ESD-5 综合设计实验箱使用说明（07新） - 图文

综合电子设计实验箱使用说明（07）

目 录

1．《ESD-5 综合电子设计实验箱》介绍

1．1 《ESD-5 综合电子设计实验箱》简介

1．2 综合电子设计与实践课程与《ESD-5 综合电子设计实验箱》 1．3 《ESD-5 综合电子设计实验箱》组成部分介绍

2．使用说明

2．1 安装程序软件 2．2 运行演示例程

3．推荐用于教学设计实践的几个课题 4．使用注意事项（必读） 5．课题设计例题介绍

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1．《ESD-5 综合电子设计实验箱》简介

由东南大学电类专业教师研制，作为《综合电子设计与实践》课程或同类课程的教学设备，提供学生进行电子课题设计的平台。综合性体现在综合多门类电子技术：模电、 数电、微机、通讯接口、数采、显示等；综合多门系统理论知识：信号与系统、DSP、自动控制原理、接口通讯、电子仪器等。可用于： * 《综合电子设计与实践》课程的教学设备

* 大学生电子设计竞赛培训

* 学生科技创新实践活动电类课题 * 毕业设计中电类课题 * 研究生课题方案评估

这是一个利用率很高的设计平台，兼有多种仪器功能的 “移动实验室”。适用于电路系统专业，微机应用专业，数字信号处理专业，自动控制专业，电子仪器等专业.。配套教材：《综合电子设计与实践》，东南大学出版社出版

特点: * 涵盖了模电,数电,微机,模拟和数字可编程,显示器等多个电子技术应用方面. * 单片机可在系统编程(isp),无需仿真器和编程器(烧录器)即可进行软件开发. * 本设计箱自带电源,

* 可产生函数波形,任意波形,掃频信号(DDS方式)

* 可用于数据采集和波形显示(低频数字存储示波器功能),提供虚拟示波器软

件,(可不需要配示波器).

将设计箱发给学生，利用课余时间在宿舍或普通教室进行设计工作,无需占用实验室,不需要另配其他仪器,即可进行多种电类课题的设计工作,实现开放式的移动实验环境.

为了方便教学，东南大学结合多年来的教学经验，推荐在本实验箱上进行以下几类课题设计与实践：

几个单项练习

通过51 单片机向LED 数码管上写数字和字符 通过单片机向LCD 点阵式液晶屏上画点

数字电压表：电压 A/D 转换,并在 LED 上显示电压值 与 PC 机进行RS232 接口通讯练习 I2C 总线编程练习

在 FPGA 上编制键盘扫描控制电路 液晶屏图形文字曲线显示。

综合电子课题设计及部分设计示例 DDS（直接数字合成）（可用于“信号与线性系统”课程演示网络特性测试的扫频源） 单片机系统设计与实践

数据采集和数字信号分析处理 自动控制系统 智能电子仪器的设计与实验

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1．2 综合电子设计与实践课程与《ESD-5 综合电子设计实验箱》

综合电子课程设计实验箱是多用途设备，用途之一是作为《综合电子设计与实践》课程的教学设备。配套教材为《综合电子设计与实践》，由东南大学出版社出版。建议课时为48，其中，16课时为理论授课，选择教材中的部分内容讲授，其余32课时由学生进行设计与实践。大学生学完电类基础课程后，通过《电子综合设计与实践》课程，将所学知识综合运用，进行几项电子工程课题的设计。在本实验箱平台上，可以进行模电，数电，EDA, 单片机系统，LED和LCD显示，A/D, D/A以及总线和接口等课题的设计与实践。适用于 电路系统专业，微机应用专业，数字信号处理专业，自动控制专业，电子仪器专业等使用。“设计”，不同于实验，设计是将已学知识的综合运用，在本设计平台上，不仅可以进行多种类型的工程项目设计，而且，每项设计应该可以尝试多种方案，以利于发挥学生的创造性。同一个课题，在《ESD-5综合电子设计实验箱》上，可以设计出多种实现方案。东南大学提供了一些典型课题的部分设计方案和程序例，供教师学生参考。

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实验箱的实物照片：

以下为配置了320*240液晶屏的设计箱。（可选配128*64屏）

综合课程设计实验箱（配用320x240 LCD屏）

下图是在设计箱上设计出的数字存储示波器（DSO），频谱分析(FFT)，扫频仪以及各种信号发生器等功能。

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教材：东南大学电类专业部分教师合作编著，东南大学出版社出版，华东地

区获奖教材。

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1．3 《ESD-5 综合电子设计实验箱》组成部分介绍

备 LCD 件 320 x 240 背光 区 电压 （或128 × 64） 点阵LCD屏 LCD对比度调节 LCD 背光开关 FPGA S6 +5V电源 LED6 LED5 LED4 LED3 LED2 LED1 MCU 232 74164 74164 74164 74164 74164 74164 232 插座 P10(SCL),P11(SDA) Vref S5 P0,P2,ALE,WR, J1 P1 RD,INT0 FPGA FPGA_Lattice ALTERA J2 P2 cal ispPAC20 CS4 FLEX 下载插座 J3 P3 EPF 10K10 J4 P4 J54 324 DAC 0832 D[7..0] AD[12..0] CS3,OE,WE FPGA －5V KEY[7..0] RAM 6264 GCLK In1 J65单端 In1幅度 In2 J74 差分 单／双极性 ADC0804 PAC20_MCU_I2C MCU 键盘阵列 下载插座89S52 下载插座 MCU扩展插座 reset 图1，电路板布局图

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备用跳线帽 LCD 对比度调节 液晶屏电源开关 JP6 编程和工作时, 都拨向下方 RS232选择,跳线向S5, 跳线向上,输出单极性波形 向下,输出双极性波形 下,与MCU通讯 向上,与 FPGA通讯 PAC20编程时, JP4拨向下, 工作时,拨向 “ON” FPGA 外接 全局时钟 A/D 单端/差分 方式选择 单端信号(JP6)输入幅度调节 +正向 单极性 信号输入,JP1 MCU的ALE(用作FPGA的CLK) 信号检测点

拨向下 双极性信号输入,拨向 “ON”

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电路板上的主要的芯片有：

一，可在系统编程的89S52单片机系统 通过在系统编程(isp)插座对CPU进行编程，无需仿真器和编程器,即可进行程序开发. 与89S52管脚对应的40芯插座，以便于扩展外围电路。 二，10K10可编程逻辑器件模块 与单片机，键盘，RAM, ispPAC20 相联结。 可以利用89S52的ALE作为CLK，亦可通过板右方的CLK插座，选择外接CLK。 三，RAM6264 6264为8KByte静态RAM，13根地址线，8根双向数据线，有3根控制信号线连至

10K10，分别为低电平有效的WE、OE和高电平有效的CS3。 四，ispPAC20可编程模拟芯片模块 内部资源有可程控的放大器，低通滤波器，模拟量比较器，DAC等。 通过局部总线与FPGA，RAM相联。

该芯片有8个输入和8个输出，通过两个4选1输入跳线插座和两个4选1输出跳线插座分别与J1~J4耳机插座相联，每次可以实现两个模拟量的输入和输出。 五，键盘模块

键盘模块由4行4列共8根线驱动，8根线都接了上拉电阻，再连入10K10。 六，数码管显示模块

6位数码管由6个74164驱动, 6个74164（串入并出移位寄存器）由右至左串联，即最右边的寄存器的Q8输出送到左边一个寄存器的输入端。MCU的P10为时钟信号，连到所有6个74164的CLK, 构成同步计数器，MCU的P11为数据信号，连至最右边的74164的串行数据输入（第1、2管脚）。每次时钟信号的上升沿，使6个74164里的数据一起左移1位。

七，128×64或320×240点阵图形LCD显示屏 与89S52总线相联。 板上带有对比度调节电位器和背光开关。 八，DAC

由DAC0832和324运放构成，可以通过跳线，选择对89S51总线上的数据和对10K10以及RAM内的数据进行DAC。 九，ADC

由ADC0804组成，可以通过拨动开关，选择对来自J6的单端信号或对来自J6,J7的差分信号进行ADC。 十，232通讯接口 通讯信号由拨动开关选择来自89S52或10K10。由MAX232芯片实现232接口功能。 十一，I 2 C总线，将24C01 E2PROM连在98S52 CPU上。

十二，7660S芯片，输入 ＋5V，产生－5V 输出。供需要双电源的芯片使用。 十三，下载插座 三个下载插座，分别用于10K10，ispPAC20和AT89S52的编程。 十四，跳线和选择开关 跳线插座9个，用于选择信号通路。3个拨动开关用于选择工作状态。 十五，附件 ５Ｖ 开关电源。

可以提供1A 的电流。板上有 —5V 产生电路，可以提供200mA电流，用于对运放±５Ｖ供电。

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FPGA 10K10 芯片与电路中其他芯片的连接关系如表1。在设计FPGA电路时，需指定各电路的引出管脚（绑定），参考该表进行。该表同时表明了其他各电路芯片管脚之间的连接关系．供编程时使用．

表 1 10K10芯片与其他器件的连线表

ADC0804 D0_(18) D1_(17) D2_(16) D3_(15) D4_(14) D5_(13) D5_(12) D7_(11) WR_(3) RD_(2) /CS_(1) INTR_(5) DAC0832 DI0--DI7 WR1,2_2,18 24C01 (I2C) SCL_(5) SDA_(6) 74164 (LED) U7_2(DATA) U7_8(CLK) 89S52 P00_(39) P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07_(32) P20_(21) P21 P22 P23 P24 P25 P26 P27_(28) ALE_(30) WR_(16) RD_(17) INT0_(12) RXD_(10) TXD_(11) P17_(8) INT1_(13) P00--P07 P16_(7) P34 T0_(14) P35 T1_(15) P11(SDA) P10(SCL) 10K10 73 78 79 80 81 83 3 5 16 11 10 9 8 7 2 84 19 44 42 17 71 72 18 RAM6264 A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 OE_(22) WE_(27) CS1_(20) 10K10 47 39 38 37 36 35 30 29 28 27 21 22 6 58 54 53 52 51 50 49 48 23 24 25 10K10 72 71 KEY KEY0 KEY1 KEY2 KEY3 KEY4 KEY5 KEY6 KEY7 ispPAC20 CS4 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 RS232* TXD1_(11) RXD1_(12) TXD2_(10) RXD2_(9) 10K10 67 66 65 64 62 61 60 59 10K10 69 58 54 53 52 51 50 49 48 89S52 P30_(10) P31_(11) *：:RS232的数据线,可以通过跳线选择接到 89S52或10K10

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在本设计箱可以配用两种点阵LCD屏，一种为128x64点阵LCD屏（小屏），一种为 320x240点阵LCD屏（大屏）。

液晶屏与MCU(89S52) 之间的连接如表2和表3：

表2 128x64屏采用的控制器芯片为HD61202，屏的20个脚与51单片机的连接 屏脚号20 19 18 17 16 15 14 7 6 5 4 3 2 1 ８９Ｓ５２ 管脚 表3 采用WG 320240B LCD屏时（华凌公司产品），与51单片机的连接： 屏脚号 1 2 3 4 5 6 7 …… 14 15 16 17 18 19 20 ８９Ｓ５２ 管脚 （）屏脚名背光电压。。。。。。 VOVCC +5V VEERST CS2 CS1 D7 D0 E (R/W D/I (GND GND GND 负压输出使能（读写）数据指令对比度调节 /) / P15 P14 P13 P0.7 …… P0.0 P12 ) P3.7 P3.6 屏脚名 NC NC +5V NC Vcc VoA0 P37 WR RD DB0 DB7 CS RES Vee对比度调节负压输出 …… P36 P12 P0.0 P0.7 P13 对上述屏进行编程时，请参考HD61202（用于128*64点阵的屏）或1330或1335 控制芯片（用于320*240点阵的屏），芯片和该屏的使用说明进行编程。

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2 使用说明

2．1，安装程序软件

设计实验箱上的大部分电路器件，需要通过编程来实现需要的功能。本

设计箱上的可编程器件，全都是可以在系统编程的，无需另外的编程设备。 在计算机上设计微处理器软件程序和可编程器件的电路功能，通过计算机的并口电缆，下载到设计箱的可编程芯片中。

需要在您的计算机上安装以下几个软件：

1， 用于MCU(89S52)程序设计和调试软件，建议使用“Keil”。可以在

Keil 的网站上下载到免费试用版本。(注意,这种版本的限制,例如程序空间大小受限.)

2， 安装光盘中的 Easy 51Pro ,用于将 .HEX 文件下载到 89S52中的

软件。

3， 用于 FPGA（Altrea公司的 10K10）开发的 MaxplusII, 本设计箱

的随机附带的光盘中已提供。使用者也可以采用功能更强的 QuatusII。设计文件通过并口电缆下载到 FPGA中，因此还必须安装并口驱动程序，可以参考光盘中的安装说明进行。

4， 用于模拟可编程电路（Lattice 公司的ispPAC20）编程的软件为PAC

－Designer. 参考资料盘中的安装步骤安装。

2．2 运行演示例程

光盘中有6个功能的演示程序。请按照各个程序的使用说明进行。 演示 “LED_TEST”,用来检查 6个LED数码管. 连接并口电缆至 “MCU_Prog” 插座;

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运行 Easy- 51Pro, 打开文件: Example\\LED_TEST \\ led_test . HEX’; 擦除芯片; 写入; 成功后,数码管上出现笔划扫描显示.. 演示 “CLOKE”

操作同上,打开:Example \\ cloke \\ cloke.hex ,擦除并下载. LCD屏上出现 一个 时钟画面. 演示 DDS 信号发生器功能:

1,现对 89S52 下载 “DDS-320-func.hex”,屏上出现一个正弦波和刻度菜单画面;

2,对 ispPAC20 编程

运行 PAC-Designer, 选择 PAC20 器件,出现电路图形界面. 参考 PAC20 的说明进行编程. 两个放大器的输入选择为 DACOUT.

执行下载操作. 注意 下载时,JP4, JP6 拨码开关向下.

下载成功后,将 JP4 拨下 ON , 芯片中的 DA 处于并行输入状态,输出转换出的模拟信号波形.从 S1,S2 插座选择不同的输出. S5还可以提供选择单极性和双极性波形输出. 2,将并口电缆连到 FPGA_Prog 插座,对 FPGA 编程.

运行 MaxplusII, 打开 文件: dds-320-func \\ dds-fpga, 选择 .gdf 格式的文件 maytest.gdf ;

编译,如果出现警告提示需要将3个波形数据文件连接到3个 “phaserom” 中. 连接的过程为:

双击 phaserom 电路框图, Browse, 看到3个 “.mif” 波形数据文件,

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它们分别是正弦,三角和方波.将它们连接到 3个”phaserom1”~”phaserom3” 电路中. 再进行编译,警告消失.

执行下载操作.(有时,由于并口的驱动能力,可能要连续下载几次.) 按 K14 键,可以从 S1 上,用示波器观察到 扫频输出.

按照本功能的操作说明,对键盘进行设置频率等操作,即可从获得各种

频率和波形的信号.

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3 推荐用于教学设计实践的几个课题

几个单项练习

通过51 单片机向LED 数码管上写数字和字符 通过单片机向LCD 点阵式液晶屏上画点

数字电压表：电压 A/D 转换,并在 LED 上显示电压值 与 PC 机进行RS232 接口通讯练习 I2C 总线编程练习

在 FPGA 上编制键盘扫描控制电路 液晶屏菜单曲线和图象的编程实践 综合电子课题设计课题

单片机系统设计实践

DDS(直接数字频率合成)及扫频和调制信号 DSO(数字存储示波器)

――信号数据采集，波形显示处理

《DSP》(数字信号处理) 课程设计实验：

――信号数据采集和FFT频谱分析 《信号与线性系统》课程设计实验：

――传递函数,网络频率特性分析（稳态法扫频测试）自动控制系统

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四 使用注意事项（必读）

1， 本设计箱中

FPGA (EPF10K10), ispPAC20, AT89S52 三种芯片为可在系统编程的芯片。通过PC机的并口电缆下载已设计好的电路或程序。其可编程次数分别为10万次，1万次，1000次。FPGA (EPF10K10)在每次关机后，须重新下载。ispPAC20, AT89S52是掉电保持的。

因为89S52的编程次数只能1000次，如果发现经常下载不成功，应该考虑是否是已用满次数。这时，应该更换新的芯片。

在将PC并口电缆与设计实验箱连接之前，一定要检查PC的外壳（以及PC并口电缆的外壳）与实验箱的地电位是否等电位，如果不等， 则 必须 用一根导线将PC的外壳与实验箱的接地端相连。然后，才能将PC的并口电缆插头插入实验箱的相应插座。这样可以大大提高下载操作的可靠性。

当遇到下载经常出错,工作不稳定等现象时,可以在以下方面找原因:

----可能是某种型号的笔记本电脑并口的驱动能力差,要更换计算机。 ----电脑的工作主频太高,采用适当方法降低并口的数据传输速度.(例如另

外再开一些用户等)

----周围的电磁干扰太强.可以试一试再重复下载几次.

----有些计算机对FPGA进行初次下载,经常出现下载报告正确, 却不能正常工作的情况,此时可连续多下载几次,即可解决问题。（让并口预热） ----如果下载报告正确,但不能正常工作,可以试一试关机,然后重新下载. 2，一般情况下，下载89S52 和 FPGA程序电路的先后次序可以任意，但经

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验表明，有时须先下载89S52单片机程序，后下载 FPGA 。

5， 输入本设计实验箱的模拟信号电压大小，应该符合相应的输入插座端表

明的电压幅度限制要求。

J3, J4用于 PAC20 模拟可编程器件的输入，输入电压幅度≤＋5 V。 J6, J7 用于AD0804的输入，AD0804为＋5V单电源工作器件。当输入信号为双极性时,通过JP1拨动开关拨到 “ON” 的位置，使信号电位上移成正的单极性信号。输入信号幅度的峰峰值应该≤±10V，（印刷板上表明为 <5V,实际上,对于07年下半年的产品，可以达到 ±10V）同时用于移位的电阻网络也使信号衰减为一半，使输入的±10V电压范围的信号，转换为0－5V左右送到 AD的输入。

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5 课题设计例题介绍

5．1，LED显示

用于参数和信息显示。6个 串行移位寄存器 74164 串联，移位时钟和数据来自 89S52 的 P10, P11.

5．1．1，

例程：在LED数码管上显示“123”：

将下述程序，编译生成 “ .HEX”格式的文件，利用 Easy 51Pro下载到 89S52中，运行后显示“123”

#include

#include

sbit LED_CLK=P1^0; //LED时钟线 sbit LED_DAT=P1^1; //LED数据线

main() { char i,j,mask; for(i=0;i<3;i++){ mask=0x01; for(j=0;j<8;j++){ LED_CLK=0; LED_DAT=( (LED_FONT[i]) & mask); mask<<=1; LED_CLK=1; //上升沿移位 } } while(1);

}

const char code LED_FONT[3]={ //数字’1’,’2’,’3’的七段码字库 0x60, //1 0xDA, //2 0xF2, //3 };

在光盘中,有一个检查 LED 笔划的程序.可供对 LED编程参考. 5．1．2，

将光盘内 Example 中的例程“ LED_TEST”中的 .Hex 文件，下载到 89S52单片机中，即可看到检查 LED笔划的功能。

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5．2 51系列单片机系统设计实践

本设计实验箱包含了一个较完整的51单片机系统。其中包括：

AT89S52单片机及40脚引出插座；

通过并口电缆，在系统编程,AT98S52可以擦写编程1000次； LED数码管显示； LCD点阵图形显示；

可编程逻辑器件FPGA(10K10)； 232接口； AD； DA；

I2C器件；

以上器件，直接与 MCU 相连。 RAM6264，4x4键盘，可编程模拟器件 PAC20，则是与FPGA相连，并可以通过 FPGA 与MCU相连：

以上电路，可以构成一个比较完整的单片机系统，可以进行很多单片机系统的设计实验。

光盘中附有 “AT89S52．Pdf “

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5．3 LCD (点阵液晶屏) 图形显示实验

――波形曲线图形，二维图形，文字菜单显示的编程练习

对LCD的文字菜单，曲线和二维图形编程，可参考本实验箱提供的例程进行。 本光盘提供的设计例中,有很多功能涉及 LCD 屏上文字和图象的编程,可以作为参考.

128 x 64 屏 和 320 x 240 屏上显示菜单和图形

图9 320x240 LCD 显示屏及背光开关和对比度调节电位器

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5．4 设计DDS信号发生器

DDS的原理框图

图2 DDS原理框图

本实验箱可按多种方案实现DDS。例如，正弦表可以放在FPGA内，亦可以放在RAM内。相位累加器可以由FPGA内电路实现，亦可以由MCU软件实现。

设计方案之一：

在FPGA内实现相位累加运算

由FPGA实现键盘扫描，由MCU进行键分析和菜单信息显示控制 在FPGA内存储 sin 波形，三角波，或任意波形 用ispPAC20实现DAC,并放大和低通平滑滤波。

通过键盘，设置DDS的有关参数，如信号频率，幅度，波形等。

键盘操作过程，以及设置的参数，可以在 LED 或LCD屏上用菜单来显示。 输出的波形可以用示波器从J1,J2输出插座观察。

亦可以通过在 LCD 屏上作图，对输出的数字波形进行监视。

进行DDS课题设计时，有关的电路之间的信号连接

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5．5 信号数据采集和数字存储示波器（DSO）

信号数据采集的一般框图流程

图 7 信号数据采集框图

数字存储示波器（DSO）

将采集的数字信号，存于 MCU,FPGA,或RAM中，通过作图程序在LCD屏上作出曲线图形。

（作为示波器和频谱分析仪）

A实验箱（作为信号源）

B实验箱

由 “A设计箱” 产生的信号，送给 ”B” 箱 进行波形显示和FFT频谱分析 也可以设计成对本设计箱的产生的信号进行数据采集和显示分析。

系统板上与数据采集实验有关的电路和相互连接关系

模拟信号经PJ6(单端信号),或PJ6,PJ7(差分信号)输入,单端信号可以通过电位器衰减调节.

如果信号是双极性(±),由于AD是单电源工作,应该使 JP1 拨码开关指向 “ON”,使信号向正方向移位成单极性,输入 AD.

也可以利用 PAC20 内部的放大器和低通滤波器,以实现抗混滤波

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LCD屏 背 光开数 数 数 数 数 数 码 码 码 码 码 码 关 管 管 管 管 管 管 6 5 4 3 2 1 LCD屏对比度 74164 74164 74164 74164 74164 74164 调节电位器 P10,P11 下 J1 Lattice ALTERA 载 J2 ispPAC20 CS4 P0,P2,ALE,WR,RD FLEX 插 10K10 J3 RXD,TXD,INT0 放大,滤波 D[7..0J4 AD[12..CS3,OE,W座 模拟 KEY[7..RAM 6264 信号 下 输入 载 插 座 J6 单端 ADC J7 0804 差分 WR RD 89S52 键盘阵列

图8 与数据采集实验有关的部分电路及信号连接

说明如下：

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信号放大和抗混滤波利用ispPAC20可编程模拟电路中的电路资源实现。

模拟信号经J3或J4输入ispPac20的IN，由跳线来选择输入IN1或IN2，经过ispPac20的增益可编程放大器放大，再经过带宽可编程抗混低通滤波器滤波后，由J1或J2输出。

信号经外接电缆送入J6，供ADC进行 单端信号 的AD转换。 通过拨动开关，亦可选择对来自J6和J7的 差分信号 进行ADC。

ADC0804的读写控制，由MCU编程实现。资料光盘中附有 “ADC0801．Pdf”，其中包括ADC0804。

亦可由FPGA控制采集。采集的数据可以存储在MCU中，FPGA内部的RAM中，或存储在6264RAM中。

信号分析处理，即DSP功能，可以有51单片机软件实现，或由FPGA内设计专用的DSP电路功能完成。

通过LCD屏显示所采集的数据波形。经过MCU软件或FPGA电路进行DSP，在LCD上显示频谱等信息。

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5．6 频谱分析仪 (FFT分析)

将上述数据进行FFT变换，在LCD屏上显示频谱图形。 可根据需要，在FFT变换之前加窗函数的等功能。

冲击信号及其频谱

周期信号的波形和频谱

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5．7 设计课题之四： 控制系统

一个控制系统通常包括传感器，放大器，模拟和数字信号分析处理（积分微分环节，网络频率特性补偿等）等部分。

图9 控制系统的框图

利用ispPAC20 内部的增益可编程放大器(40dB)和可编程低通滤波器实现信号调理和抗混滤波,利用本设计箱上的A/D在MCU的控制下进行数据采集，利用MCU或FPGA进行控制系统的运算,，输出控制信号可以为开关量或经过D/A输出模拟控制量。

输入 ：

将传感器通过J3,J4,接至ispPAC20 的放大器的输入端。两路模拟输入通道,可实现对模拟量的增益控制和实现模拟运算,选择适当的放大倍数（0－40dB），经过带宽可编程的低通滤波器,用于A/D转换前的抗混滤波。

经J1,J2耳机插座输出，经信号电缆将信号送至ADC的输入插座J1,或J1,J2(差分方式，同时将拨动开关选择为差分位置)。由RD,WE信号控制ADC工作。

改善控制系统品质的网络补偿处理：

采集的数据经MCU或FPGA的运算的处理，利用本设计实验平台的软硬件资源，设计对控制系统的性能进行网络的频率特性校准，例如利用ispPAC20内部的模拟量运算功能和模拟滤波器功能，利用数字系统资源(FPGA,51单片机等)，采用数字滤波技术,进行频域数字网络校正,频域加权处理等，获得所需要的控制特性。

控制量输出：

可以通过MCU的I/O口输出开关控制量。

还可以经由DAC0832或ispPAC20内部的DAC输出模拟控制量。

控制系统各个环节过程变量的监视：

可以利用LCD屏的显示功能，来显示控制系统中的各个环节变量的变化过程，以数字或曲线的形式直观地显示，观察演示控制系统品质的改善过程。

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5．8 传递函数和频率特性测试

电路或机电系统的频率特性，是模电、信号与系统、自动控制等课程的重要概念。

利用冲击信号进行动态测试的方法如图10(a), 利用扫频测量技术进行稳态测试的方法如图10（b）：

图10（a）频率特性的冲击响应测试法

图10（b） 频率特性的扫频测试法

频率特性

上述的冲击信号和扫频信号，都可以在设计箱上，通过DDS方法得到，利用设计箱上的AD完成数据采集，利用单片机或FPGA实现FFT变换，在 LCD 液晶屏上画出频率特性曲线。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/w4mr.html