由于系統(tǒng)完成的任務(wù)不同,設(shè)計(jì)的數(shù)字電路系統(tǒng)規(guī)模有大有小,電路的結(jié)構(gòu)也有繁有簡(jiǎn)。無(wú)論系統(tǒng)規(guī)模的大小,其設(shè)計(jì)步驟是大體一致的,圖1所示是數(shù)字電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般程序。
(1)分析設(shè)計(jì)要求,明確性能指標(biāo)
具體設(shè)計(jì)之前,必須仔細(xì)分析系統(tǒng)的要求、性能指標(biāo)及應(yīng)用環(huán)境等。分清楚要設(shè)計(jì)的電路屬于何種類(lèi)型,輸入信號(hào)如何獲得,輸出執(zhí)行裝置是什么,工作的電壓、電流參數(shù)是多少,主要性能指標(biāo)如何等等。然后查找相關(guān)的各種資料,廣開(kāi)思路,構(gòu)思出各種總體方案,繪制結(jié)構(gòu)框圖。
(2)確定總體方案
對(duì)各種方案進(jìn)行比較,以電路的先進(jìn)性、結(jié)構(gòu)的繁簡(jiǎn)、成本的高低及制作的難易等方面作綜合比較,并考慮各種元器件的來(lái)源,最后確定一種可行的方案。
圖1 數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般流程
(3)設(shè)計(jì)各子系統(tǒng)
將總體方案化整為零,分成若干個(gè)子系統(tǒng)或單元電路,然后逐個(gè)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
每一個(gè)子系統(tǒng)一般均能歸結(jié)為組合電路與時(shí)序電路兩大類(lèi)。在設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)盡可能選用合適的現(xiàn)成電路,芯片的選用應(yīng)優(yōu)先使用中、大規(guī)模
集成電路,這樣做不僅能簡(jiǎn)化設(shè)計(jì),而且有利于提高系統(tǒng)的可靠性。若需選用小規(guī)模電路,則先分清設(shè)計(jì)的電路是屬于組合電路還是時(shí)序電路,然后按不同的方法分別作具體設(shè)計(jì)。
(4)設(shè)計(jì)控制電路
控制電路的功能諸如系統(tǒng)清零、復(fù)位、安排各子系統(tǒng)的時(shí)序先后及啟動(dòng)停止等,在整個(gè)系統(tǒng)中起核心和控制作用。設(shè)計(jì)時(shí)最好畫(huà)出時(shí)序圖,根據(jù)控制電路的任務(wù)和時(shí)序關(guān)系反復(fù)構(gòu)思電路,選用合適的器件,使其達(dá)到功能要求。
(5)組成系統(tǒng)
各部分子系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后,要繪制總系統(tǒng)原理圖。在一定幅面的圖紙上合理布局,通常是按信號(hào)的流向,采用左進(jìn)右出的規(guī)律擺布各部分電路,并標(biāo)出必要的說(shuō)明。
(6)安裝調(diào)試,反復(fù)修改,直至完善。
(7)總結(jié)設(shè)計(jì)報(bào)告。
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