【精品】电气仿真结课论文

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1、中国地质大学（北京）电气仿真结课报告姓名：朱超学号：04208229学院：信息工程学院专业：电气工程及其自动化任课老师：薛正升2010年12月7日电气仿真结课报告随着计算机的普及和应用，借助EDA工具进行仿真实验已经成为在校学生和工业设计人员的首选方案。而Mulstism就是其中应用较为普遍的一•种仿真工具。借助Mulstism仿真软件，用户可以在电脑上进行模拟实验，设计和验证集成电路，这样可以减少不必要的开销，从而降低成本。下而我主耍从以下几个方面阐述电气仿真的原则：—・电气仿真的主导思想：电

2、气仿真一般都遵循自上而下、划分功能模块的思想进行设计。所谓的自上而下是指先总后分，先从总休上确定仿真要实现的功能，然后再按要求进行详细设计。例如：先有概念设计，然后做布局草图设计，再布局草图、拆分零件做详细设计。自上而下的设计具有三方面优点：1、整体设计分块细化；2.整体出错机率小；3、设计变得更口动化。划分模块就是将整个的项目按照功能进行拆分，分成的多个子模块，各子模块有不同的功能并口相互独立。划分时候，要符合高内聚低耦合的原则，高内聚就是每个模块内部要联系紧密。低耦合则是相对于模块与模块而言

3、的，是指模块之间相互独立，互不影响。这样，整个项目在功能实现、故障检测、硬件实现等环节都会方便可行。二.仿真步骤及其具体要求：1•设计任务：要设计一个电了电路系统，首先要了解设计任务，并且深入了解系统的功能、技术指标和使用条件等。只冇这样才能确定设计的具体方法和步骤，并冃明确各个设计阶段的详细任务。2•确定设计的总体方案：在认真分析，了解项廿具体要求的基础上，利用已冇的知识提出最合理的方案。总体方案通常是用功能框图的形式表示的，只考虑硬件电路用什么功能电路,但不考虑具体的元器件和程序细节，因此总

4、体方案只是全局性的方案。例如用JK触发器构成T触发器电路的试验中，在此阶段，我们只知道要使用JK触发器构成T触发器，但具体怎么实现还不知道。3•制定电路的硬件设计：电路的硬件设计又称为硬件实现，主耍是设计者结合现有的条件将系统的原理方案框图进行具体化。在此时，要确定具体用什么器件（通用集成电路、PLC单片机等）和电路各部分的具休功能。硕件设计主要包括单元电路设计和总体电路原理图设计两个部分。单元电路设计是指根据方案，将任务要求和技术指标进行分解和分配，明确各单元屯路的功能。而总体电路原理图设计则

5、是指将各个单元电路进行组装和连接，此时，应该注意耍让各单元电路的布局合理、排列清晰、连线清晰等。1•对电路进行仿真分析：仿真分析是指在印制PCB电路板前，对电路进行计算机模拟实验，以确定电路是否正确和修改电路结构和元器件，使其更加合理。仿真时，要先进行单元电路仿真，再进行整体仿真分析，正确无误后，即可进行电路板的卬刷了。二.围绕交通灯设计：前面说了电气仿真的主导思想以及一般步骤，卜面我就结合交通灯的设计来具体阐述：1.设计思想：采用自上而下和划分模块的思想，仿真的口标是设计出实用、简单、性能稳定

6、、便于操作的交通灯管理系统。根据要求，将该交通灯管理系统划分为：时钟信号产生模块、输入输出设定模块、计数译码模块、自动/手动选择模块。这样,在设计时，先设计各个子模块，然后组装即可。2.仿真具体步骤：2-1.T解设计任务：2—1.1.红绿灯管理：(1)东西方向绿灯，则南北方向红灯，反Z亦然。(2)设冇“自动/手动”选择控制开关，在“自动”时，东四和南北方向信号灯交替出现。在交替前5秒时，黄灯亮。在“手动”时，人工控制各方向红绿灯。(3)在自动选择吋,交替周期可调,分别为20S、30S、40S、5

7、0S、60S。2—1.2.时间牌管理：(1)当由手动转换为自动时，时间牌应该从设定值开始，按秒显示，直至为“0”交替，然后如此反复。(2)当转换为手动时，时间牌应该熄灭。2—2.确定设计的总体方案：根据系统所实现的功能，设计系统控制的方案组成框图，如下：2-3.制定电路的硬件设计：根据要求，各个模块的硬件设计如截图所示:555产生的时钟脉冲模块:Cc5*T>Todboxd±JILLcutlCUBtl计教译码H块电路(X2)555产生的时钟棘冲權块W8(X3)手动目动选篦覆块”4)主的时狎赫冲禎块

8、心5产生的聘狎蘇冲債如8输入设定模块:ipes«jnTodboxCUkiIcuKl

9、潦入设定仗块m侈8(X1)

10、计数试码穩块电18(X2)I555产生的时钟隊触块m$8(X3)

11、手动自动选择值块(X4)tflW钟躺中鎭块祸5产生的时钟廉神狽块mW20s□—30s：□—40$：□—50s：□—60s：□—-WV»?L<^