硬件电路设计规范精选(九篇)

第1篇：硬件电路设计规范范文

【关键词】单片机;液晶显示器模块;数字钟

在信息技术急速发展的今天，计算机科学日新月异。而单片机作为计算机科学的一个分支，在微机控制领域得到长足发展。在计算机网络，通讯方面是微机的天下;而在微控制领域，小到电子表，大到家用电器，到处都有单片机的用武之地.

一.硬件设计

1.系统原理分析

系统设计中用到89S51单片机的部分功能：包括内部定时器，键盘扩展，程序中断，口通信等。用一个四联体的共阴极八段显示器，可通过一个输入/输出口作为显示器数据发送端;另一个输入/输出口的四位作为显示器各位的片选信号，另四位作为键盘扩展口使用。采用一个频率为32.768 KHz的晶振构成时钟电路。系统原理图如图1：

图1.系统原理图

2.硬件电路图及其功能

图2.硬件电路图

功能说明：

（1）内定时间为12点00分00秒，提供新产品或换电池时使用.如里没有内定时间在首次

开机进，会造成时间乱码，至于开机时是使用内定时间还是RTC内部时间由RTC使用者RAM 0E地址的内容来决定，其内容为1表示RTC内部已有时间值，读取RTC内部时间表示，非1则表示RTC内部尚末有时间值，定入内定时间并显示

（2）时间调整

每按P3.0（RXD）一次加1秒

每按P3.1（RXD）一次加1分

每按P3.2（RXD）一次加1时

（3）读取MC146818时间

读取MC146818的时钟值有下列3种方法：

（a）检查A寄存器的UIP=0，表示未进行周期更新，至少有244us的时间可读取.

（b）更新周期结束中断（设定B寄存器UIE=1），约有1秒的时间可读取.

（c）周期性中断法（设定B寄存器PIE=1），约有1984+244us的时间可读.

3.特殊功能

（1）温度检测方案选择

采用集成温度传感器 DS18B20。该传感器结构简单，不需外接电路，数据传输采用 one-wire总线，可用一根 I/O数据线即供电又传输数据，在-10 ℃ --+85℃范围内精度为±0.5℃，完全能满足题目±1℃的要求，且分辨率较高，重复性和可靠性好。

（2）闹铃响及报警模块

闹铃响采用带音乐芯片的扬声器，过、欠压报警采用不同声音的蜂鸣器完成报警功能。

二.软件设计

1.程序流程图

图3.程序流程图

三.总结

本系统以8051为核心部件，利用软件编程，通过键盘控制和液晶显示实现了时钟功能、闹钟功能，并完成了对环境温度测量显示，能实现题目的基本要求和发挥部分。尽量做到硬件电路简单稳定，减小电磁干扰和其他环境干扰，充分发挥软件编程的优点，减小因元器件精度不够引起的误差。由于时间有限和本身知识水平的发挥，我们认为本系统还有需要改进和提高的地方，例如选用更高精度的元器件，硬件电路更加精确稳定，软件测量算法进一步的改进与完善等。

参考文献：

[1]《微型计算机原理与汇编语言》 电子工业出版社1995 [M]

[2]《微机计算原理及应用》（第三版）清华大学出版社2001 [M]

[3]《单片机系统设计及工程应用》 西安电子科技大学出版社2005 [M]

? o ?/！ （L ：方正书宋简体;mso-hansi-font-family：宋体;mso-bidi-font-family：宋体;color：black; mso-bidi-font-weight：bold'>常见系统

（1）消防报警系统、计算机网络、宽带接入及增值服务

（2）闭路监控系统，无线转发系统及无线对讲系统

（3）停车场管理系统，音视频系统

（4）楼宇自控系统，水电气三表抄送系统

（5）背景音乐及紧急广播系统，物业管理系统

（6）综合布线系统，大屏幕显示系统

（7）有线电视及卫星接收系统，机房装修工程

5 建筑智能化的设计规范

设计规范在设计中起到法律的作用，国家制定的设计规范实际上就是建设单位与设计单位必须遵守的法规。安全性在智能化建筑中的位置是非常重要的，没有安全性，舒适性和使用性都无法保证。安全性包括人身安全与设备安全。智能化建筑人员集中，设备昂贵，安全性就尤为重要，所以智能化建筑必须严格遵守设计规范。

6 结束语

智能建筑的发展正向着高效节能、生态环保、健康、资源可持续利用的方向发展，越来越好的为人们提供更加便利、舒适的工作和生活环境。紧紧围绕“绿色、人文、科技”的主旋律，秉承“低碳、节能、环保”的理念。

参考文献：

第2篇：硬件电路设计规范范文

关键词：AT89S51单片机 D/A0832转换器 A/D0832转换器 LCD显示界面

中图分类号：TN8 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2017）05-0247-01

一、系统设计主要任务

1.设计要求

①输出电流范围：200mA～2000mA，输出电压范围：0～30V。

②可设置并显示输出电流给定值。

③可设置并显示输出电压给定值。

④具有“+”、“-”步进调整功能，电流步进≤10mA，电压步进≤0.1V。

2.总体规划

本文利用单片机作为核心控制制作数控直流电流源。设计过程中最关键的两个部分：系统硬件的设计和软件实现。

2.1硬件设计

系统硬件设计包括：单片机作为主要核心控制部件，通过键盘预置输出电流值并采用液晶模块实时显示，实时显示控制信息完成人机交互界面设计。整个系统硬件部分由微控制器、电压-电流转换、键盘、显示、直流稳压电源和系统电源设计几大模块。如何实现主控模块是整个系统中最关键的部分。主控模块由单片机及其相关软件组成，由程序对单片机的工作状态进行控制。

2.2软件实现

深刻理解硬件特性，工作原理和工作过程，寻找出合理方案，最后采用C语言编写去控制被控对象，并且调试优化产品功能。

总体设计规划框图如图1所示：

图1总体设计规划框图

二、设计思路与方案的确定

1.设计思路

根据本系统的基本要求分析，采用D/A转换后接运算放大器构成的功率放大，控制D/A的输入从而控制电流值的方法。系统主要由控制器、电源、V/I转换和电流检测等电路模块组成。控制器模块实现数码管显示、A/D和D/A转换、PID调节，控制电压输出等功能。V/I转换电路自身可以构建电流负反馈，以副控回路形式对负载电流进行快速调节；同时，负载电流经过A/D反馈给单片机系统，借助于PID算法则以主控回路形式对负载电路进行精确的控制。其原理示意图2如下所示。

图2 系统结构原理图

2.总体设计

2.1系统组成：控制单元AT89S51单片机、A/D和D/A转换器、键盘、显示单元、电源系统、脉宽调制电路、负载。

2.2设计原理：输入电压通过整流桥滤波整流电路，再经过脉宽调制电路，变压器等将电压转化为可控电压源。再加上采样电阻利用电压的可调调节输出电流。使输出电流在200mA～2000mA，并且可设置并显示输出电流给定值。

3.系统硬件基本组成

为了实现输出电流范围在200mA～2000mA，采用软硬件结合的方法对产生的直流电流信号进行处理。其中硬件系统设计由以下五大模块组成。

3.1数控核心设计：该系统采用单片机为核心，采用目前比较通用的 51 系列单片机。此单片机的运算能力强，软件编程灵活，自由度大，能够实现对电路的智能控制。

3.2 D/A转换芯片DAC0832：典型的D/A转换芯片DAC0832，是采用CMOS工艺制造的8位单片D/A转换器。8位D/A，分辨率为1/256，选采样电阻为2欧姆，D/A输出分辨率为10mA的电流，实现步进10mA，完全能够满足本设计的要求。

3.3A/D转换芯片ADC0832：ADC0832 与单片机的接口应为4条数据线，分别是CS、CLK、DO、DI。但由于DO端与DI端在通信时并未同时有效并与单片机的接口是双向的，所以电路设计时可以将DO和DI 并联在一根数据线上使用。

3.4键盘电路：在进行电流设定值的调整中仅需要4个按键，所以采用独立式按键的键盘接口，即可满足电路的设计要求。

3.5显示电路：该系统要实现输出电流200mA～2000mA，为了实现同时显示电流的设定值与检测值，需要用LCD液晶显示器。

4.软件设计的总体思路

在硬件连接部分都完成的情况下，结合软件，输入程序到单片机里面，完成相应硬件部分的功能测试。一般情况下，软件设计非常强调将各个功能部分单独编程，可以把每个功能模块用一个或几个程序来实现。软件设计非常忌讳不同功能模块的程序编写在一起，对各部分不进行区别的混合在一起，使得程序缺少灵活性，在程序出现错误的情况下，要对程序进行修改，就会非常的麻烦繁琐。所以，在进行软件设计时，编写程序时，首先要理清思路，分清系统各部分有那几部分组成，对系统进行模块化，分模块时，要根据实际情况来，系统模块不应分的过少，不然系统软硬件依然存在灵活性小的问题，当然，系统分的模块过多，会使得系统过于复杂，过于分散，同样也是不利于系统整体功能的测试与实现。分好模块之后，针对某一个模块，以及模块的特定功能，进行编程。由于各部分的程序编写是针对各个功能模块的，其实是针对各个硬件部分功能的实现，所以调试时，硬件和软件的模块化作用就非常突出了。问题出现时 ，是软件还是硬件问题，都可以比较方便的检测出来。完成好各个模块的软硬件功能之后，将各个模块程序连接起来一起进行调试，最后构成整个控制系统的软件系统。

按照这种方式来是实现系统的软件设计，在有利于系统的测试的同时，也有利于系统的维护和功能扩展。整个系统的软件程序可以分为两大部分，主程序和子程序。主程序用于调用各个子程序，使系统完成对应的任务。而子程序则实现系统各个模块的子功能，配合主程序，实行并完成各自任务。

参考文献

[1]赵学泉，张国华编著. 电源电路[M]. 北京：电子工业出版社，1995.3.

第3篇：硬件电路设计规范范文

关键词：电子设计自动化；课程特点；教学方法

作者简介：董素鸽（1983-），女，河南叶县人，郑州大学西亚斯国际学院电子信息工程学院，助教；李华（1972-），男，河南郑州人，郑州大学西亚斯国际学院电子信息工程学院，助教。（河南郑州451150）

中图分类号：G642.41     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）11-0046-02

电子设计自动化（EDA：Electronic Design automation）是将计算机技术应用于电子设计过程中而形成的一门新技术，[1]它已经被广泛应用于电子电路的设计和仿真、集成电路的版图设计、印刷电路板（PCB）的设计和可编程器件的编程等各项工作中。

随着半导体技术及电子信息工业的不断发展，电子设计自动化技术在信息行业中的应用范围越来越广泛，应用领域也涉及产业链中的几乎任何一个环节。一方面是社会上对电子设计自动化人才的急需，另一方面是我国高校中电子设计自动化人才培养的落后，两者之间的矛盾也促使众多的高校开始在电子信息、微电子技术等专业中开设“电子设计自动化”课程。如今，该课程已成为众多信息类学科的专业必修课，这为我国电子设计自动化人才的培养和充实做出了巨大的贡献。

“电子设计自动化”课程教学效果直接影响着人才培养的质量，因此，优秀的教学方法和教学质量是教学过程中必须重视的。笔者根据近几年的教学经历，总结经验，开拓创新，形成了一套特有的教学方法，旨在培养出基础牢、思路清、知识广、能力强的电子设计自动化人才。

一、“电子设计自动化”课程教学的特点

电子设计自动化是一个较为宽泛的概念，它涵盖了电路设计、电路测试与验证、版图设计、PCB板开发等各个不同的应用范围。而当前“电子设计自动化”课程设置多数侧重电路设计部分，即采用硬件描述语言设计数字电路。因此，该课程的教学具非常突出的特点。

1.既要有广度，又要有深度

有广度即在教学过程中需要把电子设计自动化所包含的各个不同的应用环节都要让学生了解，从而使学生从整个产业链的角度出发，把握电子设计自动化的真正含义，以便于他们建立起一个全局概念。有深度即在教学过程中紧抓电路设计这个重点，着重讲解如何使用硬件描述语言设计硬件电路，使学生具备电路设计的具体技能，并能够应用于实践和工作当中。

2.突出硬件电路设计的概念

在众多高校开设的“电子设计自动化”课程中，多数是以硬件描述语言VHDL作为学习重点的。而VHDL语言是一门比较特殊的语言，与C语言、汇编语言等存在很大的不同。因此，在教学过程中首先要让学生明白这门语言与前期所学的其他语言的区别，并通过实例，如CPU的设计及制造过程，让学生明白VHDL等硬件描述语言的真正用途，并将硬件电路设计的概念贯穿整个教学过程。

3.理论与实践并重

“电子设计自动化”是一门理论性与实践性都很强的课程，必须两者并重，才能收到良好的教学效果。在理论学习中要突显语法要点和电路设计思想，[2]并通过实践将这些语法与设计思想得以加强和巩固，同时在实践中锻炼学生的创新能力。

二、“电子设计自动化”课程教学方法总结

良好的教学方法能起到事半功倍的效果。因此，针对“电子设计自动化”课程的教学特点，笔者根据近几年的教学经验总结了一些行之有效的教学方法。

1.以生动的形式带领学生进入电子设计自动化的世界

电子设计自动化对学生来说是一个全新的概念。如何让他们能够快速地进入到这个世界中，并了解这个世界的大概，从而对这个领域产生兴趣，是每个老师在这门课授课之前必须要做的一件事情。教师可以采用一些现代化的多媒体授课技术，让学生更直观地了解电子设计自动化。由于电子设计自动化是一个很抽象的概念，因此，可以通过播放视频、图片等一些比较直观的内容来让学生了解这个领域。从学生最熟悉的电脑CPU引入，通过一段“CPU从设计到制造过程”的视频，让学生了解集成电路设计与制造的流程与方法，并引出集成电路这个概念。

通过早期的集成电路与现在的集成电路的图片对比，引出EDA的概念，并详细讲解EDA对于集成电路行业的发展所作的巨大贡献。在教学过程中，通过向学生介绍一些使用EDA技术实现的当前比较主流的产品及其应用，提高学生对EDA的具体认识。这些方法不仅使学生对EDA相关的产业有了相应的了解，更激发了学生的学习兴趣，使学生能够踊跃地投入到“电子设计自动化”的学习中。

2.以实例展开理论教学

“电子设计自动化”的学习内容包含三大部分：[3]硬件描述语言（以VHDL语言为学习对象）、开发软件（以QUARTUS II为学习对象）和实验用开发板（以FPGA开发板为学习对象）。

硬件描述语言的学习属于理论学习部分，是重中之重。对于一门编程语言的学习来说，语法和编程思想是学习要点。在传统的编程语言学习的过程中，通常都是将语法作为主线，结合语法实例逐渐形成编程思想。这种学习方法会使学生陷入到学编程语言就是学习语法的误区中，不仅不能学到精髓，还会因为枯燥乏味而产生厌倦感。

如何能使学生既能掌握电路设计的方法，又轻松掌握语法规则是一个教学难题。笔者改变传统观念，将编程思想的学习作为教学主线，在理论学习过程中，以具体电路实例为基础，引导学生从分析电路的功能入手，熟悉将电路功能转换为相应的程序语句的过程，并掌握如何将这些语句按照规则组织成一个完整无误的程序。在此过程中，不断引入新的语法规则。由于整个过程中学生的思考重点都放在电路功能的实现上，而语法的学习就显得不那么突兀，也不会产生厌倦感。由于语法时刻都需要用到且容易忘记，因此在后期的实例讲解过程中需要不断地巩固之前所学过的语法现象，以避免学生遗忘，以此让学生明白，学习编程语言的真正目的是为了应用于电路设计。通过一些实践，学生体会到语言学习的成就感，进一步提高了学习兴趣，此方法收到了良好的教学效果。

3.将硬件电路设计的概念贯穿始终

硬件描述语言与软件语言有本质区别。很多学生由于不了解硬件描述语言的特点，在学习过程中很容易将之前所学的C语言等软件编程语言的思维惯性的应用于VHDL语言的学习过程中，这对于掌握硬件电路设计的实质有非常大的阻碍。因此，在教学过程中，从最初引入到最后设计电路，都要始终将硬件电路设计的概念和思维方式贯穿其中。

在讲述应用实例时，需要向学生分析该例中的语句和硬件电路的关系，并强调这些语句与软件语言的区别。以if语句为例，在VHDL语言中，if语句的不同应用可以产生不同的电路结构。完整的if语句产生纯组合电路，不完整的if语句将产生时序电路，如果应用不当，会在电路中引入不必要的存储单元，增加电路模块，耗费资源。[4]而对于软件语言，并没有完整if语句与不完整if语句之分。为了让学生更深刻地理解不同的if语句对应的硬件电路结构特性，可以通过一个小实例综合之后的电路结构图来说明。

如以下两个程序：

（1）entity muxab is

port（a，b：in bit；

y：out bit）；

end；

architecture behave of muxab is

begin

process（a，b）

begin

if a>b then y

elsif a

end if；

end process；

end；

（2）entity muxab is

port（a，b：in bit；

y：out bit）；

end；

architecture behave of muxab is

begin

process（a，b）

begin

if a>b then y

else y

end if；

end process；

end；

（1）（2）两个程序唯一的不同点在于：程序（1）中使用的是elsif语句，是一个不完整的if语句描述，而程序（2）使用的是else语句，是一个完整的if语句描述。这一条语句的区别却决定了两个程序的电路结构有很大的不同。（1）综合的结果是一个时序电路，电路结构复杂，如图1所示。而（2）综合的结果是一个纯组合电路，电路结构非常简单，如图2所示。通过综合后的电路图比较，学生更深刻理解这两类语句的区别。

强化硬件电路设计的思想，可以促使学生逐渐形成一种规范、高效、资源节约的设计风格，培养一个优秀的硬件电路设计工程师。

4.通过实践拓展强化学生动手能力

“电子设计自动化”是一门实用性很强的课程，学生在学完该课程后必须具备一定的硬件电路设计和调试的能力，因此在教学中需要不断地用实践训练来强化学生在课堂所学习的理论知识，并使他们达到能够独立设计较复杂硬件电路的能力。

笔者在教学过程中鼓励学生将课程实践和毕业设计内容相结合的方法，让学生强化实践能力，收到了良好的效果。学习“电子设计自动化”课程的学生基本上都是即将进入大四，此时他们的毕业设计已经开始进入选题，开始了初步设计的过程。笔者先在实验课堂向学生布置一些常用硬件电路设计的题目，比如交通灯、自动售货机、电梯控制器等，让学生体会电子设计自动化课程的实用性，激发他们的思考和学习兴趣。在此基础上分组组建实践小团队，让每组学生共同完成一个较复杂的电路系统，比如遥控小车、温度测控系统等，鼓励他们将所做的内容与毕业设计对接。其中大部分同学通过这些训练都可以掌握硬件电路设计的基本方法和流程，有一部分同学还能设计出比较出色的作品。此过程不仅让学生体会到了学习知识的快乐，也培养了他们的团队协作精神，为他们以后的继续深造和工作做了铺垫。

三、结束语

掌握“电子设计自动化”课程的特点，有针对性地改善教学方法，充分调动学生的学习积极性，强化理论和实践教学相结合，一方面使学生把握课程的全局性，了解和熟悉电子设计自动化行业的状况和最新动态；另一方面培养学生具有扎实的理论基础和良好的动手能力，培养出厚基础、重实践、有创新的高素质人才，具有重要的社会意义。

参考文献：

[1]潘松,黄继业.EDA技术与VHDL(第二版)[M].北京:清华大学出版社,2007.

[2]Roth,C.H.数字系统设计与VHDL[M].金明录,刘倩,译.北京:电子工业出版社,2008.

第4篇：硬件电路设计规范范文

关键词:费控智能表 计量芯片 ADE7878

中图分类号:文献标识码:A文章编号:1007-9416(2010)05-0000-00

1 引言

随着电网的大规模的改造与建设,电力系统对三相智能费控电能表的需求不断增长,提出了高精度、多参数测量、谐波功率电能计量,实时测量等技术要求。本文以三相计量集成芯片ADE7878为核心,设计出一款三相费控智能表。

2计量芯片ADE7878的性能特点

ADE7878是一款高精度、3.3V供电、宽电源电压工作、串行接口以及具备三个灵活的脉冲输出的三相计量集成芯片。它集成了模数转换器、数字积分电路、基准源电路、电能计量、数字信号处理电路。ADE7878可以提供四种不同的电源模式,通过引脚PM0和PM1来控制ADE7878进入不同的功耗模式,包括正常模式、省电模式、低功耗模式、睡眠模式;在低功耗模式下,最大电流功耗为200uA,可以实现防窃电的功能。

3 计量芯片ADE7878的硬件电路设计

ADE7878的电压电流通道输入信号范围为±0.5V,此次设计的电表额定电压为220V,通道采用5个200KΩ的电阻和一个510Ω的电阻分压,加额定电压时输入信号电压为112mV.采用多个电阻的目的是提高抗干扰性能。图1为硬件电路设计。

4 电能表的总体框图

该电能表主要包括单片机、电能计量电路、电表电源电路、数据存储电路、ESAM模块、IC卡接口电路、LCD显示电路等。硬件框图如图2:

5 重要模块的设计

(1) 电能计量电路:采用具备高精度、高速率的三相计量芯片ADE7878来实现对电表的计量,满足多参数测量、谐波功率电能计量的要求;

(2) 控制芯片:单片机采用UPD78F1166,它是NEC推出的低功耗FLASH型16位单片机,是一款性价比较高的单片机,采用FLASH存储器,广泛用于仪表行业,具有低功耗、内置上电清零电路、低压差检测电路、按键中断特点;

(3) ESAM加密认证模块:ESAM模存储电能表运行过程中的所有重要参数,是电表实现费控功能的核心部件。UPD78F1166和CPU卡接口对于加密认证来说只是起到传输数据的作用;

(4)数据存储电路:此次设计的电能表采用34Kbit的EEPROM,32Mbit的FLASH,256Kbit的非易失性的F-RAM,既满足了存储数据和程序的要求,也具有不会断电丢失数据,快速读取数据,无限的读写操作和低功耗的特点;

(5) CPU卡读写电路:此次设计CPU卡内采用的是ARTCOS操作系统,该系统符合《中国金融集成电路(IC)卡规范》,支持安全数据传输,支持明文、加密、加密校验四种传输模式;

(6) LCD显示电路和LED显示:液晶显示内容包括数字、代码和符号三种,设计采用两片基于I2C的PCF8576CT来进行液晶驱动。实现原理是把要显示的数据传给PCF8576C,它将接收到的字节数据按照所选择LCD驱动方式填充在显示RAM中。

6 结语

本次设计的费控智能表既能满足准确计量,高精度的要求,又具有灵活组合的计量方式、多种多样的事件记录特点,有利于规范电表技术的开发与应用,具有广阔的应用前景,本文所介绍的方案设计已通过实际的开发与运行,且达到预期效果。

参考文献

[1] Q/GDW_365-2009《智能电能表信息交换安全认证技术规范》.北京:国家电网公司,2009.

第5篇：硬件电路设计规范范文

体系结构从下自上包括通用硬件平台、通用软件平台、通信波形三个部分。通用硬件平台包括由信道模块和FPGA、DSP、GPP（GeneralProposeProcessor）组成的基于统一的硬件结构的综合处理模块，提供无线信号处理能力。通用软件平台包括操作系统、中间件、硬件抽象层、核心框架，对硬件平台进行统一管理，为波形应用提供一致的运行环境支持。软件无线电的软件技术基于CORBA软件总线的结构，而通信波形基于软件组件技术进行设计。软件组件技术[3]采用面向对象的结构，但系统中的对象是按照特定规范设计的模块，且模块互相依存、互相作用。软件组件是结构化的单元，协同定位函数与数据间的相关性。

2软件无线电的GPP波形组件设计

2.1GPP波形组件划分

组件化的波形开发是软件无线电的一个重要技术优势[4]，是提高波形可移植性，提升硬件资源使用效率的技术基础，对于提高波形开发的模块化程度，加速新波形的开发进度都具有十分重要的作用。一般来说，GPP上的组件包括但不限于逻辑链路层组件和无线网络层组件。

2.2GPP硬件抽象层的设计

硬件抽象层为各异构处理器上的通信波形组件屏蔽与硬件相关的接口，做到通信波形与硬件平台的分离[5]，实现通信波形的跨平台快速移植。在GPP上，硬件抽象层与波形组件之间通过CORBA进行交互。GPP硬件抽象层也实现了核心框架的逻辑设备(CF::Device)接口[6]，还封装了接口、控制、路由表维护、中断管理及标志位管理等功能模块。

2.3GPP通信波形组件的设计

这里以无线网络层组件为例进行介绍。无线网络层组件端口示意图，User即无线网络层组件的使用者，可以为逻辑链路层组件或使用无线网络层组件的其他组件。WirelessNetDataConsumer继承自OctetStream接口[7]，通过该接口获得上行和下行数据。WirelessNetControl继承自Resource接口，实现通信波形的参数控制和状态监控。WirelessNetCtlConsumer接口为无线网络层组件控制接口，实现一系列的参数配置工作。

3结束语

第6篇：硬件电路设计规范范文

关键词：办公区域 闭路电视 监控工程

一、系统概述

本方案设计宗旨是对**建筑装饰设计研究院办公区域进出人员进行实时观察、录像以便在以后发生情况时方便调出图象取证；对通道严密监视；防止事故发生。

**建筑装饰设计研究院办公区域的监控系统设计以模拟方式为基础，以数字系统为辅，应用基于计算机网络的多媒体控制管理技术，将监控视频图像的控制、储存、传输、查询纳入计算机网络的统一管理，两者互为补充、相辅相成，共同构建实用、效率、快速的监控系统体系。为**建筑装饰设计研究院办公区域闭路监控系统提供先进的技术手段，以保障整个办公区域的安全。

**建筑装饰设计研究院办公区域的作用在于给办公人员提供良好安全的办公场所，保证大楼内人员及众多财物设施和重要资料的安全。建立行之有效的安防体系是**建筑装饰设计研究院办公区域安全防范的重要基础，它成为提高**建筑装饰设计研究院办公区域管理层次，保证财产安全的新热点。

系统全部设备均采用厂商原装器材，采用可靠性高透明度强的知名品牌。保持完好的一致性品牌也可兼容其它可选设备。

二、 设计依据

《民用电视系统工程技术规范》（GB50198-94）

《电气设备安全设计导则》（GB4064）

《安全防范工程程序与要求》（GA/T 75-94）

《视频入侵报警器》（GB15207-94）

《建筑闭路监视电视系统工程技术规范》（GB50198-96）

《电子计算机安装工程施工及验收规范》（GB50174-93）

《中国电器安装工程施工及验收规范》（GBJZ32-90-92）

《信息技术客户通用电缆铺设要求》（ISO/IEC11801）

国家公安部、公安厅技防办有关文件规定

业主方要求及装饰平面布置图

三、 设计原则

监控系统的目的除了维护**建筑装饰设计研究院办公区域的安全以外，另外一个同样重要的目的是服务于管理、给管理提供现代化的手段，监控系统设计均遵循以下的原则，以达到最佳的效果和最优的性能价格比。

1. 实用性：

系统方案设计应满足**建筑装饰设计研究院办公区域管理工作需要，如视频移动侦测、对云镜的控制、调配等。除具备以上功能外，还有视频记录、可以监控重点部位进行切换放大等实用功能。

2. 先进性：

必须了解和预见到今后几年社会发展对闭路电视监控方面提出的要求，该系统必须适应科技发展的方向，具有一定的超前性的可扩展性，在发展过程中可以不断扩充，使系统在相当长的时间内与科技发展相适应，具有相当的发展潜力所选择的设备应在系统实施若干年后，亦能保持其功能完善、齐全，不至于落后。

在本方案中，控制中心采用了当今最先进的数字视频嵌入式录象机设备作为整个系统的核心，保证了整个系统的先进性。因为数字视频嵌入式录象系统是建立在现代计算机技术上的设备，而现代计算机技术的更新换代是很快的，所以本系统也可通过多种方式进行更新，保持其先进性，如：软件版本升级、硬件配件升级等各种方式。

3. 可靠性：

所有使用的技术和设备，必须是已经被证明为“成熟的而且面向工程的”，需要充分考虑施工中可能遇到的各种情况，避免各种不稳定的因素，确保工程质量。

4. 效率性：

**建筑装饰设计研究院办公区域应用监控系统的最终目的是为了增强**建筑装饰设计研究院办公区域监管安全的力度，最大限度地节约资源，从而提高监管效率，降低劳动强度。因此该系统的设计应充分体现“**建筑装饰设计研究院办公区域安全、高效、节约”的设计原则，保证系统的运作。

四、 系统设计

1、 系统结构

系统结构图

2、监控中心设计：

**建筑装饰设计研究院办公区域安装见设计方案图，采用1台嵌入式硬盘录像机，1台17寸纯平彩色显示器。

3、 前端设备：

前端设备是安装在现场的摄像装置，包括各类摄像机、镜头、防护罩、支架，它的任务是将现场的图像信号转换成电信号，并传输到控制中心。

二十八层监控数量分布表 楼层及安装位置 彩色半球摄像机 单位 备注 公司大门通道处 1 台 监视大门进出情况 财务室门外 1 台 监视材供部和项目部区域 会议室门外 1 台 监视公共走道区域 设计院走道 1 台 监视进入总经理室情况 小计 4 合计 4

摄像机数量总计：4台

各摄像机采用直流电源集中供电方式，每个摄像机从系统配电箱引一路电源。系统采用独立的稳压电源集中供电，以保证设备的安全运行和设备良好的同步性能。从稳压电源设备输出的电源，由系统配电箱向现场设备和中央监控设备统一供电。

4. 显示设备：

根据系统规模，控制中心无需设计由嵌入式硬盘录像机和纯平显示器组成。

5. 信号传输设备及通讯网络：

图像传输：各摄像机现场安装到控制室采用SYV75-5-41。

6. 该系统完成后，可具备以下各项功能：

a. 控制中心能够实时监看监视区域内所有摄像机摄取的图像，随时了解各监控点的状况；可以单独查看某点位置的情况。

b. 对**建筑装饰设计研究院办公区域等地方进行视频同步记录，在任意时间进行回放；

c. 通过主机视频切换功能，可根据需要轮流监控各监控点情况，进行现场管理；

d. 可任意设定对视频信号进行记录，随时可进行查看，数据保存在硬盘上，储存时间根据嵌入式硬盘录像机配置的硬盘数量而定，可反复使用，使用时间长，避免录象带的长期投资；

e. 系统的日志功能可有效的对系统的操作进行全程的记录。

五、 系统设备技术指标

1、DS-8004HC系列网络硬盘录像机

HIKVISION DS-8004HC系列网络硬盘录像机是结合IT领域各项最新技术，如视音频压缩/解压缩、大容硬盘记录、TCP/IP网络等，为安防领域而设计的一款优秀的数字监控产品。它同时具备数字视音频录像机（DVR）和数字视音频服务器(DVS)的特性，既可本地独立工作，也可连网组成一个强大的安全监控网。广泛用于银行、电信、电力、司法、交通、小区、工厂、仓库、资源、水利设施等各领域、各部门的安全防范。

转贴于

硬件接口：

视频输入：1-16路，标准BNC接口。

视频输出：1路输出到监视器，标准BNC接口；

1路输出到显示器，标准VGA接口。

音频输入：1-16路，标准BNC接口。

音频输出：1路，标准BNC接口。

语音输入：1路，标准BNC接口。

本地备份：USB1.1标准接口。

串行接口：1个RS-232，1个RS-485，均为RJ45型接口。

键盘接口：1个，RJ45型接口。

级联接口：1个，RJ45型接口。

网络接口：1个，RJ45型接口。

报警输入：4/8/16个开关量输入。

报警输出：2/4个开关量（或干节点）输出。

产品技术参数

实时监视图像分辨率：PAL：704*576（D1）；NTSC：704*480（D1）。

回放分辨率（特别说明的除外）：

PAL： 176*144（QCIF），352*288（CIF），704*288(2CIF)，528*384(DCIF)，704*576(D1)；

NTSC：176*120（QCIF），352*240（CIF），704*240(2CIF，528*340(DCIF)，704*480(D1))。

视频输入：1-16路（NTSC，PAL制式自动识别），BNC（电平：1.0Vp-p，阻抗：75Ω）。

视频输出：1路（NTSC，PAL可选），BNC（电平：1.0Vp-p，阻抗：75Ω），可切换，支持1/4/9/16画面分割。

视频帧率：PAL：1/16—25帧/秒可调；NTSC：1/16—30帧/秒可调。

码流类型：可选择单一视频流或复合流，自定义。

视频压缩输出码率：16K～2M可调，也可自定义（单位：bps）。

音频输入：1-16路，BNC（线性输入，2 Vp-p，阻抗：1kΩ）。

音频输出：1路，BNC（线性输出，阻抗：600Ω），可切换。

音频压缩标准：OggVorbis。

音频压缩码率：16Kbps。

语音对讲输入：1路，BNC（线性电平，阻抗：1kΩ）。

通讯接口：1个RJ45 10M/100M自适应以太网口，1个RS232口，1个RS485口。

键盘接口：1个。

级联接口：1个。

硬盘IDE接口：DS-8001HC～DS-8003HC：2个IDE接口，支持4个IDE硬盘；

DS-8004HC～DS-8016HC：4个IDE接口，支持8个IDE硬盘；

支持的每个硬盘容量达2000GB。

USB接口：1个，协议：USB1.1；支持U盘，USB硬盘，USB刻录机。

VGA接口：1个，分辨率/刷新频率：800×600/60Hz，800×600/75Hz，1024×768/60Hz。

报警输入/输出：DS-8001HC～DS-8003HC：4个输入/2个输出；

DS-8004HC～DS-8010HC：8个输入/4个输出；

DS-8011HC～DS-8016HC：16个输入/4个输出。

报警输出支持开关量或干结点方式。

电源：90～135VAC或者180～265VAC，47～63 HZ。

功耗：20W～42W（不含硬盘）。

工作温度：-10℃～＋55℃。

工作湿度：10％～90％。

尺寸：19英寸标准机箱（450mm*450mm*95mm）。

软件功能：

HIKVISION DS-8008HC系列网络硬盘录像机采用高性能嵌入式实时多任务操作系统（RTOS）和嵌入式处理器，完美实现构建监控系统所需要的各种功能。代码固化在FLASH中，系统更加稳定可靠。

压缩功能：

支持多达16路PAL/NTSC制式视频信号，每路皆可实时每秒25帧CIF分辨率的独立硬件压缩，视频压缩采用H.264压缩技术，不仅支持变码率，而且支持变帧率。可设定视频图像质量，也可设定视频图像的压缩码流；

支持多达16路音频信号，每路音频信号独立实时压缩，音频压缩标准采用OggVorbis，压缩码率为16kbps；

视频和音频信号压缩后生成复合的视频和音频信号压缩后生成复合的H.264码流，码流回放时视频和音频保持同步。也可设置不用音频；

支持双码流技术；

支持参数动态设置；

支持分辨率:

PAL: 4CIF (704*576)， 2CIF(704*288)，DCIF(528*384)，CIF（352*288）， QCIF（176*144）；

NTSC: 4CIF (704*480)， 2CIF(704*240)，DCIF(528*320)，CIF（352*240）， QCIF（176*120）；

支持多区域移动侦测；

支持OSD，日期和时间的位置、灰度可以设置，日期和时间自动增加；

支持透明LOGO或非透明LOGO，支持透明通道传输，特别适合于集中监控；

支持水印(WATERMARK)技术。

网络功能：

支持TCP/IP协议（支持ARP、RARP、IP、TCP、PPP、PPPOE、DHCP、SNMP等等）；

支持宽带拨号上网（PPPOE）；

支持窄带传输：支持主动与被动模式，用于宽带备份。QCIF：每秒5-7帧、 CIF：每秒1帧；

网络实时预览：支持TCP、UDP、RTP、组播传输，局域网延时约为0.5秒；

完备的网络端控制命令（即通过网络控制NET DVR，可用于实现网络检索，监视器回放功能）；

可以使用应用软件或浏览器通过网络设置参数、实时浏览任何一路或多达十六路的视频和音频信号、查看；

视频设备状态；

网络报经联动（报警信号上传）。

可以通过网络控制云台和镜头；

管理主机可通过网络实时纪录压缩码流；

管理主机可通过网络剪辑下载硬盘上的文件，也可通过网络远程回放网络硬盘录像机上记录的文件；

可通过网络远程升级，实现远程维护；

RS-232C串口和RS-485接口皆支持网络透明通道连接，PC管理主机可通过网络硬盘录像机的透明通道控制串行设备；

支持管理主机（监控中心）和网络硬盘录像机（前端）的双向语音对讲（或单向语音广播）；

具备WEB SERVER功能，可以通过浏览器访问和设置网络硬盘录像机；

日志（操作日志、报警日志、错误日志）查询；

用户名、口令及码流传输时用密码加密，防止泄露。

本地功能：

转贴于

录 像：

文件记录有六种模式：定时录像、手动录像、移动检测录像、报警录像、移动侦测录像&报警录像、移动侦测录像|报警录像；

文件切换时不丢帧；

可以支持八个IDE硬盘，每个IDE硬盘的容量可达2000GB；

同时工作硬盘个数最多不超过2个；

可通过NFS协议支持网络盘库；

硬盘文件系统为FAT32；

本地硬盘SMART技术支持；

硬盘上文件可以选择循环记录和非循环记录；

本地码流剪辑，U盘、USB硬盘、USB CDRW备份；

预览及回放：

本地监视器支持；

本地VGA支持；

显示模式（1路/4路/9路/16路）切换迅速；

支持图像局部遮挡；

本地监视器多路回放：支持快放、慢放、倒放、暂停、单帧等回放模式；按时间回放时定位准确；

支持回放、预览同时进行；

支持OSD叠加；年月日星期时分秒；

支持通道名叠加：长度16字节；

支持动态字符叠加；

亮度自动调节；

本地监视器录像状态显示；

云台控制: 支持变速、斜向运动；支持预置点；

报 警:本地报警（包括异常、移动侦测）联动；报警时间表（布防、撤防）、报警联动类型、报警时所要达到的预置点、报警声音提示）

安 全:支持三级权限：管理员（1）、高级操作员（100）、操作员（100），用户名、密码可设置。

开发支持:可提供对网络硬盘录像机操作的SDK开发包；

可提供演示应用软件原码，加快应用系统开发速度；

可协助开发应用系统。

键 盘:本地遥控支持；

本地RS-485接口键盘支持；

基于键盘的设备级联支持；

其 它:支持本地监控面板按键操作，全菜单操作，使用方便；

可发起与中心与其它硬盘录像机之间的语音对讲；

完备的操作、报警等日志；

出现异常时系统可自恢复，系统具有高可用性，在多次恢复无效时可示警。

典型应用方案

技术参数：

DSP数字信号处理

1/3英寸IT Super HAD CCD

480/330线以上的水平分辨率

最低照度1Lux

第7篇：硬件电路设计规范范文

[关键词]数字电子电路；EDA技术；应用；探究

在微电子技术飞速发展的背景下，数字电子电路的设计的难度也在不断加大，电子产品翻新的速度也在不断加快，这给数字电子电路设计带来了较大的压力。EDA技术是数字电子电路的设计中较为先进的技术，具有其他技术不具备的优势，使数字电子电路的设计得到了革命性的发展[1]。EDA技术的优势在于当程序修改错误时，不需要使用额外的硬件电路，且在使用EDA技术进行电子产品设计时能够使电子产品的成本降低和设计周期缩短。因而，EDA技术在数字电子电路设计中得到了越来越广泛的运用，也推动了数字电子电路的设计领域的变革，促进电子产品的发展。对此，我们需要EDA技术在数字电子电路的设计中应用有所了解。

1EDA技术概述

EDA（ElectronicDesignAutomation，电子设计自动化）技术是逐渐从计算机辅助测试、计算机辅助制造、计算机辅助设计以及计算机辅助工程中发展而来的[2]。该技术主要是将计算机作为载体，在EDA软件平台上，设计者主要采用硬件描述语言VHDL进行设计，进而由计算机自动完成各项工作。EDA技术是一种融合了当前多种新型技术的新技术，它以计算机为载体，将计算机技术、信息技术、电子技术以及智能技术相互融合起来，进而完成电子产品的自动化设计工作，这样有效促进了电路设计的可操作性以及效率性，不仅保障了电路设计的质量和效率，同时也极大地减轻了设计者的工作强度，同时也降低了电子产品的生产成本。具体来说，EDA技术的特点以及EDA技术设计流程如下。

1.1EDA技术的特点

相比于传统的CAD（ComputerAidedDesign，计算机辅助设计）技术而言，EDA技术具有显著的特点。首先一点，EDA技术在硬件电路选择软件设计方式方面上，它可以选择多种设计输入，如VHDL语言、波形等等，它在完成下载配置前能够在没有硬件设备的情况下能够自行完成。与此同时，它在修改硬件设备也是非常简单、易于操作，这种修改硬件设备的方式和软件程序修改方式非常接近，采用软件测试的方法对其进行测试，这样就能科学有效地设计特定功能的硬件电路[3]。第二点，EDA技术能够仪自动化的形式进行产品直面设计。它可以通过HDL语言和电路原理图等自动化的逻辑编译的相关程序输入其中，并生成相应的目标系统。简单说来，这种技术能够以计算机为依托，从电路功能模拟、电路性能分析、电路的设计以及优化、电路功能的测试和完善等全部流程都可以以自动化的形式实现。第三点，EDA技术具有较高的集成化特点，并可以自身构成片上系统。EDA技术在数字电子电路设计中是以芯片为载体进行设计的一种设计方式。因而，当前大规模集成线路的不断发展能够有效促进繁杂的芯片设计工作的完成，同时也能够完成专业化的集成电路设计[4]。第四点，EDA技术可以大大提高系统升级的工作效率，它能够当场进行目标系统的编程，实现有效的系统升级。第五点，EDA技术具有自动化的特点，且进行技术开发的时间并不长，且能够有效节约设计的费用，避免了资源的浪费，同时EDA技术也具有极大的灵活性和实用性，可操作性较强。

1.2EDA技术设计流程简介

EDA技术对于数字电子电路设计的意义可以认为是它将推动了数字电子电路设计的一个发展变革，使其进入了一个发展的新时期。传统的电路设计的模式多是以硬件搭试调试焊接的方式，而E-DA技术以计算机自动化的设计模式对传统的电路设计模式进行了创新。EDA技术设计流程主要包含8个流程依次为[5]：设计指标设计输入（将电路系统采用一定的表达式输入计算机，其中包括图形输入以及文本输入）逻辑编译（将设计者在EDA中输入的图形或文本进行有效的编排转化）逻辑综合（将电路中高级的语言转化为低级的，并与基本结构相应射）器件适配（将由综合器产生的网表文件配置到指定文件中，使之能够下载文件）功能仿真（跟进吧算法和仿真库对涉及进行模拟，以验证其涉及是否和要求一致）下载编程（将适配后生成的配置文件和下载文件以编程器下载）目标系统。

2可编程逻辑器件

数字逻辑编辑器具有自身的发展历程，一般可以将其分为分立元件、中小型标准芯片以及可编程逻辑器件等三个阶段。对逻辑器分类方面可以将其分为固定逻辑器和可编程逻辑器。其中固定逻辑器的电路是固定的、不可变的，而可编程逻辑器则可以为使用者提供多种逻辑能力，也可以在不同的时间内进行改变，进而完成不同的功能[6]。可编程逻辑器件（programmablelogicdevice，PLD）产生于通用集成电路，根据使用者对器件编程来确定其逻辑功能。可编程逻辑器件具有较高的集成度，一般能够满足大多数数字系统设计的需求。在科学技术快速发展的情况下，可编程逻辑器件也随之不断发展。当前，可编程逻辑器件已经成为解决逻辑方案的首选，这主要是因为它能够根据用户的需求进行相应的产品功能增加以及产品升级，且操作较为简便，具有低成本、低消耗、多功能、高集成性等优势。与此同时，当前一些公司也在不断对其进行研究，不断完善可编程逻辑器件的功能，并获得了较为显著的效果，如Altra公司的FLEX10K的系列产品、Xilinx公司的XC4000的系列产品[7]。

3VHSIC硬件描述语言

VHSIC硬件描述语言（Very-High-SpeedInte-gratedCircuitHardwareDescriptionLanguage，VHDL）是电路设计中使用的一种高级语言，主要在20世纪80年代由美国国防部认定的标准硬件描述语言，之后其他公司纷纷推出了VHSIC硬件描述语言设计环境。对此，我们需要对VHSIC硬件描述语言具有一个较为清晰的了解。数字电子电路设计的第一步就是使用EDA技术以及相应的软件开发工具进行设计输入。简单地说就是简要描述电路设计、硬件设计以及测试方法。在设计一些规模不大的数字电子电路时，一般硬件描述的方式为原先的时序波在设计一些大规模的数字电子电路时，其描述方式就需要采用具有较强针对性的硬件描述语言。VHSIC硬件描述语言不仅能够详细描述硬件电路的功能、定时与信号连接的关系，而且还能采用简洁的模式准确描述硬件电路中逻辑较为抽象的部分[8]。由于VHSIC硬件描述语言具有详细准确描述硬件电路功能的特征，因而，VHSIC硬件描述语言成为EDA技术在数字电子电路设计中最为常用的设计输入方式和描述语言。在数字电子电路设计中，VHSIC硬件描述语言已经成为使用最为广泛的硬件电路应用描述语言。这主要是因为VHSIC硬件描述语言具有硬件特点的语句，其结构和语法具有高级计算机具有高度相似性。除此之外，VHSIC硬件描述语言在程序结构上也有着十分明显的优势，它进行实体设计时能够将其设为可视部分和不可视部分。从中可以发现，VHSIC硬件描述语言与综上所述，可以看出VHDL硬件描述语言比传统的其他硬件描述语言相比，如AHDL、VBLE，具有强大的描述功能，能够有效规避器件的复杂结构，进而对数字电子电路设计进行有效的描述[9]。具体说来，与其他硬件描述语言相比，VHSIC硬件描述语言的特点主要有以下几个方面：其一，具有强大的功能以及灵活的设计。这主要是VHSIC硬件描述语言有着功能强大的语言结构，能够采用简短的语言进行复杂逻辑的描述；同时，它也具备多层次的设计功能，支持多种设计方法。其二，具有广泛的支持性，且易于修改。由于VHSIC硬件描述语言已经成为使用最为广泛应用描述语言，因而具有广泛的支持性；由于其结构化和易读化的特征，因而易于修改。其三，系统硬件描述能力强大，VHSIC硬件描述语言可以进行结构描述、寄存器传输描述、行为描述，也可以进行三者混合描述。其四，与器件设计相对独立，在进行VHSIC硬件描述语言可以不用考虑器件设计情况，专心用于VHSIC硬件描述语言设计的优化。其五，移植能力强，能够共享。VHSIC硬件描述语言设计完成后可以将成果进行分享，避免电路的重复设计。除此之外，VHSIC硬件描述语言还具有其他的特征：其一，VHSIC硬件描述语言属于设计输入语言，它能够通过计算机详细描述硬件电路的运行状态，并将其与数字电路的设计系统自动综合。其二，VHSIC硬件描述语言是常用的测试语言，它能够以测试基准对数字电子电路进行可以仿真与模拟，进而判断其功能情况。其三，VHSIC硬件描述语言是标准化语言，它是当前设计语言中使用最为广泛的语言之一，也是当前电子领域普遍认可的标准化语言。其四，VHSIC硬件描述语言是可读性语言，它不仅可以被计算机识读，同时也可以被设计者识读。其五，VHSIC硬件描述语言一种网表语言，它独特的语言结构让其在计算机设计中工作较好，同时它在设计工具间联系的格式中属于低级设计工具，即它在门级网表文件形成中具有相互转化的功能和高度兼容性。

4EDA技术在数字电子电路设计中的应用

我们可以通过设计一个数字钟电路来展现E-DA技术在数字电子电路设计中的应用，该数字电路钟能够显示秒、分、时。

4.1准备的设备

本次实验主要是选用FPGA芯片EDA技术实验工具以及电子计算机。

4.2实验设计方法

依照EDA技术的设计规范进行分层设计，其内容包括数字钟；时计数、分计数、秒计数以及译码显示；24进位制计数器、60进位制计数器以及译码显示电路。在VHDL语言描述上，要使用VHDL语言对60进位制计数器、24进位制计数器进行描述编程，并将两者进位标准进行调整，使其一致。关于译码显示电路的设计。在设计中可以使用动态译码扫描处理电路进行处理，这能够某个时间点点亮单个数字码而达到6个同时显示的视觉效果，这样不仅将电路能耗降到最低，同时也节约了器件资源，并延长了器件的使用寿命[11]。关于顶层设计，在这一设计中需要建立在底层设计模块的基础上，通过原理图方法将两者进行有机的融合，进而获得一个完整电路。

4.3编译下载

第8篇：硬件电路设计规范范文

档案是历史的真实记录，不仅能再现历史，而且可借以设计未来，档案如同救火工具或救生器材，平时可能用不上，但在有些问题发生的关键时刻，却离不开它自身所起的作用。档案资料是忠实的记录者，是无声的证明人。工程档案管理是工程质量控制的关键环节，是提高工程质量的重要手段。切实提高公路工程中建设、施工、监理等各方面人员的档案意识，促进工程档案管理规范化与信息化，建立科学、有效的公路工程质量保证体系，为公路项目后营运提供高效的档案利用和查证服务。为提高档案管理的工作效率和档案利用率，作者结合自身的项目工作经验，针对信息时代背景下的档案工作中存在的问题以及管理措施，谈谈自己的一些看法：

1 档案信息化管理的内涵

档案信息化管理涵盖四个方面的内容：第一，实现档案信息的数字化和网络化；第二，实现档案信息接收、传递、存储和提供利用的一体化；第三，实现档案信息高度共享；第四，档案管理模式的变革。档案管理信息化的特点：档案信息库建设是利用电子网络远程获取档案文件信息的一种方式，强调的是在数字化档案信息库环境下用户开发利用档案信息资源的便利。

2 信息化时代下档案管理与档案利用的重要性

2.1 随着现代化科学技术的发展趋势，档案管理专门软件的开发、利用和升级、信息化的利用服务，档案管理的现代化与信息化已成为不可逆转的大趋势。

2.2 档案管理是信息资源的管理。信息资源的社会价值在于开发利用，开发利用的效果取决于开发时效性和利用的广泛程度。采取信息现代化管理手段储存的各种信息，便于利用和开发，同时，产生更广泛的社会效益。

3 制约因素

现阶段，制约档案信息化建设的发展有诸多的因素，主要有以下几个方面的表现：

3.1 档案信息化管理基础工作薄弱

这主要表现在硬件设施和软件环境两个方面。硬件设施是指实施档案信息化管理的计算机等工具，由于硬件设备的配置需要较大的经费投入，且硬件设备的后期维护成本也较高，资金投入往往不能及时到位，导致设备配置紧张。硬件设备的不完善，直接影响到纸质档案的转换、加工处理、整理分析等工作，因此快捷高效的信息化管理工作无从谈起。软件环境是指档案信息管理各个环节的标准规范，比如纸质档案转换成电子文档这个阶段，缺乏详细统一的标准。例如：目前的公路工程在建项目，部分参建单位对扫描仪、数据备份存储器等硬件配备不重视，不舍得投入经费。其次，参建单位的档案员对纸质档案与电子档案之间的转换了解不够，常出现签证手续不齐全的情况下就将纸质文件扫描电子化，并且对扫描格式要求不清楚，直接增加了信息化管理的工作量和工作难度，不利于电子档案的保管、传递、调阅和使用。

3.2 可利用的档案信息资源少

档案部门承担着档案保管和档案利用的职能，档案部门主要依靠归档制度来保证档案实体的收集，重视内部组织管理，轻视馆藏信息的需求；重视馆藏服务方式，轻视深层次的信息服务；重视馆藏档案信息的保密性，重视以实体为中心的保管模式，忽视以信息整合为中心的模式。长久以来，档案工作人员只是被动的以传统的归档模式收集、整理、保管，不主动对档案信息资源进行深层次的挖掘，影响了档案信息资源的有效开发，使档案信息成为永远不变的、静止的资源，大大减少了可利用的档案信息资源。

3.3 档案管理人员业务水平亟待提高

作为信息化档案管理人员，除了要熟悉档案业务知识，还要熟练使用各种现代信息工具，特别是网络传输工具，而且还应具备对档案信息的加工、提炼能力，把有价值的档案信息有效地传递给档案利用者。在这方面对档案管理人员的综合素质提出了较高的要求，只有那些既谙熟档案管理以及档案中各类文件归档的业务知识、常用规范，又掌握现代信息技术的复合型人才才能胜任这项工作。但是，按照目前公路工程项目管理现状来看，由于用人体制的制约，参建单位对档案管理人力资源投入资金有限，使现有人员接受培训的机会渺茫，岗位薪酬待遇普遍低，优秀人才难以被吸纳进来，直接导致档案队伍综合素质普遍不高，严重制约了先进技术和先进管理在档案管理信息化建设中的推广和应用。

3.4 档案信息的保密安全性差，档案信息资源开发利用的根本是实现信息资源

共享，信息资源共享是通过计算机网络实现的。网络技术、病毒、木马等不安全因素的存在，使得档案信息遭到破坏、更改、泄露等现象时有发生，因此，安全保密是档案信息资源开发利用的首要保证，没有安全，档案信息资源就不可能发挥效益。这就使得档案工作者必须树立信息安全意识，在传播过程中，不仅要注意自身的保密工作，更要避免信息资源共享中造成信息泄露。

4 管理措施

针对目前公路工程项目档案信息化建设与档案管理存在的问题，现阶段加强档案管理及信息化建设主要从以下几个方面入手：

4.1 转变观念，创新管理体制，适应信息化时展要求

档案管理体制主要是以管为主。随着计算机和网络技术的迅猛发展，档案系统功能的不断更新，传统的档案管理工作已越来越不适应当前发展的形势，改革创新迫在眉睫。在改变以往管理理念的同时，必须改变传统的管理手段，创新管理体制，以适应信息化时代的要求。有条件的单位应设立档案管理信息化专项资金，配置必要的硬件设施，提高现代化管理手段，以实行资源共享，转变传统管理方式。也可依托专业化公司，共用信息化平台，以降低成本，实现“网络化管理”和“数据化档案”，实现信息共享、共建的目的。

广东南粤交通揭惠管理中心非常注重档案管理及信息化建设，加大硬件设备经费投入，档案室配置了计算机、打印扫描复印一体机（带彩色扫描、彩色打印模式）、档案系统服务器与档案数据备份服务器、数码相机、摄像机、光盘刻录机等硬件设施，针对一些纸质档案采用扫描仪进行数字化处理、转换，对照片及实物档案采用数码相机进行数字化加工，将其转化为PDF格式及JPG格式，形成电子文档保存于档案管理系统中，方便了档案的信息化管理与查阅利用。

4.2 狠抓电子化档案管理基础工作，制订相应制度，夯实信息化基础

随着公路工程建设不同进度阶段，资料形成的数量不断倍增，根据现代化档案管理的要求，要对各种不同类型载体的档案进行数字化处理和转换，要求选择的软件需具备规范化、通用化，将不同类型文档进行规范的电子转换，从而产生便于收集、整理、方便利用的电子档案。同时，加强对电子文件积累、鉴定、著录、归档等工作，保证产生的有保存价值的电子文件真实、完整、有效。加强电子文件归档分类管理，研究电子档案接收、保管、利用的技术方法，提高档案信息化管理水平。同时制订档案管理相应的制度规范和管理办法，促进档案管理尽快步入标准化、规范化轨道。广东南粤交通揭惠高速公路管理中心根据有关文件规范，制定了《广东省揭阳至惠来高速公路竣工文件编制管理办法》明确提出电子文件的整理与编制，规范了公司电子档案信息化的管理，满足了公司员工档案查阅与利用的需求。

4.3 采取控制措施

4.3.1完善控制的标准

对于档案管理工作而言，即完整性、准确性、系统性的量化指标。

（1）完整性。做到档案编制进度与高速公路建设基本同步，即从立项时就开始对项目文件分类收集，包括工程项目建议书、可行性研究及审批、初步设计、施工图设计、项目实施、交工验收、缺陷责任期及竣工验收各阶段内容。

（2）准确性。根据公路工程检验评定标准，质量评定单元划分，下发工程质量检验标准及工程用表，细化每道工序及检查项目，在确保资料真实可靠的前提下，达到控制工程质量的目的。

（3）系统性。根据高速公路建设项目的内容及形成特点，分类设置了八个一级目录，即立项文件、设计基础文件、设计文件、工程管理文件、施工文件、监理文件、竣工文件以及科研文件共八大类文件。各大类之间既有联系，又相互独立，便于管理和使用。

4.3.2 严格控制的过程

在档案管理工作中，我们同时使用了前馈控制、同期控制、反馈控制三个控制系统。

（1）前馈控制主要是组织机构的设立，档案制度建设，技术人员培训等。

（2）档案管理工作的同期控制：一、建立工作制度。工程伊始，管理中心、施工、监理单位都建立了档案工作的“四纳入”和“三参加”制度。“四纳人”即归档工作纳入工程计划管理工作，纳入施工管理及考核范围，纳入有关领导和工程技术人员的岗位责任制，纳入经济责任制。“三参加”即专职档案员参加工程例会、参加各单项验收和工程项目总验收。同时坚持“三同步”：施工和建档同步、查工程与查资料同步、评奖与评定同步，管理中心在核定施工单位“优质优价”，监理单位“优监优酬”的同时，将抽查分项工程的质量评定资料和施工原始资料的结果作为重要依据。二、实行定期检查制度。为了更好地做好工程项目档案编制工作，管理中心制订了对施工单位、监理单位定期检查督促的工作制度，采取多重检查监管措施，以每月管理中心档案专项检查、总监办月度内业检查、管理中心与总监办联合的季度检查方式，严抓各参建单位档案编制进度与质量，将检查结果通报并要求整改回复，收到了较好的效果。

4.3.3 反馈控制

我们在每月的内业资料检查过程中，注意通过系统检查、观察、听取汇报等方式收集施工、监理单位的反馈信息，进一步细化上级要求，使之更好地符合工程实际，更好地指导档案工作。

5 加强创新意识，充分发挥档案的利用价值

档案作为工程项目建设查证利用的一项重要信息资源，只有积极开发利用，才能体现档案在工程建设及通车后营运的价值和作用。做好这项工作，重点强化三种意识。一是要有积极的信息转化意识。档案是一个庞大信息库，根据需要把档案内容通过加工整理变成更直接、更便于日常查找的重要信息，才能更好地发挥档案的信息作用，体现档案的信息价值。二是要加强信息服务意识，改变观念，将被动服务变为主动服务方式，更好地为公司及其员工服务，更加充分体现档案利用的价值。三是要进一步强化档案的效益意识，要使档案更加有效地为工程建设期间的各种需求开放服务。如在公路工程项目建设初期，我们会常需要调卷查阅如勘测设计图纸、施工图设计、公路用地图、项目前期各种专项报告及批复等文件，项目后期因结算或竣工决算需要，常调阅施工合同以及施工原始资料。出于调卷查阅的各种情况，而且查阅的工作信息量大，必须要通过有效的信息化管理，便捷的查询功能和查询条件，才能高效利用档案信息资源，更好地解决工程建设期间出现的各种问题以及处理的时效性，达到档案利用的目的，充分发挥档案的利用价值。

第9篇：硬件电路设计规范范文

本系统采用复杂可编程逻辑器件EP1K100QC208-3作为数据处理及控制核心,由移相网络,信号处理电路,数据采集电路,数据运算电路以及显示电路组成。该系统硬件电路简单,整个设计采用VHDL(超高速硬件描述语言)语言作为系统内部硬件结构的描述手段,在Altera的maxplusⅡ的软件支持下完成。该系统可以对200Hz～20kHz频率范围内的信号进行高频采样处理,并把收集到的数据送入FPGA进行相位差测量运算并送显示电路显示,测相绝对误差不大于±0.5°。

本系统充分利用FPGA对数据的高速处理能力,使得系统设计高效,可靠。与传统相位测量仪相比, 该系统具有处理速度快、稳定性高、性价比高,易于实现的优点。该系统具有较强的实用价值和良好的工程应用前景。

关键词:复杂可编程逻辑器件 低频 相位测量仪 FPGA VHDL语言

中图分类号: 文献标识码:A文章编号:1007-9416(2010)01-0000-00

1 绪论

随着科学技术的突飞猛进的发展,电子技术广泛的应用于工业、农业、交通运输、航空航天、国防建设等国民经济的诸多领域中,而电子测量技术又是电子技术中进行信息检测的重要手段,在现代科学技术中占有举足轻重的作用和地位。相位是交流信号的重要参数。相位差的测量是电子和电力测量中经常遇到的问题,测量两路同频信号的相位差在工程上有着重要的意义。其测量方法可分为模拟和数字方法两种:传统依靠模拟器件的方法,如二极管鉴相法、脉冲计数法等,测量系统复杂、需专用器件、硬件成本高、而且精度不高。随着集成电路的发展,利用大规模集成电路来完成各种高速、高精度电子仪器的设计,已经成为一种行之有效的方法。采用这种技术制成的电子仪器电路结构简单、性能可靠、测量精确且易于调试,而且精度明显高于一般的模拟式测量。

在工业和民用场合,为了对各种低频信号进行测量分析,常常引入相位测量仪。低频数字式相位测试仪在工业领域中是经常用到的一般测量工具,例如在电力系统中,当电网合闸时,要求两电网电信号的相位相同,如果两路信号的相位不同,会出现很大的电网冲激电流,对供电系统产生巨大的破坏力,因此,精确测量出两个信号的相位差是非常重要的。

同频信号间相位差的测量在电力系统、工业自动化、智能控制及通信、电子、地球物理勘探等许多领域都有着广泛的应用。尤其在工业领域中,相位不仅是衡量安全的重要依据,还可以为节约能源提供参考。因此,研究和设计低频数字式相位测量仪,将会为国民经济的发展起到推动和促进作用。

本课题主要研究基于FPGA控制的低频数字式相位测量仪,对200Hz～20kHz频率范围内的信号进行相位差的显示,误差控制在±0.5°之内。

2 系统测量原理

2.1相位差测量方案论证

相位差测量的基本原理主要有三种:对信号波形的变换和比较,对傅氏级数的运算及对三角函数的运算。可采用脉冲填充计数法,相位/时间(频率)法等方案,最终选择相位/时间(频率)法,如图2.1所示,如图2.1(a)所示波形是经过移相网络后输出的两路待测同频正弦信号u1和u2,其中T1为延时时间,T为待测信号的周期,由公式(2.1)可以计算出u1 和u2的相位差 。图2.1(b)所示的为经过信号处理电路放大整形的两路方波信号。

2.2移相网络原理

在本系统设计中,我们采用基于阻容移相原理的模拟移相网络。其原理图如图2.2所示:

如图2.2所示的相位关系中,要实现输出相移在

-45.0°～+45.0°范围内变化,R,C的理论值可以根据

公式(2.2)计算出。

2.3信号处理电路原理

信号处理电路由阻抗变换和放大、限幅、电平转换、整形电路组成。其中阻抗变换和放大以及限幅部分均用NE5532搭建,电平转换用LM311搭建过零比较器得到方波信号,再经过由NE555搭建的施密特触发器组成的脉冲整形电路得到严格的上升沿或下降沿的方波信号。

3 系统的组成及功能指标

3.1系统组成与框图

本系统以Altera公司的EP1K100QC208-3作为数据处理及控制核心,由移相网络,信号处理电路,数据采集电路,数据运算电路以及LED数码管显示电路组成。我们输入一路正弦信号,经过移相网络后得到两路同频不同相的正弦信号,在经过信号处理电路将移相网络的两路输出信号处理为两路同频不同相的方波,将定义的信号超前端和信号滞后端两路信号送入EP1K100QC208-3内,经过VHDL语言编写生成的数据采集以及数据运算模块,将数据送入LED数码管显示电路显示出经过移相网络后的两路同频信号的相位差。系统框图如图3.1所示。

图3.1 系统方框图

3.2 系统功能指标

3.2.1 移相网络

该移相网络适用于200Hz～20kHz的正弦信号,经过网络后产生两路同频不同相的正弦信号,理论移相范围是-45°～+45°,两路输出的正弦信号峰-峰值可通过电路中的电位器调节分别在0.3V～5V范围内变化。

3.2.2 信号处理电路

该电路适用于200Hz～20kHz的正弦信号,输入阻抗≥100kΩ,允许两路输入正弦信号峰-峰值可分别在1～5V范围内变化。移相网络的两路输出正弦信号经过该电路后产生两路同频不同相的方波信号,该方波信号有着较陡的上升沿或者下降沿,易于FPGA检测得到。

3.2.3 LED数码管显示模块

该模块负责接收FPGA处理后运算后的数据,适时显示出变化的两路同频不同相信号的相位差,相位读数的理论值为-45.0°～+45.0°,分辨率为0.1。

3.2.4 供电电源模块

该系统采用220伏市电经过变压器和电源稳压电路得出所需+5V和±12V电源电压。

4 系统的设计与实现

4.1 移相网络的硬件设计

图4.1所示为移相网络硬件电路图,电位器W1接的是电压跟随器,调节电位器W1可以使B输出在-45.0°～+45.0°范围内输出。调节电位器W2、W3可以调节A输出 和B输出的正弦信号峰-峰值在0.3V～5V范围内变化。将W调为27.5k,W′调为1k,这样可以使频率为1KHz的输出相移在-45.0°～+45.0°范围内变化。采用NE5532运算放大器是为了减少输出对RC网络的影响。NE5532运算放大器有10MHz的带宽,能使输出信号真实地反映RC网络相移情况。

4.2 信号处理电路的硬件设计

如图4.2所示的信号处理电路,经相位超前输出端、相位滞后输出端将处理过的信号传输给可编程器件。

4.3 数码管显示电路设计

在本电路设计中,使用了一个八段数码显示管和一个CL5461AS四位共阴数码管,前者负责显示待测两路信号的相位差的正负,后者显示相位差的大小。它们的管脚图分别如图4.3,图4.4所示:

4.4 相位测量的设计思想

测量两个信号之间的相位差通过计算实现。由公式(4.1)和公式(4.2)我们可以计算出待测两路信号的相位其中: ―两个信号之间的时间差

―两个信号之间的计数器的计算值

―计数器的时钟周期

―两个信号之间的相位差

―被测信号的周期

―计数器的时钟频率

―被测信号的频率

其设计思想具体的说就是当FPGA检测到规定的超前信号的下降沿时,开始计数,当FPGA检测到规定的滞后信号的下降沿时,停止计数得到正相位差的计数N1并且得到相位差的正负状态;当FPGA检测到规定的滞后信号的下降沿时,开始计数,当FPGA检测到规定的超前信号的下降沿时,停止计数得到负相位差的计数N2并且得到相位差的正负状态,然后将计数N1和N2通过或运算得到相位差的计数,FPGA根据相位差计数值,通过公式进行计算,最后通过LED数码管显示电路显示出计算结果。

5 结语