第一篇：双电源自动转换控制器英文文献
Modeling, Simulation, and Reduction of Conducted Electromagnetic Interference Due to a PWM Buck Type Switching Power Supply
A.Farhadi
Abstract: Undesired generation of radiated or conducted energy in electrical systems is called Electromagnetic Interference(EMI).High speed switching frequency in power electronics converters especially in switching power supplies improves efficiency but leads to EMI.Different kind of conducted interference, EMI regulations and conducted EMI measurement are introduced in this paper.Compliancy with national or international regulation is called Electromagnetic Compatibility(EMC).Power electronic systems producers must regard EMC.Modeling and simulation is the first step of EMC evaluation.EMI simulation results due to a PWM Buck type switching power supply are presented in this paper.To improve EMC, some techniques are introduced and their effectiveness proved by simulation.Index Terms: Conducted, EMC, EMI, LISN, Switching Supply I.INTRODUCTION
FAST semiconductors make it possible to have high speed and high frequency switching in power electronics 1.High speed switching causes weight and volume reduction of equipment，2but some unwanted effects such as radio frequency interference appeared.Compliance with electromagnetic compatibility(EMC)regulations is necessary for producers to present their products to the markets.It is important to take EMC aspects already in design phase
3.Modeling and simulation is the most effective tool to analyze EMC consideration before developing the products.A lot of the previous studies concerned the low frequency analysis of power electronics components
45.Different types of power electronics converters are capable to be considered as source of EMI.They could propagate the EMI in both radiated and conducted forms.Line Impedance Stabilization Network(LISN)is required for measurement and calculation of conducted interference level the EMC evaluation criterion
6.Interference spectrum at the output of LISN is introduced as.National or international regulations are the references for
7878the evaluation of equipment in point of view of EMC II.SOURCE, PATH AND VICTIM OF EMI
.Undesired voltage or current is called interference and their cause is called interference source.In this paper a high-speed switching power supply is the source of interference.Interference propagated by radiation in area around of an interference source or by conduction through common cabling or wiring connections.In this study conducted emission is considered only.Equipment such as computers, receivers, amplifiers, industrial controllers, etc that are exposed to interference corruption are called victims.The common connections of elements, source lines and cabling provide paths for conducted noise or interference.Electromagnetic conducted interference has two components as differential mode and common mode 9.A.Differential mode conducted interference
This mode is related to the noise that is imposed between different lines of a test circuit by a noise source.Related current path is shown in Fig.1
9.The interference source, path impedances, differential mode current and load impedance are also shown in Fig.1.B.Common mode conducted interference
Common mode noise or interference could appear and impose between the lines, cables or connections and common ground.Any leakage current between load and common ground could be modeled by interference voltage source.Fig.2 demonstrates the common mode interference source, common mode currents IIand the related current paths
9cm1
and cm2
.The power electronics converters perform as noise source between lines of the supply network.In this study differential mode of conducted interference is particularly important and discussion will be continued considering this mode only.III.ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY REGULATIONS
Application of electrical equipment especially static power electronic converters in different equipment is increasing more and more.As mentioned before, power electronics converters are considered as an important source of electromagnetic interference and have corrupting effects on the electric networks 2.High level of pollution resulting from various disturbances reduces the quality of power in electric networks.On the other side some residential, commercial and especially medical consumers are so sensitive to power system disturbances including voltage and frequency variations.The best solution to reduce corruption and improve power quality is complying national or international EMC regulations.CISPR, IEC, FCC and VDE are among the most famous organizations from Europe, USA and Germany who are responsible for determining and publishing the most important EMC regulations.IEC and VDE requirement and limitations on conducted emission are shown in Fig.3 and Fig.4
79.For different groups of consumers different classes of regulations could be complied.Class A for common consumers and class B with more hard limitations for special consumers are separated in Fig.3 and Fig.4.Frequency range of limitation is different for IEC and VDE that are 150 kHz up to 30 MHz and 10 kHz up to 30 MHz respectively.Compliance of regulations is evaluated by comparison of measured or calculated conducted interference level in the mentioned frequency range with the stated requirements in regulations.In united European community compliance of regulation is mandatory and products must have certified label to show covering of requirements 8.IV.ELECTROMAGNETIC CONDUCTED INTERFERENCE MEASUREMENT A.Line Impedance Stabilization Network(LISN)
1-Providing a low impedance path to transfer power from source to power electronics converter and load.2-Providing a low impedance path from interference source, here power electronics converter, to measurement port.Variation of LISN impedance versus frequency with the mentioned topology is presented in Fig.7.LISN has stabilized impedance in the range of conducted EMI measurement
7.Variation of level of signal at the output of LISN versus frequency is the spectrum of interference.The electromagnetic compatibility of a system can be evaluated by comparison of its interference spectrum with the standard limitations.The level of signal at the output of LISN in frequency range 10 kHz up to 30 MHz or 150 kHz up to 30 MHz is criterion of compatibility and should be under the standard limitations.In practical situations, the LISN output is connected to a spectrum analyzer and interference measurement is carried out.But for modeling and simulation purposes, the LISN output spectrum is calculated using appropriate software.V.SIMULATION OF EMI DUE TO A PWM BUCK TYPE SWITCHINGPOWER SUPPLY
For a simple fixed frequency PWM controller that is applied to a Buck DC/DC converter, it is possible to assume the error voltage(v)changes slow with respect to the switching frequency，ethe pulse width and hence the duty cycle can be approximated by(1).Vp is the saw tooth waveform amplitude.A.PWM waveform spectral analysis
The normalized pulse train m(t)of Fig.8 represents PWM switch current waveform.The nth pulse of PWM waveform consists of a fixed component D/fs , in which D is the steady state duty cycle, and a variable component dn/f sthat represents the variation of duty cycle due to variation of source, reference and load.As the PWM switch current waveform contains information concerning EMI due to power supply, it is required to do the spectrum analysis of this waveform in the frequency range of EMI studies.It is assumed that error voltage varies around Vwith amplitude of Vas is shown in(2).e
e1
fm represents the frequency of error voltage variation due to the variations of source, reference and load.The interception of the error voltage variation curve and the saw tooth waveform with switching frequency, leads to(3)for the computation of duty cycle coefficients10.Maximum variation of pulse width around its steady state value of D is limited to D1.In each period of Tm=1/fm , there will be r=fs/fm pulses with duty cycles of dn.Equation(4)presents the Fourier series coefficients Cn of the PWM waveform m(t).Which have the frequency spectrum of Fig.9.B-Equivalent noise circuit and EMI spectral analysis
To attain the equivalent circuit of Fig.6 the voltage source Vs is replaced by short circuit and converter is replaced by PWM waveform switch current(I)as it has shown in Fig.10.ex
The transfer function is defined as the ratio of the LISN output voltage to the EMI current source as in(5).The coefficients di, ni(i = 1, 2, … , 4)correspond to the parameters of the equivalent circuit.Rc and Lc are respectively the effective series resistance(ESR)and inductance(ESL)of the filter capacitor Cf that model the non-ideality of this element.The LISN and filter parameters are as follows: CN = 100 nF, r = 5 Ω, l = 50 uH, RN =50 Ω, LN=250 uH, Lf = 0, Cf =0, Rc= 0, Lc= 0, fs =25 kHz
The EMI spectrum is derived by multiplication of the transfer function and the source noise spectrum.Simulation results are shown in Fig.11.VI.PARAMETERS AFFECTION ON EMI A.Duty Cycle
The pulse width in PWM waveform varies around a steady state D=0.5.The output noise spectrum was simulated with values of D=0.25 and 0.75 that are shown in Fig.12 and Fig.13.Even harmonics are increased and odd ones are decreased that is desired in point of view of EMC.On the other hand the noise energy is distributed over a wider range of frequency and the level of EMI decreased 11.B.Amplitude of duty cycle variation
The maximum pulse width variation is determined by D.The EMI spectrum was simulated
1with D=0.05.Simulations are repeated with D=0.01 and 0.25 and the results are shown in Fig.14 1
1and Fig.15.Increasing of D1 leads to frequency modulation of the EMI signal and reduction in level of conducted EMI.Zooming of Fig.15 around 7component of switching frequency in Fig.16 shows the frequency modulation clearly.th
C.Error voltage frequency
The main factor in the variation of duty cycle is the variation of source voltage.The fm=100 Hz ripple in source voltage is the inevitable consequence of the usage of rectifiers.The simulation is repeated in the frequency of fm=5000 Hz.It is shown in Fig.17 that at a higher frequency for fm the noise spectrum expands in frequency domain and causes smaller level of conducted EMI.On the other hand it is desired to inject a high frequency signal to the reference voltage intentionally.D.Simultaneous effect of parameters
Simulation results of simultaneous application of D=0.75, D=0.25 and f=5000 Hz that lead
mto expansion of EMI spectrum over a wider frequencies and considerable reduction in EMI level is shown in Fig.18.VII.CONCLUSION
Appearance of Electromagnetic Interference due to the fast switching semiconductor devices performance in power electronics converters is introduced in this paper.Radiated and conducted interference are two types of Electromagnetic Interference where conducted type is studied in this paper.Compatibility regulations and conducted interference measurement were explained.LISN as an important part of measuring process besides its topology, parameters and impedance were described.EMI spectrum due to a PWM Buck type DC/DC converter was considered and simulated.It is necessary to present mechanisms to reduce the level of Electromagnetic interference.It shown that EMI due to a PWM Buck type switching power supply could be reduced by controlling parameters such as duty cycle, duty cycle variation and reference voltage frequency.VIII.REFRENCES
[1] Mohan, Undeland, and Robbins, “Power Electronics Converters, Applications and Design” 3rd edition, John Wiley & Sons, 2003.[2] P.Moy, “EMC Related Issues for Power Electronics”, IEEE, Automotive Power Electronics, 1989, 28-29 Aug.1989 pp.46 – 53.[3] M.J.Nave, “Prediction of Conducted Interference in Switched Mode Power Supplies”, Session 3B, IEEE International Symp.on EMC, 1986.[4] Henderson, R.D.and Rose, P.J., “Harmonics and their Effects on Power Quality and Transformers”, IEEE Trans.On Ind.App., 1994, pp.528-532.[5] I.Kasikci, “A New Method for Power Factor Correction and Harmonic Elimination in Power System”, Proceedings of IEEE Ninth International Conference on Harmonics and Quality of Power, Volume 3, pp.810 – 815, Oct.2000.[6] M.J.Nave, “Line Impedance Stabilization Networks: Theory and Applications”, RFI/EMI Corner, April 1985, pp.54-56.[7] T.Williams, “EMC for Product Designers” 3edition 2001 Newnes.[8] B.Keisier, “Principles of Electromagnetic Compatibility”, 3edition ARTECH HOUSE 1987.[9] J.C.Fluke, “Controlling Conducted Emission by Design”, Vanhostrand Reinhold 1991.[10] M.Daniel,”DC/DC Switching Regulator Analysis”, McGrawhill 1988
[11] M.J.Nave,” The Effect of Duty Cycle on SMPS Common Mode Emission: theory and experiment”, IEEE National Symposium on Electromagnetic Compatibility, Page(s): 211-216, 23-25 May 1989.rd
rd
第二篇：英文文献
民营企业文化建设研究
本文转自浅论天下
民营企业是我国经济建设中的重要力量。但许多民营企业经营管理上存在一个共同的问题，即忽视企业文化建设，缺乏优秀的企业文化。21世纪的企业竞争将突出地体现在企业文化力的竞争上，企业文化管理将是继经验管理和科学管理之后的一种新的管理方式。在文化管理日益受到重视的今天，民营企业必须加强企业文化建设，以此改善经营管理，为企业的发展提供持久的内在动力。民营企业文化的发展有一个历史的过程，形成了民营企业文化多样的特征。本文总结了民营企业文化建设的现状，对目前民营企业文化建设存在的误区进行了详细分析。在此基础上，本文提出了民营企业文化建设的指导原则、方向、方法和相应措施，并对如何培育有特色的民营企业文化提出了相应的对策。最后，以正泰集团为例，进行了民营企业文化建设的案例分析。
Private-owned enterprises are very important force in our country“s economic construction.However, there is a common issue existing in many private-owned enterprises in their business administration that is they neglect the enterprise culture construction and lack of excellent enterprise culture.The competitions of enterprise in 21st century will highlight in competition of culture strength.The enterprise culture management will become a new management way after the management way of experience and science.The private-owned enterprises must strengthen culture construction so as to improve business administration and provide permanent internal impetus for the development of enterprises.The development of the private-owned enterprise”s culture has a historical process and forms a diversiform character.The article sums up the actuality of the Private-owned enterprise“s culture construction and provides detailed analysis for mistakes in the private-owned enterprise”s culture construction at present.On the basis of it, the article put forwards the instructional principia, direction, method and corresponding measure for the private-owned enterprise“s culture construction and provides the corresponding suggestion for how to develop the private-owned enterprise”s culture that has distinguished features.According to the case of Zhengtai Company, this article also gives empirical analysis of the enterprise culture construction.本文转自浅论天下
第三篇：基于FPGA模数转换控制器的设计
EDA课程设计任务书
1、设计题目：基于FPGA模数转换控制器的设计
2、设计目的：
（1）熟悉掌握VHDL语言设计基本知识，熟练运用QuartusⅡ软件对各单元电路进行软件模拟、仿真；
（2）学习用状态机对A/D转换器ADC0809的采样控制电路的实现，使设计能够实现8路数据的采集；
（3）通过本次课程设计的学习，复习所学的专业知识，使课堂学习的理论知识应用于实践，通过本次课程设计的实践提高我们的实践操作能力、提高分析问题和解决问题的能力。
3、设计要求：
（1）给出模数转换采样控制电路的方案设计，利用QuartusⅡ软件进行软件模拟、仿真；要求能够实现8路数据的采集。分析A/D转换原理及时序、建立项目的实施方案，并画出控制状态图；
（2）认真完成设计后，提交课程设计报告：给出控制器的方案设计，包括综合设计概况、主要技术指标、相应模块的实现方法；模块的电路原理图；所采用的器件资料，等等。报告格式参照中原工学院毕业设计指导手册。
4、设计内容：利用QuartusⅡ软件对本次设计（模数转换采样控制电路）进行文本编辑输入和仿真测试；给出仿真波形；最后进行引脚锁定并进行测试，硬件验证编程电路对ADC0809的控制功能。
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目录
一、概述………………………………………………………(4)
二、设计内容…………………………………………………(5)
2.2
设计流程
2.2.1 建立工程文件夹和编辑设计文件 2.2.2 编译前设置 2.2.3 全程编译 2.2.4 时序仿真 2.1
设计原理
2.1.1 ADC0809引脚图及功能介绍
2.1.2 用状态机对ADC0809的采样控制电路的实现 2.1.3 对ADC0809的控制功能的电路描述的程序
三、心得体会…………………………………………………(12)
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一.概述
随着现代芯片工艺的改进，FPGA的等效系统门达到到几百万门，而且工作频率也随之提高。FPGA也就大量的在电子产品中出现，得到了广泛的应用。芯片设计的工艺的改进，45nm工艺的出现，使得FPGA成为必不可少的流行的实惠的器件。FPGA 最大的特点就是灵活，实现你想实现的任何数字电路，可以定制各种电路。减少受制于专用芯片的束缚。真正为自己的产品量身定做。在设计的过程中可以灵活的更改设计。而且它强大的逻辑资源和寄存器资源可以让你轻松的去发挥设计理念，其并行执行，硬件实现的方式可以应对设计中大量的高速电子线路设计需求。FPGA比DSP拥有更快的速度，可以实现非常复杂的高速逻辑，FPGA比ASIC（专用芯片）有更短的设计周期和灵活性，免去昂贵的开版费用，而且可以随时裁减，增加你想要的功能达到规避设计风险，回避芯片厂商的限制。另外知识产权的概念不断涌现，仿制别人抄袭，FPGA完全让设计的智慧得以保护。让公司的利益在较长时间内得到保证。随FPGA芯片供应商的重视和第三方公司的重视，现在有非常现成的IP核被提供，进一步缩短设计周期缩短，减小开发成本。
FPGA具有可编程逻辑器件现场可编程的灵活性，又具有门陈列器件功能强、高集成度和高速度的优点，因此在要求功能越来越强，体积越来越小，功耗越来越低的现代通信系统设计中被越来越广泛的应用。随着超大规模集成电路的发展，尤其是微电子技术和计算机技术的迅猛发展和广泛应用，数字化成为目前通信技术发展的趋势，它具有可靠性高，灵活性强，易大规模集成等优点，日益受到重视。目前，数字化的手段主要有专用集成电路(ASIC)和通用数字信号处理器(DSP)。专用集成电路优点是处理速度快，缺点是灵活性差。DSP能完成十分复杂的算法，使用灵活，易实现模块化，缺点是受处理器速度的限制。FPGA提供了实现数字信号处理的第三种解决方案，它结合了ASIC和DSP两种方式的优势，既具有很高的处理速度，又具有一定的灵活性。大规模可编程逻辑器件FPGA因其成本低，静态可重复编程和动态在系统重构等优点，已成为目前应用最为广泛的可编程专用集成电路。
Quartus II 是Altera的综合性PLD开发软件，支持原理图、VHDL、VerilogHDL以及AHDL（Altera Hardware Description Language）等多种设计输入形式，内嵌自有的综合器以及仿真器，可以完成从设计输入到硬件配置的完整PLD设计流程。Quartus II可以在XP、Linux以及Unix上使用，除了可以使用Tcl脚本完成设计流程外，提供了完善的用户图形界面设计方式。具有运行速度快，界面统一，功能集中，易学易用等特点。Quartus II支持Altera的IP核，包含了LPM/MegaFunction宏功能模块库，使用户可以充分利用成熟的模块，简化了设计的复杂性、加快了设计速度。对第三方EDA工具的良好支持也使用户可
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以在设计流程的各个阶段使用熟悉的第三方EDA工具.此外，Quartus II 通过和DSP Builder工具与Matlab/Simulink相结合，可以方便地实现各种DSP应用系统；支持Altera的片上可编程系统（SOPC）开发，集系统级设计、嵌入式软件开发、可编程逻辑设计于一体，是一种综合性的开发平台。Maxplus II 作为Altera的上一代PLD设计软件，由于其出色的易用性而得到了广泛的应用。目前Altera已经停止了对Maxplus II 的更新支持，Quartus II 与之相比不仅仅是支持器件类型的丰富和图形界面的改变。Altera在Quartus II 中包含了许多诸如SignalTap II、Chip Editor和RTL Viewer的设计辅助工具，集成了SOPC和HardCopy设计流程，并且继承了Maxplus II 友好的图形界面及简便的使用方法。Altera Quartus II 作为一种可编程逻辑的设计环境, 由于其强大的设计能力和直观易用的接口，越来越受到数字系统设计者的欢迎。
本次设计以FPGA芯片ADC0809为核心利用VHDL语言设计来实现模数转换采样控制电路。其顶层采用原理图设计方式，各模块采用VHDL语言设计，完成了对模数转换采样控制电路的软件仿真和硬件电路设计。FPGA设计人体分为系统规范、设计输入、综合、功能仿真（前仿真）、实现、时序仿真（后仿真）、配置下载等六个步骤整个系统是在QuartusⅡ环境下，利用VHDL语言实现的，在Ⅱ环境下经系统仿真实现模数转换采样控制系统。
二.设计内容
2.1 设计原理
2.1.1 ADC0809引脚图及功能介绍
ADC0809是CMOS的8位A/D转换器，片内有8路模拟开关，可控制8个模拟量中的一个进入转换器中。转换时间约100μs，含锁存控制的8路多路开关，输出有三态缓冲器控制，单5V电源供电。
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图1 ADC0809的引脚图
图2 ADC0809工作时序图
上图1和图2分别是ADC0809的引脚图、A/D转换时序，下图3为其采样控制状态图。时序图中，START为转换启动控制信号，上升沿有效；一旦START有效后，状态信号EOC即变为低电平，表示进入转换状态，转换时间约100微秒。转换结束后，EOC将变为高电平。此后外部控制可以使OE由低电平变为高电平（输出有效），此时，0809的输出数据总线D[7..0]从原来的高阻态变为输出数据有效。由状态图也可以看到，在状态st2中需要对0809工作状态信号EOC进行测试，如果为低电平，表示转换没有结束，仍需要停留在st2状态中等待，直到变成高电平后才说明转换结束，在下一时钟脉冲到来时转向状态st3.在状态st3，由状态机向0809发出转换好的8位数据输出允许命令，这一状态周期同时可作为数据输出稳定周期，以便能在下一状态中向锁存器中锁入可靠的数据。在状态st4，由状态机向FPGA中的锁存器发出锁存信号（LOCK的上升沿），将0809输出的数据进行锁存。
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图3 控制ADC0809采样状态图
2.1.2用状态机对ADC0809的采样控制电路的实现
Quartus II 是Altera的综合性PLD开发软件，支持原理图、VHDL、VerilogHDL以及AHDL（Altera Hardware Description Language）等多种设计输入形式，内嵌自有的综合器以及仿真器，可以完成从设计输入到硬件配置的完整PLD设计流程。利用QuartusⅡ对电路进行文本编辑输入和仿真测试；给出仿真波形。最后进行引脚锁定并进行测试，硬件验证电路对ADC0809的控制功能。本次设计描述的状态机属于Moore机，由二个主控进程构成，外加一个辅助进程，即锁存器进程LATCH1,各进程分工明确。状态及结构框图1如下所示：
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图4
采样状态机结构框图
在一个完整的采样周期中，状态机中最先被启动的是以CLK为敏感信号的时序进程，接着组合进程COM被启动，因为他们以信号current_state为敏感信号。最后被启动的是锁存器进程，它是在状态机进入状态st4后才被启动的，即此时LOCK产生了一个上升沿信号，从而启动进程LATCH1，将0809在本采样周期输出的8位数据锁存到寄存器中，以便外部电路能从Q端读到稳定正确的数据。
2.1.3 对ADC0809的控制功能的电路描述程序如下：
LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY ADCINT IS PORT(D : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);CLK : IN STD_LOGIC;
EOC : IN STD_LOGIC;
ALE : OUT STD_LOGIC;
START : OUT STD_LOGIC;
OE : OUT STD_LOGIC;
ADDA : OUT STD_LOGIC;
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LOCK0 : OUT STD_LOGIC;
Q : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0));
END ADCINT;ARCHITECTURE behav OF ADCINT IS TYPE states IS(st0, st1, st2, st3,st4);
SIGNAL current_state, next_state: states :=st0;
SIGNAL REGL
: STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);
SIGNAL LOCK
: STD_LOGIC;
BEGIN ADDA <= '1';
Q <= REGL;LOCK0 <= LOCK;
COM: PROCESS(current_state,EOC)BEGIN
CASE current_state IS
WHEN st0=>ALE<='0';START<='0';LOCK<='0';OE<='0';
next_state <= st1;
-WHEN st1=>ALE<='1';START<='1';LOCK<='0';OE<='0';next_state <= st2;--启动采样
WHEN st2=> ALE<='0';START<='0';LOCK<='0';OE<='0';
IF(EOC='1')THEN next_state <= st3;
ELSE next_state <= st2;END IF;
WHEN st3=> ALE<='0';START<='0';LOCK<='0';OE<='1';next_state <= st4;
WHEN st4=> ALE<='0';START<='0';LOCK<='1';OE<='1';next_state <= st0;
WHEN OTHERS => next_state <= st0;
END CASE;END PROCESS COM;
REG: PROCESS(CLK)
BEGIN
IF(CLK'EVENT AND CLK='1')THEN current_state<=next_state;END IF;
END PROCESS REG;
LATCH1: PROCESS(LOCK)
BEGIN
IF LOCK='1' AND LOCK'EVENT THEN
REGL <= D;END IF;
END PROCESS LATCH1;
END behav;
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2.2 设计流程
2.2.1 建立工程文件夹和编辑设计文件
（1）新建文件夹ADCINT（2）输入源程序。打开QuartusⅡ，选择File→New，在New窗口中的Device Design Files中选择编译文件的语言类型为VHDL File，输入2.1.3中的程序。
（3）文件存盘。File→Save As命令，注意存盘文件名应与实体名一致。当出现下图5时，就直接单击“是”按钮，则直接创建工程。
2.2.2 2.2.3 编译前设置 全程编译
选择Processing菜单的Start Compilation项，启动全程编译。
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2.2.4 时序仿真
（1）打开波形编译器。
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（2）设计仿真时间区域。（3）波形文件存盘。
（4）将工程ADCINT的端口名选入波形编辑器中。选择View菜单中的Utility Windows项的Node Finder选项。
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（5）编辑输入波形（输入激励信号）。（6）总线数据格式设计，仿真参数设计。（7）启动仿真器，观察仿真结果如下：
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三.心得体会
第四篇：太阳能热水器控制器的设计之文献综述
前言
当今计算机技术在飞速发展，微机应用日益普及深入，微机在通信自动化、工业自动控制、电子测量、信息管理和信息系统等方面得到广泛的应用。嵌入式计算机系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软、硬件可裁剪，适应应用系统对功能，可靠性，成本，体积，功效等严格要求的专业计算机系统。其最初应用是基于单片机的。单片机小巧灵活，成本低，易于产品化。它面向控制，能针对性的解决从简单到复杂的各种控制任务。
目前，国内的太阳能热水器还处于研发阶段，这种控制器只具有温度和水位的显示功能，不具有温度控制功能。由于加热时间不能控制而导致过烧，从而浪费大量电能。本设计是以89c51单片机为检测控制中心，采用ds12887实时时钟，实现了温度，水位，时间三种参数的实时显示功能。
电热水器是以电作为能源对热水器加热，它是以高精品质、卓越的安全性能、高效节能环保的较高性价比在高速发展的信息时代脱颖而出成为生活中必不可少的家电用器。但在实际生活中，家用热水器在使用时会出现供水水压不足，出现干烧事件，在带水带电潮湿的环境下使用，出现显示器被雾气遮住出现黑屏等现象。此时对电热水器出水压控制系统的软件控制就成了必要，利用微处理器为控制器的核心，设计出一种电热水器出水压控制的软件系统，具有良好的社会价值和广阔的市场前景。
正
文
一、研究背景及意义
1.1背景：
随着全球人口和经济规模的不断增长，能源使用带来的环境问题及其诱因逐渐为人所认识，“低碳经济”这一概念开始进入人们的视野。人们在大力发展太阳能产业。
能源问题将更为突出：①从长远来看，全球已探明的石油储量只能用到2020年，天然气也只能延续到2040年左右，即使储量丰富的煤炭资源也只能持续二三百年。②环境污染③温室效应引起全球气候变化。因此，人类在解决上述能源问题，实现可持续发展，只能依靠科技进步，大规模地开发利用可再生洁净能源。
太阳能具有：①储量的“无限性”太阳能每秒钟放射的能量大约是1.6*10^23 KW，一年内到达地球表面的太阳能总量折合标准煤共约1.892*10^13千亿吨。②太阳能对于地球上的绝大多数地区具有存在的普遍性，可就地取用。③开发利用时几乎不产生任何污染。鉴于此，太阳能必将在世界能源结构转换中担纲重任，成为理想的替代能源。
在世界范围内，太阳能热水器技术已经很成熟，并已形成行业，正在以优良的性能不断的冲击电热水器市场和燃气热水器市场。2000年太阳能热水器取代47000套家用电热水器；2000年日本太阳能热水器的拥有量将翻一番；以色列更是明文规定，所有新建房屋必须配备太阳能热水器。目前，我国是世界上太阳能热水器生产量和销售量最大的国家。
1.2 意义
能源问题与安全问题是现代社会各界普遍关注的焦点之一。目前市场上存在三种样式的热水器：电热水器、燃气热水器和太阳能热水器。近年来，在一氧化碳中毒事故中，由燃气热水器造成的约占1/3；电热水器的大规模用电，并不能给人们的正常生活带来便利，作为后来者的太阳能热水器，因其安全性好、节能、绿色环保等优点，近几年呈现出爆发式的发展趋势。
选择太阳能热水器这个课题，可以让我更好的认知可持续发展问题，看清目前的能源现状，以及各国在节能能源上的措施，在太阳能革新上运用的新技术。此外，太阳能热水器已经走进千家万户，控制系统是太阳能的核心，可以尽可能做到节能环保，作这样一个设计，不仅可以考察自己大学四年的专业课的理论与动手实践能力，产品也具有一定的市场前景。
二、太阳能热水器利用技术及应用现状
2.1太阳能热水器应用的技术背景
太阳能热水器是太阳能光热应用技术的一种。太阳能光热技术是指将太阳辐射能转化为热能进行利用的技术。其利用形式通常可分直接利用和间接利用两种。比较常见的直接利用方式有:(1)利用太阳能空气集热器进行供暖或物料干燥;(2)利用太阳能热水器提供生活热水;(3)基于集热一储热原理的间接加热式被动太阳房;(4)利用太阳能加热空气产生的热压增强建筑通风。①目前技术比较成熟且应用比较广泛的是蔬菜温室大棚、中药材和果脯干燥及太阳能热水器等。本文所讨论的太阳能热水器的利用，是太阳能产业的发展中，热利用转换技术中最为成熟的。
目前国内市场上用的太阳能集热器的类型主要有:真空管式、平板式、U型管式、热管式等四种，四种类型没有一种是完美的，各有优缺点。用户选择太阳能集热器类型应根据安装所在地的气候特征以及所需热水温度、用途来选定。
对于冬天不结冰的南方地区的用户，可以选取平板式太阳能集热器，因为不需要考虑冬天抗冻的问题。而且平板型的优点也是非常突出的:热效率高，金属管板式结构、免维护、巧年寿命、性价比高;长江、黄河流域地区的用户，因为冬天会结冰，而且冬天气温高于一20℃，所以选用真空管太阳能集热器是比较合适的，但是真空管的主要缺点是:不承压、易结水垢、易爆裂;在东北、内蒙古、西藏等地区的用户就必须选用热管型太阳能集热器，因为热管抗一并0℃低温，但是热管的造价很高，而且热效率较低;对于工业用途的热水，最好选择平板型太阳能集热器，因为工业热水用量大，需要很大面积的太阳能集热器，要求集热器不易损坏、易维护、可承压，平板集热器在此方面具有显著的优越性。②;综上所述，、不同类型的太阳能集热器没有绝对好、坏之分，重要的是要根据使用地区的气候特征和用途来选择最优性价比的类型。
中国的太阳能热利用技术研究开发始于20世纪70年代末，主要是简单，低廉的低温热利用的适用技术，如太阳能温室、太阳灶、被动式太阳房、太阳能热水器和太阳能干燥器。这类技术在农村得到广泛推广，有效缓解了农村能源短缺，对改善农村生态环境和农民生活起了积极的作用。20世纪80年代太阳能热水器列入国家“六五”和“七五”科技攻关项目。主要的研发项目是高效平板太阳集热器和全玻璃真空集热管。在90年代全玻璃真空集热管的科技成果通过测试转化为生产力—形成自行设计和配套的集热管生产线是科技攻关的最杰出的成果。
目前，我国城乡居民对洗浴热水的需求增长迅猛。2009年太阳能热水器“下乡”是太阳能热水器行业的一件大事，标志着太阳能热水器得到国家认可，我国太阳能热水器行业已迈入新的时代。太阳能热水器“下乡”意味着太阳能热水器行业得到了政策支持，‘使整个行业焕发强大的生命力。太阳能热水器已经成为提高人民生活质量，全面建设小康社会的重要手段。随着中高温太阳能热水器的开发以及太阳能热水器与建筑一体化技术的日益完善，太阳能热水器的应用领域不再局限于提供热水，正逐步向取暖、制冷、烘干和工业应用方向拓展。中国太阳能热水器在近3年时间内还将保持30%以上的增长速度，市场潜力巨大。
2.2太阳能热水器应用技术的优势
其一能源基础丰富。太阳能热水器是把太阳辐射转化为热能，其基础能源是太阳能。科学研究表明，太阳辐射是通过太阳内部进行着剧烈的氢聚变成氦的核反应，从而不断向宇宙空间辐射出巨大的能量，太阳内部的热核反应释放的能量足以维持6060万年。①这个数字相对于人类发展历史的有限年代而言，可以说是“取之不尽、用之不竭”的了。其二环保无污染。太阳能热水器的核心技术是真空管的利用，它的构成如同一个拉长的暖瓶胆，内外层之间是真空。其内玻璃管的表层利用特种工艺涂有一种特殊的涂层—光谱选择性吸收涂层，这样可以最大限度的吸收太阳辐射。
其工作原理是:在阳光的照射下，光子撞击玻璃管的涂层产生热量，从而使太阳能转化成热能。热量经过热传递由涂层外的水吸收，致使水温升高，能量成功转换。其区别于传统化石燃料(煤、石油等)在燃烧的过程中排出大量的有毒有害物质，造成对水、土壤和大气的严重污染，形成温室效应和酸雨，不仅破坏了生态环境，而且严重危害到人类的生存质量和身体健康。而太阳能热水器转化光能为热能，生产热水的过程是环保无污染、并且健康清洁。
其三长期收益，经济效益高。一次性投资而长期受益是太阳能热水器的显著特点。太阳能热水器的投资回收期各不相同，普通情况下，可在2一4年内全部收回投资。这与之‘目比较的常规能源的价格想秒用频率及卿买价格有关。基本来’说，属于短期内可以收回成本的投资。并且太阳能热水器使用寿命比较长，正规厂家的符合质量标准的产品，其主要零部件使用寿命可达十五年以上，比较电热水器的使用寿命来说属于高寿命产品。其经济效益，对一个家庭来讲，采用太阳能热水器供热，可节省日常用于加热水的电费、气费90%，可减少家庭开支而且方便及时;对全社会来讲，可减少有限的化石资源的消耗，使这些能源及配套设施能用于工农业生产上，产生更大的经济社会效益。
其四安全系数高。使用太阳能热水器非常安全，完全不必担心中毒和触电事故的发生，即使是带电加热功能的太阳能热水器，由于其加热体远离使用者，而且其使用时间仅为电热水器的十分之一，所以危害的可能性也己经达到微乎其微、忽略不计的程度。而现在社会上广泛使用的燃气热水器、电热水器几乎均存在安全隐患。漏气、漏电的原因而致伤、致残，甚至致死的案例时有发生，例如仅山东省每年死于使用燃气和电热水器的事故都在5起以上，并且随着用户数量的增加，这个数字还有上升趋势。很明显，从安全方面考虑，使用太阳能热水器更安全可靠。
2.3我国太阳能热水器应用的现状
我国幅员辽阔，有着十分丰富的太阳能资源，这是太阳能热水器有效应用的基础条件。我国地处北半球，位于欧亚大陆的东部，处于温带和亚热带的地域较广，具有比较丰富的太阳能资源。根据全国700多个气象台站长期观测积累的资料表明，中国各地的太阳辐射年总量大致在 3.35x103一 8.40x103MJ/m2之间，其平均值约为 5.86X103MJ/mZ。年太阳辐照时数超过2200小时的太阳能利用条件较好的地区占国土的2/3，故开发太阳能利用是实现中国可持续发展战略的有效措施之一。经初步预测，到2010年太阳能利用可达 4.67Mtce。
我国不仅拥有优越的地理优势来充分利用太阳能热水器，而且太阳能热水器的技术和产量也是不可忽视的优势。我国的太阳能热水器技术在世界上处于领先地位。我国70年代后期开始开发家用热水器。目前全国有500多个热水器生产厂家，1998年的产量约400万平方米，总安装量约1400万平方米，产量占世界第一位。我国太阳能热水器平均每平方米每年可节约100一150公斤标准煤。80年代后期，我国开始研制高性能的真空管集热器。80年代后期至90年代初，北京市太阳能研究所相继在我国政府、UNDP支持下，并与德国合作研制成功热管式真空管集热器。
根据行业估算，我国约有上千家太阳热水器生产和组装企业。我国太阳能热水器生产量和累计拥有量均居世界第一。其年产量为欧洲的2倍，北美的4倍。据相关部门统计，目前中国城市家庭中，57.4%拥有燃气热水器，31.3%拥有电热水器，拥有太阳能热水器的只有7.6%，但在城市家庭的购买预期调查中，三者的比例将演变为35.8%、30.2%、23.2%，太阳能热水器的比例将大幅度增长，开始成为燃气、电热产品的重要竞争对手。
随着人们经济和环保意识的增强，太阳能热水器越来越受到城区和边远地区的青睐，太阳能热水器将迎来高速发展的黄金时期。根据我国国家发改委能源所在最近的一份研究报告中指出:到2008年底，我国太阳能热水器总集热面积运行保有量约 1.35亿平方米，年生产能力超过2500万平方米，目前太阳能热水器使用量和年产量均占到了世界总量的一半以上。很明显，我国太阳能热水器产业的发展己经走在了世界的前列。发改委所公布的《可再生能源十一五规划》明确提出了太阳能热利用的目标是:到2010年，全国太阳能热水器总集热面积达到1.5亿平方米，折标煤2700万吨/年。
三、太阳能热水器的发展趋势及存在的问题
3.1发展趋势：
现在太阳能热水器技术成熟，对于太阳能的利用率较高，节省能源损耗，并且以其绿色环保，安全等优异性能，受到了人们的欢迎，尤其是带辅助电加热功能的太阳能热水器，它以太阳能为主，电能为辅的能源利用方式，使太阳能热水器能全年全天候使用，更是被越来越多的人所接受。
3.2存在的问题：
目前市场上太阳能热水器的控制系统大多存在功能单
一、操作复杂、控制不方便等问题，很多控制器具有温度和水位显示功能，却不具有温度控制功能，致使热水器阴天的时候不能方便使用。即使热水器具有辅助加热功能，也可能由于加热时间不能控制而产生过烧，从而浪费电能。
结
论
从上面材料的分析中我们知道，目前资源正在逐渐的渐少，而太阳能资源却是取之不竭的，有效的利用太阳能是我们当代人迫切需要的。我国太阳能热水器生产量和累计拥有量虽然均居世界第一，但是其中热水器的安全性.太阳能利用率.热水器寿命都不是世界先进水平的，合理的.先进的设计太阳能热水器控制系统，它不仅能够最大程度地提高热水器整个系统效率、延长电热水器系统寿命、节约能源，而且解决的在使用电热水器时会出现供水水压不足，出现干烧事件，在带水带电潮湿的环境下使用，出现显示器被雾气遮住出现黑屏等等的安全问题。从而带动消费者进入洗浴安全时代，因此具有实际应用的价值。
参 考 文 献
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指导教师审核意见：
指导老师（签字）
年 月 日
第五篇：英文文献翻译
数字印刷的未来
------北大方正的董事长刘小琨在国际论坛上对于印刷技术的发展的发言
在我们外国友人介绍了他们的数字印刷技术和创新后，我想借这次机会去介绍北大方正对于印刷业的想法。
北大方正是一个基于它拥有自己的伟大的独立的技术，服务与全球媒体行业的技术公司。我们提供一个先进的商业模式和一个广阔的市场营销观点。我们提供报纸和出版行业的一个从最初的内容到最终的内容出版的完整的应用程序解决方案。我们提供商业印刷公司印刷过程的一个完整的解决方案和印前，印刷，印后的管理，并提供政府机关完整和可靠的系统制作和发送官方文件。
数字印刷和北大方正的造诣
作为数字印刷，我相信它包含三个方面，第一方面是数字化的生产流程，第二个方面是印刷过程，第三个方面是管理。
首先，我想去解释生产流程的数字化。生产流程的数字化包括排版，imposition，打样，制版，印刷，印前JDF指令和工作流程。随着技术的发展，数字化生产流程已经包含越来越多的项目。印刷技术已经改变了激光图像雕刻到CTP和数字印刷，从印前的数字化到印前，印刷和印后的集成。数字化生产流程是数字印刷的基础。它是效率、质量和成本的一个重要保证。
生产流程的数字化将必然导致印刷内容的数字化。数字化文件基于更方便长距离传输的文件格式。这需要我们去创建一个可存储、查询和转载的印刷文件数据库，提供印刷购买者较好的印刷服务。电子通讯、图书和杂志已经成为印刷媒体多次输入及输出技术的一个重要的完整的模型技术。
最后，管理数字化已成为印刷数字化的一个重要的部分。管理数字化包括设置印刷服务网络，它指的是自动提供更快的服务报价，跟踪工作等等。管理数字化还包括加强员工和财产资源的管理，项目管理的准确的项目计算，客户关系管理系统的市场和销售数据库的实现，以及编辑、印刷、分工的集成管理。管理数字化已经越来越紧跟生产流程的数字化的脚步。
印刷数字化的这三个方面是我的观点。那么方正在这三个方面已经做了或者实现了什么呢？ 方正在生产流程的数字化的实现是包含一下产品在内的，包括方正FIT页面布局软件，Wenhe 拼版软件，EagleProof，EagleDot 数码打样，语言文体库，RIP，打印控制器，ElecRoc 工作流程和CTP，EasiPrint 数码印刷系统和SuperLine 防伪系统。同时在印刷内容数字化中，方正有多媒体内容系统和数字化资产管理印刷系统。我们在数字化管理上也有RIP和分配系统。对于数字化印刷，方正已经做了很多贡献。
我们现在看看全球印前数字化的进程。CTF已经进入了它的发展的最后阶段。CTF已经在其发展的顶峰。数字化彩色印刷正在迅速发展。
数码印刷的全球趋势
数字化印前软件的全球进程是怎样呢？我们可以看到，RIP应用程序已经达到了顶峰。印刷和可变数据印刷正迅速发展，同时完整综合的印刷工作流程在稳健地发展。中国的印刷趋势与全球印刷趋势有一点点差异。这些差异体现在发达地区和发展中地区。发展中地区需要很长时间和很大空间去达到发达地区的水平。
接下来让我们去看看CTP的趋势。我之前已经提到，CTF已经进入它的生命周期的最后阶段，但是它仍有一些新的发展，原因如下：成熟的CTF生产流程，集成系统的特性，高成本高效率的性能，高投资高回报的性能，广泛的市场基础和在中国不同地区，需求的不同。在中国接下来的三年里，CTF的就职人员数量每年将约100人。在接下来的几年里，CTF和CTP将并存在市场上。
对于CTP，在一些发达国家和发达地区，它已经十分受欢迎。由于CTP的全面数字化，CTP的生命历程将比CTF的生命历程长。在中国，CTP仍处于一个发展的阶段。随着CTP设备和制版的价格的降低，CTP应用程序将使生产最大化。从2006年起，在中国，CTP的安装已经达到750台，以后的每年增加200-300台。我们相信未来的几年里，CTP将以高成本高效率的性能成为印刷市场的主流。至于全球市场，我们可以看到，CTP的应用程序的发展在美国变得越来越慢，同时，在欧洲，CTP应用程序的发展也变得平缓，但是在中国和南美，CTP仍处于一个快速增长的阶段。
接下来我想分享一下数字化工作流程的所有应用趋势。CTP和工作流程组成CTP系统。CTP的安装不仅仅是对设备的购买，而是拥有工作流程软件，程序，制版和系统设备。基于JDF/JDF的工作流程能够连接印前到印刷到印后，它已经成为CTP系统的核心。我想在这儿提到的是：方正的ElecRoc 工作流程系统和CTP 应用技术是被特别设计的，符合中国（和亚洲）的印刷企业。对于工作流程来说，网点，色彩管理，字体语言库，捕捉和油墨控制是最重要的组成部分。正在应用的是胶印和数码印刷合成的集成工作流程。在印刷企业里，对于公司的管理，紧密结合ERP系统的数字化工作流程将变成基本的平台。
现在，让我们来看一下印刷进程的全球趋势。从2005年到2010年，胶印，数码印刷和附加服务的全球百分比将会增加。印刷进程中将逐渐从胶版印刷向数码印刷，然后再向附加服务转移。
传统胶印虽然仍处于正在增长的趋势，但是它在印刷市场所占的份额却正在下降，而数码印刷所占印刷市场的份额正以我们可见的状态迅速增长。这是印刷工艺的一个改变，尽管在未来很长一段时间里，胶印将仍然是印刷技术的主要力量。由于数码印刷的快速增长，它将提高它在印刷市场的份额。数码印刷有短版活件，可变数据印刷，高速印刷，远程印刷和印刷个性化这些特殊的优势。印刷现在不仅仅是一个工艺，它还让我们有广泛的为购买者提供附加服务的机会。
下面是我们对喷墨印刷发展的看法。从2005年到2010年，在商业印刷的领域里，直邮，传统印刷，包装印刷，标签和出版都将快速发展。直邮行业的增长率将达到24%，包装印刷将达到60%，标签印刷将达到39.9%。我们可以得出结论，喷墨印刷即将突破中国市场。
喷墨印刷发展是随着数码印刷发展起来的，干墨粉成像是最受欢迎的成像技术。但是由于格式，速度和衬底的限制，干墨粉成像技术的发展面临限制。以上所有的限制和劣势都能够被克服来满足生产的需求。喷墨印刷技术近年来已经在迅速发展，并且将成为数码印刷的主流。在包装，标签和出版领域，喷墨印刷的行业增长率将显著增加。数码印刷将随着高性能印刷服务和工作流程的支持而发展。
印刷行业不仅仅是一个制造行业或者是一个服务行业，而更重要的是，也是继承我们民族文化的一个最初的行业。全球印刷行业是非常大的，收入多达六千亿美元。它对于中国，是一个挑战，更是一个机会。面对如此激烈的竞争，全球印刷购买者想要寻求拥有更好的成本效益性能的印刷服务的提供者。中国印刷行业将持续创新和发展。印刷质量的改善和印刷服务的成本优势将使得中国成为国际合作印刷服务的供应商。
数码印刷为印刷需求带来新的机会，为客户提供个性化印刷和短版印刷。它为附加服务提供了极大的潜在的机会。传统印刷将与数码印刷共存，并且通过集成的工作流程一起工作。基于互联网的电子期刊将对纸质出版带来一些影响，但对于整个印刷行业，它几乎没有影响。
基于之前提到的数码印刷的不同方面，方正提供一个集成的从工作流程的数字化到内容创建再到管理的解决方案。这个集成的解决方案包含从手稿的最初材料到成品的最终出版的完整的工作流程的管理。它是一个基于数字化内容资源管理和资源管理工作流程的平台。在这个集成的解决方案里，方正也为每一个领域提供个性化的解决方案。
结语
最后，我想总结一下方正对于数码印刷的看法。数字化技术不仅仅为印刷行业提供了先进的工具，还提供了准确的管理方法。数字化技术使得印刷，出版和信息服务合成一体成为可能。它将改变印刷和出版的配置。它将带来新的机遇。方正将致力于中国印刷和出版行业和其他随从行业的技术改进。
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