基于FPGA的數(shù)字電壓表顯示設計

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1、存檔日期:存檔編號:本科生畢業(yè)設計(論文)論文題目:基于FPGA的數(shù)字電壓表設計姓名:XXX學院:電氣工程及自動化學院專業(yè):電氣工程及其自動化班級、學號:指導教師:XXXXXXX大學教務處印制III摘要電子設計自動化(electronicdesignautomation,EDA)是近幾年發(fā)展迅速的將計算機軟件、硬件、微電子技術交叉運用的現(xiàn)代電子設計技術。其中EDA設計語言中的VerilogHDL語言是一種快速的電路設計工具,其功能包涵了電路的描述、電路的綜合和電路的仿真等三大電路設計內(nèi)容。本電壓表的電路設計正是用

2、VerilogHDL語言完成的。本次設計的主要應用軟件是美國ALTERA公司自行設計的一種EDA軟件工具,即MAX+PLUSⅡ。本次所設計的電壓表的測量范圍是0~5V,精度為0.01V。此電壓表的設計特點為:通過軟件編程下載到硬件實現(xiàn),設計周期短,開發(fā)效率高。關鍵詞:FPGAVerilogHDLA/D采集數(shù)字電壓表IIIAbstractThedesignofdigitalsystemisbecomingfaster,bulkier,smallerandlighterthanbefore.Electronicdes

3、ignautomationisinthelastfewyearsquicklydevelop,itmakesuseofsoftware,hardware,micro-electronicstechnologytoformacourseofelectronicdesign.Amongthem,theVerilogHDLlanguageofEDAisakindoftooloffastcircuitdesign,thefunctioncoveredthecircuitdescribe,thecircuitsynthes

4、ize,thecircuitimitatethetrueetc.ThecircuitofthedesignthatuseVerilogHDLlanguagetocomplete.ThethistimedesignisprimarilytheappliedsoftwareisMAXPLUSⅡwhichismadebytheUnitedStatesALTERAcompany.Thissystem’srangeis0vto+5vandprecisionis0.01v.Characteristicsofthiselect

5、ricvoltagewatchis:Passthesoftwareprogramtodownloadthehardwareorealize,designtheperiodisshort,developmenttheefficiencyishigh.Keywords:FPGAVerilogHDLA/DAcquisitionDigitalvoltageIII目錄摘要IAbstractII1緒論11.1研究的目的、意義及前景11.2研究的主要內(nèi)容22開發(fā)工具介紹42.1EDA技術的簡介42.2FPGA的概念與特點52.

6、3VerilogHDL語言概述72.4軟件工具MAX+PLUSII的簡介103硬件電路設計123.1設計方案比較123.2硬件電路框圖123.3ADC0809模塊133.4FPGA模塊183.5顯示模塊194FPGA功能模塊的設計及仿真214.1系統(tǒng)軟件原理214.2采樣控制模塊224.3數(shù)據(jù)處理模塊264.4掃描、顯示模塊295總結34致謝35參考文獻36III1緒論1.1研究的目的、意義及前景數(shù)字電壓表(DigitalVoltmeter)簡稱DVM,是實驗中的重要儀表,其數(shù)字化是指將連續(xù)的模擬電壓量轉換成不連

7、續(xù)、離散的數(shù)字量并加以顯示。傳統(tǒng)的實驗用模擬電壓表功能單一、精度低、體積大,且存在讀數(shù)時的視差,長時間連續(xù)使用易引起視覺疲勞,使用中存在諸多不便。而目前數(shù)字萬用表的內(nèi)部核心多是模/數(shù)轉換器,其精度很大程度上限制了整個表的準確度,可靠性較差。傳統(tǒng)的數(shù)字電壓表設計通常以大規(guī)模ASIC(專用集成電路)為核心器件,并輔以少量中規(guī)模集成電路及顯示器件構成。ASIC完成從模擬量的輸入到數(shù)字量的輸出,是數(shù)字電壓表的心臟。這種電壓表的設計簡單、精確度高,但是這種設計方法由于采用了ASIC器件使得它欠缺靈活性,其系統(tǒng)功能固定,難以

8、更新擴展。后來發(fā)展起來的用微處理器(單片機)控制通用A/D轉換器件的數(shù)字電壓表的設計的靈活性明顯提高,系統(tǒng)功能的擴展變得簡單,但是由于微處理器的引腳數(shù)量有限,其控制轉換速度和靈活性還是不能滿足日益發(fā)展的電子工業(yè)的需求。而應用EDA(電子設汁自動化)技術及FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列),其集成度高、速度快、性能十分可靠、用戶可自由編程且編程語言通俗易懂、系統(tǒng)功能擴展非常方便。

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