基于labview的數(shù)字濾波器畢業(yè)論文-在線瀏覽
2024-09-06 03:21本頁面
【正文】 chine interface and other features, simple Visual representation of a test, makes it simple to test and analysis, logic circuits can implement on the basis of other, more plex features, but also better knowledge and understanding of digital electronic technology test.Key words：virtual instruments。digital circuits。數(shù)字電路在現(xiàn)代高科技中的作用是相當(dāng)重要的，它的高速發(fā)展標(biāo)志著現(xiàn)代化電子技術(shù)的高水準(zhǔn)、高質(zhì)量、電子計(jì)算機(jī)、數(shù)字式儀表、數(shù)字控制裝置和工業(yè)邏輯系統(tǒng)等方面都是以數(shù)字電路為基礎(chǔ)的。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、大規(guī)模集成電路技術(shù)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，儀器技術(shù)領(lǐng)域發(fā)生了巨大的變化，計(jì)算機(jī)技術(shù)與儀器技術(shù)相結(jié)合，形成了一種新概念儀器—虛擬儀器。美國國家儀器公司(National Instruments) 在1996年推出了一種革命性的圖形語言LabVIEW，開創(chuàng)了虛擬儀器的新紀(jì)元。提起“虛擬”人們也許會(huì)聯(lián)想到仿真，但虛擬與仿真其實(shí)質(zhì)上有著很大的區(qū)別。虛擬儀器技術(shù)是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，軟件為核心并配以相應(yīng)的硬的高度智能化的實(shí)現(xiàn)信號(hào)的采集與控制、數(shù)據(jù)的測試與分析處理、結(jié)果輸出、顯示等眾多功能的高新儀器技術(shù)[1]。但其又有許多實(shí)踐電路，僅僅學(xué)理論知識(shí)，沒有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)做輔導(dǎo)，對(duì)其抽象的知識(shí)也不能完全理解，用LabVIEW 構(gòu)建的數(shù)字電子虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可以滿足這一要求。數(shù)字電路采用二進(jìn)制，0兩種數(shù)碼正好對(duì)應(yīng)于兩種邏輯狀態(tài)：真和假，因此可方便的進(jìn)行邏輯運(yùn)算和邏輯處理。數(shù)字電路的發(fā)展經(jīng)歷了電子管、晶體管分立器件電路，直到現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的集成電路，經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，數(shù)字電路的應(yīng)用幾乎延伸到了所有的領(lǐng)域。它與人類在農(nóng)業(yè)、工業(yè)社會(huì)中創(chuàng)造的那些只是增強(qiáng)體力勞動(dòng)的工具相比，起了質(zhì)的飛躍，為人類進(jìn)入信息社會(huì)奠定了基礎(chǔ)。從此，傳統(tǒng)機(jī)床產(chǎn)生了質(zhì)的變化。1947年：貝爾實(shí)驗(yàn)室肖特萊等人發(fā)明了晶體管，這是微電子技術(shù)發(fā)展的第一個(gè)里程碑；1950年：結(jié)型晶體管誕生；還發(fā)明了離子注入工藝；1951年：場效應(yīng)晶體管發(fā)明；1956年：發(fā)明了擴(kuò)散工藝；1958年：仙童公司Robert Noyce與德儀公司基爾比間隔數(shù)月分別發(fā)明了集成電路，開創(chuàng)了世界微電子學(xué)的歷史；1960年：發(fā)明了光刻工藝；1962年美國RCA公司研制出MOS場效應(yīng)晶體管；1966年：美國RCA公司研制出CMOS集成電路，并研制出第一塊門陣列；1988年16M DRAM問世，1平方厘米大小的硅片上集成有3500萬個(gè)晶體管，標(biāo)志著進(jìn)入超大規(guī)模集成電路階段；1989年：1Mb DRAM進(jìn)入市場；2000年：1Gb RAM投放市場。本系統(tǒng)主要用于初學(xué)數(shù)字電路者掌握基本邏輯電路。32 虛擬儀器技術(shù)介紹虛擬儀器(VirtualInstruments，簡稱VI)的概念，是美國國家儀器公司于1986年提出的。虛擬儀器就是在通用的計(jì)算機(jī)平臺(tái)上定義和設(shè)計(jì)儀器的測試功能，使用者操作這臺(tái)計(jì)算機(jī)，就像是在使用一臺(tái)專門設(shè)計(jì)的電子儀器。同時(shí)，儀器的功能和面板可以由用戶根據(jù)需要自行定義或擴(kuò)展，而不是由廠家事先定義且固定不變。而且因?yàn)橛芯W(wǎng)絡(luò)的存在，可以應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)儀器共享或遠(yuǎn)程控制。虛擬儀器應(yīng)用軟件集成了儀器的所有采集、控制、數(shù)據(jù)分析、結(jié)果輸出和用戶界面等功能，使傳統(tǒng)儀器的某些硬件乃至整個(gè)儀器都被計(jì)算機(jī)軟件所代替。它突破了傳統(tǒng)儀器在數(shù)據(jù)處理、顯示存儲(chǔ)等方面的限制，實(shí)現(xiàn)了部分儀器硬件的軟件化，增加了系統(tǒng)的靈活性。同時(shí)，友好的人機(jī)交互界面技術(shù)使人感覺像操控真實(shí)的儀器一樣，具有身臨其境的感受，另外，其方便的網(wǎng)絡(luò)功能，能夠?qū)崿F(xiàn)資源共享[2]。與C和BASIC一樣，LabVIEW也是通用的編程系統(tǒng)，有一個(gè)完成任何編程任務(wù)的龐大函數(shù)庫。LabVIEW也有傳統(tǒng)的程序調(diào)試工具，如設(shè)置斷點(diǎn)、以動(dòng)畫方式顯示數(shù)據(jù)及其子程序（子VI）的結(jié)果、單步執(zhí)行等等，便于程序的調(diào)試。傳統(tǒng)文本編程語言根據(jù)語句和指令的先后順序決定程序執(zhí)行順序，而LabVIEW則采用數(shù)據(jù)流編程方式，程序框圖中節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)流向決定了VI及函數(shù)的執(zhí)行順序。 LabVIEW提供很多外觀與傳統(tǒng)儀器（如示波器、萬用表）類似的控件，可用來方便地創(chuàng)建用戶界面。使用圖標(biāo)和連線，可以通過編程對(duì)前面板上的對(duì)象進(jìn)行控制。LabVIEW的圖形化源代碼在某種程度上類似于流程圖，因此又被稱作程序框圖代碼。在LabVIEW環(huán)境下開發(fā)的應(yīng)用程序稱之為VI。前面板是程序的界面，在這一界面上有控制量(Controls)和顯示量(Indicators)兩類對(duì)象。每一個(gè)程序前面板都對(duì)應(yīng)著一段框圖程序?？驁D程序由端口、節(jié)點(diǎn)、圖框和連線構(gòu)成。程序框圖又稱代碼窗口或流程圖，是VI圖形化的源程序，在流程圖中對(duì)VI編程，以控制和操縱定義在前面板上的輸入和輸出等功能。LabVIEW具有典型的圖形化語言風(fēng)格，其程序的編制過程就是將不同的圖標(biāo)（VI）進(jìn)行選擇、組合并連線的過程。在LabVIEW的函數(shù)選板中，既包含了大量專用的信號(hào)處理、信號(hào)運(yùn)算等VI圖標(biāo)，也包含了各種數(shù)值運(yùn)算、邏輯運(yùn)算的基本VI圖標(biāo)。圖 布爾邏輯運(yùn)算VI選板6就信號(hào)的輸入/輸出來說，LabVIEW亦提供了豐富的輸入控件和輸出控件，如各種形式的開關(guān)、按鈕、指示燈、波形顯示器等等，這些器件可直接用簡單的拖動(dòng)方式拖放到相應(yīng)位置即可使用。LabVIEW基于圖形化的框圖程序與數(shù)字電路邏輯圖非常相像，形象生動(dòng)，便于理解和掌握，能夠讓用戶的主要精力集中于對(duì)電路邏輯的設(shè)計(jì)和仿真上，因此非常適用于數(shù)字電子電路的入門級(jí)學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)。數(shù)字電路中的物理量的變化在時(shí)間和數(shù)量上都是離散的。用數(shù)字量表示的信號(hào)就是數(shù)字信號(hào)，在數(shù)字電路課程所有的實(shí)驗(yàn)中都使用數(shù)字信號(hào)來實(shí)現(xiàn)其功能，這些信號(hào)通常是0、1表示的二進(jìn)制序列。數(shù)字電路可以分為兩類：一類是基本邏輯電路，也是常用的數(shù)字電路，其中包括組合邏輯電路如編碼器、譯碼器、選擇器等，時(shí)序電路如觸發(fā)器、寄存器、計(jì)數(shù)器等，這些是掌握數(shù)字電路的基礎(chǔ)。這些由基本電路組合而成，原理相同，設(shè)計(jì)方法不盡相同，其它的綜合實(shí)驗(yàn)都可以用LabVIEW實(shí)現(xiàn)，主要是掌握基本原理和方法。實(shí)際操作：當(dāng)主持人按鈕打開時(shí)VI才能運(yùn)行，當(dāng)14號(hào)有一個(gè)按鈕被按下時(shí)，燈亮、蜂鳴器響且VI停止運(yùn)行，當(dāng)主持人按鈕關(guān)閉時(shí)運(yùn)行VI就能清零。在事件結(jié)構(gòu)里同時(shí)放置一個(gè)蜂鳴器，事件觸發(fā)后便可以響。 38譯碼器的設(shè)計(jì)譯碼是編碼的逆過程，它的功能是將具有特定含義的二進(jìn)制碼進(jìn)行辨別，并轉(zhuǎn)換成控制信號(hào)，具有譯碼功能的邏輯電路稱為譯碼器。根據(jù)需要，輸出信號(hào)可以是脈沖，也可以是高電平或者低電平。三個(gè)輸入端ABC共有8種狀態(tài)組合（000—111），可譯出8個(gè)輸出信號(hào)Y0—Y7。因此，又把三位9二進(jìn)制譯碼器稱為3線8線譯碼器。圖要拉大，使圖中的字體為5號(hào)字大小。表 38譯碼器的真值表輸入輸出0001111111100110111111010110111110111110111110011110111101111110111101111110111111111110xxx11111111xxx11111111在L
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