图1所示电路看起来有点儿像降压型稳压器，并使用一个降压型控制器，但实际上是一种电压型同步回扫电路。在效率高于85%，输入电压范围为36V~60V的情况下，其面向的应用系统在输出电流为2A时要求输出电压为3.3V。这一电路在几种已评估过的技术中似乎是最有希望的，因为其效率和成本优于降压型稳压器和异步回扫电路。

　　LM2743控制器启动之后，从MMBTA06晶体管和6.2V齐纳二极管以及从一个自举线圈获得功率。其EN（启动）输入端是一个提供UVL（低压切断）的比较器，用来防止在28V以下启动。控制器驱动一个损耗比肖特基二极管还低的同步开关，并利用更低的FET导通电阻作为限流检测电阻。在引脚11处的150kΩ电阻器产生一个250kHz的开关频率。由PulseEngineering公司（）设计的回扫变压器是一个低成本部件，其初级线的线匝比防止初级开关流过满载输出电流，从而使得开关损耗比降压型稳压器小。输出端的小型LC滤波器能使一只10mF陶瓷电容器处理很大的有效（rms）波纹电流，此外，一只低成本铝电容器也能消除波纹并缓冲负载瞬态。

　　图2示出了图1所示电路在三种输入电压和若干种输出电流下的测量数据。左边三条最上方的曲线表示效率；三条较低的曲线表示按右边刻度计量的以W为单位的总损耗。在不加负载的情况下，VOUT波纹的峰-峰值为6mV，在输出电流为4A时上升到20mV。在输出电流为3.5A时，效率迅速下降，这是限流作用造成的。如同任何开关电源，特别回扫电路那样，印制电路板布局非常重要。如果采用四层或更多层的印制电路板，电源平面和接地平面分开，栅极驱动连线短而宽，你就可以获得最佳性能。尽管图1所示电路拟应用于7W单输出系统中，但这种同步回扫电路可适用于更大的功率范围；你只要增加次级绕组，就可轻易地将其扩展成多种输出。增加的输出端既可以使用二极管整流器，也可以使用低栅压驱动器驱动的附加FET。

　　这是学生做的第一个电学分组实验，它对学生认识串、并联电路特点，培养学生连接电路的技能有重要作用，必须创造条件，组织学生做好这个实验．由于实验所需器材较简单，取材也容易，建议尽可能多分一些组，让学生人人都有动手操作的机会．如果没有那么多的电铃，也可不用．连接电路时强调要注意两点，一是开关先要切断，二是经验不足时不要先用两根导线连接电源后再接电路，而是要按教材所讲的，先从电源的正极连起，连好各个元件后最终连上电源的负极，或者按相反的次序．

　　（1）串联电路、并联电路连接的特点是什么？连接课本图4-24和图4-25电路需那些器材（包括名称、数量）？

　　（2）为防止接错或漏接，自己先拟定一个接线顺序．再连接过程中为什么开关应是断开的，并特别注意防止短路？

　　（3）如下图所示电路中的开关的连接是否正确？如果是错误的，把它改正过来．

　　2．实验课上学生动手之前，教师应要求学生做到以下几点，以培养学生良好的电学实验习惯：

　　（1）把实验桌上的器材与所做实验的电路图中需要的器材对照，检查器材是否够用．

　　（2）搞清使用的电源是什么电源，分清电源的正、负极，弄清如何接线）想一想，灯座、开关应如何连接？把导线接到接线柱上，导线应沿什么方向缠

　　绕，旋紧螺帽时导线．接好电路后，再闭合开关前，要对照电路图认真检查，闭合开关后，如出现故障，应立即断开电源，然后从电源的一个极出发，逐段检查原因．

　　4．实验后，要求学生整理好实验器材，并写好简单的实验报告．分组实验是培养学生操作技能和科学方法、态度、习惯的重要过程，一定要组织好，以获得较好的效果．

　　第七节之后，教材又安排了一个实践活动--想想议议．这个问题对刚刚接触电学知识的初中学生来说，要求较高，不必要求全体学生都能做出．

　　(4)可用计算机模拟演示串联电路、并联电路的连接方法，也可用实物电路，教师一步步操作．让学生观察并进行归纳小结：

　　②按电路图从电源正极开始，依电流的路径，把元件一个个连接起来(连接开关前，开关是断开的)，最后连到电源的负极(也可反过来顺次连接)；

　　④连接并联电路时，可按串联的方法先连接一个支路，找到电流的分、合点再将其他支路并列接在分、合点上．

　　①首先让同学将实验桌上的器材与做实验的电路图中需要的器材对照，检查器材是否够用．画出串联电路图．

　　④若电路连接完毕，闭合开关后，灯泡不亮时注意检查发生故障的原因：检查电池之间是否连接正确；检查每个接线柱是否拧紧，导线是否连接好；检查小灯泡与灯座是否接触好(可用手向下轻轻按按)．在自己解决问题有困难时，可请老师协助检查．

　　①认真画好并联电路图．弄清电路的分、合点，用字母A、B标出．标出电路中的电流方向，分清哪部分是干路，哪

　　②弄清电路中有几个开关；哪个开关是控制整个干路的；哪个开关是控制支路的．

　　1．在纤维板的正面，绘出电路如图1所示，然后按图中圆圈位置先为接线柱打孔，再行安装．

　　使用方法：实验中需要使用的电路元器件，事前连接好两端引线，然后按照电路设计连入电路板中，如果被利用的电路接线柱间不需连接元器件但必须连通，可用导线

　　4．会画简单电路的电路图和根据简单的电路图连接电路是本节的重点和难点，也是全章的重点之一，培养学生抽象概括能力和实际操作能力．

　　本节的教学内容有：电路各组成部分的基本作用、电路的三种工作状态、电路元件的符号、简单的电路图．其中会画简单电路的电路图和根据简单的电路图连接电路是本节的重点和难点，也是全章的重点之一，培养学生抽象概括能力和实际操作能力．

　　新课的引入可以由实验去研究电路的问题，让学生建立起简单电路和复杂电路的感性认识，从而引出无论电路的复杂程度如何，电路至少要由用电器、导线、开关和电源组成．对于用电器和导线，学生比较熟悉，不必作过多的讲述．而对于开关和电源，教师要结合实物作详细的介绍：主要介绍干电池、蓄电池、发电机三种电源；介绍拉线、拨动、闸刀、按钮四种开关．介绍过程不涉及它们的构造和工作原理，只需使学生了解电源是电路中的供电装置，开关是电路接通或断开的控制装置即可．结合课本图4-16的实验向学生介绍电路的通路、开路、短路三种状态．

　　教材先介绍了门铃电路，并提出了用符号来表示实际电路的意义：简单、方便、一目了然．接着介绍了门铃电路图并介绍了电路元件符号．这里仅仅是一般的介绍，并不要求学生立即掌握，教师应把握这个分寸．介绍门铃电路图时，不能只对图讲述，应配合演示一个最简单的电铃电路实验，让学生的感性认识更丰富，对电路图的作用理解更深刻．

　　实验：在磁性黑板上连接如前面的图4-6所示电路，合上开关，小灯泡发光．先后取走电路中任一元件，观察小灯泡是否还能继续发光．将小灯泡换成电铃，重复上面的实验．通过观察实验，让同学思考一个最简单的电路都至少由哪几部分构成的?

　　①由电源、用电器、开关和导线等元件组成的电流路径叫电路．一个正确的电路，无论多么复杂，也无论多么简单，都是由这几部分组成的，缺少其中的任一部分，电路都不会处于正常工作的状态．

　　用电器--利用电流来工作的设备，在用电器工作时，将电能转化成其他形式的能．

　　继续刚才实验的演示，重做图4-6的实验，闭合开关，小灯泡发光．这种处处连通的电路叫通路．断开开关，或将电路中的某一部分断开，小灯泡都不会发光，说明电路中没有电流．这种因某一处断开而使电路中没有电流的电路叫开路．

　　将小灯泡取下，用导线直接把电源的正、负极连接起来，过一会儿手摸导线会感觉到导线发热．这种电路中没有用电器，直接用导线将电源正负极相连的电路叫短路．短路是非常危险的，可能把电源烧坏，是不允许的．

　　观察：观察手电筒电路．看看这个电路是由几部分组成的?(可让学生自带手电筒)．

　　思考：手电筒电路的开关与我们演示实验中所用的开关是否相同?你在家里和日常生活中还见过哪些与此不同的开关?它们在电路中的作用是否相同?

　　在设计、安装、修理各种实际电路的时候，常常需要画出表示电路连接情况的图．为了简便，通常不画实物图，而用国家统一规定的符号来代表电路中的各种元件．出示示教板或画有各电路元件符号的投影片，并作说明．

　　③变换一下图4-6实验中元件的位置，再让同学们练习画出电路图．注意纠正错误的画法．

　　④根据同学们画电路图的情况，进行小结，提出画电路图应注意的问题．元件位置安排要适当，分布要均匀，元件不要画在拐角处．整个电路图最好呈长方形，有棱有角，导线.小结(略)

　　随着IC输出开关速度的提高,不管信号周期如何,几乎所有设计都遇到了信号完整性问题。即使过去你没有遇到SI问题,但是随着电路工作频率的提高,今后一定会遇到信号完整性问题。

　　信号完整性问题主要指信号的过冲和阻尼振荡现象,它们主要是IC驱动幅度和跳变时间的函数。也就是说,即使布线拓扑结构没有变化,只要芯片速度变得足够快,现有设计也将处于临界状态或者停止工作。我们用两个实例来说明信号完整性设计是不可避免的。

　　实例之一:在通信领域,前沿的电信公司正为语音和数据交换生产高速电路板(高于500MHz),此时成本并不特别重要,因而可以尽量采用多层板。这样的电路板可以实现充分接地并容易构成电源回路,也可以根据需要采用大量离散的端接器件,但是设计必须正确,不能处于临界状态。

　　SI和EMC专家在布线之前要进行仿真和计算,然后,电路板设计就可以遵循一系列非常严格的设计规则,在有疑问的地方,可以增加端接器件,从而获得尽可能多的SI安全裕量。电路板实际工作过程中,总会出现一些问题,为此,通过采用可控阻抗端接线,可以避免出现SI问题。简而言之,超标准设计可以解决SI问题。

　　关于布线、拓扑结构和端接方式,工程师通常可以从CPU制造商那里获得大量建议,然而,这些设计指南还有必要与制造过程结合起来。在很大程度上,电路板设计师的工作比电信设计师的工作要困难,因为增加阻抗控制和端接器件的空间很小。此时要充分研究并解决那些不完整的信号,同时确保产品的设计期限。

　　某些项目组对PCB层数的确定有很大的自主权,而另外一些项目组却没有这种自主权,因此,了解你所处的位置很重要。与制造和成本分析工程师交流可以确定电路板的层叠误差,这时还是发现电路板制造公差的良机。比如,如果你指定某一层是50Ω阻抗控制,制造商怎样测量并确保这个数值呢?

　　其他的重要问题包括:预期的制造公差是多少?在电路板上预期的绝缘常数是多少?线宽和间距的允许误差是多少?接地层和信号层的厚度和间距的允许误差是多少?所有这些信息可以在预布线阶段使用。

　　根据上述数据,你就可以选择层叠了。注意,几乎每一个插入其他电路板或者背板的PCB都有厚度要求,而且多数电路板制造商对其可制造的不同类型的层有固定的厚度要求,这将会极大地约束最终层叠的数目。你可能很想与制造商紧密合作来定义层叠的数目。应该采用阻抗控制工具为不同层生成目标阻抗范围,务必要考虑到制造商提供的制造允许误差和邻近布线的影响。

　　在信号完整的理想情况下,所有高速节点应该布线在阻抗控制内层(例如带状线),但是实际上,工程师必须经常使用外层进行所有或者部分高速节点的布线。要使SI最佳并保持电路板去耦,就应该尽可能将接地层/电源层成对布放。如果只能有一对接地层/电源层,你就只有将就了。如果根本就没有电源层,根据定义你可能会遇到SI问题。你还可能遇到这样的情况,即在未定义信号的返回通路之前很难仿真或者仿线.串扰和阻抗控制

　　来自邻近信号线的耦合将导致串扰并改变信号线的阻抗。相邻平行信号线的耦合分析可能决定信号线之间或者各类信号线之间的“安全”或预期间距(或者平行布线长度)。比如,欲将时钟到数据信号节点的串扰限制在100mV以内,却要信号走线保持平行,你就可以通过计算或仿真,找到在任何给定布线层上信号之间的最小允许间距。同时,如果设计中包含阻抗重要的节点(或者是时钟或者专用高速内存架构),你就必须将布线放置在一层(或若干层)上以得到想要的阻抗。

　　延迟和时滞是时钟布线必须考虑的关键因素。因为时序要求严格,这种节点通常必须采用端接器件才能达到最佳SI质量。要预先确定这些节点,同时将调节元器件放置和布线所需要的时间加以计划,以便调整信号完整性设计的指针。

　　预布线SI规划的基本过程是首先定义输入参数范围(驱动幅度、阻抗、跟踪速度)和可能的拓扑范围(最小/最大长度、短线长度等),然后运行每一个可能的仿真组合,分析时序和SI仿真结果,最后找到可以接受的数值范围。

　　接着,将工作范围解释为PCB布线的布线约束条件。可以采用不同软件工具执行这种类型的“清扫”准备工作,布线程序能够自动处理这类布线约束条件。对多数用户而言,时序信息实际上比SI结果更为重要,互连仿真的结果可以改变布线,从而调整信号通路的时序。

　　在其他应用中,这个过程可以用来确定与系统时序指针不兼容的引脚或者器件的布局。此时,有可能完全确定需要手工布线的节点或者不需要端接的节点。对于可编程器件和ASIC来说,此时还可以调整输出驱动的选择,以便改进SI设计或避免采用离散端接器件。

　　一般来说,SI设计指导规则很难保证实际布线完成之后不出现SI或时序问题。即使设计是在指南的引导下进行,除非你能够持续自动检查设计,否则,根本无法保证设计完全遵守准则,因而难免出现问题。布线后SI仿真检查将允许有计划地打破(或者改变)设计规则,但是这只是出于成本考虑或者严格的布线要求下所做的必要工作。

　　现在,采用SI仿真引擎,完全可以仿真高速数字PCB(甚至是多板系统),自动屏蔽SI问题并生成精确的“引脚到引脚”延迟参数。只要输入信号足够好,仿真结果也会一样好。这使得器件模型和电路板制造参数的精确性成为决定仿真结果的关键因素。很多设计工程师将仿真“最小”和“最大”的设计角落,再采用相关的信息来解决问题并调整生产率。

　　关于模型选择的文章很多,进行静态时序验证的工程师们可能已经注意到,尽管从器件数据表可以获得所有的数据,要建立一个模型仍然很困难。SI仿真模型正好相反,模型的建立容易,但是模型数据却很难获得。本质上,SI模型数据唯一的可靠来源是IC供货商,他们必须与设计工程师保持默契的配合。IBIS模型标准提供了一致的数据载体,但是IBIS模型的建立及其品质的保证却成本高昂,IC供货商对此投资仍然需要市场需求的推动作用,而电路板制造商可能是唯一的需方市场。

　　设想系统中所有输出都可以调整以匹配布线阻抗或者接收电路的负载,这样的系统测试方便,SI问题可以通过编程解决,或者按照IC特定的工艺分布来调整电路板使SI达到要求,这样就能使设计容差更大或者使硬件配置的范围更宽。

　　本节的教学内容有：串联电路和并联电路的连接特点、连接简单的串联电路和并联电路、画简单的串、并联电路图．教材首先提出了如何将两个灯泡连在电路中，要求一只灯泡亮时另一只也亮，一只熄灭时另一只也熄灭以及两个灯泡，要求各自开关、互不影响两个问题，作为讨论两种最基本的电路：串联电路和并联电路的出发点．初中阶段只学习简单电路，这是学生学习电路知识的开始．能辨认出实际的电路是串联还是并联，会画出合乎要求的电路图以及根据电路图来连接电路，这对刚学电路知识的学生来说都是比较困难的．教学中应充分利用教材中的插图、习题，并通过教师的示范及学生亲自动手等，使学生逐步掌握这些技能．要注意教给学生连接电路的方法，提高演示实验的可见度．演示实验最好利用示教板进行，将平铺在讲台上的器材悬挂在示教板上，边讲解，边操作．教师的演示将对学生起示范作用，因此要注意操作的规范性．

　　教学中不要引入混联电路知识．对于串联电路及并联电路的定义，不必追求严谨，只要指出电路元件的连接特点，即把电路元件逐个顺次连接起来的电路叫做串联电路，在串联电路中通过一个电路元件的电流，同时也通过另一个；把元件并列地连接起来的电路叫做并联电路，在并联电路中干路里的电流再分支而分为两部分（两路并联的情况），一部分流过第一条支路中的元件，另一部分流过第二条支路的元件．对于串联电路要强调逐个顺次，对于并联电路要强调并联在两分支处．不要简单地把串联电路说成是连在一串，把并联电路说成是并排连接．教材中介绍的电流的流向特点，是判断串联或是并联的重要依据，要多举实例介绍．

　　电路连接是一个很实际的问题，作为实例，教材列举了节日装饰用的小彩灯、家用电器及电冰箱内的压缩机和照明灯泡．如果这些实例在当地不常见，教师应联系当地的常见实例来讲解，不要硬讲一些学生不熟悉的实例．

　　对于初学电路的学生来说，正确画出电路图和根据电路图连接电路都是不容易的．因此建议把教师的讲述和学生自己的动手紧密结合起来，如介绍串联电路后，就让学生做串联电路的实验，画串联电路的实物连接图和电路图；介绍完并联后，就让学生做并联电路的实验，画并联电路的实物连接图和电路图，使学生有较多的在教师指导下自己动手练习的机会

　　(1)提出问题：在图4-6的电路里，我们只用了一个用电器，可是在一个实际电路里，用电器往往不只一个有时有两个、三个，甚至更多个，那么怎样将它们连入电路呢?

　　(2)让学生连接电路并画出电路图：用一个电池阻，两个灯泡L1和L2，一个开关和几根导线组成一个电路．要求闭合开关时，两灯都亮，开关断开时，两灯都熄灭，想想看，有几种连接方法，画出电路图(可画在玻璃纸上，以便于在投影仪上进行分析和订正)．

　　练习1：如图4-19(事先复印在投影胶片上)．请同学们用笔迹代替导线组成串联电路，画出它们的连接图，并画出它的电路图．

　　③调换开关S的位置对串联电路有无影响?可能有学生说：开关必须接在电源正极和灯之间才起作用，若将开关放在灯和负极之间，即使开关打开，灯也能亮，因为电流已经流到灯泡那了．这种说法对吗?为什么?让学生实验操作证明一下?．

　　小结：串联电路的特点：电流只有一条路径，通过一个元件的电流同时也通过另一个；电路中只需要一个开关，且开关的位置对电路没有影响．

　　想一想，你日常生活中见到哪些电路属于串联电路?教室里的灯能用串联的方法吗?

　　练习2：将图4-19中的笔迹用湿布擦掉，再用新的笔迹代替导线组成并联电路，开关S同时控制两盏灯，画出它的实际连接图．（可将几位同学所画的连接图，在投影仪上进行评析．）

　　练习3：找出几个存在短路、部分短路、导线交叉等错误的电路连接图，指出电路连接图中的错误和不足．

　　④利用投影片，在并联电路图上标出电流方向，找到分、合点．在并联电路中，电流没有分支的地方叫干路，分开以后的路径叫支路．观察实验2中的开关S是在干路上还是在支路上?若想方便地控制使用每一盏灯，应该怎么办?(做课本上在干路和支路上都有开关的演示)

　　1.“从生活走向物理，从物理走向社会”，即力求贴近学生生活，激发学生的学习兴趣，通过探索物理现象，揭示其中的物理规律。

　　3.“注重科学探究，提倡教学方式多样化”，即以物理知识和技能为载体，让学生经历科学探究过程，学习科学探究的方法，培养学生的探究精神、实践能力以及创新意识，改革以书本为主、实验为辅的传统教学模式，鼓励将现代信息技术、多媒体技术应用于物理教学中。

　　为了体现这些新的理念，“电流和电路”一节的设计思想是，通过创设问题情境，激发学生探究的积极性，扩展学生对自己学习的责任感。通过让学生亲自动手实验，营造民主、和谐、合作的探究氛围，给学生的主动探索、自主学习和提高能力留有充足的空间。通过使用多媒体技术，帮助学生对电流的形成和电流方向等抽象知识的学习，优化课堂教学，提高教学效率和质量。

　　2.实验器材：两节电池组成的电源，开关，小灯泡，小电动机，小门铃，导线，铅笔，橡皮，金属钢笔帽，塑料笔杆，硬币。(以上器材均为两人一套)

　　让学生在动手实验过程中发现用导线将电池、开关、用电器连接起来，有了“电”的流淌路径，从而产生电路的概念。

　　问题：（1）前边学过，光是一种能量，热也是一种能量，电是不是一种能量？（2）在电路中电能由谁提供？最终电又变成了什么？（3）我们生活中使用的手电筒、收音机、计算器中的电池会用完吗？

　　本设计采用延迟锁定环(DLL)和科斯塔斯环(Costas)分别作为跟踪解调电路中伪码跟踪环路和载波跟踪环路的数学模型。扩频信号的同步具体包括:捕获和跟踪。捕获是完成对信号的粗同步,使伪码相位对齐到半个码片之内,载波多普勒频移落在一个多普勒频移单元之内。跟踪环路又分伪码跟踪环和载波跟踪环。伪码跟踪环可跟踪由于载体与发射机相对运动引发的伪码相位偏移,载波跟踪环则对载波相位和载波多普勒频移实现跟踪。原理框图如图1所示。具体设计实现过程中,首先将输入信号与本地载波相乘实现载波分离,然后分别与超前、滞后和对准支路的伪码相乘进行解扩,并通过积分累加器来提高信噪比,同时滤除高频分量。其中伪码跟踪环采用超前和滞后能量差检测器(DLL),载波跟踪环采用四相反正切鉴相器(PLL),得到的伪码和载波相位误差通过环路滤波器实时反馈到伪码和载波DCO,用以调整伪码和载波DCO的频率最终来达到减小误差的目的。

　　2.1信号相关处理电路设计。信号相关处理电路主要负责建立载波DCO、伪码DCO、乘法器和码相关及积分清洗电路,用来完成对高频信号的过滤,并产生处理器所需要的数据。2.2NiosII软核处理器设计。NiosII软核处理器的作用是配合相关处理单元实现环路跟踪算法,其通过QuartusII软件中集成的软核设计软件SOPCBuilder设计实现,主要包括CPU、片上存储器、串行调试接口JTAGUART、地址线address、双向数据线data、读写控制线r_w、中断输出线interupt。设计完成后可作为自定义元件,在QuartusII中调用。2.3处理器接口设计。接口电路是连接处理器与逻辑单元的桥梁,在该设计中其主要负责在控制信号的作用下完成逻辑电路与NiosII处理器间的数据交互,以实现扩频信号跟踪解调电路的完整功能。

　　3.1算法的总体流程。扩频信号跟踪解调电路中,环路跟踪算法主要是接收并处理相关器的累加值,以完成鉴频、鉴相和滤波、载波和码DCO控制量的调节等功能。3.2伪码跟踪环路算法设计伪码跟踪算法采用二阶超前—滞后非相干跟踪环,在伪码跟踪过程中,跟踪算法间歇性读取积分清洗电路的输出值,将其用于伪码相位的比较,并将比较结果作用于环路滤波器以产生码DCO的相位控制字。伪码相位比较时首先判断超前滞后对准支路的相关值,并将其与失锁门限LV进行比较,即：当2()PLZkV成立时,码跟踪进行归一化鉴相：这样,在信号处理的过程中,就可以避免不同强度信号的变化引起的干扰,当归一化处理结束后,程序转入环路滤波算法,环路滤波对噪声和高频分量起抑制作用,并控制着码环路的相位校正速度。当2()PLZkV不成立时,伪码失锁,置失锁标志,程序返回。3.3载波跟踪算法设计。伪码跟踪稳定后,环路转入载波跟踪阶段,依次进行频率跟踪和相位跟踪。进入载波跟踪程序后,算法实时计算平均频率误差以判断频率是否稳定跟踪,待频率跟踪稳定后则置频率稳定标志,程序进入相位跟踪。进入相位跟踪后程序流程和频率跟踪流程类似。通过实时判断相位误差来检测是否达到稳定跟踪,进而决定相位跟踪稳定标志的置与否。

　　本文在FPGA中设计实现了伪码和载波跟踪解调电路,并得出正确的仿真结果;在FPGA中构建自定义的NiosII软核处理器,以作为实现环路跟踪算法的平台;通过构建NiosII软核处理器,并在其中设计高级算法,可以提高系统的集成度,增加系统的易维护性和可升级能力。

　　[1]徐光辉,程东旭,黄如.基于FPGA的嵌入式开发与应用[M].北京:电子工业出版社,2006.

　　[2]李兰英.NiosII嵌入式软核SOPC设计原理及应用[M].北京:北京航空航天大学出版社,2006.

　　[4]张厥盛,郑继禹,万心平.锁相技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,1994.

　　[5]石玉景,胡波,宋峥东.一种基于NIOS的突发调制解调器设计及实现[J].无线

　　由于CRT显示器和液晶屏具有不同的显示特性,两者的显示信号参数也不同,因此在计算机(或MCU)和液晶屏之间设计液晶显示器的驱动电路是必需的,其主要功能是通过调制输出到LCD电极上的电位信号、峰值、频率等参数来建立交流驱动电场。

　　本文实现了将VGA接口信号转换到模拟液晶屏上显示的驱动电路,采用ADI公司的高性能DSP芯片ADSP—21160来实现驱动电路的主要功能。

　　AD9883A是高性能的三通道视频ADC可以同时实现对RGB三色信号的实时采样。系统采用32位浮点芯片ADSP-21160来处理数据,能实时完成伽玛校正、时基校正,图像优化等处理,且满足了系统的各项性能需求。ADSP-21160有6个独立的高速8位并行链路口,分别连接ADSP-21160前端的模数转换芯片AD9883A和后端的数模转换芯片ADV7125。ADSP-21160具有超级哈佛结构,支持单指令多操作数(SIMD)模式,采用高效的汇编语言编程能实现对视频信号的实时处理,不会因为处理数据时间长而出现延迟。

　　系统硬件原理框图如图1所示。系统采用不同的链路口完成输入和输出,可以避免采用总线可能产生的通道冲突。模拟视频信号由AD9883A完成模数转换。AD9883A是个三通道的ADC,因此系统可以完成单色的视频信号处理,也可以完成彩色的视频信号处理。采样所得视频数字信号经链路口输入到ADSP-21160,完成处理后由不同的链路口输出到ADV7125,完成数模转换。ADV7125是三通道的DAC,同样也可以用于处理彩色信号。输出视频信号到灰度电压产生电路,得到驱动液晶屏所需要的驱动电压。ADSP-21160还有通用可编程I/O标志脚,可用于接受外部控制信号,给系统及其模块发送控制信息,以使整个系统稳定有序地工作。例如,ADSP-21160为灰度电压产生电路和液晶屏提供必要的控制信号。另外,系统还设置了一些LED灯,用于直观的指示系统硬件及DSP内部程序各模块的工作状态。

　　存既要存储DSP程序,又要保存对应于不同的伽玛值的查找表数据以及部分预设的显示数据,故选择ST公司的容量较大的M29W641DL,既能保存程序代码,又能保存必要的数据信息。

　　图2为DSP与闪存的接口电路。因为采用8位闪存引导方式,所以ADSP-21160地址线,数据线,读、写和片选信号分别接到闪存相应引脚上。

　　本设计采用ADSP-21160完成伽玛校正、时基校正、时钟发生2S、图像优化和控制信号的产生等功能。

　　在LCD中,驱动IC/LSI的DAC图像数据信号线性变化,而液晶的电光特性是非线性,所以要调节对液晶所加的外加电压,使其满足液晶显示亮度的线性,即伽玛(Y)校正。Y校正是一个实现图像能够尽可能真实地反映原物体或原图像视觉信息的重要过程。利用查找表来补偿液晶电光特性的Y校正方法能使液晶显示系统具有理想的传输函数。未校正时液晶显示系统的输入输出曲线呈S形。伽玛表的作用就是通过对ADC进来的信号进行反S形的非线性变换,最终使液晶显示系统的输入输出曲线满足实际要求。

　　LCD的Y校正图形如图3所示,左图是LCD的电光特性曲线图,右图是LCD亮度特性曲线和电压的模数转换图。

　　本文采用较科学的Y校正处理技术,对数字三基信号分别进行数字Y校正(也可以对模拟三基信号分别进行Y校正)。在完成v校正的同时,并不损失灰度层次,使全彩色显示屏图像更鲜艳,更逼真,更清晰。

　　某单色光Y调整过程如图4所示,其他二色与此相同。以单色光v调整为例:ADSP-21160首先根据外部提供的一组控制信号,进行第一次查表,得到Y调整系数(Y值)。然后根据该Y值和输入的显示数据进行第二次查表,得到经校正后的显示数据。第一次查表的Y值是通过外部的控制信号输入到控制模块进行第一次查表得到的。8位显示数据信号可查表数字0～255种灰度级显示数据(Y校正后)。

　　为了提高图像质量,ADSP-21160内部还设计了图像效果优化及特技模块,许多在模拟处理中无法进行的工作可以在数字处理中进行,例如,二维数字滤波、轮廓校正,细节补偿频率微调、准确的彩色矩阵(线性矩阵电路),黑斑校正、g校正、孔阑校正、增益调整、黑电平控制及杂散光补偿、对比度调节等,这些处理都提高了图像质量。

　　数字特技是对视频信号本身进行尺寸、位置变化和亮,色信号变化的数字化处理,它能使图像变成各种形状,在屏幕上任意放缩,旋转等,这些是模拟特技无法实现的。还可以设计滤波器来滤除一些干扰信号和噪声信号等,使图像的清晰度更高,更好地再现原始图像。所有的信号和数据都是存储在DSP内部,由它内部产生的时钟模块和控制模块实现的。

　　由于ADSP-21160内部各个模块的功能和处理时间不同,各模块之间存在一定延时,故需要进行数字时基校正,使存储器最终输出的数据能严格对齐,而不会出现信息的重叠或不连续。数字时基校正主要用于校正视频信号中的行,场同步信号的时基误差。首先,将被校正的信号以它的时基信号为基准写入存储器,然后,以TFT-LCD的时基信号为基准读出,即可得到时基误差较小的视频信号。同时它还附加了其他功能,可以对视频信号的色度、亮度、饱和度进行调节,同时对行、场相位、负载波相位进行调节,并具有时钟台标的功能。

　　控制模块主要负责控制时序驱动逻辑电路以管理和操作各功能模块,如显示数据存储器的管理和操作,负责将显示数据和指令参数传输到位,负责将参数寄存器的内容转换成相应的显示功能逻辑。内部的信号发生器产生控制信号及地址,根据水平和垂直显示及消隐计数器的值产生控制信号。此外,它还可以接收外部控制信号,以实现人机交互,从而使该电路的功能更加强大,更加灵活。

　　此外,ADSP21160的内部还设计了I2C总线控制模块,模拟FC总线的工作,为外部的具有I2C接口的器件提供SCLK(串行时钟信号)和SDA(双向串行数据信号)。模拟I2C工作状态如图5和图6所示。

　　在软件设计如图7所示,采用Matlab软件计算出校正值,并以查找表的文件形式存储,供时序的调用。系统上电

　　开始,首先要完成ADSP-21160的一系列寄存器的设置,以使DSP能正确有效地工作。当ADSP-21160接收到有效的视频信号以后,根据外部控制信息确定Y值。为适应不同TFT-LCD屏对视频信号的显示,系统可以通过调整Y值,以调节显示效果到最佳。再如图4所示,对先前预存的文件进行查表,得到所需的矫正后的值,然后暂存等待下一步处理。系统还可以根据视频信号特点和用户需要完成一些图像的优化和特技,如二维数字滤波、轮廓校正、增益调整、对比度调节等。这些操作可由用户需求选择性使用。利用ADSP-21160还可以实现图像翻转、停滞等特技。最后进行数字时基校正,主要用于校正视频信号中的行、场同步信号的时基误差,使存储器最终输出的数据能严格对齐,而不会出现信息的重叠或不连续。除了以上所述的主要功能以外,ADSP-21160还根据时序控制信号,为灰度电压产生电路和TFT-LCD屏提供必要的控制信号。另外,ADSP-21160还能设置驱动通用I/O脚配置的LED灯,显示系统工作状态。亿博电竞

　　集成电路（IC）是集多种高技术于一体的高科技产品，是所有整机设备的心脏。随着技术的发展，集成电路正在发展成为集成系统（SOC），而集成系统本身就是一部高技术的整机，它几乎存在于所有工业部门，是衡量一个国家装备水平和竞争实力的重要标志。

　　80年代建一条6英寸的生产线英寸的生产线英寸的生产线，需要上百亿美元的投资。

　　集成电路产业的技术进步日新月异，从70年代以来，它一直遵循着摩尔定律:芯片集成元件数每18个月增加一倍。即每18个月芯片集成度大体增长一倍。这种把技术指标及其到达时限准确地摆在竞争者面前的规律，为企业提出了一个“永难喘息”，否则就“永远停息”的竞争法则。

　　90年代，随着因特网的兴起，IC产业跨入以竞争为导向的高级阶段，国际竞争由原来的资源竞争、价格竞争转向人才知识竞争、密集资本竞争。人们认识到，越来越庞大的集成电路产业体系并不有利于整个IC产业发展，分才能精，整合才成优势。

　　由于生产效率低，成本高，现在世界上的全能型的集成电路企业已经越来越少。“垂直分工”的方式产品开发能力强、客户服务效率高、生产设备利用率高，整体生产成本低，因此是集成电路产业发展的方向。

　　目前，全世界70%的集成电路是由数万家集成电路设计企业开发和设计的，由近十家芯片集团企业生产芯片，又由数十家的封装测试企业对电路进行封装和测试。即使是英特尔、超微半导体等全能型大企业，他们自己开发和设计的电路也有超过50%是由芯片企业和封装测试企业进行加工生产的。

　　IC产业结构向高度专业化转化已成为一种趋势，开始形成了设计业、制造业、封装业、测试业独立成行的局面。

　　根据国家和江苏省的集成电路产业布局规划，苏州市明确将苏州工业园区作为发展集成电路产业的重点基地，通过积极引进、培育一批在国际上具有一定品牌和市场占有率的集成电路企业，使园区尽快成为全省、乃至全国的集成电路产业最重要基地之一。

　　工业园区管委会着眼于整个高端IC产业链的引进，形成了以“孵化服务→设计研发→晶圆制造→封装测试”为核心，IC设备、原料及服务产业为支撑，由数十家世界知名企业组成的完整的IC产业“垂直分工”链。

　　目前整个苏州工业园区范围内已经积聚了大批集成电路企业。有集成电路设计企业21户；集成电路芯片制造企业1家，投资总额约10亿美元；封装测试企业11家，投资总额约30亿美元。制造与封装测试企业中，投资总额超过80亿元的企业3家。上述33家集成电路企业中，已开业或投产（包括部分开业或投产）21家。**年，经过中国半导体行业协会集成电路分会的审查，第一批有8户企业通过集成电路生产企业的认定，14项产品通过集成电路生产产品的认定。**年，第二批有1户企业通过集成电路生产企业的认定，102项产品通过集成电路生产产品的认定。21户设计企业中，有3户企业通过中国集成电路行业协会的集成电路设计企业认定(备案)。

　　如中科集成电路。作为政府设立的非营利性集成电路服务机构，为集成电路设计企业提供全方位的信息服务，包括融资沟通、人才培养、行业咨询、先进的设计制造技术、软件平台、流片测试等。力争扮演好园区的集成电路设计“孵化器”的角色。

　　如世宏科技、瑞晟微电子、忆晶科技、扬智电子、咏传科技、金科集成电路、凌晖科技、代维康科技、三星半导体（中国）研究开发中心等。

　　和舰科技。已于**年5月正式投产8英寸晶圆，至**年3月第一条生产线英寸生产线已与**年底开始动工，**年第三季度开始装机，预计将于2005年初开始投片。到今年年底，和舰科技总月产能预计提升到3.2万片。和舰目前已成功导入0.25-0.18微米工艺技术。近期和舰将进一步引进0.15-0.13微米及纳米技术，研发更先进高阶晶圆工艺制造技术。

　　如三星半导体、飞索半导体、瑞萨半导体，矽品科技(纯代工)、京隆科技(纯代工)、快捷半导体、美商国家半导体、英飞凌科技等等。

　　该类企业目前是园区集成电路产业的主体。通过多年的努力，园区以其优越的基础设施和逐步形成的良好的产业环境，吸引了10多家集成电路封装测试企业。以投资规模、技术水平和销售收入来说，园区的封装测测试业均在国内处于龙头地位，**年整体销售收入占国内相同产业销售收入的近16%，行业地位突出。

　　②投资额普遍较大：英飞凌科技、飞利浦半导体投资总额均在10亿美元以上。快捷半导体、飞索半导体、瑞萨半导体均在原先投资额的基础进行了大幅增资。

　　③均成为所属集团后道制程重要的生产基地。英飞凌科技计划产能要达到每年8亿块记忆体(DRAM等)以上，是英飞凌存储事业部最主要的封装测试基地；飞索半导体是AMD和富士通将闪存业务强强结合成立的全球最大的闪存公司在园区设立的全资子公司，园区工厂是其最主要的闪存生产基地之一。

　　①集成电路生产设备方面。有东和半导体设备、爱得万测试、库力索法、爱发科真空设备等企业。

　　②材料/特殊气体方面。有英国氧气公司、比欧西联华、德国梅塞尔、南大光电等气体公司。有住友电木等封装材料生产企业。克莱恩等光刻胶生产企业。

　　③洁净房和净化设备生产和维护方面。有久大、亚翔、天华超净、MICROFORM、专业电镀（TECHNIC）、超净化工作服清洗（雅洁）等等。

　　**年上半年，园区集成电路企业(全部)的经营情况如下(由园区经发局提供略)：

　　根据市场研究公司iSuppli今年初的**年全球前二十名半导体厂家资料，目前，其中已有七家在园区设厂。分别为三星电子、瑞萨科技、英飞凌科技、飞利浦半导体、松下电器、AMD、富士通。

　　1、财税字［2002］70号《关于进一步鼓励软件产业的集成电路产业发展税收政策的通知》明确，自2002年1月1日起至2010年底，对增值税一般纳税人销售其自产的集成电路产品（含单晶硅片），按17%的税率征收增值税后，对其增值税实际税负超过3%的部分实行即征即退政策。

　　2、财税字［**］25号《关于鼓励软件产业的集成电路产业发展有关税收政策问题的通知》明确，“对我国境内新办软件生产企业经认定后，自开始获利年度起，第一年和第二年免征企业所得税，第三年至第五年减半征收企业所得税”；“集成电路设计企业视同软件企业，享受软件企业的有关税收政策”。

　　3、苏国税发［**］241号《关于明确软件和集成电路产品有关增值税问题的通知》明确，“凡申请享受集成电路产品税收优惠政策的，在国家没有出台相应认定管理办法之前，暂由省辖市国税局商同级信息产业主管部门认定，认定时可以委托相关专业机构进行技术评审和鉴定”。

　　4、信部联产［**］86号《集成电路设计企业及产品认定管理办法》明确，“集成电路设计企业和产品的认定，由企业向其所在地主管税务机关提出申请，主管税务机关审核后，逐级上报国家税务总局。由国家税务总局和信息产业部共同委托认定机构进行认定”。

　　5、苏国税发［**］241号《关于明确软件和集成电路产品有关增值税问题的通知》明确，“对纳税人受托加工、封装集成电路产品，应视为提供增值税应税劳务，不享受增值税即征即退政策”。

　　6、财税［1994］51号《关于外商投资企业和外国企业所得税法实施细则第七十二条有关项目解释的通知》规定，“细则第七十二条第九项规定的直接为生产服务的科枝开发、地质普查、产业信息咨询业务是指：开发的科技成果能够直接构成产品的制造技术或直接构成产品生产流程的管理技术，……，以及为这些技术或开发利用资源提供的信息咨询、计算机软件开发，不包括……属于上述限定的技术或开发利用资源以外的计算机软件开发。”

　　集成电路设计企业负责产品的开发和电路设计，直接面对集成电路用户；集成电路芯片制造企业为集成电路设计企业将其开发和设计出来的电路加工成芯片；集成电路封装企业对电路芯片进行封装加工；集成电路测试企业为集成电路进行功能测试和检验，将合格的产品交给集成电路设计企业，由设计企业向集成电路用户提供。在这个过程中，集成电路产品的知识产权和品牌的所有者是集成电路设计企业。

　　因为各种电路产品的功能不同，生产工艺和技术指标的控制也不同，因此无论在芯片生产或封装测试过程中，集成电路设计企业的工程技术人员要提出技术方案和主要工艺线路，并始终参与到各个生产环节中。因此，集成电路设计企业在集成电路生产的“垂直分工”体系中起到了主导的作用。处于整个生产环节的最上游，是龙头。

　　虽说IC设计企业远不如制造封装企业那么投资巨大，但用于软硬件、人才培养的投入也是动则上千万。如世宏科技目前已积聚了超过百位的来自高校的毕业生和工作经验在丰富的技术管理人才。同时还从美国硅谷网罗了将近20位累计有200年以上IC产品设计经验、拥有先进技术的海归派人士。在人力资源上的投入达450万元∕季度，软硬件上的投入达**多万元。中科集成电路的EDA设计平台一次性就投入2500万元。

　　园区目前共有三户企业被国家认定为集成电路设计企业。但至关重要的集成电路设计产品的认定一家也未获得。由于集成电路设计企业的主要成本是人力成本、技术成本(技术转让费)，基本都无法抵扣。同时，研发投入大、成品风险高、产出后的计税增值部分也高，因此如果相关的增值税优惠政策不能享受，将不利于企业的发展。

　　所以目前，该类企业的研发主体大都还在国外或台湾，园区的子公司大多数还未进入独立产品的研发阶段。同时，一些真正想独立产品研发的企业都处于观望状态或转而从事提供设计服务，如承接国外总公司的设计分包业务等。并且由于享受优惠政策前景不明，这些境外IC设计公司往往把设在园区的公司设计成集团内部成本中心，即把一部分环节研发转移至园区，而最终产品包括晶圆代工、封装测试和销售仍在境外完成。一些设计公司目前纯粹属于国外总公司在国内的售后服务机构，设立公司主要是为了对国外总公司的产品进行分析，检测、安装等，以利于节省费用或为将来的进入作准备。与原想象的集成电路设计企业的龙头地位不符。因此，有关支持政策的不能落实将严重影响苏州工业园区成为我国集成电路设计产业的重要基地的目标。

　　目前，园区共有集成电路设计企业23家，但均为外商投资企业，与境外母公司联系紧密。基本属于集团内部成本中心，离产品研发的本地化上还有一段距离。但个别公司已在本地化方面实现突破，愿承担高额的增值税税负并取得了一定的利润。能否据此确认为生产性外商投资企业享受“二免三减半”等所得税优惠政策，目前税务部门还未给出一个肯定的答复。

　　关键是所得税法第七十二条“生产性外商投资企业是指…直接为生产服务的科技开发、地质普查、产业信息咨询和生产设备、精密仪器维修服务业”的表述较为含糊。同时，财税［1994］51号对此的解释也使税务机关难以把握。

　　由于集成电路设计业是集成电路产业链中风险最大，同时也是利润最大的一块。如果该部分的所得税问题未解决，很难想象外国公司会支持国内设计子公司的独立产品研发，会支持国内子公司的本土化进程。因此，生产性企业的认定问题在一定程度上阻碍了集成电路设计企业的发展壮大。

　　在垂直分工的模式下，集成电路从设计→芯片制造→封装→测试是由不同的公司完成的，每个公司只承担其中的一个环节。按照国际通行的半导体产业链流程，设计公司是整条半导体生产线的龙头，受客户委托，设计有自主品牌的芯片产品，然后下单给制造封装厂，并帮助解决生产中遇到的问题。国际一般做法是：设计公司接受客户的货款，并向制造封装测试厂支付加工费。各个制造公司相互之间的生产关系是加工关系而非贸易关系。在财务上只负责本环节所需的材料采购和生产，并不包括上环节的价值。在税收上，省局明确该类收入目前不认可为自产集成电路产品的销售收入，因此企业无法享受国家税收的优惠政策。

　　而在我国现行的税收体制下，如果整个生产环节都在境内完成，则每一个加工环节都要征收17%的增值税，只有在最后一个环节完成后，发起方销售时才会退还其超过3%的部分，具体体现在增值税优惠方面，只有该环节能享受优惠。因此，产业链各环节因为享受税收政策的不同而被迫各自依具体情况采取不同的经营方式，因而导致相互合作困难，切断了形式上的完整产业链。

　　国家有关文件的增值税政策的实质是侧重于全能型集成电路企业，而没有充分考虑到目前集成电路产业的垂直分工的格局。或虽然考虑到该问题但出于担心税收征管的困难而采取了一刀切的方式。

　　今年开始，集成电路芯片的出口退税税率由原来的17%降低到了13%，这对于国内的集成电路企业，尤其是出口企业造成了成本上升，严重影响了国内集成电路生产企业的出口竞争力。如和舰科技，**年1-7月，外销收入78322万元，由于出口退税率的调低而进项转出2870万元。三星电子为了降低成本，贸易方式从一般贸易、进料加工改为更低级别的来料加工。

　　集成电路产业作为国家支持和鼓励发展的基础性战略产业，在本次出口退税机制调整中承受了巨大的压力。而科技含量与集成电路相比是划时代差异的印刷线%不变，这不符合国家促进科技进步的产业导向。

　　社会在发展，专业化分工成为必然。从鼓励整个集成电路行业发展的前提出发，有必要对集成电路产业链内的以加工方式经营的企业也给予同样的税收优惠。

　　由于我国的集成电路行业起步低，目前基本上全部的集成电路专用设备都需进口，同时，根据已有的海关优惠政策，基本属于免税进口。调查得知，园区集成电路企业**年度购入固定资产39亿，其中免税购入的固定资产为36亿。因此，对集成电路行业试行消费型增值税，财政压力不大。同时，既体现了国家对集成电路行业的鼓励，又可进一步促进集成电路行业在扩大再生产的过程中更多的采购国产设备，拉动集成电路设备生产业的发展。

　　根据总局文件的定义，“集成电路设计是将系统、逻辑与性能的设计要求转化为具体的物理版图的过程”。同时，集成电路设计的产品均为不同类型的芯片产品或控制电路。都属中间产品，最终的用途都是工业制成品。因此，建议对集成电路设计企业,包括未经认定但实际从事集成电路设计的企业，均可适用外资所得税法实施细则第七十二条之直接为生产服务的科技开发、地质普查、产业信息咨询和生产设备、精密仪器维修服务业属生产性外商投资企业的规定。

　　计提风险准备金是间接优惠的一种主要手段，它虽然在一定时期内减少了税收收入，但政府保留了今后对企业所得的征收权力。对企业来说它延迟了应纳税款的时间，保证了研发资金的投入，增强了企业抵御市场风险的能力。

　　集成电路行业是周期性波动非常明显的行业，充满市场风险。虽然目前的政策体现了加速折旧等部分间接优惠内容，但可能考虑到征管风险而未在最符合实际、支持力度最直接的提取风险准备金方面有所突破。

　　鉴于发展集成电路行业的重要性，建议争取集成电路芯片的出口退税率恢复到17%，以优化国内集成电路企业的投资和成长环境。

　　目前的集成电路优惠实际上侧重于对结果的优惠，而对设计创新等过程(实际上)并不给予优惠。科技进步在很大程度上取决于对创新研究的投入，而集成电路设计企业技术创新研究前期投入大、风险高，此过程最需要税收上的扶持。

　　鉴于集成电路设计企业将有越来越多产品推出，有权税务机关和相关部门应协调配合，尽快开展对具有自主知识产权的集成电路设计产品的认定工作。

　　随着集成电路控制技术的发展，在嵌入式系统环境下进行舰船集成电路设计，实现舰船环境信息采集、舰船目标信号处理和舰船集成控制与远程通信等，舰船的电路系统是一个综合性的集成电路系统，通过对舰船电路系统的低能耗设计，采用集成数字信号处理芯片进行舰船电路的控制系统设计，提高舰船电路系统的综合开发能力，从而保障舰船的稳定可靠运行[1]。研究嵌入式系统的低能耗舰船电路设计方法，在提高舰船的本机振荡性和功率增益方面具有重要意义，通过舰船综合电路系统设计，实现舰船电路的集成控制优化，从而降低舰船的功耗开销，相关的电路设计方法研究受到人们的极大重视。本文设计的嵌入式系统下的低能耗舰船电路系统主要包括AD模块、控制单元、信号处理模块和远程通信模块，结合嵌入式设计方案，实现舰船电路的嵌入式集成设计，并进行电路测试仿真，得出有效性结论。

　　本文设计的低能耗嵌入式舰船电路系统主要实现对舰船声呐信号采集和多功能通信系统中，采用低能耗的嵌入式设计方案，采用DSP作为集成数字信息处理中枢，以ADSP21160处理器为核心控制芯片，采用三星公司的K9F1208UOB作为NANDFLASH进行信号滤波检测和数据缓存处理，采用多传感器信号处理和跟踪融合方法进行数据采集和包络检波处理，并与上位机通信，通过A/D转换器对采样的舰船信号和采样数据进行数字滤波和动态增益控制。在程序加载模块进行动态增益码加载控制，并通过DSP接收PCI总线的增益控制码，通过AD电路实现模拟信号预处理和信号频谱分析，采用8086及80286单片机作为计算机控制的CPU，进行舰船电路系统的总线]，本文设计的舰船电路系统主要可以实现对舰船回波信号的高频放大、混频处理、本机振荡、中频放大、低频功放、鉴频以及正交解调处理，得到本文设计的低能耗嵌入式舰船电路系统的功能模块组成如图1所示。C1=C2=CR1=R2=R根据图1所示的舰船电路系统的功能模块组成，进行系统的总体设计，本文设计的舰船电路主要包括AD模块设计、控制单元设计、信号处理模块设计和通信模块设计。通信模块实现对舰船的远程通信传输控制功能；舰船电路的信号接收机采用三级接收放大设计，根据系统设计需求，选择第一级放大电路的隔直流电容：,电阻，使用256Mbyte的DDR内存作为缓存器，嵌入式舰船电路系统的滤波模块设计中，搭建一个二阶有源低通滤波器进行隔直流放大和噪声滤波，根据上述总体设计构架分析，得到本文设计的嵌入式系统的低能耗舰船电路的总体结构构成如图2所示。

　　在上述进行舰船电路的总体设计构造分析的基础上，进行电路的模块化设计，本文提出一种基于DSP技术的低能耗舰船嵌入式系统电路设计方法，根据设计指标，本文设计的舰船电路系统能实现振荡信号滤波和舰船系统的嵌入式控制，采用32位RISC型指令集进行舰船电路的集成控制，使用16位定点DSP内核进行外部时钟控制，采用2个双通道全双工超外差接收机实现舰船信号采集和远程数据接收[3]，设计的舰船电路主要实现信号的采集和集成处理过程：1）舰船信号采集过程：通过12通道DMA进行舰船信号的集成信息采集和远程输入控制，根据舰船信号的采样结果进行AD转换，提高舰船数据的输出响应，采用包络检波和振幅控制方法降低输出误差，使得信号输入范围尽量大。2）舰船信号的自适应处理过程：选择ADI公司的高速A/D芯片进行舰船信号滤波和包络放大处理，提高输出增益，设计功率放大器进行自相关增益放大，降低舰船电路的能耗[4]。根据上述设计原理，对嵌入式系统下的低能耗舰船电路进行模块化设计，描述如下：1）AD模块电路设计。AD电路设计采用AD9225作为电路，使用双路16位电流振荡控制器进行舰船信号的AD控制和时钟采样，在数据接收端设置中断子程序进行时钟控制，提高系统的逻辑控制能力。将采集的舰船噪声数据和相关的信号到C51单片机和DSP数字信号处理芯片中实行包络检波和频谱分解，提取信号特征，并通过多通道的数据传输链路层实现信息收发和数据存储，利用D/A转换器进行采集的舰船数据的AD转换。2VVc02）控制单元电路设计。控制模块单元是将AD电路采集的数据经过AD转换后输入的集成DSP芯片中进行舰船集成控制，实现控制指令的收发和处理，将原始的物理数据转换为计算机和DSP芯片能识别的数字信息，假设舰船输出增益控制的动态输入端范围是，系统的运放供电为+12V和–12V，在ITU-656PPI模式进行舰船数据采集后的帧循环控制，在设置完DMA参数后建立双缓冲循环控制电路进行信号检波[5]，通过相位鉴频器消除rc与tc的直接耦合，得到控制单元电路设计如图3所示。3）信号处理模块电路设计。信号处理模块电路采用超外差接收反馈振荡器进行信号增益放大，将A/D采样的两信号进行包络检波处理，采用ADSP21160处理器为核心控制芯片，设定模拟预处理机动态范围：–40dB～+40dB，配置寄存器（SYSCR）的BMODE位，数字电源采用数字3.3V供电，SENCE管脚通过VINB与VREF相连，设计信号检波的最大时钟频率为38kHz，采用双运放LM358设计相位检波器，实现低能耗嵌入式舰船电路系统的电平转换电路，在选频滤波处理处理收，在信号的输出终端组成一个16阶的带通滤波器进行噪声滤波，根据线性滤波的误差自动调整滤波器参数，提高信号输出的放大倍数，信号处理器的中断复位采用程序掉电控制复位方法，根据上述设计原理，得到本文设计的舰船信号处理电路如图4所示。4）通信模块电路设计。通信模块实现舰船的远程通信和指令传输控制功能，通信模块的初级放大电路选用VCA810作为控制器，进行信号的增益放大，DSP控制SEL1电平实现包络检波和程序控制，设计采样频率为1200kHz，将采集的数据通过包络检波模块进行程序控制处理，并通过模拟预处理机进行上位机通信和信号滤波，提高数据采集的增益放大能力，最后在通信模块的输出端设计电源模块，电源模块是实现船舶系统的供电功能，时钟模块实现中断控制，采用通用PPI模式和ITU-656PPI模式进行远程通信。

　　在对上述电路进行模块化设计的基础上，在嵌入式ARM中进行舰船电路集成设计，并测试电路的稳定性，电路测试的仿真器是ADI的HPPCI仿真器，分别测试舰船电路的输出时钟以及功率增益放大性能，得到测试结果如图5所示，分析图5得知，采用本文方法进行嵌入式系统舰船电路设计，电路的稳定性较好，输出增益较大，功耗较低，具有很好的应用价值。