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数字电子系统设计流程

发布时间:2011/8/8 10:16:52 访问次数:1990

以标准数字集成电路为核心的电子系统设计流程如图1-4所示。

                           

    (1)系统描述和分析
    这一步与模拟电子系统设计是一致的,只是教字电子系统是以逻辑关系进行系统描述的。常用的描述方式有自然语言、逻辑流程图、时序图,或者是这几种方式的结合。当系统较大或逻辑关系复杂时,系统描述和分析不是一件容易的工作,所以分析系统的任务必须仔细、全面,不能有理解上的偏差和疏漏。

    (2)选择总体方案并确定逻辑算法
    这一步要选择和比较各种实现方案,并确定逻辑算法。一个数字电子系统的逻辑运算往往有多种算法,设计者不但要找出各种算法,还必须比较它们的优劣,取长补短,从中确定最合理的一种。数字电子系统的算法是逻辑设计的基础,算法不同,则系统的结构也不同,算法的合理与否直接影响系统结构的合理性。确定算法是数字电子系统设计中最具创造性的一环,也是最难的一步。

    (3)系统模块划分
    当算法明确后,应根据算法构造系统的硬件框架(也称为系统框图)。将系统划分为若干部分,每部分分别承担算法中不同的逻辑功能。同模拟电子系统一样,如果某一部分的规模太大,则需要进一步划分。其要求是,划分后的各个部分的逻辑功能清楚,规模大小合适,便于进行电路级的设计。

    (4)系统逻辑描述
    当系统中每个子系统和模块的逻辑功能及结构确定后,则需要采用比较规范的形式来描述系统的逻辑功能。对系统的逻辑描述可先采用较粗略的逻辑流程图,再将逻辑流程图逐步细化为详细逻辑流程图,最后将详细逻辑流程图表示成与硬件有对应关系的形式,为下一步的电路设计提供依据。

    (5)设计单元电路和选择元器件
    对于以标准数字集成电路为核心的电子系统而言,设计单元电路就是按照逻辑和算法要求,选择合适的元器件和连接关系,以实现系绕各单元电路的功能。元器件的选择可以查阅标准数字集成电路手册及相关资料。

    (6)单元电路校验
    当单元电路设计完成后必须验证其正确性,即需要进行单元电路的时序和功能校验。目前,数字电路设计的EDA软件很多,如PsPice、EWB、Multisim等都具有验证(也称为仿真、电路模拟)功能,包括时序和功能校验。当验证结果正确后,再进行实际电路的安装与测试。由于EDA软件的验证结果十分接近实际结果,因此运用EDA软件可以极大地提高电路设计的效率。

    (7)系统总体调试
    将单元电路组合在一起,进行系统级的调试。调试时主要观察时序和功能是否满足设计要求。C205B1

以标准数字集成电路为核心的电子系统设计流程如图1-4所示。

                           

    (1)系统描述和分析
    这一步与模拟电子系统设计是一致的,只是教字电子系统是以逻辑关系进行系统描述的。常用的描述方式有自然语言、逻辑流程图、时序图,或者是这几种方式的结合。当系统较大或逻辑关系复杂时,系统描述和分析不是一件容易的工作,所以分析系统的任务必须仔细、全面,不能有理解上的偏差和疏漏。

    (2)选择总体方案并确定逻辑算法
    这一步要选择和比较各种实现方案,并确定逻辑算法。一个数字电子系统的逻辑运算往往有多种算法,设计者不但要找出各种算法,还必须比较它们的优劣,取长补短,从中确定最合理的一种。数字电子系统的算法是逻辑设计的基础,算法不同,则系统的结构也不同,算法的合理与否直接影响系统结构的合理性。确定算法是数字电子系统设计中最具创造性的一环,也是最难的一步。

    (3)系统模块划分
    当算法明确后,应根据算法构造系统的硬件框架(也称为系统框图)。将系统划分为若干部分,每部分分别承担算法中不同的逻辑功能。同模拟电子系统一样,如果某一部分的规模太大,则需要进一步划分。其要求是,划分后的各个部分的逻辑功能清楚,规模大小合适,便于进行电路级的设计。

    (4)系统逻辑描述
    当系统中每个子系统和模块的逻辑功能及结构确定后,则需要采用比较规范的形式来描述系统的逻辑功能。对系统的逻辑描述可先采用较粗略的逻辑流程图,再将逻辑流程图逐步细化为详细逻辑流程图,最后将详细逻辑流程图表示成与硬件有对应关系的形式,为下一步的电路设计提供依据。

    (5)设计单元电路和选择元器件
    对于以标准数字集成电路为核心的电子系统而言,设计单元电路就是按照逻辑和算法要求,选择合适的元器件和连接关系,以实现系绕各单元电路的功能。元器件的选择可以查阅标准数字集成电路手册及相关资料。

    (6)单元电路校验
    当单元电路设计完成后必须验证其正确性,即需要进行单元电路的时序和功能校验。目前,数字电路设计的EDA软件很多,如PsPice、EWB、Multisim等都具有验证(也称为仿真、电路模拟)功能,包括时序和功能校验。当验证结果正确后,再进行实际电路的安装与测试。由于EDA软件的验证结果十分接近实际结果,因此运用EDA软件可以极大地提高电路设计的效率。

    (7)系统总体调试
    将单元电路组合在一起,进行系统级的调试。调试时主要观察时序和功能是否满足设计要求。C205B1

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