基于eda的數(shù)字電壓表的設計畢設論文.doc

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1、畢業(yè)設計（論文）數(shù)字電壓表畢業(yè)設計（論文）專業(yè)：應用電子技術系部：計算機科學與技術系設計(論文)題目：基于EDA的數(shù)字電壓表的設計2012年6月6日29畢業(yè)設計（論文）數(shù)字電壓表摘要在計算機支持的信息技術時代，電子技術日益數(shù)字化，數(shù)字電路以及其基本單元簡單化，應用單元標準化、模塊化、通用化的特點，長驅直入地深入到電力、通訊、計算機、家電、機械等行業(yè)的應用。數(shù)字電壓表的設計應包括三個主要部分：作為電壓采樣端口的模數(shù)轉換單元、數(shù)據(jù)處理單元以及電壓值顯示單元。要求利用ADC0804模數(shù)轉換器，F(xiàn)PGA作為數(shù)

2、據(jù)處理的核心器件，用LED數(shù)碼管進行電壓值的顯示。其基本原理是采用數(shù)字化測量技術，對直流電壓進行模數(shù)轉換，轉換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以顯示。關鍵詞模數(shù)轉換器FPGA數(shù)據(jù)處理29畢業(yè)設計（論文）數(shù)字電壓表目錄摘要....Ⅰ緒論1第一章系統(tǒng)開發(fā)工具簡介31.1EDA技術簡介31.2VHDL簡介41.3CPLD/FPGA的簡介61.4QUARTUSII71.5設計流程9第二章系統(tǒng)設計與實現(xiàn)102.1設計任務和要求102.2設計原理102.2.1模數(shù)轉換器工作原理112.2.2數(shù)據(jù)處理及顯示單元122.

3、3模數(shù)轉換接口電路的設計132.4數(shù)據(jù)處理模塊的設計142.4.1計算法進行數(shù)據(jù)處理模塊的設計142.4.2查表法進行數(shù)據(jù)處理模塊的設計152.5顯示模塊的設計17第三章系統(tǒng)調試與性能分析183.1仿真波形183.2下載及調試193.3性能分析19總結20致謝21參考文獻22附錄源程序2329畢業(yè)設計（論文）數(shù)字電壓表緒論EDA技術在電子信息，通信，自動，控制及計算機應用等領域的重要性日益突出。EDA技術是計算機技術與電子設計技術相結合的一門嶄新的技術，給電子產品設計與開發(fā)帶來了革命性的變化。隨著ED

4、A技術的發(fā)展，硬件電子電路的設計幾乎可以依靠計算機完成，大大縮短了硬件電子設計的周期，從而使制造商能迅速開發(fā)出品種多、批量小的產品，滿足市場的需求。已成為廣泛應用于各電子信息領域的前沿技術之一，用它能克服實驗室元器件品種、規(guī)模、數(shù)量不足、儀器陳舊老化、實驗電路板形式單調，不利于學生創(chuàng)新設計等缺點，對培養(yǎng)我們的應用能力、綜合分析與設計能力和提高綜合素質都具有重要的意義。QUARTUSⅡ是ALERT公司最新推出的EDA軟件工具，其設計工作完全支持VHDL、VERILOG的設計流程，其內部嵌有VHDL、VE

5、RILOG邏輯綜合器。第三方的綜合工具，如LEONARDO、SPECTRUM、SYNPLIFYPRO、FPGACOMPILERⅡ有著更好的綜合效果，因此通常建議使用這些工具來完成VHDL/VERILOG源程序的綜合。它可直接調用這第三方工具同樣還具備仿真的功能，也支持第三方的仿真工具。如MODELISM。VHDL是一種高級描述語言，適用于行為級和RTL級的描述，最適用于描述電路的行為。它是電子設計的主流硬件描述語言，誕生于1982年，VHDL主要用于描述數(shù)字的結構、行為、功能和接口。除了含有許多具有硬

6、件特征的語句外，VHDL的語言形式和描述風格與句法十分類似于一般的計算機高級語言。它的程序結構特點是將一項設計實體分成外部和內部兩個基本點部分，其中外部為可見部分，即系統(tǒng)的端口，而內部為不可見部分，即設計實體的內部功能和算法完成部分。在對一個設計實體定義了外部界面后，一旦其內部開發(fā)完成后，其他的設計就可以直接調用這個實體。這種設計實體分成內、外部分的概念是VHDL系統(tǒng)設計的基本點。FPGA即現(xiàn)場可編程門陣列，它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎上進一步發(fā)展的產物。FPGA采用了邏輯單元陣列

7、LCA這樣一個概念，內部包括可配置邏輯模塊CLB、輸出輸入模塊IOB和內部連線三個部分。它是作為專用集成電路（ASIC）領域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點。FPGA一般來說比ASIC（專用集成芯片）的速度要慢，無法完成復雜的設計，而且消耗更多的電能。但是他們也有很多的優(yōu)點比如可以快速成品，可以被修改來改正程序中的錯誤和更便宜的造價。廠商也可能會提供便宜的但是編輯能力差的FPGA。因為這些芯片有比較差的可編輯能力，所以這些設計的開發(fā)是在普通的

8、FPGA上完成的，然后將設計轉移到一個類似于ASIC的芯片上。另外一種方法是用CPLD（復雜可編程邏輯器件備）。DVM的高速發(fā)展，使它已成為實現(xiàn)測量自動化、提高工作效率不可缺少的儀表，數(shù)字化是當前計量儀器發(fā)展的主要方向之一，而高準度的DC-DVC的出現(xiàn)，又使DVM進入了精密標準測量領域。這個課題的目的和意義在于使自己掌握對數(shù)字電壓表的理解，自己動手設計數(shù)字電壓表與仿真，它可以廣泛的應用于電壓測量外，通過各種變換器還可以測量其他電量和非電量，測量是一種認識