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1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）數(shù)字電壓表畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專業(yè)：應(yīng)用電子技術(shù)系部：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系設(shè)計(jì)(論文)題目：基于EDA的數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)2012年6月6日29畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）數(shù)字電壓表摘要在計(jì)算機(jī)支持的信息技術(shù)時(shí)代，電子技術(shù)日益數(shù)字化，數(shù)字電路以及其基本單元簡單化，應(yīng)用單元標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、通用化的特點(diǎn)，長驅(qū)直入地深入到電力、通訊、計(jì)算機(jī)、家電、機(jī)械等行業(yè)的應(yīng)用。數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)應(yīng)包括三個(gè)主要部分：作為電壓采樣端口的模數(shù)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換器，F(xiàn)PGA作為數(shù)據(jù)處理的
2、核心器件，用LED數(shù)碼管進(jìn)行電壓值的顯示。其基本原理是采用數(shù)字化測量技術(shù)，對直流電壓進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以顯示。關(guān)鍵詞模數(shù)轉(zhuǎn)換器FPGA數(shù)據(jù)處理29畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(shù)簡介31.2VHDL簡介41.3CPLD/FPGA的簡介61.4QUARTUSII71.5設(shè)計(jì)流程9第二章系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)102.1設(shè)計(jì)任務(wù)和要求102.2設(shè)計(jì)原理102.2.1模數(shù)轉(zhuǎn)換器工作原理112.2.2數(shù)據(jù)處理及顯示單元122.3模數(shù)轉(zhuǎn)換接口電
3、路的設(shè)計(jì)132.4數(shù)據(jù)處理模塊的設(shè)計(jì)142.4.1計(jì)算法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理模塊的設(shè)計(jì)142.4.2查表法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理模塊的設(shè)計(jì)152.5顯示模塊的設(shè)計(jì)17第三章系統(tǒng)調(diào)試與性能分析183.1仿真波形183.2下載及調(diào)試193.3性能分析19總結(jié)20致謝21參考文獻(xiàn)22附錄源程序2329畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）數(shù)字電壓表緒論EDA技術(shù)在電子信息，通信，自動(dòng)，控制及計(jì)算機(jī)應(yīng)用等領(lǐng)域的重要性日益突出。EDA技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與電子設(shè)計(jì)技術(shù)相結(jié)合的一門嶄新的技術(shù)，給電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)帶來了革命性的變化。隨著EDA技術(shù)的發(fā)展，硬件電子電
4、路的設(shè)計(jì)幾乎可以依靠計(jì)算機(jī)完成，大大縮短了硬件電子設(shè)計(jì)的周期，從而使制造商能迅速開發(fā)出品種多、批量小的產(chǎn)品，滿足市場的需求。已成為廣泛應(yīng)用于各電子信息領(lǐng)域的前沿技術(shù)之一，用它能克服實(shí)驗(yàn)室元器件品種、規(guī)模、數(shù)量不足、儀器陳舊老化、實(shí)驗(yàn)電路板形式單調(diào)，不利于學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)等缺點(diǎn)，對培養(yǎng)我們的應(yīng)用能力、綜合分析與設(shè)計(jì)能力和提高綜合素質(zhì)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(shè)計(jì)工作完全支持VHDL、VERILOG的設(shè)計(jì)流程，其內(nèi)部嵌有VHDL、VERILOG邏輯綜合器。第三方的綜
5、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(diào)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(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)、行為、功能和接口。除了含有許多具有硬件特征的語句外，VHDL的語言形式和描述
6、風(fēng)格與句法十分類似于一般的計(jì)算機(jī)高級語言。它的程序結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是將一項(xiàng)設(shè)計(jì)實(shí)體分成外部和內(nèi)部兩個(gè)基本點(diǎn)部分，其中外部為可見部分，即系統(tǒng)的端口，而內(nèi)部為不可見部分，即設(shè)計(jì)實(shí)體的內(nèi)部功能和算法完成部分。在對一個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)體定義了外部界面后，一旦其內(nèi)部開發(fā)完成后，其他的設(shè)計(jì)就可以直接調(diào)用這個(gè)實(shí)體。這種設(shè)計(jì)實(shí)體分成內(nèi)、外部分的概念是VHDL系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本點(diǎn)。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(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物。FPGA采用了邏輯單元陣列LCA這樣一個(gè)概念，內(nèi)部包括可配置邏輯模塊CLB
7、、輸出輸入模塊IOB和內(nèi)部連線三個(gè)部分。它是作為專用集成電路（ASIC）領(lǐng)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(diǎn)。FPGA一般來說比ASIC（專用集成芯片）的速度要慢，無法完成復(fù)雜的設(shè)計(jì)，而且消耗更多的電能。但是他們也有很多的優(yōu)點(diǎn)比如可以快速成品，可以被修改來改正程序中的錯(cuò)誤和更便宜的造價(jià)。廠商也可能會(huì)提供便宜的但是編輯能力差的FPGA。因?yàn)檫@些芯片有比較差的可編輯能力，所以這些設(shè)計(jì)的開發(fā)是在普通的FPGA上完成的，然后將設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)移到一個(gè)類似于ASIC的芯
8、片上。另外一種方法是用CPLD（復(fù)雜可編程邏輯器件備）。DVM的高速發(fā)展，使它已成為實(shí)現(xiàn)測量自動(dòng)化、提高工作效率不可缺少的儀表，數(shù)字化是當(dāng)前計(jì)量儀器發(fā)展的主要方向之一，而高準(zhǔn)度的DC-DVC的出現(xiàn)，又使DVM進(jìn)入了精密標(biāo)準(zhǔn)測量領(lǐng)域。這個(gè)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(dòng)手設(shè)計(jì)數(shù)字電壓表與仿真，它可以廣泛的應(yīng)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(rèn)識(shí)
