求思路 2018年TI杯大学生电子设计竞赛G：简易数字信号时序分析装置

ID:380873 · 发表于 2019-6-29 16:11

设计一个数字信号时序分析装置，可在示波器（X-Y 模式）上同时显示 8 路数字信号时
序，装置的系统组成如图 1 所示。

图 1 系统组成
二、要求
1、设计制作 8 位数字信号发生电路，可产生 8 位并行移位循环输出的 TTL 电平信号，
TTL 电平的外输入移位时钟 clock 信号频率为 100kHz，D0 ~ D7 循环输出的时序波形如
图 2。

图 2 数字信号发生电路循环输出时序波形
2、设计制作数字信号时序分析装置，通过键盘预置 8 位单级触发字 TW，满足触发条
件（即 D0 ~ D7 刚好为预置的 TW）时，可在示波器上不重叠地自左至右同时显示 8 路数
字信号 1 个移位循环周期的时序波形。
3、8 路数字信号时序波形的触发时间位置可调，可分别选择“触发开始跟踪”、“中
心触发”和“触发终止跟踪”三种方式（即触发字的时间位置可分别选在示波器屏幕的左侧、
中间和右侧）。
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电子科技大学成都学院微电子技术系
4、在示波器屏幕上添加可手动位移的时间标志线（屏幕上的竖亮线），并用 8 个 LED
显示时间标志线对应时刻的 8 路数字信号的状态字 SW（状态 1 时 LED 点亮、状态 0 时 LED
熄灭）。
5、在触发字时刻，分析装置对 8 路数字信号的逻辑状态开始采集与存储，并可在示波
器上回放 2 个移位循环周期的 8 路数字信号时序波形。
6、其他。
三、说明
1、8 路数字信号发生电路输出与时序分析装置输入端 D0 ~ D7 之间采用跳线连接，供
设计作品测试时可能颠倒输入接线顺序使用。数字信号时序分析装置如需 clock 信号，或需
产生与 clock 信号同步的时钟信号，均可直接引用外部输入的 clock 信号。
2、可预置的触发字 TW 是 8 位二进制码组（称为字），码组 D0 ~ D7 称为状态字 SW
（本题仅有 8 种不同的 SW），SW 等于 TW 时触发 X 通道扫描。
3、可对 clock 信号 8 分频得到同步扫描周期信号，将其变换为周期性斜升波作为示波
器 X 通道输入的扫描信号。
4、完成第 2 步要求时，既可采用 8 通道 A/D 采集输入数字信号，也可采用简单方案，
即“八进制计数器、D/A、8 选 1 模拟开关、加法器”组合的简单实现方案，其中八进制计
数器对 clock 信号计数形成 3 位地址码，同时作为用于轮流选通 D0 ~ D7 的 8 选 1 模拟开
关的选通信号及 D/A 地址线，使 D/A 输出 8 级周期性阶梯波，这 8 个台阶电压分别与模
拟开关选通输出的某一路数字信号叠加，确保 8 路数字信号波形显示不重叠。加法器可以
是有源的，也可以是无源的，其输出接示波器 Y 通道。

ID:860030 · 发表于 2020-12-14 11:27

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