北航自动化学院电路设计实验:EDA Multisim与555定时器
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更新于2024-08-17
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"北航3系电路设计选修实验课涵盖了自动化的EDA技术,重点使用Multisim进行电路仿真。课程包括使用硬件描述语言设计控制器电路,以及利用Multisim设计和仿真实用性定时器和发生器电路。实验内容分为两部分,一是基于Verilog HDL或AHDL等编程设计控制器并在硬件设备上下载和测试,二是结合专业知识设计复杂电路并进行仿真调试。课程需要的基础知识包括数电模电和超大规模集成电路技术。考核标准涉及设计完成度、独立演示和实验报告提交。参考书籍包括Verilog HDL、FPGA原理、MAX+PLUSII应用等。设计方法强调自顶向下,允许在设计过程中进行反馈和修正。"
在本课程中,学生将接触到LM555定时器芯片,这是一种常见的模拟集成电路,其引脚功能如下:
1脚(VSS/接地):通常连接到电路的地线。
8脚(VCC):为芯片提供电源,双极型时基电路的工作电压范围是4.5~16V,CMOS型则是3~18V。
3脚(Vo):输出端,产生定时器的输出信号。
2脚(低触发端):当此端口的电压低于阈值时,触发定时器开始工作。
6脚(TH/高触发端):高于阈值电压时会触发定时器。
4脚(直接清零端):连接低电平时,定时器停止工作,输出始终为低电平。
5脚(VC/控制电压端):外接电压可调整内部比较器的基准,不用时应通过电容接地防止干扰。
7脚(放电端):与放电晶体管连接,用于定时器工作时电容的放电。
实验环境要求使用Multisim,这是一款强大的电路设计与仿真软件,适用于教学和工程实践,可以帮助学生在虚拟环境中设计、测试和优化电路,无需实际搭建硬件即可进行电路仿真。此外,实验中也会涉及MAX+PLUSII,这是一个用于FPGA和CPLD设计的软件工具,可以实现逻辑设计的编译、仿真和下载到硬件设备。
通过这门课程,学生不仅可以学习到基本的电路设计原理,还能掌握Verilog HDL等编程语言,了解FPGA和CPLD等现代集成电路的应用,同时提升电路设计、仿真和调试的技能。考核方式强调独立完成设计、演示和撰写实验报告,旨在培养学生的实际操作能力和问题解决能力。
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