时电路计时电路.3 2.3显示电路显示电路.3 3 3原理图设计原理图设计.4 3.13.1 放置与连接元器件放置与连接元器件.5 3.23.2 检验原理图检验原理图.5 4 4

2、绘制电路板（绘制电路板（pcbpcb 图设计）图设计）.5 4.14.1 pcbpcb 图的导入图的导入.6 4.24.2 设计设计 pcbpcb 图图.6 4.34.3 检验检验 pcbpcb 图图.7 鸣 谢.8 参考文献.9 附 录 1.10 附 录 2.11 附 录 3.12 摘要 本文介绍了基于 dxp 软件的简易电子钟的设计，详细讨论了软件上实现的过程，重点 在原理图的设计与 pcb 图的设计，然后，对 dxp 这个软件的各个功能进行演绎。 加入世贸组织以后，中国会面临激烈的竞争。这种竞争将是一场科技实力、管理水平 和人才素质的较量，风险和机遇共存。而 cad 软件作为一个电子电路

3、制作的辅助软件， 作为学电气工程的我们是不可缺少的一项技术。 这是用 74 系列芯片设计简易电子钟。我通过查阅数字电子技术和在网上搜索相关 的资料，在 dxp 软件实现该原理图。在这次设计里，将会把设计的具体过程意义陈述 了出来。 本文的研究内容包括:电子钟的背景，电子钟的电路组成，原理图的设计，pcb 图的生 成。 关键词： 电子钟；原理图；dxp；设计 introduction this paper introduces the dxp software based on the simple electric clock, the design of software are discu

4、ssed in detail on realizing process, the key is in schematic diagram of the design and pcb graph design, then, dxp this software for various functions were deduced. after joining the wto, china will face fierce competition. this competition will be a scientific and technological strength, the manage

5、ment level and the quality of talent contest, risks and opportunities exist side by side. and cad software as an electronic circuit make auxiliary software, as we learn the electrical engineering is one of the indispensable technology. this is used to 74 series chip design simple electric clock. i t

6、hrough consulting the digital electronic technology and on the internet search related material, in dxp software to realize the principle diagram. in this design, will put the specific design process meaning statements out. this study include: electric clock background, electric clock circuit compos

7、ed, schematic diagram of the design, pcb chart formation. keywords: electric clock; principle diagram; dxp; design 简易电子钟设计 1引言引言 随着电子技术的发展，现场可编程门阵列 fpga 和复杂可编程逻辑器件 cpld 的出 现，使得电子系统的设计者利用与器件相应的电子 cad 软件，在实验室里就可以设计 自己的专用集成电路 asic 器件。这种可编程 asic 不仅使设计的产品达到小型化、集 成化和高可靠性，而且器件具有用户可编程特性，大大缩短了设计周期，减少了设计 费用，降

8、低了设计风险。目前数字系统的设计可以直接面向用户需求，根据系统的行 为和功能要求，自上至下地逐层完成相应的描述、综合、优化、仿真与验证，直到生 成器件，实现电子设计自动化。其中电子线路 cad 的关键技术之一就是可以用 dxp 来 描述电子电路。 1.1 课题的背景、目的课题的背景、目的 二十一世纪是信息化高速发展的世纪，产业的信息化离不开硬件芯片的支持。芯 片技术的进步是推动全球信息化的动力。因此在二十一世纪掌握芯片技术是十分有必 要的。本次课题是用 dxp 设计简易电子钟，这次课题旨在通过自己对该软件的熟悉功 能来对一些芯片进行设计并组合成完整的电路图，这样既能让我们巩固以前所学的 dxp

9、 的基础知识，同时也提高动手实践的能力，还有为将来进行更大规模更复杂的开发积 累经验。 1.2 课题设计环境课题设计环境 本次课题设计方要用到开发环境是 altium 公司开发的、功能强大的电子电路设计 软件 protel dxp。altium 公司原名是 protel technology 公司，并推出过 protel for dos、protel 99、protel 99se 等版本。 protel dxp 主要主要用于电子电路设计与仿真、印制电路板（pcb）设计及大规模 可编程逻辑器件的设计，他是第一个将所有设计工具集成于一身，完成从电路原理图 到最终印制电路板设计全过程的应用型软件。同

10、时，protel dxp 将项目管理方式、sch 图和 pcb 图的双向同步技术、多通道设计、拓扑自动布线、电路仿真等技术进行了完 美的结合，成为当今最为流行的电路设计制版软件。 2 2电子钟的组成部分与设计电子钟的组成部分与设计 根据设计要求，首先将电子钟划分为计时电路、显示电路和计时/校准控制电路三 个顶级模块。进一步细化，又可以将计时电路划分为秒计数器、分计数器和时计数器 三个下一级模块；将显示电路划分为秒显示、分显示和时显示三个下一级模块，如图 2 所示。 图 2 简易电子钟电路模块的划分 2.12.1 计时计时/ /校准控制电路校准控制电路 在计时/校准控制电路中，用开关 sw 控制

11、 工作状态，如图 2.1 所示。当 sw 断开时，为计时 状态。这时秒计数器对 clk0输入的频率为 1hz 的脉冲进行累加计数；分计数器对秒计数器的 进位输出脉冲作累加计数；时计数器对分计数 器的进位输出脉冲作累加计数。显示电路随时 显示计数器的状态。 当开关 sw 合上以后，计数器全部停止计 数。这时可以用 an1、an2、an3这三个校准按 钮分别控制对秒、分、时计数器的校准。如 果按下秒校准按钮 an1，则 clk0的脉冲经过 门 g3、g1使秒计数器以 1hz 的频率计数，计 为所需要的数字时松开按钮，即可完成校准。 an2和 an3的作用与 an1类同。 图 2.1 计时/校准控制

12、电路 2.22.2 计时电路计时电路 计时电路是由两个 74ls160 同步十进制计 数器组成，如图 2.2 所示。这两个计数器 构成一百进制。 当计时/校准控制电路进来一个时钟 clk1 时，秒计数器的个位 74ls160 计数器开始 工作计数，而个位计数器的进位就当做十 位 74ls160 计数器的时钟继续工作；秒计 数器的进位输出回到计时/校准控制电路 后，作为分计数器的时钟 clk2，让分计数 器工作。时计数器的工作原理和秒、分计 数器相同。 图 2.2 计时电路 2.3 显示电路显示电路 显示电路由六个 74ls49 译码器和 六个七段数码显示器组成，如图 2.3 所 示。译码器把每

13、个 74ls160 计数器的 四位输出译成八位输出在七段数码显 示器显示出来，如表 2.1 所示。 图 2.3 显示电路 表 2.1 七段显示译码器的真值表 3 3 原理图设计原理图设计 通过以上电路分析，使用 dxp 画出电路原理图，如图 3 所示。 图 3 电路原理图 3.13.1 放置与连接元器件放置与连接元器件 根据电子钟电路图放置各个元器件。如果元器件库没有该元器件，那么就要在 integrated library 里编辑元器件；放好元器件后，就要根据自己的意愿调整元器件 的位置并设置各个元器件的属性和引脚；接着就连接导线、放置电源和接地。 3.23.2 检验原理图检验原理图 先把电

14、路原理图进行保存， 如图 3.2.1 所示。 图 3.2.1 电路图的保存 再通过 projectcompile document 检验电路图是否出错；如果没有出错，用 designnetlist for projectprotel就生成网络报表，如图 3.2.2 所示。 图 3.2.2 网络报表 4 4 绘制电路板（绘制电路板（pcbpcb 图设计）图设计） 弄好了原理图，就开始绘制电路板，即设计 pcb 图。电路板要从原理图导入，再 进行各种设置才能完整。 4.14.1 pcbpcb 图的导入图的导入 先新建一个 pcb. pcbdoc 文件，在该文件上的 keep-out layer 层

15、面画电气边框图， 并保存。在 pcb 编辑器中执行“designimport changes fromz80(board).prjpcb” 命令；在单击 validata changesexecute changes 按钮，就能加载到 pcb 文件中。 4.24.2 设计设计 pcbpcb 图图 加载到 pcb 文件后，就要布局元器件。布局有 2 种：自动布局和手动布局。自动 布局时，执行“toolsauto placement”命令，设置一些参数就可；而手动布局就要 把各个元器件在电气边框里放置好。 接着，就是布线。布线也有 2 种，手工调整布线和自动布线。手工调整布线就是 把每一条线布置好

16、，这要求很高，而且要注意是否使用双层板；而自动布线就要先单 击“routing rules”按钮，设计一些参数，再执行“auto route”命令，单击 “route all”即可。 最后在 pcb 文件上生成 pcb 图，如图 4.2 所示。 图 4.2 pcb 图 4.34.3 检验检验 pcbpcb 图图 先执行“reportsnetlist status”命令生成网络长度报表，如图 4.3.1 所示。 图 4.3.1 网络长度报表 再执行“toolsdesign rule check”命令，即可检测 pcb 图，如图 4.3.2 所示。 图 4.3.2 检测结果 参考文献 （宋体小四号，1.25 倍行距） （参考文献用“” ， “”括起） 【1】阎石.数字电子技术基本教程m.北京:清华大学出版社，2007.8 【2】简易电子钟课程设计m