基于labview的数字滤波器毕业论文(编辑修改稿)

基于labview的数字滤波器毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

此又被称作程序框图代码。 其主要特点有以下几点：（ 1）尽可能采用了通用的硬件，各种仪器的差异主要是 软件 ；（ 2）可充分发挥计算机的 能力，有强大的数据处理功能，可以创造出功能更强的仪器；（ 3）用户可以根据自己的需要定义和制造各种仪器。 在 LabVIEW环境下开发的应用程序称之为 VI。 VI是 LabVIEW的核心，由一个人机交互的界面前面板 (Front Panel)和框图程序组成。 前面板是程序的界面，在这一界面上有控制量(Controls)和显示量 (Indicators)两类对象。 在前面板中，控制量模拟仪器的输入装置并把数据提供给 VI的框图程序，例如开关、旋钮；而显示量则是模拟仪器的输出装置并显示由框图程序获或产生的数据，例如用于显示波形的 窗口等。 每一个程序前面板都对应着一段框图程序。 框图程序用 LabVIEW图形编程语言编写，可以把它理解成传统程序的源代码。 框图程序由端口、节点、图框和连线构成。 其中端口被用来同程序前面板的控制和显示传递数据，节点被用来实现函数和功能调用，图框被用来实现结构化程序控制命令，而连线代表程序执行过程中的数据流，定义框图内的数据流动方向。 程序框图又称代码窗口或流程图，是 VI图形化的源程序，在流程图中对 VI编程，以控制和操纵定义在前面板上的输入和输出等功能。 流程图中包括前面板上对象的连线端子，还有一些前面板上没有但编 程必须有的对象，如函数、结构和连线等 [3]。 LabVIEW具有典型的图形化语言风格，其程序的编制过程就是将不同的图标（ VI）进行选择、组合并连线的过程。 其不同的图标（ VI）相当于具有不同功能的 “子程序 ”，图标间的连线指定了数据的流向，相当于代码语言的 “赋值 ”语句。 在 LabVIEW的函数选板中，既包含了大量专用的信号处理、信号运算等 VI图标，也包含了各种数值运算、逻辑运算的基本 VI图标。 其中的逻辑运算 VI，其图标就是标准的逻辑运算符号，如图 辑运算的选板。 图 布尔逻辑运算 VI选 板 XX 毕业论文（设计）专用稿纸 5 就信号的输入 /输出来说， LabVIEW亦提供了丰富的输入控件和输出控件，如各种形式的开关、按钮、指示灯、波形显示器等等，这些器件可直接用简单的拖动方式拖放到相应位置即可使用。 如图。 图 前面板中的控件 XX 毕业论文（设计）专用稿纸 6 3 数字电路系统的结构设计 数字电路课程分析 数字电子是电子信息类技术的专业基础，主要包括门级电路、组合电路、时序电路等内容，这是一门实践性较强的技术，需要结合数字逻辑电路的仿真和设计等相关实验进行学习。 LabVIEW 基于图形化的框图程序与数字电路逻辑图非常相像，形象生动，便于理解和掌握，能够让用户的主要精力集中于对电路逻辑的设计和仿真上，因此非常适用于数字电子电路的入门级学习和实验。 在 LabVIEW 中编写数字电子电路的仿真程序，主要靠布尔类型的数据和相关操作函数实现 [4]。 数字电路中的物理量的变化在时间和数量上都是离散的。 也就是说，它们的变化在时间上是不连续的，总是发生在一系列离散的瞬间，这一类物理量也叫数字量。 用数字量表示的信号就是数字信号，在数字电路课程所有的实验中都使用数字信号来实现其功能，这些信号通常是 0、 1表示的二进制序列。 而 LabVIEW中的布尔量正好符合这些特点，只需把二进制序列用布尔量的真假来表示即可，这为设计实验系统提供了方便。 数字电路可以分为两类：一类是基本逻辑电路，也是常用的数字电路，其中包括组合逻辑电路如编码器、译码器、选择器等，时序电路如触发器、寄存器、计数器等，这些是掌握数字电路的基础。 另一类是综合设计实验如数字频率计、数字时钟、波形发生器等，本文在设计的过程中主要选择了八种比较常用的综合电路。 这些由基本电路组合而成，原理相同，设计方法不尽相同，其它的综合实验都可以用 LabVIEW实现，主 要是掌握基本原理和方法。 抢答器的设计 此 VI功能为四人抢答器，主要实现内容为：四个参赛者每个人有一个抢答按钮编号为1号、 2号、 3号、 4号，对应的指示灯为 1号灯、 2号灯、 3号灯、 4号灯；主持人有一个控制按钮，用于将所有的灯熄灭与将大屏幕清零，并控制抢答的开始；当参赛者按下抢答按钮时，蜂鸣器响铃，对应的指示灯亮，同时大屏幕上显示最优先抢答者的编号；具有互锁功能，有人优先抢答后系统会关闭，其他人无法继续抢答，必需等主持人清零后，重新喊开始才能重新抢答。 实际操作：当主持人按钮打开时 VI才能运行，当 14号 有一个按钮被按下时，灯亮、蜂鸣器响且 VI停止运行，当主持人按钮关闭时运行 VI就能清零，前面板如图 ，程序框图如图。 XX 毕业论文（设计）专用稿纸 7 图 抢答器前面板 图 抢答器程序框图 该程序采用 事件结构（ Event Structure）、 While循环结构、条件结构（ Case Structure），一共有 6个事件结构，分别为 4个选手按钮，一个停止按钮和一个复位按钮，每一个事件通过相应的按键来触发，其中的选择结构用来控制在选手按下按钮后其他人按键无效，当有选手按键时相应的事件触发，灯会亮同时屏幕上也会有相应的数字，在事件结构里嵌入的选择结构也会触发，为真时其他选 手按键均变无效。 在事件结构里同时放置一个蜂鸣器，事件触发后便可以响。 屏幕显示方面用了格式化写入字符串，将字符串路径、枚举型、事件标识、布尔或数值数据格式化为文本形式然后输出。 38 译码器的设计 译码是编码的逆过程，它的功能是将具有特定含义的二进制码进行辨别，并转换成控制信号，具有译码功能的逻辑电路称为译码器。 或者说，译码器是可以将输入二进制代码的状态翻译成输出阻抗信号，以表示其原来含义的电路。 根据需要，输出信号可以是脉冲，也可以是高电平或者低电平。 译码器的种类很多，但它们的工作原理和分析设计方法大同小异。 三个输入端 ABC 共有 8 种状态组合（ 000—111），可译出 8 个输出信号 Y0—Y7。 输入是三位二进制代码、有八种状态，八个输出端分别对应其中一种输入状态。 因此，又把三位XX 毕业论文（设计）专用稿纸 8 二进制译码器称为 3 线 8 线译码器。 38 译码器是通过 3 条线来达到控制 8 条线的状态，在电路中，起到扩展 IO 资源用。 38 译码器引脚图如图 所示。 1 51 41 31 21 11 097123456A0A1A2S1S2S3Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y781 6G N DV c c 图 38译码器引脚图 74LS138 的真值表如表 所示，当译码器处于工作状态时，每输入一个二进制代码将使对应的一个输出端为低电平，而其它输出端均为高电平，也可以说对应的输出端 被译中。 表 38译码器的真值表 输入 输出 0A 1A 2A 0Y 1Y 2Y 3Y 4Y 5Y 6Y 7Y 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 x x x 1 1 1 1 1 1 1 1 x x x 1 1 1 1 1 1 1 1 在 LabVIEW前面板中，首先在前面板里放置一个簇壳，里面放置三个按钮表示输入信号，然后分别放置 8个指示灯来表示输出信号。 前面板如图。 XX 毕业论文（设计）专用稿纸 9 图 38译码器前面板 在程序面板中，按照电路图连线，最后加上一个 while循环。 程序框图如图。 图 38译码器程序框图 该程序采用 While循环结构，把与非门和非门结合运用，将簇壳与一个分解簇函数相连接，每个开关连接一个非门，再根据电路连接相应的与非门，每个与非门对应一个输出信号。 无论从逻辑图还是功能表我们都可以看到 74LS138的八个输出管脚，任何时刻要么全为高电平 1，芯片处于不工作状态 ，要么只有一个为低电平 0，其余 7个输出管脚全为高电平 1。 如果出现两个输出管脚在同一个时间为 0的情况，说明该芯片已经损坏。 七段数码管显示的设计 七段数码管就是指数码管里有七个小 LED发光二极管，通过控制不同的 LED的亮灭来显示出不同的字形。 数码管又分为共阴极和共阳极两种类型，其实共阴极就是将七个 LEDXX 毕业论文（设计）专用稿纸 10 的阴极连在一起，让其接地，给任何一个 LED的另一端高电平，便能点亮。 而共阳极就是将七个 LED的阳极连在一起。 把 7段数码管的每一段都等效成发光二极管的正负两个极，那共阴就是把 abcdefg这 7个发光二 极管的负极连接在一起并接地；它们的 7个正极接到 7段译码驱动电路 74LS48的相对应的驱动端上。 此时若显示数字 1，那么译码驱动电路输出段 bc为高电平，其他段扫描输出端为低电平，以此类推。 该程序的前面板如图 ，在一个簇壳里放置七个指示灯组成一个七段数码管的图形，再放置一个数值输入控件，用来控制数码管的显示，最后加上一个停止按钮。 图 七段数码管前面板 该程序的程序框图如图 所示， 在程序框图中， 主要采用 条件结构（ Case Structure）、While 循环结构，一共有 11 个结构，其中 10 个结构为 0 到 9 这 10 个数字的显示，最后一个结。