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在高速数字电路设计技术的研究中,最为主要的研究点在于:
(1)高速数字电路信号的完整性;
(2)高速数字电路电源的设计两个方面。在本节中,笔者将进行系统的阐述,强化对高速数字电路设计的认识与研究。具体而言,主要在于以下几点内容:
1.1高速数字电路信号的完整性设计
在高速数字电路信号的完整性设计中,最主要的研究要点在于两个方面:一是不同电路信号网传输信号的干扰情况;二是不同信号在电路信号网中的相互干扰情况。也就是说,在电路信号的完整性中,信号干扰是最为关键的因素,无论是对于干扰问题,还是对于反射问题,都是高速数字电路信号完整性设计的研究要点。在理想状态之下,不同阻抗是相等的,存在相互匹配性。所以,在电路设计的过程中,要特别注意阻抗的控制,阻抗过小(过大)都会对线路中的电流及电压造成影响,进而形成信号干扰问题。当然,在高速数字电路的设计中,是很难以让临界阻抗与电路新城相互匹配的状态,这就强调,高速数字电路信号系统,应最可能的处于较为合适的状态,以最大程度上提高高速数字电路的信号质量。
1.2高速数字电路电源的设计
高速数字电路电源设计,是设计技术研究的重点内容之一。对于高速数字电路而言,需要大量的低电压元器件的应用,以更好地确保设计的需求。但是,低压元器件的应用,带来了一个问题,即电源稳定性受到一定的影响,造成电源设计问题的出现。因此,在实际的设计过程中,需要对高速数字电路电源设计作充分的考虑。在电源设计中“,电源完整性”是主要的关键因素,是指电源波形的质量。这一因素的影响主要表现为:
(1)瞬间电流产生过大,即在高速开关状态下,线路器件极易产生过大的瞬间电流;
(2)信号回路阻抗变大,即在电路之中,过多的电感以至于回路阻抗变大,进而产生一定影响。因此,在高速数字电路电源的设计中,最为理想的状态的设计就是在高速数字电路电源系统中,并不存在所谓的“阻抗”。这样一来,不仅不存在阻抗所带来的损耗,而且确保了系统中各电位的恒定,当然,在实际之中,理想状态的设计是不存在,电源系统所形成的干扰噪声,对高速数字电路系统的运行造成较大影响。于是乎,电路设计应对电源的电阻及电感做充分的设计考虑,提高高速数字电路设计的有效性。
2结语
1.1整体外观造型的平板化
纵观手机发展史,1876年贝尔发明了电话,从此人类的通讯方式发生了翻天覆地的变化。1983年摩托罗拉推向市场的第一台“砖块”手机,开创了移动通信的历史,这款手机的体积为920cm3,重1100克;1995年摩托罗拉推出了世界第一部翻盖手机摩托罗拉8900,其整体尺寸和重量大大缩小;1998年,西门子SL1088是世界首部滑盖手机,这款手机的体积只有167.7cm3,净重185克;2002年摩托罗拉V70是第一款旋盖手机;体积只有56cm3,净重79克;1997年,诺基亚公司的NOKIA9000,集手机、电脑为一体的全能个人通信设备,这款手机使用LCD屏幕以及QWERTY键盘;2007年苹果公司推出iphone手机,引入多触点显示屏和全新用户界面,让用户手指即可控制iPhone;2013的iPhone5S体积仅为55cm3,重量为115克。由此可见,手机体积的压缩变化可以说是日新月异。
1.2人机界面的平面化
人机界面的定义是:一般把机器上实现人与机器互相交流沟通的显示器、控制器称为人机界面、机器上与人的操作有关的实体部分,也是机器的人机界面。手机显示屏幕的发展呈现出平面扩大化趋势。摩托罗拉的第一台“砖块”手机是没有显示屏幕的,在之后的十几年时间里,手机的显示屏幕一直是以黑白两色为主,屏幕的厚度较大;2001年诞生了第一台单色显示手机:诺基亚8250;2000年第一台触屏手机诞生,当时的触屏还是黑白屏幕的模式;2003年,三星S300采用了双屏显示的方式;2007年的第一代苹果iphone手机采用led的多点触控屏幕,手机的屏幕增大至3.5英寸;当今的三星手机的屏幕则增大到5.3英寸甚至更大,市场反应良好。目前的OLED技术研究日渐成熟,手机的屏幕可能实现卷曲、折叠等特性。随着显示技术的发展,手机的显示效果逼真。当前的智能手机基本都是液晶显示屏(LCD),显示的色彩范围也大大增加,屏幕的亮度也趋于自然,人眼注视手机屏幕的视觉效果与观看印刷杂志的效果并无太大差异,对于人眼睛的伤害大大降低。手机操作界面与显示界面呈现一体化趋势。传统的手机键盘是以9个数字为主的模式排列的,之后黑莓手机的全键盘模式引入了电脑的QWERTY键盘大大提高了输入信息的速度。到了现在,虚拟多点触控键盘已经成为主流产品,至此手机的屏幕和操作键盘合二为一了。语音识别、体感控制等新的交互技术正在丰富着手机产品的操作界面。
1.3电源的平面化
手机的电源主要由电池和充电器两个部分组成。随着技术的发展,手机电源由厚变薄,容量由小变大,重量由重变轻。一直以来,手机电池的体积成为制约手机造型的关键因素,手机电池经历了镍镉电池到镍氢电池再到锂电池,以及今天的聚合物锂离子电池,电池的发展一直都在向着续航能力更强、更加环保的路线前进着。当今的智能手机的应用软件繁多,需要容量更大的电池。一般来说,容量越大,体积就越大,这与手机平面化趋势相矛盾。在黑白屏手机时代,接打电话是主要功能,一块电池可以待机一个星期;在智能手机时代,一天一充电是不可避免的。就目前来说,手机日益增加的应用软件功能与有限的电池容量是手机发展的一个主要矛盾,近些年兴起的移动电源技术弥补了手机电池容量不足的问题。手机的充电器部分属于外置部件,通过USB接口连接充电,无论是充电器还是移动充电设备,虽然没有增加手机本身的体积,但是增加了人们携带的负担和使用的复杂性。正在发展的无线充电技术必将简化手机的电源部件,无线充电技术主要有电磁感应、无线电波和电磁共振三种方式。电磁感应是比较有前景的技术,其充电原理是:将电流转化为电磁能发射出来,而手机端接收并把磁能转变为电流从而得到稳定的直流为手机充电。
2电子技术的智能化带来的手机操作方式的革命
2.1人们行为的改变
设计是为了改变人们的生活方式。如果说盛田昭夫的walkman随身听改变了人们听音乐的方式,那么智能手机对于人们生活方式的改变太多太多了,无论你是在公共汽车上、地铁上,还是在会议室、休闲娱乐场所,几乎所有人都在低头摆弄自己的手机。人们花费了一天当中的大量时间在手机上,发微博、看视频、读书、处理文件等工作在4G网络时代下,变得轻松自如。智能手机,正在一步步的改变人们的行为和生活。
2.2人机交互方式的改变
传统的按键式键盘需要手指去适应键盘的布局,在多点触控技术发展完善的今天,手机的操作方式从单手操作到两手并用,从按键操作到滑动手指。手机的操作方式越来越自然化,更加接近人的本能动作,在下意识中就完成了命令的输入。人与手机的交互方式正朝着“人机合二为一”的方向发展,使用者只需轻轻一点就能得到自己想要的信息,一改往日手机命令层层进入的烦琐步骤。从操作的反馈来看,美国认知心理学家唐纳德•诺曼认为:好用型产品需要良好的信息反馈。“反馈原则”其含义为:向用户提供信息,使用户知道某一操作是否已经完成以及操作所产生的结果。智能手机简化了按键的操作,但是也增加了操作反馈的不准确性,导致误操作的可能性。对于操纵反馈问题的解决,智能手机通过虚拟按钮的震动、按键形状色彩的变化以及按键的声音来提高反馈的准确性。为了防止误操作的发生,通常的做法是增加操作的复杂程度,如增加锁屏按钮,组合式的解锁动作,或者输入密码来解决。近年来,智能手机的体感与语音识别技术不断完善,操作的方式逐渐符合“自然匹配”的原则“。自然匹配”是指利用物理环境类比和文化标准理念,设计出让用户一看就明白如何使用的产品。智能手机的体感操作技术,是通过人肢体的动作传达特定的语义,用户使用简单的动作就可以完成相应的操作。例如,三星note系列运用了丰富的体感操作,利用手势左右摇摆实现翻页的操作;将手机扣在桌面上可以实现关闭闹铃或拒接来电的操作;选中欲播出的电话号码,只要将其放置耳边即可自动拨打电话;在接打电话的过程中屏幕自动黑屏,当把手机移至眼前屏幕自动亮起;在阅读或长时间注视屏幕的时候,手机前置摄像头可以感知人的眼睛以防止频繁锁屏带来的阅读上的不便。早在2009年的TED演讲中,麻省理工学院的博士生展示了他的产品“第六感”。“第六感”是以智能手机为载体,综合互动投影、多点触控、体感控制等多种新型技术的装置,用户只需要佩戴小型的外置投影设备便可以将手机的操作和显示界面投影到任何能够反光的表面上进行操作。此外“,第六感”运用体感控制技术,通过简单的手势即可完成对手机某些功能的操作“。第六感”标志着智能手机新的设计理念——计算部分和操作部分的分离,利用虚拟现实的技术对产品进行操作,手机的造型设计将趋向于“无”。
2.3多种功能的整合
“手机”顾名思义,指手上的机器,这一命名完全符合当前的手机特征。起初手机是用来通讯的,基本的功能是接打电话、发送信息,那时候叫做“移动电话”。随着手机Cpu计算功能的强大,智能手机整合了电话、音乐和视频播放、电子商务、银行终端、数码相机、照明、数码扫描可以说是万能机器了,如图2所示。传统的产品整合设计是指将不同功能的部分进行模块化设计,然后将这些模块整合在一起,从而创造出多功能的整合产品,关键点在于实体的整合。在智能手机时代,手机的运行依托的是计算能力愈来愈强的CPU,智能手机的多功能设计不再是实体的整合设计,而是应用软件“APP”的设计。手机强大取决于应用软件的开发。例如,现在的“条形码、二维码扫描”软件可以提供购物时比质比价的服务。
3电子技术推动下手机造型设计方法的变革
CMF(Color,Materiaj&Finishing),是指产品的色彩、材质与加工工艺设计,CMF将产品设计的三要素统一起来,通过深入的研究对产品的细节进行处理,从而提升产品的内在品质。在电子技术的推动下,造型的简约设计是目前手机的主要风格,由苹果公司推出的“极简主义”设计风格近年来已风靡全球,成为各大手机企业学习和模仿的对象。纵观国内手机市场,产品同质化现象愈演愈烈,在众多手机品牌中,如果去掉其标志,一般很难区分出各个品牌产品造型上的差异。产品同质化现象是设计缺乏创新的表现,加之山寨手机层出不穷,扰乱了正常的手机市场。因此,CMF设计越来越受到国内企业的重视。传统的手机造型往往可以从结构出发来进行设计,比如滑盖结构、旋转翻盖结构、全键盘结构等。在智能手机时代,单单外观形态的变化已经不足以打动消费者。时尚的色彩和丰富的表面机理足以吸引消费者的眼球,良好的材质触感赋予产品生命力,严谨科学的加工工艺使产品的表面无可挑剔。CMF设计需要设计者首先研究当前的流行色、新的材料和前沿的加工工艺,然后结合消费者的情感需求。从细节上进行设计,如苹果手机按钮的造型设计,做到让人一看就有“想去舔一下”的程度。
4结语
1电子技术应用于土木工程设计的可行性分析
在设计阶段,土木工程设计的概念直接影响着土木工程的大致雏形。因此,当土木工程设计的概念确定时,无论如何调整具体操作步骤,其最终结果不会有太大变化。目前的设计步骤已经演变为:设计师利用计算机设计出土木工程的大致雏形借助于设计草案建构出建筑物的大体框架进行具体细节的处理和改进。例如,具体的楼层设计,桥梁设计、匝道设计、设施设备等装置的设置等,在施工之前,在系统中输入设计的整体方案,利用计算机庞大的数据信息处理能力等,对工程项目的可行性和合理性进行分析,给土木工程的建设方、施工方、监理方提出具体的建议,提供合理的方案和计划。
2电子技术应用于土木工程设计的招投标分析
利用计算机的数据信息处理能力,在招投标过程中,对工程项目的可行性和合理性进行分析和预测,可以避免决策上的重大失误。
3计算机辅助设计制图及出图计算机制图技术的发展
应用最为广泛的是计算机辅助绘图,简称CAD(如天正CAD、Auto-CAD等)。其中CAD系统如同一个“图形数据库”,它能帮助土建类工程设计师直接从图纸中提取设计信息,并与其他的应用程序进行连接,易于使用,设计周期短。为避免重复操作,可利用CAD预先定义的符号,在制图过程中自动遵守国家制图标准。还可利用绘图软件、图形输入设备、图形输出设备等组成的计算机制图系统进行制图和出图,可做到随时需要,随时制图和出图。如果出图后或会审后,发现设计错误,可利用系统中保留的图纸中各个元件的数据库,使用计算机辅助绘图软件,把要设计的图形再显示在屏幕上,然后利用输入设备(如光标)对设计图形进行编辑和修改。为方便土建类工程设计师做造价、编制工程量清单、编材料清单,每个数据库的信息是可以随时进行调用的,也可送到其他的程序之中。目前,还可结合CAD与GPS全球定位系统,大大提升土木工程施工和开挖过程的工作效率。
4BIM技术的应用
BIM是指建筑信息模型(BuildingInformationMolding),主要源于制造行业集CAD、CAM于一体的计算机集成制造系统CIMS(ComputerIntegratedManufacturingSystem)理念和基于产品数据管理PDM与STEP标准的产品信息模型。BIM具有模型信息的完备性、关联性和一致性的特点。
4.1解决了当前建筑领域信息化的瓶颈问题建立单一工程数据源,推动现代CAD技术的应用,促进建筑生命期管理,实现建筑生命期各阶段的工程性能、质量、安全、进度和成本的集成化管理,对建设项目生命期总成本、能源消耗、环境影响等进行分析、预测和控制。
4.2用于土木工程设计实现三维设计;实现不同专业设计之间的信息共享;实现虚拟设计和智能设计,实现设计碰撞检测、能耗分析、成本预测等。实现虚拟施工:在计算机上执行建造过程,虚拟模型可在实际建造之前对工程项目的功能及可建造性等潜在问题进行预测,包括施工方法实验、施工过程模拟等,为工程优化设计提供了可靠依据。
4.3用于施工及管理实现集成项目交付IPD(IntegratedProjectDelivery)管理;实现动态、集成和可视化的4D施工管理:将建筑物及施工现场3D模型与施工进度相链接,并与施工资源和场地布置信息集成一体,建立4D施工信息模型。实现建设项目施工阶段工程进度、人力、材料、设备、成本和场地布置的动态集成管理及施工过程的可视化模拟。
4.4实现项目各参与方协同工作项目各参与方信息共享,基于网络实现文档、图档和视档的提交、审核、审批及利用。项目各参与方通过网络协同工作,进行工程洽商、协调,实现施工质量、安全、成本和进度的管理和监控。
二结语
数字电压表的设计和开发,已经有多种类型和款式。传统的数字电压表各有特点,它们适合在现场做手工测量,要完成远程测量并要对测量数据做进一步分析处理,传统数字电压表是无法完成的。然而基于PC通信的数字电压表,既可以完成测量数据的传递,又可借助PC,做测量数据的处理。所以这种类型的数字电压表无论在功能和实际应用上,都具有传统数字电压表无法比拟的特点,这使得它的开发和应用具有良好的前景。
新型数字电压表的整机设计
该新型数字电压表测量电压类型是直流,测量范围是-5~+5V。整机电路包括:数据采集电路的单片机最小化设计、单片机与PC接口电路、单片机时钟电路、复位电路等。下位机采用AT89S51芯片,A/D转换采用AD678芯片。通过RS232串行口与PC进行通信,传送所测量的直流电压数据。整机系统电路如图1所示。
数据采集电路的原理
在单片机数据采集电路的设计中,做到了电路设计的最小化,即没用任何附加逻辑器件做接口电路,实现了单片机对AD678转换芯片的操作。
AD678是一种高档的、多功能的12位ADC,由于其内部自带有采样保持器、高精度参考电源、内部时钟和三态缓冲数据输出等部件,所以只需要很少的外部元件就可以构成完整的数据采集系统,而且一次A/D转换仅需要5ms。
在电路应用中,AD678采用同步工作方式,12位数字量输出采用8位操作模式,即12位转换数字量采用两次读取的方式,先读取其高8位,再读取其低4位。根据时序关系,在芯片选择/CS=0时,转换端/SC由高到低变化一次,即可启动A/D转换一次。再查询转换结束端/EOC,看转换是否已经结束,若结束则使输出使能/OE变低,输出有效。12位数字量的读取则要控制高字节有效端/HBE,先读取高字节,再读取低字节。整个A/D操作大致如此,在实际开发应用中调整。
由于电路中采用AD678的双极性输入方式,输入电压范围是-5~+5V,根据公式Vx10(V)/4096*Dx,即可计算出所测电压Vx值的大小。式中Dx为被测直流电压转换后的12位数字量值。
RS232接口电路的设计
AT89S51与PC的接口电路采用芯片Max232。Max232是德州仪器公司(TI)推出的一款兼容RS232标准的芯片。该器件包含2个驱动器、2个接收器和1个电压发生器电路提供TIA/EIA-232-F电平。Max232芯片起电平转换的功能,使单片机的TTL电平与PC的RS232电平达到匹配。
串口通信的RS232接口采用9针串口DB9,串口传输数据只要有接收数据针脚和发送针脚就能实现:同一个串口的接收脚和发送脚直接用线相连,两个串口相连或一个串口和多个串口相连。在实验中,用定时器T1作波特率发生器,其计数初值X按以下公式计算:
串行通信波特率设置为1200b/s,而SMOD=1,fosc=6MHz,计算得到计数初值X=0f3H。在编程中将其装入TL1和THl中即可。
为了便于观察,当每次测量电压采集数据时,单片机有端口输出时,用发光二极管LED指示。
软件编程
软件程序主要包括:下位机数据采集程序、上位机可视化界面程序、单片机与PC串口通信程序。单片机采用C51语言编程,上位机的操作显示界面采用VC++6.0进行可视化编程。在串口通信调试过程中,借助“串口调试助手”工具,有效利用这个工具为整个系统提高效率。单片机编程
下位机单片机的数据采集通信主程序流程如图2所示、中断子程序如图3所示、采集子程序如图4所示。单片机的编程仿真调试借助WAVE2000仿真器,本系统有集成的ISP仿真调试环境。
在采集程序中,单片机的编程操作要完全符合AD678的时序规范要求,在实际开发中,要不断加以调试。最后将下位机调试成功而生成的.bin文件固化到AT89S51的Flash单元中。
人机界面编程
打开VC++6.0,建立一个基于对话框的MFC应用程序,串口通信采用MSComm控件来实现。其他操作此处不赘述,编程实现一个良好的人机界面。数字直流电压表的操作界面如图5所示。运行VC++6.0编程实现的Windows程序,整个样机功能得以实现。
功能结果
电子商务的开展与完善的电子商务平台是密切相连的,作为电子商务平台之一的电子商务网站也应该在创新中不断的完善,而且与传统商务相比,电子商务网站具有独特的优势。在进行电子商务的过程中,进行电子商务网站的设计和建立是必不可少的,而建立一个电子商务网站还是比较简单的,但是唯一需要注重的问题就是对其经济和社会效益的提高。同时还要考虑网站在运行中。会有大量的记录以及日志文件等再相应服务器中生成,这些数据包含了很多客户信息,因此需要充分分析和挖掘这些数据,进而让所设计出来的网站基本满足客户的需求,以此才能使得自身的竞争力得到有效加强,进而获取更多的效益。
二、网络数据挖掘在电子商务网站设计的应用
在设计电子商务网站的时候,首选就需要帮助销售商对客户行为的了解,这样才能使得站点的使用效率得到有效提高,此时就需要应用数据挖掘技术,这样网络管理员就可以根据客户在上网过程中所浏览的网站页面及其数据信息归纳分析经常访问该站点的用户类型,及其访问途径和通过怎样的方式完成交易等内容,这样才能让建立的网站更吸引客户,同时也为网站结构的进一步优化、站点访问量和效果的提升提供有利的依据。整个电子商务网站的设计包括三个步骤,分别为数据信息的采集、分析以及提供个性化服务。
1.数据信息的采集
因为只有将客户相关的数据信息收集起来,才能在分析之后,将个性化的服务提供给客户,也就是说电子商务网站向客户提供个性化服务是基于说数据信息采集的。销售商能够得到客户在注册过程中保存的信息,即客户的基本信息,包括姓名、籍贯、家庭住址、出生日期以及爱好等,同时还能根据客户所浏览的网页和商品等信息,对客户关注和倾向的商品进行判断,进而为客户建立相应的服务档案。而且客户人员还能在计算机的数据库中存储客户与自身交流时的数据信息。当客户完成订单和付款之后,可以对其收货地址信息加以确定,进而掌握客户的所在地等信息,进而进一步完善客户对应的信息数据库。同时还能够对客户的投诉和评价进行分类整理,使客户的服务档案得到不断的完善,以此为网站的优化提供更加有利的数据资料。与此同时还会将数据挖掘技术引入到网络服务器中,进行一个可以对客户浏览途径和页面以及点击产品信息加以记载的数据库系统,实现各企业资源共享的目标,并且还不会对网络服务器的访问速度产生影响。
2.数据信息的分析
想要设计出一个成功的电子商务网站,就应该在保持对客户完全透明的基础上,及时、快速、准确的分析客户资料及其访问行为,进而保证客户访问页面的处理时间不被占用的条件下,为客户提供一个可以更方便、快捷的进行网购、网上交易等商务活动环境。首先,就要分析客户行为和登录方式,对网站客户群进行划分归类;其次在进行内容设计的时候重点考虑客户群的年龄、爱好和特点等方面,将网站内容加以归类,并针对不同类别的客户群,展示客户感兴趣的商品信息,最后再根据客户的访问、浏览信息以及订单信息,为客户的行为资料进行及时修改和完善。
3.个性化服务
这就是通过挖掘网络数据信息,了解和掌握客户的需求和兴趣,准确的向客户提供个性化的产品推荐,这不但要根据客户的诸多方面对其提供满足其需求的信息,而且还是主动为客户提供所需信息,使网站的个性化服务的特点更为突出,进而吸引更多的客户。并且为了使得客户类型更加稳定和准确,就需要优先臭氧统计具有较长注册时间、较多浏览记录以及产品购买数量大的客户。
三、结束语