畢業(yè)設計開題報告張劍鋒

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1、中北大學信息商務學院畢業(yè)設計開題報告學生姓名：張劍鋒學號：06060441X16學院、系：信息商務學院、電子與計算機科學技術專業(yè)：電子科學與技術/微電子學設計題目：設計某等效器的模擬信號發(fā)生電路指導教師:沈三民2009年11月18日畢業(yè)論文開題報告1．結合畢業(yè)論文情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，撰寫2000字左右的文獻綜述：文獻綜述《技術綜合應用實例與分析》首先闡述了EDA技術綜合應用的形式、設計方法與建模、典型單元電路的設計、主要軟件及設備、PCB的設計與制作等基礎知識。接著介紹了多路彩燈控制器、智力搶答器、

2、電子密碼鎖、微波爐控制器、交通控制器、綜合計時系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)、電梯控制器、車載DVD位控系統(tǒng)、直接數(shù)字頻率合成器DDS、圖像邊緣檢測器等11個EDA技術綜合應用系統(tǒng)的設計，以及等精度數(shù)字頻率計、出租車計費系統(tǒng)、低頻數(shù)字相位測量儀、電壓控制LC振蕩控制器等4個EDA和單片機綜合應用系統(tǒng)的設計[1]。隨著現(xiàn)代通信、定位和導航技術的不斷發(fā)展，全球定位系統(tǒng)(G10balPositionSySt，GPS)終端系統(tǒng)的功能越來越強大，系統(tǒng)復雜程度也隨之提高，因此在終端設計中，對信號源的頻率穩(wěn)定度、頻譜純度、頻率范

3、圍和輸出頻率的個數(shù)提出了新的要求。為了配合GPS接收機的研制和測試，研制一種高準確度的衛(wèi)星信號模擬源是必備的手段[3]。傳統(tǒng)通信信號源信號的產(chǎn)生使用模擬方法，設備笨重，且精度不高，只能產(chǎn)生幾種簡單的波形。利用DSP芯片來實現(xiàn)的信號源，如使用TMS320VC5402，具有可編程，靈活性大等特點，但指令執(zhí)行為串行結構，轉換速度不快。利用BPSK專用芯片來實現(xiàn)的信號源，如MAX2402，具有轉換速度快，使用方便等特點，但它不能滿足頻率個數(shù)多的要求。現(xiàn)場可編程門陣列FPGA器件是一種新型高密度PLD，采用CMOS-

4、SRM工藝制作[4]。FPGA器件將半定制的門陣列電路和可編程邏輯器件的用戶可編程性結合在一起，現(xiàn)在已經(jīng)成為新一代系統(tǒng)設計的積木塊。使用FPGA進行邏輯設計可以使電子產(chǎn)品做到小型化、集成化，具有很好的靈活性、保密性和可靠性，并且借助先進的FPGA開發(fā)工具，設計成果具有很好的移植性。目前人們對波形發(fā)生器的要求也越來越高，功能不斷得以擴展，可靠性要求更好。為了滿足人們需求，本文介紹了一種基于FPGA多功能波形發(fā)生器，與微控制器控制的波形發(fā)生器相比該設計更靈活、功能更大、可靠性更高[5]。在電子測量儀器家族中，信

5、號發(fā)生器是一種很重要的儀器，它是電子測試系統(tǒng)的葦要部件，是決定電子測試系統(tǒng)性能的關鍵設備。對數(shù)字信號發(fā)生器的設計進行研究具有很大的發(fā)展?jié)摿3]。作為專用集成電路（ASIC）領域中的一種半定制電路，F(xiàn)PGA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。可以毫不夸張的講，F(xiàn)PGA能完成任何數(shù)字器件的功能。傳統(tǒng)的波形發(fā)生器一般采用MAX8038為核心芯片并加以必要的輔助電路，這種波形發(fā)生器能夠輸出的頻率范圍只能在較低的頻率范圍內(nèi)，而且輸出的波形有一定程度的失真。而如果采用直接數(shù)字合成的方法所

6、能產(chǎn)生的波形范圍就會大很多，作為目前嵌入式領域的新技術，SoC系統(tǒng)以其強大的性能成為目前硬件開發(fā)的首選，在FPGA中集成DDS實現(xiàn)的SoC系統(tǒng)所屬出的波形具有較寬的頻率范圍，波形也幾乎無失真[4]。在自動控制系統(tǒng)設計、調(diào)試和現(xiàn)代電子學的各個領域，經(jīng)常需要高精度、高頻率且頻率可方便調(diào)節(jié)的正弦波、鋸齒波、方波、三角波等信號作為信號源舊。函數(shù)信號發(fā)生器是在科學研究和工程設計中廣泛應用的一種通用儀器。函數(shù)信號發(fā)生器的實現(xiàn)方法通常有以下幾種：(1)用分立元件組成的函數(shù)發(fā)生器，但通常是單函數(shù)發(fā)生器，其頻率不高，工作不夠

7、穩(wěn)定，不易調(diào)試；(2)由晶體管、運放IC等通用器件制作，多用專門的函數(shù)信號發(fā)生器產(chǎn)生信號，如早期的函數(shù)發(fā)生器芯片8038，其功能較少，精度不高，頻率上限只有300kHz，無法產(chǎn)生更高頻率的信號。調(diào)節(jié)方式也不夠靈活，頻率和占空比不能獨立調(diào)節(jié)，且相互影響；(3)利用專用直接數(shù)字頻率合成DDS芯片的函數(shù)發(fā)生器．它能產(chǎn)生任意波形并達到很的頻率，但成本較高；(4)采用MAXIM公司新一代專用函數(shù)信號發(fā)生器芯片如MAX038等[4]。本文結合FPGA和DDS技術，利用DSPBuilder設計函數(shù)信號發(fā)生器．輸出頻率、相

8、位精確可調(diào)的函數(shù)信號。并且頻率及相位能夠快速切換，避免了用VHDL語言設計函數(shù)信號的復雜性[9]。且比傳統(tǒng)實現(xiàn)函數(shù)信號發(fā)生器更簡單和快捷。FPGA(FieldProgrammableGateArray)是目前廣泛采用的一種可編程器件M．隨著微電子技術的發(fā)展．現(xiàn)場可編程門陣歹IJ(FPGA)得到了飛速發(fā)展。FPGA的時鐘延遲可達到納秒級，結合其并行工作方式，在超高速、實時測控方面有非常廣闊的應用前景，具有工作速度快