第一篇：基于FPGA的CDMA數(shù)字基帶系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘 要

隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展，特別是移動(dòng)通信技術(shù)的高速發(fā)展，CDMA技術(shù)越來(lái)越被人們所關(guān)注。而基于FPGA的CDMA數(shù)字基帶系統(tǒng)正是一種新興的具有很大可行性的技術(shù)。本文給出了CDMA數(shù)字基帶收發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，并以Xilinx ISE 8.1為硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái),利用FPGA實(shí)現(xiàn)了4路信息信號(hào)的擴(kuò)頻、編碼調(diào)制和解擴(kuò)、解調(diào)、驗(yàn)證了初始方案的可行性。運(yùn)用VHDL語(yǔ)言,實(shí)現(xiàn)對(duì)CDMA通訊系統(tǒng)的上行鏈路數(shù)字部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)有關(guān)模塊的編譯，編譯通過(guò)后的結(jié)果，以及使用Xilinx系列芯片通過(guò)仿真得到波形，證明了整個(gè)系統(tǒng)原理和設(shè)計(jì)提出的正確性。關(guān)鍵詞：CDMA；數(shù)字基帶；FPGA；Xilinx

目錄

1.課程設(shè)計(jì)目的...............................................................................................................1 2.軟、硬件環(huán)境介紹.....................................................................................................1 4.CDMA基帶傳輸系統(tǒng)簡(jiǎn)介..........................................................................................2 5.CDMA基帶系統(tǒng)設(shè)計(jì)....................................................................................................2

5.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)平臺(tái)...............................................................................................................2 5.2 CDMA系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理......................................................................................................2

6.系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)...........................................3

6.1 CDMA的整體設(shè)計(jì)框圖..................................................................................................3 6.2 利用VHDL語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)的分頻電路模塊.................................................................4

7.本系統(tǒng)完成的功能.......................................4

7.1 Walsh碼發(fā)生器............................................................................................................4 7.1.1 生成Walsh碼調(diào)制（地址編碼）的模塊圖...........................................................5 7.2 PN碼、信息碼發(fā)生器..................................................................................................5 7.2.1 生成PN擴(kuò)頻的模塊圖.............................................................................................5 7.3 調(diào)制與解調(diào)...................................................................................................................6

8.程序代碼..............................................7

8.1 分頻器模塊...................................................................................................................7 8.2 PSK模塊........................................................................................................................7 8.3串并轉(zhuǎn)換模塊................................................................................................................8

9.仿真調(diào)試與結(jié)果.........................................9 10.設(shè)計(jì)心得體會(huì).........................................11 11.參考文獻(xiàn).............................................12

1.課程設(shè)計(jì)目的

《應(yīng)用電子技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)》是電子信息工程專業(yè)技術(shù)教育的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán) 節(jié)，對(duì)學(xué)生掌握基本理論、運(yùn)用基本知識(shí)、訓(xùn)練基本技能和達(dá)到技術(shù)教育培養(yǎng)目標(biāo)的要求有著十分重要的意義和作用。通過(guò)對(duì)具體應(yīng)用電子電路的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)過(guò)程的練習(xí)，加深學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論的理解，掌握設(shè)計(jì)電路、開(kāi)發(fā)電路和實(shí)現(xiàn)電路的能力，能熟練應(yīng)用開(kāi)發(fā)軟件。培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，為專業(yè)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和專業(yè)技能訓(xùn)練打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.軟、硬件環(huán)境介紹

1.軟件環(huán)境：Windows XP操作系統(tǒng)、Xilinx ISE8.1 EDA集成開(kāi)發(fā)環(huán)境； 2.硬件環(huán)境：個(gè)人計(jì)算機(jī)一臺(tái)

3.Xilinx ISE8.1 EDA集成開(kāi)發(fā)環(huán)境介紹：

ISE的全稱為Integrated Software Environment，即“集成軟件環(huán)境”，是Xilinx公司的硬件設(shè)計(jì)工具。相對(duì)容易使用的、首屈一指的PLD設(shè)計(jì)環(huán)境。ISE將先進(jìn)的技術(shù)與靈活性、易使用性的圖形界面結(jié)合在一起，能在最短的時(shí)間，以最少的努力，達(dá)到最佳的硬件設(shè)計(jì)。

Xilinx公司的ISE開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)軟件的工程設(shè)計(jì)流程，具體分為五個(gè)步驟：即輸入（Design Entry）、綜合（Synthesis）、實(shí)現(xiàn)(Implementation)、驗(yàn)證（Verification）、下載（Download）。4.Xilinx公司介紹：

Xilinx(賽靈思)是全球領(lǐng)先的可編程邏輯完整解決方案的供應(yīng)商。Xilinx研發(fā)、制造并銷售范圍廣泛的高級(jí)集成電路、軟件設(shè)計(jì)工具以及作為預(yù)定義系統(tǒng)級(jí)功能的IP（Intellectual Property）核?？蛻羰褂肵ilinx及其合作伙伴的自動(dòng)化軟件工具和IP核對(duì)器件進(jìn)行編程，從而完成特定的邏輯操作。Xilinx公司成立于 1984年，Xilinx首創(chuàng)了現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列（FPGA）這一創(chuàng)新性的技術(shù)，并于1985年首次推出商業(yè)化產(chǎn)品。眼下Xilinx滿足了全世界對(duì) FPGA產(chǎn)品一半以上的需求。Xilinx產(chǎn)品線還包括復(fù)雜可編程邏輯器件（CPLD）。在某些控制應(yīng)用方面CPLD通常比FPGA速度快，但其提供的邏輯資源較少。Xilinx可編程邏輯解決方案縮短了電子設(shè)備制造商開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的時(shí)間并加快了產(chǎn)品面市的速度，從而減小 了制造商的風(fēng)險(xiǎn)。與采用傳統(tǒng)方法如固定邏輯門陣列相比，利用Xilinx可編程器件，客戶可以更快地設(shè)計(jì)和驗(yàn)證他們的電路。而且，由于Xilinx器件是只需要進(jìn)行編程的標(biāo)準(zhǔn)部件，客戶不需要象采用固定邏輯芯片時(shí)那樣等待樣品或者付出巨額成本。Xilinx產(chǎn)品已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于從無(wú)線電話基站到DVD播放機(jī)的數(shù)字電子應(yīng)用技術(shù)中。

4.CDMA基帶傳輸系統(tǒng)簡(jiǎn)介

CDMA（Code Division Multiple Access）是在數(shù)字通信技術(shù)的分支擴(kuò)頻通信的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)技術(shù)。它主要用于利用相互正交（或者盡可能正交）的不同編碼分配給不同用戶調(diào)制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)多用戶同時(shí)使用同一頻率接入系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的通信。本文針對(duì) CDMA 碼分多址技術(shù)設(shè)計(jì)1個(gè)4路用戶傳輸系統(tǒng) , 省去了載波調(diào)制部分 , 把 CDMA擴(kuò)頻系統(tǒng)中傳輸?shù)男盘?hào)簡(jiǎn)化為數(shù)字基帶信號(hào) , 并做出一個(gè)與之相應(yīng)的擴(kuò)頻編碼調(diào)制收發(fā)系統(tǒng)，系統(tǒng)采用Walsh 函數(shù)正交碼作為地址碼調(diào)制原數(shù)據(jù)信號(hào) , 選用m序列作為擴(kuò)頻的偽隨機(jī)碼。

5.CDMA基帶系統(tǒng)設(shè)計(jì)

5.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)平臺(tái)

開(kāi)發(fā)工具軟件采用Xilinx公 司 的 EDA 工 具Xilinx ISE。利用 ISE中提供的編程語(yǔ)言設(shè)計(jì)方法和圖形設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各部分的功能。

5.2 CDMA系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理

CDMA技術(shù)基于擴(kuò)頻通信的基本原理，將要傳送的具有一定信號(hào)帶寬的信息數(shù)據(jù)，用一個(gè)帶寬遠(yuǎn)大于信號(hào)帶寬的高速偽隨機(jī)編碼信號(hào)去調(diào)制它，使原信息數(shù)據(jù)信號(hào)的帶寬被大大擴(kuò)頻，再經(jīng)載波調(diào)制后發(fā)射出去。接收端則使用完全相同的偽隨機(jī)碼，與接收的帶寬信號(hào)做相關(guān)處

理，把寬帶信號(hào)變換成信息數(shù)據(jù)的窄帶信號(hào)（解擴(kuò)）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。這種擴(kuò)頻通信的明顯特點(diǎn)是采用編碼調(diào)制、頻譜擴(kuò)頻和相關(guān)處理技術(shù)。使用擴(kuò)頻編碼調(diào) 制易于保密也可供多用戶使用。另外，對(duì)信息數(shù)據(jù)的頻譜擴(kuò)展，使功率譜密度明顯降低，既不容易被別人發(fā)現(xiàn)又不容易干擾別人。CDMA通信多址干擾的大小決定于擴(kuò)頻編碼間的互相關(guān)值，如果該值非常小乃至可以忽略，那么接收調(diào)解輸出結(jié)果就只有原數(shù)據(jù)信號(hào)和噪聲。所以CDMA可在同一載波頻率上同時(shí)傳送多個(gè)用戶的信息、數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)多址通信。編碼之間的互相關(guān)值越小，多址通信用戶就越多。

6.系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

6.1 CDMA的整體設(shè)計(jì)框圖

整體框圖如圖 1 所示。

說(shuō)明：圖 1 中“→”表示信號(hào)是1路, “→”表示信號(hào)是 4路。觸發(fā)時(shí)鐘 : 該收發(fā)系統(tǒng)受同步時(shí)鐘控制，在全局時(shí)鐘的基礎(chǔ)上進(jìn)行分頻，詳見(jiàn)表1。

表 1 觸發(fā)時(shí)鐘分頻

圖1 CDMA基帶收發(fā)系統(tǒng)概念框圖 6.2 利用VHDL語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)的分頻電路模塊

圖2.實(shí)現(xiàn)的多分頻模塊圖

7.本系統(tǒng)完成的功能

本收發(fā)系統(tǒng)主要由調(diào)制器和解調(diào)器兩部分組成。它們完成的功能如下：（a）調(diào)制器：內(nèi)嵌于編碼器中的信息信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的 4 路輸入信號(hào)，經(jīng) Walsh 調(diào)制、PN 擴(kuò)頻、基帶求和與并串變換成為 1 路信號(hào)，完成調(diào)制。

（b）解調(diào)器：接收端將收到的 1 路信號(hào)首先進(jìn)行串并變換，在取得同步的基礎(chǔ)上進(jìn)行 PN 解擴(kuò)和 Walsh 解調(diào)，恢復(fù)出 4 路輸入信息。

7.1 Walsh碼發(fā)生器

Walsh函數(shù)是一種非正弦的完備正交函數(shù)集。由于它采用的是數(shù)字系統(tǒng)，比較適合于用來(lái)表達(dá)和處理數(shù)字信號(hào)?？紤]到是數(shù)字基帶系統(tǒng) , 本系統(tǒng)采用的 Walsh 碼組應(yīng)為：

W1={1,1,1,1};W2={1,0,1,0};W3={1,1,0,0};W4={1,0,0,1}。

該發(fā)生器利用 ISE 編程實(shí)現(xiàn)較簡(jiǎn)單，在 Walsh碼時(shí)鐘（全局時(shí)鐘的 24 分頻）的控制下，每出現(xiàn)一次時(shí)鐘跳變事件，輸出端以4為周期依次輸出1111,1010,1100和1001的碼序列。

沃爾什(Walsh)碼是正交碼，經(jīng)常被用作碼分多址系統(tǒng)的地址碼，Walsh碼產(chǎn)生模塊作為擴(kuò)頻傳輸?shù)牡刂反a，并且具有檢測(cè)使用中的兩路Walsh碼是否正交 的功能。本設(shè)計(jì)中使用Walsh，存儲(chǔ)在發(fā)射端數(shù)據(jù)寄存器中，擴(kuò)頻過(guò)程中根據(jù) Walsh碼的地址控制信號(hào)。抽取兩路 Walsh 碼分別對(duì)兩路消息碼進(jìn)行擴(kuò)頻。接收端截獲串行的數(shù)字信息流后，從接收端的數(shù)據(jù)寄存器中取出 Walsh 碼對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)。Walsh 碼電路的設(shè)計(jì)思路運(yùn)用了譯碼的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)。

7.1.1 生成Walsh碼調(diào)制（地址編碼）的模塊圖

Walsh 碼調(diào)制所生成的模塊圖為圖3所示。

圖3 Walsh碼調(diào)制模塊圖

Walsh 碼調(diào)制的仿真圖為圖 4所示。

圖4 Walsh碼調(diào)制仿真結(jié)果圖

7.2 PN碼、信息碼發(fā)生器

利用7個(gè)D觸發(fā)器相互級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)周期為 127 的 PN 序列。具體構(gòu)成依據(jù) m 序列特征多項(xiàng)式 , 由 ISE提供圖形設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)。PN 碼時(shí)鐘為全局時(shí)鐘的 3 分頻。信息碼的產(chǎn)生則只需在信息碼時(shí)鐘的控制下 , 從同樣的級(jí)聯(lián)中引出 4 路信號(hào)作為信息碼 , 信息碼時(shí)鐘為全局時(shí)鐘的 96 分頻。

7.2.1 生成PN擴(kuò)頻的模塊圖

由 PN 擴(kuò)頻所生成的模塊圖為圖5所示。

圖5 PN 擴(kuò)頻所生成的模塊圖

7.3 調(diào)制與解調(diào)

在數(shù)字基帶系統(tǒng)中,Walsh 碼調(diào)制可以簡(jiǎn)單地用同或門來(lái)實(shí)現(xiàn),而PN擴(kuò)頻則可通過(guò)簡(jiǎn)單的異或門實(shí)現(xiàn)。在實(shí)現(xiàn) Walsh 碼解調(diào)與解擴(kuò)時(shí) ,PN 解擴(kuò)只需在接收端加 1 異或門。下面著重介紹一下 Wlash 碼解調(diào)的方法———相關(guān)檢測(cè)。

相關(guān)檢測(cè)原理舉例解釋(見(jiàn)表 2)。

表2相關(guān)原理檢測(cè)舉例解釋

Walsh調(diào)制碼即原信息碼與Walsh 碼同或 , 所得 4 路碼統(tǒng)計(jì)所得 1 的個(gè)數(shù)并轉(zhuǎn)化成相應(yīng) 3 比特并行碼 , 例如表中 Walsh編碼的第 1 列轉(zhuǎn)化為010,第2列為100。在接收端則根據(jù)傳遞來(lái)的接收信息逐路進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)。相關(guān)檢測(cè) 規(guī)則列于表 3 中。

表3 相關(guān)檢測(cè)規(guī)則 8.程序代碼

8.1 分頻器模塊

module clk_div(clk_in,rst_n,clk_out);parameter cnt_top=10;clk_in/clk_out=cnt_top； parameter width=4;parameter duty=50;input clk_in;input rst_n;output clk_out;reg clk_out;reg [width-1:0]cnt;always@(posedge clk_in or negedge rst_n)begin if(!rst_n)cnt<=0;else if(cnt==(cnt_top-1))cnt<=0;else cnt<=cnt+1'b1;end always@(posedge clk_in or negedge rst_n)begin if(!rst_n)clk_out<=0;else if(cnt<(cnt_top*duty)/100)clk_out<=1;else clk_out<=0;end endmodule 8.2 PSK模塊

module pskmod(clk,rst,seq,in,out);input clk,rst,seq;input [7:0] in;output [7:0] out;reg [7:0] out;always @(posedge clk or negedge rst)begin if(!rst)out=0;else begin if(seq)out=in;else out=~in;end end endmodule 8.3串并轉(zhuǎn)換模塊

module ser2par2(clk,rst,in,out,flag);//serial to parallel input clk,rst;input in;output flag;output [3:0]out;reg [3:0]out;reg [1:0]cnt;reg flag;always @(posedge clk or negedge rst)begin if(!rst)begin out=0;end else begin case(cnt)2'b00:out[0]=in;2'b01:out[1]=in;2'b10:out[2]=in;2'b11:out[3]=in;default:out[0]=in;endcase end end always @(posedge clk or negedge rst)begin if(!rst)flag=0;else begin cnt=cnt+1;if(cnt==2'b11)flag=1;else flag=0;end end endmodule 9.仿真調(diào)試與結(jié)果

點(diǎn)擊processes框下的modelsim simulator中Simulation Behavioral Model，調(diào)用Modelsim對(duì)模塊進(jìn)行仿真。（注，同一時(shí)刻僅能有一個(gè)modelsim打開(kāi)）。雙擊后調(diào)用modelsim，在彈出的modelsim界面中，已有部分仿真結(jié)果，如圖6所示。

圖6 軟件仿真界面

在transcript框中輸入“restart”，在彈出的對(duì)話框中選ok。各端口信號(hào) 清空，如圖7所示。

圖7 清空端口信號(hào) 在transcript框中輸入命令，run 10us。仿真運(yùn)行10us。查看仿真功能。驗(yàn)證程序設(shè)計(jì)正確性。由于數(shù)字信號(hào)不易查看輸出信號(hào)的變化，因而可在輸出波形窗口對(duì)應(yīng)信號(hào)上單擊右鍵，選擇format->analog(automatic), 得到模擬信號(hào)波形進(jìn)行觀察，如圖8所示。

圖8 波形仿真結(jié)果

10.設(shè)計(jì)心得體會(huì)

通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我深刻的體會(huì)到企業(yè)局域網(wǎng)建設(shè)是一項(xiàng)涉及面廣、技術(shù)復(fù)雜、周期比較長(zhǎng)的系統(tǒng)工程。它既是建設(shè)一個(gè)集計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與各類信息的搜集、傳遞、處理、加工為一體的信息樞紐中心，又是一項(xiàng)為企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及領(lǐng)導(dǎo)決策服務(wù)的綜合工程。設(shè)計(jì)一個(gè)好的局域網(wǎng)需要有清晰的思維和整體布局的能力，總體說(shuō)來(lái)還是一個(gè)比較難的工作。

在這次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)查找相關(guān)書(shū)籍和相關(guān)資料，也使得自己增長(zhǎng)了不少知識(shí)。從這次課設(shè)我充分認(rèn)識(shí)到自己相關(guān)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)的缺乏，雖然也用了很長(zhǎng)時(shí)間但設(shè)計(jì)方案還是缺乏一定的可行性。在這次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中我也認(rèn)真閱讀了相關(guān)書(shū)籍，對(duì)局域網(wǎng)有了一定的了解，所以說(shuō)這次課設(shè)我還是收獲不小。11.參考文獻(xiàn)

[1]李棟.多進(jìn)制擴(kuò)頻系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]．西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2001.[2]胡兵．自適應(yīng)陣在碼分多址（CDMA）中的應(yīng)用[D]．西安 ：西北工業(yè)大學(xué)，2001.[3] 李暢怡．基于擴(kuò)展頻譜和CDMA的數(shù)字視頻移動(dòng)通信研究[D]．長(zhǎng)沙 ：湖南大學(xué)，2001.[4] 常娥.突發(fā)性擴(kuò)頻信號(hào)的同步技術(shù)研究[D].大連 ：大連理工大學(xué)，2003.[6] R.C.Dixon, Spread Spectrum Systems[M].New York: John Wiley & Sons, 1976.[5] 鄔民鶯.IS-95 CDMA 前向鏈路的研究與仿真[D]．大連 ：大連海事大學(xué)出版社 , 2003.

第二篇：手機(jī)基帶設(shè)計(jì)小結(jié)2017

BB設(shè)計(jì)小結(jié)

一． 基帶芯片：

基帶芯片可以分為數(shù)字和模擬兩部分。

1.數(shù)字部分的設(shè)計(jì)要點(diǎn)概括如下：

1）注意所連接信號(hào)的電平電壓值，這個(gè)電壓值與芯片上其對(duì)應(yīng)模塊的供電電壓相同，可以根據(jù)SPEC查出工作電壓要求。當(dāng)兩個(gè)器件之間連接出現(xiàn)信號(hào)電平不匹配的問(wèn)題時(shí)（比如一個(gè)芯片為2.8V，另一個(gè)為1.8V），可考慮在其間添加電平轉(zhuǎn)換芯片。

2）知道常用的總線通信種類和連接方法，比如IIC、USB、SPI、UART、并口等，這些總線的連接方法和時(shí)序關(guān)系在所用芯片的SPEC中都會(huì)有詳細(xì)的講述。設(shè)計(jì)時(shí)需要特別注意。

3）BB電路數(shù)字部分使用最多的就是GPIO，設(shè)計(jì)前需要特別關(guān)注下GPIO的特性，比如是否帶有內(nèi)部上下拉電阻，輸入輸出口的狀態(tài)等等。GPIO口常用作芯片的使能信號(hào)，如果使能信號(hào)為低電平有效，則一般選用內(nèi)部帶下拉的GPIO。

2.模擬部分的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

基帶中常見(jiàn)的模擬信號(hào)有音頻、ADC采樣等。與數(shù)字電路用高低電平表征信號(hào)不同，模擬信號(hào)是連續(xù)的變化的，其對(duì)噪聲很敏感，特別是在模擬信號(hào)本身較弱的情況下，輕微的噪聲都會(huì)改變其信號(hào)的特征，所以在電子學(xué)中有信噪比這一指標(biāo)，就是針對(duì)模擬信號(hào)而言的。在手機(jī)設(shè)計(jì)中要特別注意模擬信號(hào)的保護(hù)。

二．電源：

手機(jī)上電源部分一般有如下幾個(gè)部分：CHARGER IC、LDO、DC-DC、CHARGE PUMP,其工作原理這里就不講解了。設(shè)計(jì)時(shí)需要注意的一些事項(xiàng)：

1.當(dāng)輸入電壓和輸出電壓值相差較大，且工作電流很大時(shí)，LDO的效率很低，選用LDO不是一個(gè)很好的選擇，這是可以考慮選用降壓的DC-DC.2.DC-DC需要外接電感，電感的充放電容易引入電磁干擾，一般選用帶有磁屏蔽的電感。3.保證電源輸出電壓“干凈”，在電源輸出網(wǎng)絡(luò)上增加濾波電容

4.注意在芯片的電壓引腳添加去耦電容，這個(gè)值一般為0.1uF、1uF,在一些供電電流比較大的電壓接口，還需要添加2.2uF以上的大電容，作為電量的暫時(shí)儲(chǔ)備。

5.慎用PWM控制方式，LCD背光驅(qū)動(dòng)芯片的控制偏向使用數(shù)字脈沖調(diào)光方式。

三．各模塊設(shè)計(jì)：

1.LCD接口：

常見(jiàn)的LCD接口有如下幾種 ：

并口：8080并口（有WR，RD）；事例D2000 6800并口（有RW，E）；這種不太常見(jiàn) 串口：SPI；

I2C;這兩種方式的通信速率比較低，一般用于低端LCD上，事例D900。

RGB接口：SPI用于指令傳輸，RGB用于數(shù)據(jù)傳輸，VSYNC，HSYNC，DOTCLK，ENABLE為數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐叫盘?hào)。事例NEO。

LCD有兩個(gè)電源接口，模擬電源VCC和接口/數(shù)字電源IOVCC, VCC用于LCD顯示電路供電，電壓值一般比較固定（否則顯示不正常，升壓電路工作異常），IOVCC為數(shù)字部分供電電壓，其值需要根據(jù)所選平臺(tái)的LCD接口電壓來(lái)定。

LCD設(shè)計(jì)時(shí)需要根據(jù)其內(nèi)部背光LED的連接方式選用合適的背光驅(qū)動(dòng)，LED為串聯(lián)方式，需要選用DC-DC方式的背光驅(qū)動(dòng)芯片；LED為并聯(lián)方式，這種方式又分為共陰和共陽(yáng)兩種，這種方式一般選取帶內(nèi)部電流源的背光驅(qū)動(dòng)，如果產(chǎn)品比較高端些，背光驅(qū)動(dòng)芯片還會(huì)帶有CHARGE PUMP電路，當(dāng)電池電壓降低時(shí)，內(nèi)部升壓電路工作，防止電池電壓降低導(dǎo)致LED燈變暗。

LCD的接口有8位，9位，16位和18位，需要通過(guò)一定的外部電平置位來(lái)選擇對(duì)應(yīng)的接口方式。

在LCD顯示時(shí)有一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸速率的問(wèn)題：比如我們LCD為26K色，240*320，則每個(gè)像素需要的數(shù)據(jù)量為18BIT，刷滿一幀需要的總數(shù)據(jù)量為18*240*320，如果用18位總線傳輸，則傳輸一幀每位總線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量為18*240*320/18，因?yàn)槿搜鄣囊曈X(jué)暫留現(xiàn)象，至少需要每秒刷24幀的圖像，這樣，每條數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)量就為18*240*320/18*24，也可以表示為18*240*320/18*24 BIT/S。

注意LCD接口的ESD防護(hù)，如果是高端機(jī)，因?yàn)樯漕l環(huán)境比較復(fù)雜，還需要增加EMI濾波。

2.CAMERA接口：

LCD接口設(shè)計(jì)和調(diào)試學(xué)習(xí)下如下文檔

Camera Module Hardware Application

如果手機(jī)具有CAMERA，則需要把LCD和CAMERA連接同一個(gè)芯片上。

3.振動(dòng)器電路：

不同平臺(tái)的振動(dòng)器控制電路是不同的，如果沒(méi)有專門的控制接口，則需要用晶體管或MOS管來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)控制，有一點(diǎn)需要提出注意，就是在振動(dòng)器兩端一定要反接一個(gè)續(xù)流二極管，導(dǎo)通時(shí)間短、正向壓降低的肖特基二極管可以滿足要求。

4.USB接口：

需要注意USB的通信速率，滿足1.1還是2.0的標(biāo)準(zhǔn)，以用來(lái)選擇所并接的ESD器件，速率越高，所選的ESD的寄生電容的值越小，防止數(shù)據(jù)信號(hào)波形畸變。在一些高端機(jī)上面，比如NEO中AP和BP都需要接出USB接口，這時(shí)候就需要一顆USB切換開(kāi)關(guān)，這時(shí)同樣需要注意開(kāi)關(guān)的適用速率范圍。

5.耳機(jī)接口：

耳機(jī)接口有三部分：插入檢測(cè)、語(yǔ)音電路和MIC電路。一般的耳機(jī)插入檢測(cè)是通過(guò)檢測(cè)耳機(jī)插入前和插入后的電平變化來(lái)判斷是否有耳機(jī)插入，可以結(jié)合具體的原理圖分析下。語(yǔ)音電路和MIC電路比較簡(jiǎn)單，按平臺(tái)參考設(shè)計(jì)的推薦電路就可以。需要關(guān)注語(yǔ)音輸出的信號(hào)是否具有直流偏置，如果有則需要在輸出前端加上隔直電容；另外，不同平臺(tái)的耳機(jī)關(guān)斷檢測(cè)也有不同，有電壓檢測(cè)（VIA）也有電流檢測(cè)（高通），在看SPEC時(shí)需要重點(diǎn)關(guān)注下。

6.鍵盤(pán)電路：

鍵盤(pán)電路一般為矩陣結(jié)構(gòu)，BB芯片上有對(duì)應(yīng)的行列接口，不同的平臺(tái)鍵盤(pán)的檢測(cè)原理不同，需要結(jié)合具體的SPEC了解。鍵盤(pán)接口容易受到靜電干擾，需要在鍵盤(pán)按鍵部位增加ESD器件，ESD器件并接在每個(gè)行、列控制線上。因?yàn)榉庋b的不同，側(cè)鍵的設(shè)計(jì)一般和鍵盤(pán)陣列分開(kāi)。鍵盤(pán)燈電路，典型的鍵盤(pán)燈電路的結(jié)構(gòu)如下。通過(guò)三極管的導(dǎo)通截止實(shí)現(xiàn)LED燈的開(kāi)關(guān)控制，限流電阻的值需要根據(jù)所選LED的V-I特性來(lái)定，一般設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算一個(gè)理論值，等到調(diào)試時(shí)，根據(jù)實(shí)際的情況做些調(diào)整。這種電路的的缺點(diǎn)是；隨著電池電量降低，燈也會(huì)變暗。我個(gè)人感覺(jué)，可以用一顆LDO作為驅(qū)動(dòng)電路。

7.觸摸屏電路：

我們常用的觸摸屏一般為四線電阻式的，通過(guò)檢測(cè)觸筆端的電壓，來(lái)實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)的定位。如果采樣的電壓受到干擾，導(dǎo)致電壓上下有波動(dòng)，如果波動(dòng)范圍較大，則會(huì)導(dǎo)致取樣的不準(zhǔn)確，出現(xiàn)位置漂移現(xiàn)象。所以在擺件和走線時(shí)應(yīng)避開(kāi)周圍強(qiáng)干擾的器件，尤其是高速信號(hào)線。接口的連接，按照對(duì)應(yīng)的X+/-、Y+/-連接就好。

8.音頻電路：

這部分可以參考之前寫(xiě)的音頻功放的選擇分類一文。

9.T-FLASH卡：

T卡的電路需要注意的是上拉電阻的選擇，這部分可以參考T卡的協(xié)議。另外，有的T卡需要有熱插拔功能，則需要加入一個(gè)插入檢測(cè)電路，其實(shí)現(xiàn)的原理同耳機(jī)插入檢測(cè)，都是利用電平的變化。帶熱插拔功能的卡槽上會(huì)有相應(yīng)的檢測(cè)腳，檢測(cè)電路連接到上面就可以。

四．PCB擺件、走線：

具體參考納訊PCB設(shè)計(jì)文檔和發(fā)板評(píng)審文檔。

五．調(diào)試測(cè)試：

調(diào)試指導(dǎo)思想：在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，要首先排除硬件的原因，這點(diǎn)需要明確，因?yàn)橹挥性诒ＷC硬件沒(méi)有問(wèn)題的條件下，才能去排查軟件的問(wèn)題。千萬(wàn)不能推諉責(zé)任。

1.明白調(diào)試的目的，知道調(diào)試模塊的工作原理；

2.芯片不正常工作，需要測(cè)量芯片的上電時(shí)序，這一點(diǎn)尤為重要。上電時(shí)序不當(dāng)，器件不能正常工作，有時(shí)還會(huì)導(dǎo)致芯片損壞（LP3918燒片）。測(cè)量的時(shí)序是否與芯片SPEC中描述的相符，確保時(shí)序的正確性。

3.芯片總線通信不正常，需要抓取總線波形，能看懂波形，通過(guò)跟軟件的同事溝通，找到解決問(wèn)題的辦法。4.測(cè)量系統(tǒng)功耗，具體可以參考功耗測(cè)量文檔，測(cè)得工作和待機(jī)狀態(tài)下模塊的電壓，電流值，通過(guò)與SPEC中相應(yīng)的參數(shù)比較，衡量芯片是否工作正常，不正常提報(bào)軟件。

5.詳細(xì)記錄每次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，測(cè)試完成后比較整理。

第三篇：數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)教學(xué)大綱

西安電子科技大學(xué)

“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”試點(diǎn)課程教學(xué)大綱

“數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)”教學(xué)大綱

課程編號(hào)：OE2121017 課程名稱：數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)

英文名稱： Digital Logic and Digital

System Design 學(xué)

時(shí)：60

學(xué)

分：4 課程類型：必修

課程性質(zhì)：專業(yè)基礎(chǔ)課 適用專業(yè)：電子信息與通信工程（大類）

開(kāi)課學(xué)期：4 先修課程：高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、電路分析與模擬電子線路 開(kāi)課院系：電工電子教學(xué)基地及相關(guān)學(xué)院

一、課程的教學(xué)任務(wù)與目標(biāo)

數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)是重要的學(xué)科基礎(chǔ)課。該課程與配套的“數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”課程緊密結(jié)合，以問(wèn)題驅(qū)動(dòng)、案例教學(xué)、強(qiáng)化實(shí)踐和能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，通過(guò)課程講授、單元實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)項(xiàng)目大作業(yè)、設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫(xiě)、研討講評(píng)等環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)能力矩陣中1.1.2.2、1.2.1.2以及2.5、2.6、3.6、4.1、4.2的能力要求。

要求學(xué)生掌握數(shù)字電路的基本概念、基本原理和基本方法，了解電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA：Electronic Design Automation）技術(shù)和工具。數(shù)字電路部分要求學(xué)生掌握數(shù)制及編碼、邏輯代數(shù)及邏輯函數(shù)的知識(shí)；掌握組合邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)方法，熟悉常用的中規(guī)模組合邏輯部件的功能及其應(yīng)用；掌握同步時(shí)序邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)方法，典型的中大規(guī)模時(shí)序邏輯部件。EDA設(shè)計(jì)技術(shù)部分，需要了解現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法與過(guò)程，學(xué)習(xí)硬件描述語(yǔ)言，了解高密度可編程邏輯器件的基本原理及開(kāi)發(fā)過(guò)程，掌握EDA設(shè)計(jì)工具，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)較大規(guī)模的數(shù)字電路系統(tǒng)的能力。

本課程教學(xué)特點(diǎn)和主要目的：

（1）本課程概念性、實(shí)踐性、工程性都很強(qiáng)，教學(xué)中應(yīng)特別注重理論聯(lián)系實(shí)際和工程應(yīng)用背景。

（2）使學(xué)生掌握經(jīng)典的數(shù)字邏輯電路的基本概念和設(shè)計(jì)方法；（3）掌握當(dāng)今EDA工具設(shè)計(jì)數(shù)字電路的方法。

（4）本課將硬件描述語(yǔ)言(HDL)融合到各章中，并在軟件平臺(tái)上進(jìn)行隨堂仿真, 通西安電子科技大學(xué)

“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”試點(diǎn)課程教學(xué)大綱

過(guò)本課和實(shí)驗(yàn)教學(xué), 使學(xué)生掌握新的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù).雖然現(xiàn)代設(shè)計(jì)人員已經(jīng)很少使用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)，但傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以讓學(xué)生直觀地了解數(shù)字電路是如何工作的，并可以為EDA設(shè)計(jì)工具所進(jìn)行的操作提供說(shuō)明，讓學(xué)生進(jìn)一步了解自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。

成功的邏輯電路設(shè)計(jì)人員必須深入理解數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)相關(guān)的基本概念，并熟練掌握EDA設(shè)計(jì)工具的使用。

二、本課程與其它課程的聯(lián)系和分工

數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要討論集成電路器件的外部特性，對(duì)門電路內(nèi)部晶體管的工作原理及狀態(tài)轉(zhuǎn)換只作定性了解。

數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)在學(xué)科基礎(chǔ)中的地位既要體現(xiàn)作為一門課程的完整性和電子線路體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，也要體現(xiàn)為后續(xù)課程服務(wù)的目的。后續(xù)的專業(yè)課程如計(jì)算機(jī)組成原理，微機(jī)原理、接口技術(shù)等都是數(shù)字電路系統(tǒng)高度集成的體現(xiàn)。數(shù)字電路與系統(tǒng)設(shè)計(jì)為微處理器與系統(tǒng)設(shè)計(jì)、嵌入式系統(tǒng)、數(shù)字通信等后續(xù)課程進(jìn)行了基礎(chǔ)知識(shí)準(zhǔn)備。

三、課程內(nèi)容及基本要求

（一）數(shù)制與編碼（建議3學(xué)時(shí)）學(xué)習(xí)數(shù)制表示方法和常用編碼 1．基本要求

（1）掌握常用數(shù)制（2、8、10、16進(jìn)制數(shù)）的表示方法與相互轉(zhuǎn)換方法

（2）掌握常用編碼（842BCD碼、5421BCD碼、余3碼、格雷碼等）的表示方法 2．重點(diǎn)、難點(diǎn)

重點(diǎn)：二進(jìn)制，十六進(jìn)制 難點(diǎn)：格雷碼的掌握

3．說(shuō)明：主要掌握常用編碼的表示方法

（二）邏輯代數(shù)與邏輯函數(shù)化簡(jiǎn)（建議10學(xué)時(shí)）

學(xué)習(xí)邏輯代數(shù)的基本運(yùn)算及函數(shù)表示方式，了解邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)方法；學(xué)習(xí)硬件描述語(yǔ)言（HDL）描述邏輯函數(shù)的基本結(jié)構(gòu)，熟悉邏輯函數(shù)與HDL之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。1．基本要求

（1）熟練掌握基本邏輯運(yùn)算與邏輯門

（2）了解邏輯代數(shù)的基本定理、法則和主要公式，了解邏輯函數(shù)代數(shù)化簡(jiǎn)法（3）掌握邏輯函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)式和常用的五種表達(dá)式及相互轉(zhuǎn)換方法（4）能夠用HDL描述真值表，熟悉邏輯函數(shù)的HDL表達(dá)方式（5）熟悉邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡(jiǎn)法

（6）掌握包含無(wú)關(guān)項(xiàng)邏輯函數(shù)的表示方法及化簡(jiǎn)方法 2．重點(diǎn)、難點(diǎn)

重點(diǎn)：邏輯函數(shù)的兩種標(biāo)準(zhǔn)表示形式以及HDL表達(dá)方式 難點(diǎn)：五種表達(dá)式之間的相互轉(zhuǎn)化 西安電子科技大學(xué)

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3．說(shuō)明：5個(gè)變量以上的邏輯函數(shù)化簡(jiǎn)不作要求

（三）組合邏輯電路（建議10學(xué)時(shí)）

學(xué)習(xí)組合邏輯電路的分析方法和設(shè)計(jì)方法，學(xué)習(xí)組合邏輯的HDL描述方式 1．基本要求

（1）掌握組合電路的分析方法和設(shè)計(jì)方法

（2）熟悉組合邏輯電路的HDL設(shè)計(jì)方法，掌握設(shè)計(jì)流程圖的繪制方法

（3）熟悉常用MSI組合邏輯部件（變量譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器）的邏輯功能，擴(kuò)展方法及應(yīng)用

（4）掌握譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器的HDL描述方式

（5）掌握由MSI器件構(gòu)成組合電路的設(shè)計(jì)方法和分析方法（6）了解組合電路的競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)現(xiàn)象及消除方法 2．重點(diǎn)、難點(diǎn)

重點(diǎn)：由門電路進(jìn)行組合電路的設(shè)計(jì) 難點(diǎn)：中規(guī)模集成電路芯片應(yīng)用

3.說(shuō)明: 安排組合邏輯研究實(shí)驗(yàn)

（四）觸發(fā)器（建議6學(xué)時(shí)）

學(xué)習(xí)觸發(fā)器的工作原理和功能描述方法，學(xué)習(xí)觸發(fā)器的HDL描述方法 1．基本要求

（1）掌握基本RS觸發(fā)器及常用沿觸發(fā)的（D、T、JK）觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法（2）觸發(fā)器的HDL描述方法（包括行為級(jí)描述和結(jié)構(gòu)化描述）（3）熟悉常用集成觸發(fā)器的邏輯符號(hào)及時(shí)序圖的畫(huà)法（4）掌握觸發(fā)器的HDL描述方法中的沿觸發(fā)與電平觸發(fā) 2．重點(diǎn)、難點(diǎn)

重點(diǎn)： 觸發(fā)器的多種描述方法

難點(diǎn)：觸發(fā)器電路的HDL描述及時(shí)序波形

3．說(shuō)明：觸發(fā)器部分要求記憶邏輯符號(hào)掌握邏輯功能，對(duì)觸發(fā)器內(nèi)部電路不做要求,安排集成觸發(fā)器實(shí)驗(yàn)。

（五）時(shí)序邏輯電路（建議16學(xué)時(shí)）

學(xué)習(xí)同步時(shí)序電路的分析方法和典型同步時(shí)序電路的設(shè)計(jì)方法，時(shí)序電路的HDL描述。1．基本要求

（1）掌握同步時(shí)序電路的分析方法，要求根據(jù)電路能正確列出狀態(tài)表，畫(huà)出狀態(tài)及時(shí)序圖并分析其功能

（2）了解同步時(shí)序電路的一般設(shè)計(jì)方法和步驟，掌握給定狀態(tài)同步時(shí)序電路的設(shè)計(jì)方法

（3）掌握時(shí)序電路的HDL描述方法 西安電子科技大學(xué)

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（4）掌握典型MSI時(shí)序邏輯部件（74LS161、74LS194）的邏輯功能，擴(kuò)展方法及應(yīng)用（5）學(xué)習(xí)狀態(tài)機(jī)的HDL描述方法，并掌握復(fù)雜時(shí)序邏輯電路的HDL描述方法（6）掌握以MSI為主的典型同步時(shí)序電路的分析方法與設(shè)計(jì)方法：

任意模值計(jì)數(shù)器；移位型計(jì)數(shù)器；序列碼發(fā)生器（7）掌握典型時(shí)序電路的HDL描述方法

（8）了解異步時(shí)序電路的主要特點(diǎn)

2．重點(diǎn)、難點(diǎn)

重點(diǎn)：電路自啟動(dòng)自校正的設(shè)計(jì)；MSI時(shí)序邏輯部件的邏輯功能及應(yīng)用 難點(diǎn)：時(shí)序邏輯點(diǎn)狀態(tài)機(jī)HDL描述

3．說(shuō)明：學(xué)習(xí)這一章后，要求能看懂器件手冊(cè)，安排計(jì)數(shù)器和移位寄存器應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。

（六）集成邏輯門（建議3學(xué)時(shí)）1．基本要求

（1）了解典型TTL與非門的基本工作原理，掌握其主要外特性和參數(shù)（2）掌握集電極開(kāi)路門和三態(tài)門的主要特點(diǎn)

（3）掌握MOS邏輯門（以CMOS為主）的主要特點(diǎn)和使用方法 2．重點(diǎn)、難點(diǎn)

重點(diǎn)：TTL與非門的主要外特性和參數(shù) 難點(diǎn)：集電極開(kāi)路門

（七）脈沖波形的產(chǎn)生與整形（建議3學(xué)時(shí)）了解脈沖電路的分析方法 1．基本要求

（1）了解典型脈沖電路（單穩(wěn)、多諧、施密特觸發(fā)器）的基本特點(diǎn)及脈沖電路的分析方法

（2）掌握555定時(shí)器的基本工作原理及典型應(yīng)用

（3）掌握晶體振蕩器，施密特單穩(wěn)集成電路的基本原理及使用方法。2．重點(diǎn)、難點(diǎn) 重點(diǎn)： 555定時(shí)器

難點(diǎn)：振蕩電路性能提高需要考慮的因素 3．說(shuō)明：安排脈沖電路的產(chǎn)生和整形實(shí)驗(yàn)。

（八）存貯器及可編程器件（建議4學(xué)時(shí)）1．基本要求

（1）掌握ROM的基本工作原理和幾種不同的編程方法（2）了解靜態(tài)RAM和動(dòng)態(tài)RAM的基本工作原理

（3）了解可編程器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn), 可用資源, 主要參數(shù)和選型依據(jù) 西安電子科技大學(xué)

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(4)結(jié)合實(shí)驗(yàn), 逐步掌握FPGA的仿真與設(shè)計(jì)技術(shù) 2．重點(diǎn)、難點(diǎn)

重點(diǎn)：ROM的基本工作原理, FPGA的仿真與設(shè)計(jì)技術(shù) 難點(diǎn)：ROM實(shí)現(xiàn)組成邏輯函數(shù), FPGA的仿真與設(shè)計(jì)技術(shù)

（九）D/A和A/D（建議1學(xué)時(shí)）1．基本要求

（1）了解D/A和A/D轉(zhuǎn)換器的基本原理和主要技術(shù)指標(biāo)（2）了解典型集成D/A和A/D芯片的特點(diǎn) 2．重點(diǎn)、難點(diǎn)

重點(diǎn)：D/A和A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo) 難點(diǎn)：D/A和A/D轉(zhuǎn)換器的基本原理

四、布置大作業(yè)

綜合設(shè)計(jì)(1)-----用VHDL設(shè)計(jì)一數(shù)字頻率計(jì)(結(jié)合實(shí)驗(yàn)在FPGA上實(shí)現(xiàn))綜合設(shè)計(jì)(2)-----用VHDL設(shè)計(jì)一DDS信號(hào)發(fā)生器(結(jié)合實(shí)驗(yàn)在FPGA上實(shí)現(xiàn))系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成通過(guò)EDA軟件仿真后，在FPGA系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證，期間安排兩次討論。第一次是設(shè)計(jì)方案評(píng)審和講評(píng)，第二次的實(shí)現(xiàn)結(jié)果報(bào)告和講評(píng)。

五、教學(xué)安排及方式

總學(xué)時(shí) 60 學(xué)時(shí)，講課 56 學(xué)時(shí)。討論4學(xué)時(shí)。實(shí)驗(yàn)單獨(dú)開(kāi)課，大作業(yè)采用開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)方式利用課外時(shí)間進(jìn)行。

六、考核方式

1.期末筆試(以閉卷考試為主，也可開(kāi)卷考試或半開(kāi)卷半閉卷考試)占60% , 2.大作業(yè)----綜合設(shè)計(jì)占30%, 3.平時(shí)成績(jī)占10%.七、推薦教材與參考資料

教材：

(1)新編: 任愛(ài)鋒, 孫萬(wàn)蓉, 周端等

(2)楊頌華等 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 西安 西安電子科技大學(xué)出版社 2009 參考書(shū)：

(1)夏宇聞等譯 數(shù)字邏輯基礎(chǔ)與Verilog設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社

(2)John F.Wakerly 數(shù)字設(shè)計(jì)——原理與實(shí)踐（第三版 影印版）高等教育出版社

西安電子科技大學(xué)

“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”試點(diǎn)課程教學(xué)大綱

第四篇：數(shù)字城管系統(tǒng)

1.1 數(shù)字城管系統(tǒng)

建設(shè)目標(biāo)

數(shù)字城管系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)是：通過(guò)無(wú)線通信技術(shù)、依托空間信息技術(shù)、行業(yè)實(shí)體庫(kù)技術(shù)、工作流技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)城市部件和事件管理的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和空間可視化，創(chuàng)新城市管理模式，再造城市管理流程，建立一套科學(xué)完善的監(jiān)督評(píng)價(jià)體系，提高城市管理水平，構(gòu)建和諧。具體如下： ? 由傳統(tǒng)“小城管”步入科學(xué)系統(tǒng)、長(zhǎng)效、綜合的“大城管”格局。在城市體制改革中組建的城市管理領(lǐng)導(dǎo)小組、監(jiān)督指揮中心，負(fù)責(zé)對(duì)全區(qū)市政、規(guī)劃、工商、交通、園林、綠化、建管、房管、環(huán)保等部門進(jìn)行相關(guān)職能指導(dǎo)、協(xié)調(diào)和監(jiān)督檢查。? 統(tǒng)一調(diào)度，集中整治，聯(lián)合執(zhí)法，管理配套。城市管理問(wèn)題由專人監(jiān)督，集中到監(jiān)督指揮中心進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度，達(dá)到綜合整治、聯(lián)合執(zhí)法，強(qiáng)化了管理力度和效果，改變了傳統(tǒng)城市管理體制中執(zhí)法機(jī)構(gòu)多頭、職能交叉重疊及處罰不一，推諉責(zé)任，管制力度弱化的局面。? 城市管理公眾參與、全民互動(dòng)。充分發(fā)揮全體市民的主觀能動(dòng)性，增強(qiáng)公眾對(duì)城管的理解，發(fā)動(dòng)公眾積極參與到城市管理工作中來(lái)，解決城管與公眾的矛盾對(duì)立現(xiàn)狀，從而為構(gòu)建和諧社會(huì)、和諧做出貢獻(xiàn)，為市政府樹(shù)立關(guān)注民生的形象。

1.2 建設(shè)內(nèi)容

根據(jù)數(shù)字城管的整體需求并結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)數(shù)字城管的分期分階段建設(shè)，提出如下初步設(shè)想：

第一期，初步建成具有特色的縣、鄉(xiāng)兩級(jí)一體化的數(shù)字化城市管理軟件平臺(tái)，完成各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)及系統(tǒng)集成。? ? ? ? ? ? 確定縣數(shù)字化城市管理模式的業(yè)務(wù)流程；

按照監(jiān)管分離的原則，組建兩個(gè)軸心的城市管理體系； 完成城市部件數(shù)據(jù)的普查、測(cè)繪和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)； 完成軟硬件設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)平臺(tái)建設(shè)； 搭建數(shù)字城管平臺(tái)；

建設(shè)視頻監(jiān)控子系統(tǒng)和車輛監(jiān)控子系統(tǒng)； ? ? ? 建設(shè)數(shù)字化城市管理模式監(jiān)督評(píng)價(jià)體系； 完成數(shù)字化城市管理模式標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制定工作； 完成數(shù)字化城市管理平臺(tái)相關(guān)人員的招聘及培訓(xùn)工作。

第二期，進(jìn)一步優(yōu)化一期建成的系統(tǒng)，加大資源整合力度，擴(kuò)大平臺(tái)實(shí)施覆蓋的地域范圍，拓展平臺(tái)功能，為城市管理提供更為便捷的服務(wù)。? ? ? 進(jìn)一步優(yōu)化數(shù)字化城市管理工作流程、優(yōu)化數(shù)字化城市管理信息平臺(tái)； 建設(shè)、完善、強(qiáng)化鎮(zhèn)鄉(xiāng)級(jí)平臺(tái)；

進(jìn)一步完善具有本地特色的縣、鄉(xiāng)級(jí)數(shù)字化城管模式；

1.3 功能描述

根據(jù)數(shù)字城管的建設(shè)總體目標(biāo)和任務(wù)要求，系統(tǒng)包含九個(gè)基礎(chǔ)模塊：監(jiān)管無(wú)線數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、呼叫中心受理子系統(tǒng)、協(xié)同工作子系統(tǒng)、地理編碼子系統(tǒng)、大屏幕監(jiān)督指揮子系統(tǒng)、綜合評(píng)價(jià)子系統(tǒng)、構(gòu)建與維護(hù)子系統(tǒng)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資源管理子系統(tǒng)及數(shù)據(jù)交換子系統(tǒng)，還將擴(kuò)展建設(shè)視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、移動(dòng)視頻門戶子系統(tǒng)、車輛監(jiān)控子系統(tǒng)。

數(shù)字城管系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

? 監(jiān)管無(wú)線數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)

監(jiān)管無(wú)線數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)可以基于移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的無(wú)線應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，向業(yè)務(wù)處理中心（監(jiān)督指揮中心）傳送的電子表格、照片、聲音和問(wèn)題說(shuō)明可通過(guò)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商為數(shù)字城管建設(shè)的專用無(wú)線應(yīng)用系統(tǒng)送達(dá)，保證信息的實(shí)時(shí)性、安全性及可靠性。? 呼叫中心系統(tǒng)

主要是支持呼叫中心功能的硬件平臺(tái)，支持?jǐn)?shù)據(jù)和語(yǔ)音業(yè)務(wù)，可實(shí)現(xiàn)信息交換和資源共享，滿足多個(gè)話務(wù)員的日常工作。呼叫中心系統(tǒng)應(yīng)性能穩(wěn)定，并具有可擴(kuò)展性，易使用易維護(hù)。? 協(xié)同工作子系統(tǒng)

提供給監(jiān)督中心、指揮中心、各專業(yè)部門以及各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)使用，系統(tǒng)提供了基于工作流的面向GIS的協(xié)同管理、工作處理、督查督辦等方面的應(yīng)用，為各類用戶提供了城市管理信息資源共享、查詢工具，可以根據(jù)不同權(quán)限編輯和查詢基礎(chǔ)地理信息、地理編碼信息、城市管理部件（事件）信息、監(jiān)督信息等，實(shí)現(xiàn)協(xié)同辦公、信息同步、信息交換。各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)、監(jiān)督中心、指揮中心可以方便查閱問(wèn)題處理過(guò)程和處理結(jié)果，可以隨時(shí)了解各個(gè)專業(yè)部門的工作狀況，并對(duì)審批流程進(jìn)行檢查、監(jiān)督、催辦。系統(tǒng)將任務(wù)派遣、任務(wù)處理反饋、任務(wù)核查、任務(wù)結(jié)案歸檔等環(huán)節(jié)關(guān)聯(lián)起來(lái)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)督中心、指揮中心、各專業(yè)管理部門和區(qū)政府之間的資源共享、協(xié)同工作和協(xié)同督辦。? 大屏幕監(jiān)督指揮系統(tǒng)

設(shè)在監(jiān)督指揮中心，實(shí)現(xiàn)信息實(shí)時(shí)監(jiān)控，便于監(jiān)督中心、指揮中心和各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)更加清楚地了解數(shù)字化城市管理的狀況?？赏ㄟ^(guò)大屏幕直觀地掌握各個(gè)區(qū)域的城市部件（事件）信息、業(yè)務(wù)辦理信息、綜合評(píng)價(jià)信息等全局情況，還可以對(duì)每個(gè)網(wǎng)格、監(jiān)督員、部件等個(gè)體的情況進(jìn)行查詢。? 評(píng)價(jià)系統(tǒng)

提供對(duì)數(shù)字化城市管理過(guò)程中發(fā)生的案件全面的統(tǒng)計(jì)、評(píng)價(jià)功能。通過(guò)制訂城市管理考核評(píng)價(jià)體系，從區(qū)域、部門、崗位等多個(gè)角度，對(duì)城市管理涉及的各個(gè)責(zé)任主體進(jìn)行綜合考核及評(píng)價(jià)，并生成圖形、報(bào)表等形式的可視化的評(píng)價(jià)結(jié)果。? 移動(dòng)視頻門戶子系統(tǒng)

對(duì)電子政務(wù)中與政務(wù)、民生相關(guān)的視頻信息進(jìn)行分類整合，建立完善的視頻信息采集、審核、發(fā)布管理制度。依托視頻平臺(tái)進(jìn)行無(wú)線綜合視頻管理平臺(tái)的改造，通過(guò)權(quán)限管理、視頻資源管理等功能各項(xiàng)管理制度的實(shí)施提供技術(shù)保障。通過(guò)無(wú)線視頻門戶,市民感受政務(wù)公開(kāi)的多媒體化。? 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資源管理系統(tǒng)

由系統(tǒng)管理人員使用。主要功能： 實(shí)現(xiàn)添加、管理地圖數(shù)據(jù)功能，可以對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、地理編碼數(shù)據(jù)、城市部件數(shù)據(jù)等進(jìn)行配置管理；

具備對(duì)各圖層屬性進(jìn)行配置的功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)屬性字段自定義；

能夠維護(hù)地圖庫(kù)中包括城市管理部件和事件等要素在內(nèi)的要素編碼、顯示樣式等；

地圖管理中應(yīng)提供地圖預(yù)覽功能，能夠快速查看地圖配置效果； 能夠配置基于單元網(wǎng)格和城市部件地圖快捷操作圖層。? GPS車輛定位監(jiān)控系統(tǒng)

用于對(duì)裝有GPS車載終端的環(huán)衛(wèi)車輛、城管執(zhí)法車輛等進(jìn)行定位監(jiān)控管理，并結(jié)合GIS應(yīng)用開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)衛(wèi)車輛、城管執(zhí)法車輛等的智能化和空間可視化管理。GPS車輛定位監(jiān)控系統(tǒng)主要供監(jiān)督中心操作員、值班長(zhǎng)和指揮中心辦公人員使用。? 構(gòu)建與維護(hù)子系統(tǒng)

是系統(tǒng)管理員使用的工作平臺(tái)，通過(guò)該平臺(tái)，可以快速搭建、維護(hù)城市管理業(yè)務(wù)，定制業(yè)務(wù)工作流程，設(shè)置組織機(jī)構(gòu)，并能夠方便快捷地完成工作表單內(nèi)容樣式調(diào)整、業(yè)務(wù)流程修改、人員權(quán)限變動(dòng)等日常維護(hù)工作。利用構(gòu)建與維護(hù)子系統(tǒng)，系統(tǒng)管理人員可以方便地調(diào)整系統(tǒng)使之適應(yīng)用戶變化的需求

第五篇：數(shù)字沙盤(pán)系統(tǒng)

數(shù)字沙盤(pán)系統(tǒng)

數(shù)字沙盤(pán)系統(tǒng)需在傳統(tǒng)的沙盤(pán)模型上，增加多媒體展示、互動(dòng)功能?？赏ㄟ^(guò)聲、光、電、圖像、三維動(dòng)畫(huà)以及計(jì)算機(jī)程控技術(shù)與實(shí)體模型相融合，能充分體現(xiàn)區(qū)位特點(diǎn)，能達(dá)到一種惟妙惟肖、變化多姿的動(dòng)態(tài)視覺(jué)效果，讓參觀者有一種全新的體驗(yàn)，并能產(chǎn)生強(qiáng)烈的共鳴。

可通過(guò)定制4.5米*3米高度仿真的黃埔古村古港實(shí)體沙盤(pán)，可以宏觀視角，理性手法對(duì)黃埔古村古港的歷史淵源、古建文物、旅游景點(diǎn)、參觀流線、未來(lái)規(guī)劃等各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行全面展示。需為傳統(tǒng)沙盤(pán)模型賦予聲光電變化效果，方便參觀者獲取更多信息?？商峁┦殖挚刂平K端接口，方便講解員與參觀者互動(dòng)操控沙盤(pán)的光影效果。數(shù)字沙盤(pán)系統(tǒng)包括高清數(shù)字沙盤(pán)影片、環(huán)幕播放影片、激光反饋控制系統(tǒng)、互動(dòng)功能模塊、數(shù)字沙盤(pán)控制系統(tǒng)、邊緣融合系統(tǒng)、實(shí)體沙盤(pán)、投影設(shè)備、播放設(shè)備等?！粝到y(tǒng)組成與功能： 軟件: 高清數(shù)字沙盤(pán)影片

影片分辨率：1024*1300;內(nèi)容說(shuō)明：1個(gè)總體規(guī)劃介紹（60秒），12個(gè)單點(diǎn)景點(diǎn)介紹（每個(gè)40秒），包括梁氏宗祠、胡氏宗祠、黃埔公園、黃埔直街、柳塘大街、黃埔圖書(shū)館、北帝廟、老姑婆屋、日本樓、子牙居、左恒家塾、夏陽(yáng)大街。環(huán)幕播放影片

影片分辨率：1920*720;內(nèi)容說(shuō)明：配合數(shù)字沙盤(pán)影片投影，對(duì)重要景點(diǎn)改造前后效果進(jìn)行對(duì)比。