2014年protel課設(shè)報告范例

沈陽理工大學課程設(shè)計專用紙PAGEPAGEI摘要音頻放大器可以用來話音擴音、音樂欣賞、卡拉OK伴唱，其中的電子混響器使聲音聽起來具有一定深度感和空間立體感。音頻放大器可以用來話音擴音、音樂欣賞、卡拉OK伴唱，其中的電子混響器使聲音聽起來具有一定深度感和空間立體感。音頻放大器可以用來話音擴音、音樂欣賞、卡拉OK伴唱，其中的電子混響器使聲音聽起來具有一定深度感和空間立體感。關(guān)鍵詞：

目錄1 設(shè)計目的與要求 12 電路原理分析與設(shè)計 12.1**電路原理簡介 12.2**電路分析 22.3**電路原理圖 23 Protel99SE繪制圖 33.1元件庫的調(diào)用 33.2放置元件 43.3原理圖的布線 54 PCB設(shè)計 104.1圖形界面設(shè)計 104.2程序代碼設(shè)計 124.3運行結(jié)果及分析 17結(jié)論 19參考文獻 20PAGEPAGE20設(shè)計目的與要求很多自然科學和工程技術(shù)中的問題的解決最終都歸結(jié)到線性方程組的求解，高斯消去法是線性方程組解法中很經(jīng)典的算法，由它改進、變形得到的全選主元消去法，是一種效率很高、較為常用的線性方程組解法。線性方程組的一般形式為Ax=b，其中A是線性方程組的系數(shù)矩陣，x是列向量，是方程組的解，b也是列向量，這里假定A是非奇異矩陣。程序測試數(shù)據(jù)來自徐士良先生編著的《C常用算法程序集》中，所選的方程是：(1)電路原理分析與設(shè)計2.1**電路原理簡介設(shè)有n元線性方程組：(2)將(2)寫成矩陣形式，其中：(3)將系數(shù)矩陣A和向量b放在一起，形成增廣矩陣B：(4)全選主元消去就在這個B矩陣上進行，整個過程分為兩個步驟：第一步消去過程。對于k從0開始到n-2結(jié)束，進行以下三步：（1）首先，從系數(shù)矩陣A的第k行、k列開始的子矩陣中選取絕對值最大的元素作為主元素，例如：(5)然后交換B的第k行與第i1行，第k行與第j1列，這樣，這個子矩陣中的具有最大絕對值的元素被交換到第k行、k列的位置。（2）其次，進行歸一化計算。計算方法為：(6)（3）最后，進行消去運算：(7)第二步，回代過程。(8)在這里，只是列出簡要地給出了全選主元高斯消去法的算法步驟，具體推導及詳細過程可參考數(shù)值分析方面的有關(guān)資料。2.2**電路分析當發(fā)生地址沖突時，按照某種方法繼續(xù)探測哈希表中的其他存儲單元，直到找到空位置為止。這個過程可用下式描述：2.3**電路原理圖采用這種方法時，首先計算出元素的直接哈希地址，如果該存儲單元已被其他元素占用，則繼續(xù)查看地址為的存儲單元，如此重復直至找到某個存儲單元為空時，將關(guān)鍵字為key的數(shù)據(jù)元素存放到該單元。增量d可以有不同的取法，并根據(jù)其取法有不同的稱呼。Protel99SE繪制圖3.1元件庫的調(diào)用類模板就是設(shè)計一種類的框架，可以適用不同的數(shù)據(jù)類型，只是一種類的抽象，因此，利用類模板可以針對不同的數(shù)據(jù)類型定義出具有共性的一組類。定義形式如下：template<類型名參數(shù)名1，類型名參數(shù)名2，…>

class類名

{

類聲明體；

}；與函數(shù)模板類似，通過使用類模板可以使得所定義的類中的某些數(shù)據(jù)成員某些成員函數(shù)的參數(shù)某些成員函數(shù)的返回值都可以是任意的數(shù)據(jù)類型（包括基本類型和自定義類型）。所以，可以通過類模板將程序所處理的對象的類型參數(shù)化，從而使得同一段程序可用于處理多種不同類型的對象，提高了程序的抽象層次和可重用性。由于哈希表中的數(shù)據(jù)元素可以是char,int,float等多種數(shù)據(jù)類型，因此可以使用類模板來構(gòu)造本程序的實現(xiàn)框架。本設(shè)計面臨的計算問題的關(guān)鍵是矩陣運算?？梢远x一個矩陣類Matrix作為基類，然后由矩陣類派生出線性方程組類Linequ。矩陣類Matrix只處理n×n類型的方陣，方陣用一個一維數(shù)組來存放，矩陣類Matrix的數(shù)據(jù)成員包括數(shù)組的首地址和n，矩陣類Matrix的功能有設(shè)置矩陣的值SetMatrix()和顯示矩陣PrintM()等。從問題的需要來看，線性方程組類Linequ的數(shù)據(jù)除了由矩陣類Matrix繼承過來用于存放系數(shù)矩陣A的成員外，還應該包括存放解向量x和方程右端向量b的數(shù)組首地址。線性方程組類Linequ的主要操作有設(shè)置SetLinequ()、顯示PrintL()、求解Solve()及輸出方程的解showX()?？梢酝ㄟ^定義線性方程組類Linequ的新增成員函數(shù)來實現(xiàn)這些針對方程組求解的功能。在線性方程組的求解過程中，在線性方程組類Linequ的成員函數(shù)Solve中需要訪問基類矩陣類Matrix的數(shù)據(jù)成員，利用公有繼承方式派生，同時將Matrix類中的數(shù)據(jù)成員的訪問控制設(shè)置為保護類型。這樣，經(jīng)過公有派生之后，基類的保護成員在派生類中依然是保護成員，可以被派生類的成員函數(shù)訪問。整個類分別使用了insert(t1key,t2data)實現(xiàn)哈希表元素的插入，remove(t1key)實現(xiàn)哈希表元素的刪除，query(t1key)實現(xiàn)哈希表元素的查找，display()實現(xiàn)哈希表元素的顯示。3.2放置元件//Linequ.h文件，實現(xiàn)類的聲明#include<iostream>#include<cmath>usingnamespacestd;classMatrix //基類Matrix聲明{public: //外部接口 Matrix(intdims=2); //構(gòu)造函數(shù) ~Matrix(); //析構(gòu)函數(shù) voidSetMatrix(double*rmax); //矩陣賦初值 voidPrintM(); //顯示矩陣protected: intindex; //方陣的行數(shù) double*MatrixA; //矩陣存放數(shù)組首地址};classLinequ:publicMatrix //公有派生類Linequ聲明{public: //外部接口 Linequ(intdims=2); //構(gòu)造函數(shù) ~Linequ(); //析構(gòu)函數(shù) voidSetLinequ(double*a,double*b); //方程賦值 voidPrintL(); //顯示方程 intSolve(); //全選主元高斯消去法求解方程 voidShowX(); //顯示方程的解private: //私有數(shù)據(jù) double*sums; //方程右端項 double*solu; //方程的解};經(jīng)過公有派生，Linequ類獲得了除構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)之外的Matrix類的全部成員，由于基類的成員是公有和保護類型，因此在派生類中的成員函數(shù)中，基類繼承來的成員全部可以訪問，而對于建立Linequ類對象的外部模塊來講，基類的保護成員是無法訪問的。通過保護訪問類型和公有的繼承方式，實現(xiàn)了基類Matrix的數(shù)據(jù)的有效共享和可靠保護。在程序中，方程的系數(shù)矩陣、解以及右端項全部采用了動態(tài)內(nèi)存分配技術(shù)，這些工作都是在基類、派生類的構(gòu)造函數(shù)中完成，它們的清理工作在析構(gòu)函數(shù)中完成。3.3原理圖的布線template<classt1,classt2>//構(gòu)造函數(shù)的實現(xiàn)hash<t1,t2>::hash(){array=newlinknode[7];for(inti=0;i<7;i++){array[i]=NULL;}}template<classt1,classt2>hash<t1,t2>::~hash(){for(inti=0;i<7;i++){if(array[i]!=NULL){linknoden=array[i];while(n!=NULL){linknoden1=n;n=n->next;deleten1;}}}}template<classt1,classt2>//插入元素的函數(shù)voidhash<t1,t2>::insert(t1key,t2data){intsum=func(key)%7;//派生類Linequ的實現(xiàn)Linequ::Linequ(intdims):Matrix(dims) //派生類Linequ的構(gòu)造函數(shù){ //使用參數(shù)調(diào)用基類構(gòu)造函數(shù) sums=newdouble[dims]; //動態(tài)內(nèi)存分配 solu=newdouble[dims];}Linequ::~Linequ() //派生類Linequ的析構(gòu)函數(shù){ delete[]sums; //釋放內(nèi)存 delete[]solu;}}else{ln*n=newln;n->key=key;n->data=data;n->next=NULL;array[sum]=n;} }template<classt1,classt2>//查詢元素的函數(shù)實現(xiàn)t2hash<t1,t2>::query(t1key){intsum=func(key)%7;linknodep=array[sum];while(p){if(type=="char*"){if(stricmp((char*)(int)p->key,(char*)(int)key)==0){cout<<"關(guān)鍵字"<<key<<"的data值為:"<<endl;returnp->data;}else{p=p->next;}}elseif(type=="void*"){if((int)p->key==(int)key){cout<<"關(guān)鍵字"<<key<<"的data值為:"<<endl;returnp->data;}else{p=p->next;}}else{if(p->key==key){cout<<"關(guān)鍵字"<<key<<"的data值為:"<<endl;returnp->data;}else{p=p->next;}}}return"您所查詢的關(guān)鍵字在該哈希表中不存在！";}template<classt1,classt2> voidhash<t1,t2>::display()//顯示哈希表元素的函數(shù)實現(xiàn){for(inti=0;i<7;i++) {if(array[i]!=NULL) {ln*n=array[i];while(n!=NULL) {cout<<"array["<<i<<"]"<<"為"<<n->key<<endl;n=n->next; } }elsecout<<"array["<<i<<"]"<<"為空！"<<endl; }}template<classt1,classt2>//整型關(guān)鍵字哈希函數(shù)實現(xiàn)inthash<t1,t2>::func(inti){type="int";returni;}template<classt1,classt2>//浮點型模板inthash<t1,t2>::func(floati){type="float";ints=i*100;returns;}template<classt1,classt2>//指向字符型指針關(guān)鍵字哈希函數(shù)實現(xiàn)inthash<t1,t2>::func(char*i){type="char*";ints=strlen(i)*i[0];returns;}template<classt1,classt2>//字符型模板inthash<t1,t2>::func(chari){type="char";ints=(int)i;returns;}}template<classt1,classt2>voidhash<t1,t2>::remove(t1key)//刪除元素的哈希函數(shù)實現(xiàn){intsum=func(key)%7;linknodep=array[sum];if(p!=NULL){if(p->next!=NULL){if(p->key==key){array[sum]=p->next;deletep;cout<<"關(guān)鍵字"<<key<<"已被刪除！"<<endl;}else{while(p->next!=NULL&&p->next->key!=key)p=p->next;linknodep2=p->next; p->next=p2->next; deletep2;cout<<"關(guān)鍵字"<<key<<"已被刪除！"<<endl;}}else{array[sum]=NULL;deletep;cout<<"關(guān)鍵字"<<key<<"已被刪除！"<<endl;}}else{cout<<"對不起！您刪除的關(guān)鍵字"<<key<<"在本哈希表中不存在！"<<endl;}}PCB設(shè)計MFC的圖形界面程序設(shè)計可在上述類設(shè)計的基礎(chǔ)上進行改造，MFC的圖形界面程序與DOS界面程序的主要不同點是：MFC圖形界面程序與DOS界面程序的輸入輸出方式不同，DOS界面程序采用字符交互式實現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入輸出，主要通過cin，cout等I/O流實現(xiàn)，而MFC的圖形程序界面采用標準Windows窗口和控件實現(xiàn)輸入輸出，因此必須在MFC類的框架下加入上面所設(shè)計的矩陣和方程組類，并通過圖形界面的輸入輸出改造來完成。4.1圖形界面設(shè)計首先在VC中建立MFCAppWizard（exe）工程，名稱為GassineGU，并在向?qū)У腟tep1中選擇Dialogbased，即建立基于對話框的應用程序，如下圖5~6所示。圖5建立MFCAppWizard（exe）工程圖6建立基于對話框的應用程序?qū)υ捒蛸Y源中的默認對話框利用工具箱改造成如下界面，如圖7所示。圖7方程組求解程序界面設(shè)計圖7所示的界面中包含了3個StaticText控件，3個Button控件，和2個EditBox控件，控件的基本信息列表如下表1所示。表1控件基本信息控件類別控件ID控件Caption說明StaticTextIDC_STATIC系數(shù)矩陣A方程組右端項b解XBottonIDC_BUTTON_Read讀入數(shù)據(jù)IDC_BUTTON_CALC計算求解IDC_BUTTON_Exit退出EditBoxIDC_EDIT_A00~IDC_EDIT_A33矩陣A的16個元素IDC_EDIT_b0~IDC_EDIT_b3向量b的4個元素IDC_EDIT_X0~IDC_EDIT_X3解X的4個元素4.2程序代碼設(shè)計為了能夠?qū)υ捒蚪缑嫔系目丶軌蚺c代碼聯(lián)系起來，需要為24個EditBox控件建立MemberVariables，按Ctrl+w鍵進入MFCClassWizard界面，選擇MemberVariables選項卡，可顯示成員變量設(shè)置界面，如圖8所示。圖8成員變量設(shè)置界面下面是編寫代碼的重要階段，可以借鑒在設(shè)計基于DOS界面的控制臺應用程序的代碼，并將其作必要的改寫，具體改寫的步驟與內(nèi)容如下。//Haxibiao.cpp:implementationfile//類#ifdef_DEBUG#definenewDEBUG_NEW#undefTHIS_FILEstaticcharTHIS_FILE[]=__FILE__;#endifhash<char*,char*>h;//將實例化的hash類對象聲明為全局的以便以下函數(shù)使用///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////CAboutDlgdialogusedforAppAboutclassCAboutDlg:publicCDialog{public: CAboutDlg();//DialogData //{ //{{AFX_MSG(CAboutDlg) //}}AFX_MSG DEBEGIN_MESSAGE_MAP(CAboutDlg,CDialog) //{{AFX_MSG_MAP(CAboutDlg) //Nomessagehandlers //}}AFX_MSG_MAPEND_MESSAGE_MAP()///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////CWANGDlgdialogCWANGDlg::CWANGDlg(CWnd*pParent/*=NULL*/) :CDialog(CWANGDlg::IDD,pParent){xGetApp()->LoadIcon(IDR_MAINFRAME);}voidCWANGDlg::DoDataExchange(CDataExchange*pDX){ CDialog::DoDataExchange(pDX); //{{AFX_DATA_MAP(CWANGDlg) DDX_Text(pDX,IDC_EDIT1,m_HX); DDX_Text(pDX,IDC_EDIT2,m_key); DDX_Text(pDX,IDC_EDIT3,m_data); //}}AFX_DATA_MAP}BEGIN_MESSAGE_MAP(CWANGDlg,CDialog) //{{AFX_MSG_MAP(CWANGDlg) ON_WM_SYSCOMMAND() ON_W///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////CWANGDlgmessagehandlersBOOLCWANGDlg::OnInitDialog(){ CDialog::OnInitDialog();h.insert("sds","etew");//初始化哈希表h.insert("n25","45");//初始化哈希表h.insert("4.5765k","2");//初始化哈希表h.insert("$345","6");//初始化哈希表h.insert("43.r","55");//初始化哈希表h.insert("yan","24");//初始化哈希表h.display();//h對象調(diào)用display()函數(shù)以顯示哈希表元素m_HX=h.str; UpdateData(0);//在編輯框處顯示哈希表元素 //Add"About..."menuitemtosystemmenu. //IDM_ABOUTBOXmustbeinthesystemcommandrange. Menu->AppendMenu(MF_SEPARATOR); pSysMenu->AppendMenu(MF_STRING,IDM_ABOUTBOX,strAboutMenu); } } if((nID&0xFFF0)==IDM_ABOUTBOX) { CAboutDlgdlgAbout; dlgAbout.DoModal(); } else { CDialog::OnSysCommand(nID,lParam); }}//Ifyouaddaminimizebuttontoyourdialog,youwillneedthecodebelow//todrawtheicon.ForMFCapplicationsusingthedocument/viewmodel,//thisisautomaticallydoneforyoubytheframework.voidCWANGDlg::OnPaint(){ if(IsIconic()) { CPaintDCdc(this);//devicecontextforpainting SendMessage(WM_ICONERASEBKGND,(WPARAM)dc.GetSafeHdc(),0); { CDialog::OnPaint(); }}//Thesystemcallsthisto