顺序脉冲和序列脉冲发生器
实验六顺序脉冲和序列脉冲发生器
实验目的
1、进一步熟悉计数器的应用；
2、掌握顺序脉冲发生器和序列脉冲发生器电路的原理，学会自行设计和使用脉冲发生器电路。
实验原理
顺序脉冲发生器是给出一组在时间上有先后顺序的脉冲，再用这组脉冲形成所需要的各种控制信号，一般由计数器和译码器两部分电路组成。
实验原理
序列脉冲发生器指产生序列信号（一组特定的串行数字信号）的逻辑电路。
实验内容
1、用计数器和译码器实现顺序脉冲发生器；设计序列信号00101100
2、用计数器和数据选择器实现指定的序列信号发生器。（单脉冲观察；特别是用示波器双通道观察）
SPWM脉冲发生器-方波变正弦波
摘要 本系统是一个SPWＭ脉冲发生器。整个系统是以单片机AT89c51为核心，通过编程产生低频波信号，再通过LM358放大电路和滤波电路将波形信号进行处理，最后由示波器显示波形，而波形频率可以通过按键来改变，并且将波形的模式和修改的频率通过LCD12864显示，以便了解当前波形模式和所修改后的频率。经试验测试，系统满足设计的基本要求，而且系统的电路结构简单，优越性强。 关键字：SPWＭ脉冲发生器单片机AT89c51波形信号LM358放大电路滤波电路 Abstract This system is a SPWM pulse generator. The whole system is chip-computer AT89c51, through the programming produce low-frequency waveform signal, again through the amplifier circuit LM358 and filter circuit will waveform signal processing, the last oscilloscope display, but by the frequency changes through the button to revise the present wave frequency, and between the mode and modification of the wave frequency through the LCD12864 shows, in order to understand the revised model and frequency waveforms. After the test, this system meet the design requirement, system structure is simple, the circuit strong superiority. Key word: SPWM pulse generator single-chip microcomputer AT89c51 waveform signal LM358 amplifier circuit filter circuit
时序逻辑电路51时序逻辑电路的基本概念1时序逻辑电路教学内容
时序逻辑电路51时序逻辑电路的基本概念1时序逻辑电路
第5章时序逻辑电路 5.1 时序逻辑电路的基本概念 1.时序逻辑电路的结构及特点 时序逻辑电路在任何时刻的输出状态不仅取决于当时的输入信号，还与电路的原状态有关，触发器就是最简单的时序逻辑电路，时序逻辑电路中必须含有存储电路。时序电路的基本结构如图5.1 所示，它由组合电路和存储电路两部分组成。 图5.1 时序逻辑电路框图 时序逻辑电路具有以下特点： （1）时序逻辑电路通常包含组合电路和存储电路两个组成部分，而存储电路要记忆给定时刻前的输入输出信号，是必不可少的。 （2）时序逻辑电路中存在反馈，存储电路的输出状态必须反馈到组合电路的输入端，与输入信号一起，共同决定组合逻辑电路的输出。 2.时序逻辑电路的分类 （1）按时钟输入方式 时序电路按照时钟输入方式分为同步时序电路和异步时序电路两大类。同步时序电路中，各触发器受同一时钟控制，其状态转换与所加的时钟脉冲信号
都是同步的；异步时序电路中，各触发器的时钟不同，电路状态的转换有先有后。同步时序电路较复杂，其速度高于异步时序电路。 （2）按输出信号的特点 根据输出信号的特点可将时序电路分为米里（Mealy）型和摩尔（Moore）型两类。米里型电路的外部输出Z既与触发器的状态Q n有关，又与外部输入X 有关。而摩尔型电路的外部输出Z仅与触发器的状态Q n有关，而与外部输入X 无关。 （3）按逻辑功能 时序逻辑电路按逻辑功能可划分为寄存器、锁存器、移位寄存器、计数器和节拍发生器等。 3.时序逻辑电路的逻辑功能描述方法 描述一个时序电路的逻辑功能可以采用逻辑方程组（驱动方程、输出方程、状态方程）、状态表、状态图、时序图等方法。这些方法可以相互转换，而且都是分析和设计时序电路的基本工具。 5.2 时序逻辑电路的分析方法和设计方法 1.时序逻辑电路的分析步骤 （1）首先确定是同步还是异步。若是异步，须写出各触发器的时钟方程。（2）写驱动方程。 （3）写状态方程（或次态方程）。 （4）写输出方程。若电路由外部输出，要写出这些输出的逻辑表达式，即输出方程。
产生脉冲的程序的PLC程序梯形图
产生脉冲的程序的PLC程序梯形图 （1）周期可调的脉冲信号发生器 如图5-6所示采用定时器TO产生一个周期可调节的连续脉冲。当 X0常开触点闭合后，第一次扫描到 TO常闭触点时，它是闭合的，于是 TO线圈得电，经过1s的延时，TO常闭触点断开。TO常闭触点断开后的下一个扫描周期中，当扫描到TO常闭触点时，因它已断开，使 TO线圈失电，TO常闭触点又随之恢复闭合。这样，在下一个扫描周期扫描到TO常闭触点时，又使TO线圈得电，重复以上动作，TO的常开触点连续闭合、断开，就产生了脉宽为一个扫描周期、脉冲周期为 1s的连续脉冲。改变TO的设定值，就可改变脉冲周期。 @5-6 图5-6周期可调的脉冲信号发生器 a）梯形图b）时序图 （2）占空比可调的脉冲信号发生器 如图5-7所示为采用两个定时器产生连续脉冲信号，脉冲周期为5秒，占空比为3： 2 （接通时间：断开时间）。接通时间3s，由定时器T1设定，断开时间为2s，由定时器TO设定，用丫0作为连续脉冲输出端。
图5-7占空比可调的脉冲信号发生器 a)梯形图b)时序图 (3) 顺序脉冲发生器 如图5-8a 所示为用三个定时器产生一组顺序脉冲的梯形图程序，顺序脉冲波形如图 5-8b 所示。当X4接 通，T40开始延时，同时丫31通电，定时10s 时间到，T40常闭触点断开，丫31断电。T40常开触点闭合，T41 开始延时，同时Y32通电，当T41定时15s 时间到，Y32断电。T41常开触点闭合，T42开始延时.同时Y33通 电，T42定时20s 时间到，丫33断电。如果X4仍接通，重新开始产生顺序脉冲，直至 X4断开。当X4断开时， 所有的定时器全部断电，定时器触点复位，输出 丫31、Y32及丫33全部断电。 X4 T42 T —— K1QC 屈 T40 T —― T40 T --------- m K190 WO T41 T _p T41 十、 T ------ 河南师范大学设计性实验报告 学期：2014-2015学年第 1 学期 m序列发生器设计实现_实验 实验小组成员： 班级：2013级网络工程班 学院：计算机与信息工程学院 填表日期： 2014年 11月 29 日 实验项目简介： 1 问题描述 通常产生伪随机序列的数字电路为一反馈移位寄存器。根据其构成结构，它又分为线性反馈移位寄存器和非线性反馈移位寄存器两类，由线性反馈移位寄存器产生的周期最长的二进制数字序列称为最大长度线性反馈移位寄存器序列，简称m序列。 2.实验原理： 此实验是用4位移位寄存器实现可控乘/除法2到8步长为2n电路通过分析不难看出本次实验的乘除法运算中一个只出现三个数字2、4、8写成二进制为0010、0100、1000可以发现每一次乘法都只是将1向左移一个位每一次除法则是向右移一位，那么就可以使用74194双向移位寄存器。首先要了解4位移位寄存器。工作原理：74194是一个4位双向移位寄存器。它具有左移、右移、并行输入数据、保持以及清除等五种功能： 当~R=1MA MB=00 MA MB=01 MA MB=10 MA MB=11 3．一个完整的系统应具有以下功能： 1）控制信号的移动方向，通过改变S1S0的编码状态，使移位器左移、右移、保持等。 2）可以得到m序列的周期,通过观察示波器中CLK与Sl或者Sr的波形，可以得出m序列的周期。 4.实验目的： 1、掌握M序列信号产生的基本方法 2、利用EWB产生M序列信号，设计电路做成M序列信号发 5.实验条件：学院提供公共机房，1台/学生微型计算机。 实验总结： 1.在实验的过程中，小组成员积极准备。通过实验加深了对74194芯片性能的 了解，提高了各个成员的动手能力。 2.但是由于知识掌握不够全面准确的原因，实验过程中多次出现问题，小组成 员积极思考，最终解决了问题。 3.在观察m序列周期的过程中，出现了周期同预期不符合的情况，最终发现 是输入脉冲时出现了问题。 第5章时序逻辑电路 5.1 时序逻辑电路的基本概念 1.时序逻辑电路的结构及特点 时序逻辑电路在任何时刻的输出状态不仅取决于当时的输入信号，还与电路的原状态有关，触发器就是最简单的时序逻辑电路，时序逻辑电路中必须含有存储电路。时序电路的基本结构如图 5.1 所示，它由组合电路和存储电路两部分组成。 图5.1 时序逻辑电路框图 时序逻辑电路具有以下特点： （1）时序逻辑电路通常包含组合电路和存储电路两个组成部分，而存储电路要记忆给定时刻前的输入输出信号，是必不可少的。 （2）时序逻辑电路中存在反馈，存储电路的输出状态必须反馈到组合电路的输入端，与输入信号一起，共同决定组合逻辑电路的输出。 2.时序逻辑电路的分类 （1）按时钟输入方式 时序电路按照时钟输入方式分为同步时序电路和异步时序电路两大类。同步时序电路中，各触发器受同一时钟控制，其状态转换与所加的时钟脉冲信号都是同步的；异步时序电路中，各触发器的时钟不同，电路状态的转换有先有后。同步时序电路较复杂，其速度高于异步时序电路。 （2）按输出信号的特点 根据输出信号的特点可将时序电路分为米里（Mealy）型和摩尔（Moore）型两类。米里型电路的外部输出Z既与触发器的状态Q n有关，又与外部输入X有 关。而摩尔型电路的外部输出Z仅与触发器的状态Q n有关，而与外部输入X无关。 （3）按逻辑功能 时序逻辑电路按逻辑功能可划分为寄存器、锁存器、移位寄存器、计数器和节拍发生器等。 3.时序逻辑电路的逻辑功能描述方法 描述一个时序电路的逻辑功能可以采用逻辑方程组（驱动方程、输出方程、状态方程）、状态表、状态图、时序图等方法。这些方法可以相互转换，而且都是分析和设计时序电路的基本工具。 5.2 时序逻辑电路的分析方法和设计方法 1.时序逻辑电路的分析步骤 （1）首先确定是同步还是异步。若是异步，须写出各触发器的时钟方程。（2）写驱动方程。 （3）写状态方程（或次态方程）。 （4）写输出方程。若电路由外部输出，要写出这些输出的逻辑表达式，即输出方程。 （5）列状态表 （6）画状态图和时序图。 （7）检查电路能否自启动并说明其逻辑功能。 5.2.1 同步时序逻辑电路的设计方法 1.同步时序逻辑电路的设计步骤 设计同步时序电路的一般过程如图5.10所示。 图5.10 同步时序电路的设计过程 电子创新设计论文 题目：四相顺序脉冲发生器设计制作 班级： D09电气自动化一班 姓名：姜伟华李烨华 学号： 0903210118 0903210119 指导教师：于强赵波 2010年11月 摘要 本系统采用自动脉冲发生技术，控制过程是利用74ls系列中的00.160.90.138.139及对应集成块座构成的系统。通过与非门控制信号输出。由于使用了自动脉冲发生技术，该系统具有可靠性好，精度高等优点。 关键字：顺序脉冲时钟脉冲触发器计数器 Abstract The system adopts the automatic pulse generating technology, control process is to use the 74ls series 00.160.90.138.139 and corresponding system consisting of integrated blocks seat. Through and sr control signal output. By using automatic pulse generating technology, the system has good reliability, high precision of advantages. Key word: order pulse clock pulse flip-flop counter 目录 一、引言....................................... 错误！未定义书签。 二、设计要求 (6) 三、系统设计与理论分析 (7) 3.1电源模块 (7) 3.2计数器模块 (8) 3.3转换电路模块 (9) 3.4延时模块 (9) 3.5发光二极管模块 (10) 四、主要硬件流程图 (11) 五、结论 (13) 六、总结体会 (14) 七、附主要程序清单 (15) 十、【参考文献】 (16) 附件原理图 脉冲序列发生器设计 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】 摘要脉冲序列检测器广泛应用于现代数字通信系统中,随着通信技术的发展，对多路脉冲序列信号检测要求越来越高。现代通信系统的发展方向是功能更强、体积更小、速度更快、功耗更低,大规模可编程逻辑器件FPGA器件的集成度高、工作速度快、编程方便、价格较低，易于实现设备的可编程设计，这些优势正好满足通信系统的这些要求。随着器件复杂程度的提高,电路逻辑图变得过于复杂,不便于设计。VHDL(VHSIC Hardware Description Language)是随着可编程逻辑器件的发展而发展起来的一种硬件描述语言。VHDL具有极强的描述能力,能支持系统行为级、寄存器输级和门级三个不同层次的设计,实现了逻辑设计师多年来梦寐以求的“硬件设计软件化”的愿望,给当今电子通信系统设计带来了革命性的变化。 本文针对传统的脉冲序列检测器方案,提出了一种基于对脉冲序列检测器设计的新方案，该方案相对于传统的设计方法更适合于现代数字通信系统,不但大大减少了周边的设备,也使系统设计更加灵活,稳定性更好,性价比更高,可以满足多种环境下的检测系统的要求。 关键词:多路数据选择器、Multisim、计数器、序列检测器 目录 摘要 (1) 1目录 (1) 2. 设计内容及设计要求 (2) 实验目的 (3) 参考电路 (4) 实验内容及主电路图 (5) 多谐振荡器的介绍 (6) 计数器的介绍 (9) 数据分析 (12) 数据选择器的介绍 (14) 4实验结果 (16) 实验结果的分析 (17) 设计总结 (18) 致谢 (19) 参考文献 (20) 2设计内容及技术要求 1、设计并制作一个脉冲序列发生器，周期性的产生8位长度的任意脉冲序列， 脉冲序列可以通过设置电路自由设置。 2、能够检测出设置的脉冲序列，在每出现一次设置的脉冲序列时，点亮一次 LED； 3、时钟脉冲周期为1HZ； 4、对设置的脉冲序列值通过适当的方式进行指示； 5、电源：220V/50HZ的工频交流电供电； 6、（直流电源部分仅完成设计仅可，不需制作，用实验室提供的稳压电源调 试，但要求设计的直流电源能够满足电路要求） 沈阳航空航天大学 课程设计 （说明书） 顺序脉冲产生电路设计 班级计算机1304 学号2013040101178 学生姓名万延正 指导教师孙克梅 沈阳航空航天大学 课程设计任务书 课程名称数字逻辑课程设计 课程设计题目顺序脉冲产生电路设计 课程设计的内容及要求： 一、设计说明与技术指标 要求设计一个顺序脉冲产生电路，能将预先设定的并行数据转换为串行脉冲输出，具体要求如下： ①电路具有16个按键用来设定输入16个并行数据的高低电平； ②具有启动按键，每按一次启动键，电路就串行输出预先设定的16个数据； ③输出完16个数据位后电路停止，输出恒为0； ④具有输出信号指示灯，表明输出信号的高低电平，灯亮表示1，不亮表示0； ⑤具有时钟信号指示灯，在每个式中信号周期内闪烁一次。 二、设计要求 1．在选择器件时，应考虑成本。 2．根据技术指标，通过分析计算确定电路和元器件参数。 3．画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。 三、实验要求 1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路，用软件仿真。 2．进行实验数据处理和分析。 四、推荐参考资料 1．阎石主编．数字电子技术基础．[M]北京：高等教育出版社，2006年 2．赵淑范，王宪伟主编．电子技术实验与课程设计．[M]北京：清华大学出版社，2006年 3．孙肖子、邓建国等主编. 电子设计指南. [M]北京：高等教育出版社，2006年 4．杨志忠主编. 电子技术课程设计. [M]北京：机械工业出版社，2008年 五、按照要求撰写课程设计报告 成绩评定表： 指导教师签字： 2015 年7 月19 日 一、概述 在数控装置和数字计算机中，往往需要机器按照人们事先规定的顺序进行运算和操作，这就要求控制电路不仅能正确的发出各种控制信号，而且要求这些控制信号在时间上有一定的先后顺序，能完成这样功能的电路称为顺序脉冲发生器。该顺序脉冲由555定时器产生，用16个开关设定输入16个并行数据的高低电平，每次按键，电路就会串行输出预先设定的16个数，输出完16个数据位后电路停止，输出恒为0。该电路具有输出信号指示灯，灯亮的次数表示输入高电平的个数。在每个周期内，时钟指示灯只闪烁一次。 一、方案论证 根据实验要求，我选取两片74LS165芯片将其串联，74LS165芯片是并行输入， 串行输出移位寄存器。从而实现电路具有16个按键用来设定输入16个并行数据的高低电平。电路主要由顺序脉冲产生电路，移位寄存电路，状态指示电路，电源电路组成。原理图如图1所示： 图1 总电路框架图 二、电路设计 1、时钟脉冲产生电路如图2所示。 图2 时钟脉冲产生电路 脉冲信号发生器 摘要：本实验是采用fpga方式基于Alter Cyclone2 EP2C5T144C8的简易脉冲信号发生器，可以实现输出一路周期1us到10ms，脉冲宽度：0.1us到周期-0.1us,时间分辨率为 0.1us的脉冲信号，并且还能输出一路正弦信号（与脉冲信号同时输出）。输出模式 可分为连续触发和单次手动可预置数（0~9）触发，具有周期、脉宽、触发数等显示功能。采用fpga计数实现的电路简化了电路结构并提高了射击精度，降低了电路功耗和资源成本。 关键词：FPGA；脉冲信号发生器；矩形脉冲；正弦信号； 1 方案设计与比较 脉冲信号产生方案： 方案一、采用专用DDS芯片的技术方案： 目前已有多种专用DDS集成芯片可用，采用专用芯片可大大简化系统硬件制作难度，部数字信号抖动小，输出信号指标高；但专用芯片控制方式比较固定，最大的缺点是进行脉宽控制，测量困难，无法进行外同步，不满足设计要求。 方案二、单片机法。 利用单片机实现矩形脉冲，可以较方案以更简化外围硬件，节约成本，并且也可以实现灵活控制、能产生任意波形的信号发生器。但是单片机的部时钟一般是小于25Mhz，速度上无法满足设计要求，通过单片机产生脉冲至少需要三条指令，所需时间大于所要求的精度要求，故不可取。 方案二：FPGA法。利用了可编程逻辑器件的灵活性且资源丰富的特点，通过Quartus 软件的设计编写，实现脉冲信号的产生及数控，并下载到试验箱中，这种方案电路简单、响应速度快、精度高、稳定性好故采用此种方案。 2 理论分析与计算 脉冲信号产生原理：输入量周期和脉宽，结合时钟频率，转换成两个计数器的容量，用来对周期和高电平的计时，输出即可产生脉冲信号。 脉冲信号的精度保证：时间分辨率0.1us，周期精度：+0.1%+0.05us，宽度精度： 可编程脉冲信号发生器的设计 摘要 基于单片机的可编程脉冲信号发生器，通过4x4的非编码矩阵键盘键入脉冲信号的指标参数频率、占空比和脉冲个数，在单片机的控制处理下发出满足信号指标的脉冲信号，并在液晶显示屏的制定位置显示出相关参数。复位电路采用上电复位和手动复位的复合复位方式，保证单片机在上电和程序运行进入死循环时，单片机均能正常复位。利用在工作方式1下的定时器和计数输出低频脉冲信号，以及在工作方式2下能够自动重复赋初值的定时器输出高频脉冲信号，从而使频率和占空比满足指标要求。通过程序设计，使单片机每次发出信号后等到重置信号进行下一次脉冲信号的输出，有效的提高了单片机的使用效率。 本课题设计利用单片机技术，通过相应的软件编程和较简易的外围硬件电路来实现，其产生的脉冲信号干扰小，输出稳定，可靠性高，人机界面友好，操作简单方便，成本低，携带方便，扩展性强。关键的是，脉冲信号频率、脉冲个数和脉冲占空比可调节，可通过键盘输入并由显示器显示出来。 本课题设计所要达到的指标要求： (1)脉冲信号频率0.1HZ到50KHZ可调并在液晶显示屏指定位置显示。 (2)脉冲信号个数0到9999可调并在液晶显示屏指定位置显示。 (3)脉冲信号占空比任意可调并在液晶屏显屏指定位置示出来。 关键词：单片机，脉冲信号，频率，脉冲个数，占空比 Programmable pulse signal generator design ABSTRACT The programmable pulse signal generator based on single chip, through the 4x4 non-coding matrix keyboard inputing pulse signal parameters of frequency, duty cycle and pulse number, pulse signal is sent to meet the targets of signal processing chip.The related parameters are displayed on the setting position on the liquid crystal. The reset circuit by power-on reset and manual reset, ensure the SCM in power and run into dead circulation can be reset. Use in work mode 1 timer and counter output low frequency pulse signal, and in work mode 2 to timer output high frequency pulse signal ，automaticly repeat initialization, so as to make the frequency and duty ratio meet the requirements. Through the program design, the microcontroller each signal and then wait for the reset signal, the signal at the output of the pulse next time, effectively improve the efficiency in the use of single-chip microcomputer. The subject of the use of single-chip technology, which achieved through the corresponding software and the simple peripheral hardware circuit. The advantages of which are the small interference of the pulse signal, output stability, high reliability, friendly man-machine interface, easy operation, low cost, portability, scalability strong. The keys, pulse frequency, pulse number and pulse duty ratio are adjustable, which can be inputed through the keyboard and displayed through LCD. The requirements of this topic design: (1) The pulse signal frequency of 0.1HZ to 50KHZ is adjustable and can be displaied on the specify location in the LCD screen. (2) Pulse signal number of 0 to 9999 is adjusted and can be displaied on the specify location in the LCD screen. (3)Pulse duty ratio is adjustable and can be displaied on the specify 南昌大学实验报告 学生姓名：学号：专业班级： 实验类型：□验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩： 实验三序列信号检测器设计 （一）实验目的 1.进一步熟悉PH-1V型实验装置和QuartusⅡ软件的使用方法； 2.学习有限状态机法进行数字系统设计； 3.学习使用原理图输入法进行设计。 （二）设计要求 完成设计、仿真、调试、下载、硬件测试等环节，在PH-1V型EDA实验装置上实现一个串行序列信号发生器和一个序列信号检测器的功能，具体要求如下： 1.先用原理图输入法设计0111010011011010序列信号发生器; 2.其最后8BIT数据用LED显示出来； 3.再设计一个序列信号检测器，检测上述序列信号，若检测到串行序列 “11010”则输出为“1”，否则输出为“0”； （三）主要仪器设备 1.微机 1台 2.QuartusII集成开发软件1套 3.PH-1V型EDA实验装置1套 （四）实验总体设计 本实验要求先设计一个信号发生器，采用原理图设计方法，要求产生 0111010011011010序列，16位，便可采用74161计数器和74151选择器，161计数输出QD,QC,QB,QA从0000计至1111，然后将161计数输出低三位QC,QB,QA分别接到151的C，B，A端，高位QD用来控制151两片的片选，即两片151分别实现序列的高八位和低八位的输出。最后将二片151的输出相或便可得到最后要产生的序列。 序列检测器即为一个状态机，首先画出状态转移图，根据状态转移图设计 出序列检测器，当检测到预置的序列，则RESULT输出1，否则输出0 （五）实验重难点设计 1. 用原理输入法设计序列信号发生器 (1)打开Quartus II软件，进入编辑环境。 (2)创建新的原理图BDF文件，命名为FASHENGQI，根据其总体设计思路设计 出如下原理图： XX学院课程设计报告 课程名称：电子技术课程设计 教学院部：电气与信息工程学院 专业班级： XX班 学生姓名：XX（XX） 指导教师：XX 完成时间：XX 年X月X日 报告成绩： 脉冲序列发生 器 设 计 目录 1.实验任务 2.实验目的 3.参考电路 （1）设计方案 （2）参考设计 4.实验内容 （1）多谢振荡器介绍 （2）计数器的介绍 5.实验结果 6.心得体会 7.参考文献 （1）《电子技术课程设计指导书》 （2）《电子技术基础》 1.实验任务 设计并制作一个脉冲序列发生器，周期性的产生脉冲序列101011010101。 2.实验目的 通过本次设计，进一步熟悉多谐振荡器、计数器、数据选择器的用法，掌握脉冲序列发生器的设计方法。 3.参考电路 （1）设计方案 周期性脉冲序列发生器的实现方法很多，可以由触发器构成，可以由计数器外加组合逻辑电路构成，可以有GAL构成，也可以由CPLD\FPGA构成等等。本设计采用由计数器加多路数据选择器的设计法案，脉冲序列发生器原理框图如（1）图所示。 图（1）脉冲序列发生器原理框图 （2）参考设计 脉冲序列发生器需要一个时钟信号，可采用由TTL非门和石英晶体振荡器构成的串联式多谐振荡器产生时钟信号，如图（2）所示。 主电路部分如图（3）所示，图中74LS161和与非门构成十二进制计数器，为脉冲序列的宽度为12位。 4.实验内容 按照实验要求设计电路，确定元器件型号和参数；用Multisim进行仿真，列出实验数据，画出输出信号及其他关键信号的波形；对实验数据和电路的工作情况进行分析，得出实验结论；写出收获和体会。 单元7 顺序脉冲发生器及其应用 7-1 基本理论: 顺序脉冲发生器原理 在数控装置和数字计算机中，往往需要机器按照人们事先规定的顺序进行运算和操作，这就要求控制电路不仅能正确的发出各种控制信号，而且要求这些控制信号在时间上有一定的先后顺序，能完成这样功能的电路称为顺序脉冲发生器。 F7-1 异步计数器构成顺序脉冲发生器 顺序脉冲发生器一般由计数器和译码器两部分组成。 1.异步计数器构成的顺序脉冲发生器 图F7-1是异步计数器构成的顺序脉冲发生器。 Y0=/Q2?/Q1?/Q0 Y1= /Q2 ?/Q1 ?Q0 Y2=/Q2?Q1 ?/Q0 Y3=/Q2?Q1?Q0 Y4=Q2 ?/Q1 ?/Q0 顺序脉冲发生器输出串脉冲Y0、Y1、Y2、Y3、Y4的周期由计数器的进制决定，控制执行机构操作时间的长短由驱动计数器的时钟CLK脉冲的周期决定。 由异步计数器构成的分配器有可能在输出端产生竞争冒险现象。在图F7-1的电路中，由于时钟到来时，各触发器不是同时翻转，每当有两个以上的触发器翻转，就会产生冒险干扰。 如当计数器从001变为010时，若触发器U IA先翻转为0，U2A后翻转为1，那么将出现一个短暂的000状态，Y0将出现一个窄脉冲。这种冒险干扰脉冲，如不加以抑制或消除，就可能造成 误动作。 Y4 Q2Q1Y3 Q0Y2 23Y0 18 4 05 7CLK 6顺序脉冲发生器波形图Y1 顺序脉冲发生器的时序图 要克服竞争冒险现象，通常的是改变计数器的电路形式，如采用环形计数器、扭环计数器。 2. 由扭环计数器构成的顺序脉冲发生器 图F7-2是数控插补器中的顺序脉冲发生器电路。在数控中做插补运算时，每走一步，都要进行以下四个节拍：判别、进给、运算、判别，这四个节拍分别用t1 、t2、t3、t4表示。其波形图如下。根据时序图可以看出，有11个计数状态。需要六位扭环计数器，构成11进制计数器。 clk 12 3 t4 4 t35 t26 t17 8 9 10 11 12 13 插补器的时序图 其状态表如后表。 脉冲信号发生器的使用方法 脉冲信号发生器可以产生重复频率、脉冲宽度及幅度均为可调的脉冲 信号，广泛应用于脉冲电路、数字电路的动态特性测试。脉冲信号发生器一般 都以矩形波为标准信号输出。脉冲信号发生器的种类繁多，性能各异，但 内部基本电路应包括主振级一般由无稳态电路组成，产生重复频率可调的周期 性信号。隔离级由电流开关组成，它把主振级与下一级隔开，避免下一级对主 振级的影响，提高频率的稳定度。脉宽形成级一般由单稳态触发器和相减电路 组成，形成脉冲宽度可调的脉冲信号。放大整形级是利用几级电流开关电路对 脉冲信号进行限幅放大，以改善波形和满足输出级的激励需要。输出级满足脉 冲信号输出幅度的要求，使脉冲信号发生器具有一定带负载能力。通过衰减器 使输出的脉冲信号幅度可调。 如（1）XC－15型脉冲信号发生器的面板开关、旋钮的功能及使用 ①频率粗调开关和频率细调旋钮。调节频率粗调开关和频率细调旋钮， 可实现1kHz～100MHz的连续调整。粗调分为十挡 （1kHz、3kHz、10kHz、100kHz、300kHz、1MHz、3MHz、10MHz、30MHz 和100MHz），用细调覆盖。频率细调旋钮顺时针旋转时频率增高，顺时针旋转 到底，为频率粗调开关所指频率；逆时针旋转到底，为此频率粗调开关所指刻 度低一挡。例如，频率粗调开关置于10kHz挡，频率细调旋钮顺时针旋转到底 时输出频率为10kHz；逆时针旋转到底时输出频率为3kHz。 ②延迟粗调转换开关和延迟细调旋钮。调节此组开关和旋钮，可实现延 迟时间5ns～300，tts的连续调整。延迟粗调分为十挡 （5ns、10ns、30ns、l00ns、300ns、1μs、3μs、10μs、30μs和100μs），用细调覆盖。延迟时间加上大约30ns的固有延迟时间等于同步输 FD-PNMR-Ⅱ型 脉冲核磁共振实验仪 实 验 指 导 书 华北煤炭医学院物理教研室 用脉冲核磁共振实验仪测弛豫时间 一、实验目的。 1．通过观察脉冲宽度与FID信号幅度及相位的关系。掌握90度脉冲180度脉冲的含义。 2．通过对自旋回波序列的调试，了解相位散失的机理，180度脉冲的作用，相位重聚和自旋回波的原理，T2的含义，掌握用基本脉冲序列测量样品的弛豫时间T2的方法。 3．测量二甲苯的化学位移间隔，了解谱仪的工作原理。 二．试验仪器： FD-PNMR-II 脉冲核磁共振谱仪、YB4323长余辉示波器以及PII 300MHz 联想计算机。脉冲核磁共振实验系统，包括磁铁、探头、开关放大器、相位检波器、脉冲序列发生器、磁场电源、示波器、计算机等。如图 1 1．探头：放置样品并产生脉冲核磁共振信号 2．脉冲序列发生器：产生各种脉冲序列 3．开关放大器：开关放大器是射频切换开关。在旋转射频场加载时将射频线圈与射频脉冲连接，此时射频脉冲与相位检波器内的放大器断开。在观察自由旋进信号时将射频线圈与相位检波器的放大器相连。这样可以避免大功率脉冲烧毁放大器和自由旋进信号观察困难。 4．相位检波器：相位检波器在电子学中是将采集困难的高频信号转变成容易采集的低频信号。在核磁共振中它的作用就是将实验室坐标系转变为旋转坐标系，这样保证每次激发信号的相位是一致的，从而能够得到成像所必需的相位精度。它的基本原理是将原有的信号 t t A 1cos )(ω乘上参考信号t 0cos ω得到和频和差频， t t A t t A t t t A )cos()()cos()(cos cos )(010101ωωωωωω++-= 和频项在调制时采用在这里无用，通过积分器或低通滤波器即可将其滤除，得到差频项以便于信号处理。如图2 图2 相位检波器的工作原理 5．磁体 磁极直径100mm 、磁极间隙15-20mm 。 6．示波器：因为信号重复周期长所以存在严重的闪烁现象，一般采用长余辉的慢扫描双踪示波器以减轻闪烁现象，或采用计算机软件记录所以直接在计算机上观测。 实验一脉冲核磁共振法测量弛豫时间 一、试验原理 1．自旋回波90度射频脉冲的作用：使宏观净磁矩倾倒90度。 2．相位散失：在磁场不均匀情况下每个点的共振频率各不相同，所以在90o 脉冲激发后各点共振信号的初相位相同信号最大，但随时间增加相位因为共振频率不同差距逐渐加大,当 达到信号互相抵消的时候，FID 信号消失，一般称相位散失的时间称为T 2*,信号近似) exp(*2 T t 衰减。 3．相位重聚和自旋回波： 90o 脉冲经τ时间后加180o 脉冲，可以使散失的相位重聚。 过程是：90o 脉冲后由于共振频率不同经过一段时间频率高的原子核相位超前，共振频率低的原子核相位落后,加载180o 脉冲后使得原子核磁矩旋进相位产生180o 跳变，它使得原先落后的相位超前，原先超前的相位落后,经过同等时间后共振频率高的原子核又追上落后的相位从 步进电机脉冲发生器(步进电机控制用)MTPG2,可替代PLC进行简洁控制。 MTPG2在MTPG基础上全面升级，增加了三项功能： 1.倍频功能，2密码保护，3.参数恢复 供电电源: AC/DC 100-250V 辅助输出电源：DC12V 100mA（供传感器使用） 输出信号频率：12Hz～30kHz(占空比1:1时) 整机功耗: 小于4W NPN开漏输出容量: 200mA/30VDC 输入信号电压：低电平≤2V高电平≥4V 外形尺寸: 72×72×95 整机重量: 230g 输入阻抗：≥4.7K 使用环境：温度0～60C° 相对湿度≤85％ 保存温度：-20～85C° 安装方式：卡入式 -------------------------------------------------------------------------------- 两路NPN型晶体管开漏输出 OUT1与OUT2输出对应连接步进电机驱动器的CP和DIR端子（有些是CW和CCW） 可设定输出走动步数、运动速度和运动方向 可设定多段数：0-15段 每段步数设定范围0～59999 (如Sd---0设定10000 , 表示0段需要走动10000步) 每段脉冲输出频率和方向可设定(nFnnnn 如1F5000,表示正转,速度5000Hz) 输出频率范围：12-9999Hz(乘以倍频数） 方向设置：0 无脉冲输出（停顿计时） 1 输出脉冲、正向运动 2 输出脉冲、反向运动 -------------------------------------------------------------------------------- 多个输入功能端子 K/P端子：与+12V端子连接时，开始运行，断开停止运行； RESET端子：输入信号时，控制器复位到开始段，并从新开始运行； CP1和CP2为多功能端子：可连续循环运行、强制运行下一段和单段触发等多种功能；-------------------------------------------------------------------------------- 运行模式控制： rn---1表示为连续运行模式，依次连续运行完设定的所以各段； rn---2表示为单段运行模式，运行完一段，暂停一次，CP2输入控制运行下一段； rn---3:开关控制运行模式：RESET端子无功能；CP1连接0V已SD---0段的速度和方向运 /****************************** 分频模块*************************************/ `timescale 1 ns / 1 ps module qu_dou ( clk ,rst , a ,b ); input clk ; wire clk ; input rst ; input a ; wire a ; output b ; reg b ; reg [31:0] cnt ; reg clkout ; always @ ( posedge clk or negedge rst ) begin if ( rst == 1'b0 ) cnt <= 0 ; else begin if ( a==1'b1 ) begin if ( cnt >= 32'd3000000 ) b <= 1 ; else cnt <= cnt + 1'b1 ; end else begin b <= 1'b0 ; cnt <= 0 ; end end end endmodule `timescale 1 ns / 1 ps module pulsegen ( Q ,clr ,clk ,sysclk , rst); input clr ; wire clr ; input clk ; wire clk ; input sysclk ; wire sysclk ; input rst ; wire rst ; output [7:0] Q ; wire [7:0] Q ; reg [7:0] temp ; reg x; /***************** 例化去抖模块*************************************/ wire clk_r ; qu_dou qu_dou ( .clk (sysclk) , .rst (rst) , .a (clk), .b (clk_r)); //******************************************************************** assign Q =temp; always @ ( posedge clk_r or posedge clr ) begin if ( clr==1) begin temp <= 8'b00000001; x= 0 ; end else begin x<= temp[7] ; temp <= temp<<1 ; temp[0] <=x; end end endmodule 中南林业科技大学涉外学院 认识实习报告 名称：脉冲信号发生器与计数器 姓名学号： 系：理工系专业：电子信息工程班级：实习时间：实习地点： 目录 一、题目 二、任务和要求 三、内容 （1）如何用仪表测量 （2）如何焊接 （3）如何调试 四、结论 五、体会和收获 一、题目脉冲信号发生其与计数器 二、任务和要求 1：焊接电路板 2：装配电阻、安装短路线、装配芯片、装配按键S、装配电容、装配发光二极管、安装电源插座、测试 三、内容 （1）安装好后，目测检查，是否焊接好了。插入电源线，电源线额另一端接电源，一定不要接错了，印刷板上标有+的一端接电源+5V，另一端接 地。千万注意，电源不要接错了。打开电源，测试电源电压，测试芯片 上各脚电压。按下按键，试着短按和长按，观察现象。测试各发光二极 管（有亮的也有不亮的都测）的电压。短按时，每次产生一个脉冲，观 察到由发光二极管显示的二进制数加一。长按时，产生连续脉冲，观察 到由发光二极管显示的二进制数连续累加。 （2）加热焊件；移入焊锡；焊锡融化后，移开焊锡；移开电烙铁。注意掌握好时间，焊接好后，剪去焊盘外的导线 （3）打开电源，测试电源电压，测试芯片上各脚电压。按下按键，试着短按和长按，观察现象 四、结论 利用集成定时器（芯片 NE555）产生信号，当按键被单次单次地按下时，产生一个一个的单脉冲信号；当按键按下不动时，产生连续脉冲信号。可利用集成技术器（芯片4024）计数。其状态反映脉冲的个数。利用发光二级管显示已经计数的脉冲数，其中74LS04是驱动电路。 五、体会和收获 经过这次实习，了解到了如何焊接电路板、焊接电路板所需注意的事项、认识各种原配件和如何检测焊成后的电路板，同时培养了自己的动手能力和对电路这门课程的认知m序列发生器设计实现
时序逻辑电路51时序逻辑电路的基本概念1时序逻辑电路
四相顺序脉冲发生器1
脉冲序列发生器设计
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