求思路 2018年TI杯大學生電子設計競賽G：簡易數字信號時序分析裝置

ID:380873 · 發表于 2019-6-29 16:11

設計一個數字信號時序分析裝置，可在示波器（X-Y 模式）上同時顯示 8 路數字信號時
序，裝置的系統組成如圖 1 所示。

圖 1 系統組成
二、要求
1、設計制作 8 位數字信號發生電路，可產生 8 位并行移位循環輸出的 TTL 電平信號，
TTL 電平的外輸入移位時鐘 clock 信號頻率為 100kHz，D0 ~ D7 循環輸出的時序波形如
圖 2。

圖 2 數字信號發生電路循環輸出時序波形
2、設計制作數字信號時序分析裝置，通過鍵盤預置 8 位單級觸發字 TW，滿足觸發條
件（即 D0 ~ D7 剛好為預置的 TW）時，可在示波器上不重疊地自左至右同時顯示 8 路數
字信號 1 個移位循環周期的時序波形。
3、8 路數字信號時序波形的觸發時間位置可調，可分別選擇“觸發開始跟蹤”、“中
心觸發”和“觸發終止跟蹤”三種方式（即觸發字的時間位置可分別選在示波器屏幕的左側、
中間和右側）。
電子設計競賽訓練
電子科技大學成都學院微電子技術系
4、在示波器屏幕上添加可手動位移的時間標志線（屏幕上的豎亮線），并用 8 個 LED
顯示時間標志線對應時刻的 8 路數字信號的狀態字 SW（狀態 1 時 LED 點亮、狀態 0 時 LED
熄滅）。
5、在觸發字時刻，分析裝置對 8 路數字信號的邏輯狀態開始采集與存儲，并可在示波
器上回放 2 個移位循環周期的 8 路數字信號時序波形。
6、其他。
三、說明
1、8 路數字信號發生電路輸出與時序分析裝置輸入端 D0 ~ D7 之間采用跳線連接，供
設計作品測試時可能顛倒輸入接線順序使用。數字信號時序分析裝置如需 clock 信號，或需
產生與 clock 信號同步的時鐘信號，均可直接引用外部輸入的 clock 信號。
2、可預置的觸發字 TW 是 8 位二進制碼組（稱為字），碼組 D0 ~ D7 稱為狀態字 SW
（本題僅有 8 種不同的 SW），SW 等于 TW 時觸發 X 通道掃描。
3、可對 clock 信號 8 分頻得到同步掃描周期信號，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。
4、完成第 2 步要求時，既可采用 8 通道 A/D 采集輸入數字信號，也可采用簡單方案，
即“八進制計數器、D/A、8 選 1 模擬開關、加法器”組合的簡單實現方案，其中八進制計
數器對 clock 信號計數形成 3 位地址碼，同時作為用于輪流選通 D0 ~ D7 的 8 選 1 模擬開
關的選通信號及 D/A 地址線，使 D/A 輸出 8 級周期性階梯波，這 8 個臺階電壓分別與模
擬開關選通輸出的某一路數字信號疊加，確保 8 路數字信號波形顯示不重疊。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。

ID:860030 · 發表于 2020-12-14 11:27

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