CAD 課程設(shè)計(jì)報(bào)告——51單片機(jī)最小系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì).doc

CAD 課程設(shè)計(jì)報(bào)告摘要Introduction1. 課題名稱2. 單片機(jī)最小系統(tǒng)的組成原理及作用3. CAD的發(fā)展前途4. 設(shè)計(jì)要求5. 原理圖6. CAD原理圖7. PCB圖8. 總結(jié)參考文獻(xiàn)摘 要AVR單片機(jī)是1997年由ATMEL公司研發(fā)出的增強(qiáng)型內(nèi)置Flash的RISC(ReducedInstructionSetCPU)精簡指令集高速8位單片機(jī)。AVR的單片機(jī)可以廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)外部設(shè)備、工業(yè)實(shí)時(shí)控制、儀器儀表、通訊設(shè)備、家用電器等各個(gè)領(lǐng)域。AVR單片機(jī)主要特性：高可靠性、功能強(qiáng)、高速度、低功耗和低價(jià)位,一直是衡量單片機(jī)性能的重要指標(biāo)，也是單片機(jī)占領(lǐng)市場、賴以生存的必要條件。AVR單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)采取8位機(jī)與16位機(jī)的折中策略，即采用局部寄存器存堆和單體高速輸入/輸出的方案，提高了指令執(zhí)行速度(1Mips/MHz)，增強(qiáng)了功能；同時(shí)又減少了對外設(shè)管理的開銷，相對簡化了硬件結(jié)構(gòu)，降低了成本。故AVR單片機(jī)在軟/硬件開銷、速度、性能和成本諸多方面取得了優(yōu)化平衡，是高性價(jià)比的單片機(jī)。本設(shè)計(jì)采用分層疊式結(jié)構(gòu)，底層為單片機(jī)外圍硬件功能擴(kuò)展層，頂層為ATmega16單片機(jī)集中系統(tǒng)層。這樣有利于兼用AVR跟51系列單片機(jī)的開發(fā)設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：AVR單片機(jī)；開發(fā)板；單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板；ATmega16單片機(jī)；IntroductionAVRMicrocontrollerATMELCorporationin1997developedbytheenhancedbuilt-inFlashoftheRISC(ReducedInstructionSetCPU)high-speed8-bitRISCmicrocontroller.AVRmicrocontrollercanbewidelyusedincomputerperipherals,industrialreal-timecontrol,instrumentation,communicationsequipment,householdappliancesandotherfields.AVRmicrocontrollermainfeatures:highreliability,strongfunction,highspeed,lowpowerconsumptionandlowcost,hasbeenanimportantindicatortomeasureperformanceofSCM,SCMalsodominatethemarket,anecessaryconditionforsurvival.AVRmicrocontrollerhardwarestructuretotakethe16-bit8-bitmachineandthemachinescompromisestrategy,thatiskeptbythelocalregisterstackandsinglehigh-speedinput/outputoptions,improvedinstructionexecutionspeed(1Mips/MHz),enhancedfunctionality;whilereducethecostofperipheraladministration,therelativesimplifiesthehardwarestructureandreducecosts.Therefore,AVRmicrocontrollerinsoftware/hardwarecost,speed,performanceandcostoptimizationhasmadealotofbalance,whichiscost-effectivemicrocontroller.Thedesignusesasub-stackstructure,theunderlyinghardwareextensionsforthemicrocontrollerperipherallayer,thetoplayerofcentralizedsystemsfortheATmega16microcontroller.Itisagoodusedalongwiththe51seriesAVRmicrocontrollerdevelopmentanddesign.Keywords:AVRmicrocontroller;developmentboard;MCUBoard;ATmega16microcontroller;一課題名稱:51單片機(jī)最小系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì) 二單片機(jī)最小系統(tǒng)的組成原理及作用：普遍來說， 單片機(jī)又稱單片微控制器， 是在一塊芯片中集成了CPU（ 中央處理器）、RAM（ 數(shù)據(jù)存儲器）、ROM（ 程序存儲器）、定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器和多種功能的I/O（ 輸入/ 輸出） 接口等一臺計(jì)算機(jī)所需要的基本功能部件，從而可以完成復(fù)雜的運(yùn)算、邏輯控制、通信等功能。在這里，我們沒必要去找到明確的概念來解析什么是單片機(jī)，特別在使用C 語言編寫程序的時(shí)，不用太多的去了解單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及運(yùn)行原理等。從應(yīng)用的角度來說，通過從簡單的程序入手，慢慢的熟悉然后逐步深入精通單片機(jī)。在簡單了解了什么是單片機(jī)之后，然后我們來構(gòu)建單片機(jī)的最小系統(tǒng)，單片機(jī)的最小系統(tǒng)就是讓單片機(jī)能正常工作并發(fā)揮其功能時(shí)所必須的組成部分，也可理解為是用最少的元件組成的單片機(jī)可以工作的系統(tǒng)。對51 系列單片機(jī)來說， 最小系統(tǒng)一般應(yīng)該包括： 單片機(jī)、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、輸入/ 輸出設(shè)備等三 CAD的發(fā)展前途：cad英文意思是computer Aided Design計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。機(jī)械、服裝、電氣、建筑等等個(gè)行業(yè)都能用一般所說的cad其實(shí)Autocad是美國auto公司開發(fā)的二維繪圖軟件，一般就用cad和別的三維軟件搞設(shè)計(jì)。cad的好處是縮短產(chǎn)品周期，節(jié)約原材料，三維cad軟件還能直觀的看出產(chǎn)品效果。四設(shè)計(jì)要求：1.設(shè)計(jì)出原理圖2.用DXP軟件畫出原理圖2.1DXP設(shè)計(jì)步驟第一步：新建一個(gè)PCB工程文件；（FileNewProjiectPCBProjiect）第二步：新建一個(gè)SCH原理圖文件；（右鍵單擊左欄工程名AddNewToProjiectSchmatic）第三步：新建一個(gè)PCB文檔（右鍵單擊工程名AddNewToProjiectPCB）第四步：保存工程跟原理圖，PCB文檔；（FileSaveProjiectAs）第五步：開始畫圖布線;（元件從庫Libarily調(diào)出）第六步：集體改標(biāo)號；（ToolsAnnotateSchmatic）第七步：導(dǎo)入PCB文檔（DesigneUpdatePCBFromSchmatic）第八步：排布元件，限定圖紙尺寸，注釋信息；第九步：開始布線（采取手工布線，注意電氣連線走向，電磁干擾問題）第十步：開始敷銅（PlacePloygonPour）頂層敷銅底層敷銅第十一步：3D圖游覽（ViewSwitchTo3D）第十二步：導(dǎo)出元件清單（ReportBillofMaterials）3.用DXP軟件仿真出PCB板4.電路圖美觀大方五原理圖六CAD原理圖：七PCB圖：八總結(jié)通過做這次電氣制圖與電子線路CAD的課程設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)自己對Protel DXP軟件還不是很熟悉，導(dǎo)致制圖的時(shí)候不是那么得心應(yīng)手。尤其是剛開始學(xué)這個(gè)軟件的時(shí)候，有時(shí)候有些原件需要找較長的時(shí)間，制圖出了問題也不知道該怎么解決。不過通過這段時(shí)間的學(xué)習(xí)，我對這個(gè)軟件的興趣越來越濃厚，主要是發(fā)現(xiàn)這個(gè)軟件比較好用，可以直接在軟件上看到仿真結(jié)果，這對我們在做實(shí)際的電路起一個(gè)指導(dǎo)作用。我希望在之后的學(xué)習(xí)中能多學(xué)和多用這個(gè)軟件，以此來填補(bǔ)自己在制圖方面的缺陷，并為以后的學(xué)習(xí)和工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)【1】池之恒.ProtelDXP電路原理圖與電路板設(shè)計(jì)教程.北京：海洋出版社，2004【2】李小堅(jiān).ProtelDXP電路設(shè)計(jì)與制版實(shí)用教程