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《基于FPGA的數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、基于FPGA的數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)摘要電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(electronicdesignautomation,EDA)是近幾年迅速發(fā)展起來的將計(jì)算機(jī)軟件、硬件、微電子技術(shù)交叉運(yùn)用的現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)技術(shù)。其中EDA設(shè)計(jì)語言中的VHDL語言是一種快速的電路設(shè)計(jì)工具，功能涵蓋了電路描述、電路綜合、電路仿真等三大電路設(shè)計(jì)內(nèi)容。本電壓表的電路設(shè)計(jì)正是用VHDL語言完成的。此次設(shè)計(jì)主要應(yīng)用的軟件是美國ALTERA公司自行設(shè)計(jì)的一種CAE軟件工具，即MAX+PLUSⅡ。本次所設(shè)計(jì)的電壓表的測量范圍是0～5V，精度為0.01V。此電壓表的設(shè)計(jì)特點(diǎn)為：通過軟件
2、編程下載到硬件實(shí)現(xiàn),設(shè)計(jì)周期短,開發(fā)效率高。關(guān)鍵詞：電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)；FPGA；VHDL；A/D采集；數(shù)字電壓表DesignofDitalVoltmeterBasedonFPGAXieXingDu(CollegeofZhangJiajie,JishouUniversity,Jishou,Hunan416000)AbstractThedesignofdigitalsystemisbecomingfaster,bulkier,smallerandlighterthanbefore.Electronicdesignautomati
3、onisinthelastfewyearsquicklydevelop,itmakesuseofsoftware,hardware,micro-electronicstechnologytoformacourseofelectronicdesign.Amongthem,theVHDLlanguageofEDAisakindoftooloffastcircuitdesign,thefunctioncoveredthecircuitdescribe,thecircuitsynthesize,thecircuitimitatethetru
4、eetc.ThecircuitofthedesignthatuseVHDLlanguagetocomplete.ThethistimedesignisprimarilytheappliedsoftwareisMAXPLUSⅡwhichismadebytheUnitedStatesALTERAcompany.Thissystem’srangeis-5vto+5vandprecisionis0.01v.Characteristicsofthiselectricvoltagewatchis:Passthesoftwareprogramto
5、downloadthehardwareorealize,designtheperiodisshort,developmenttheefficiencyishigh.Keywords:ElectronicDesignAutomation(EDA);FPGA;VHDL;A/DAcquisitiondigitalvoltage23目錄第一章緒論11.1研究目的及意義11.2本課題國內(nèi)外研究概況、應(yīng)用前景11.3研究的主要內(nèi)容2第二章相關(guān)技術(shù)簡介32.1EDA技術(shù)的簡介32.2FPGA的概念與特點(diǎn)32.3VHDL語言概述52.4軟件工具M(jìn)A
6、X+PLUSII的簡介6第三章硬件電路設(shè)計(jì)83.1硬件電路框圖83.2ADC0809模塊93.2.1A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)93.2.2ADC0809工作原理93.2.3.工作時(shí)序113.3FPGA模塊11第四章FPGA功能模塊的設(shè)計(jì)及仿真144.2控制模塊144.3數(shù)據(jù)處理模塊154.4掃描、顯示模塊15第五章總結(jié)17參考文獻(xiàn)18附錄19附錄一：總電路圖19附錄二：程序清單20致謝2423基于FPGA的數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)緒論第一章緒論1.1研究目的及意義數(shù)字電壓表（DigitalVoltmeter）簡稱DVM，是大學(xué)物理教學(xué)和實(shí)驗(yàn)
7、中的重要儀表，其數(shù)字化是指將連續(xù)的模擬電壓量轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散的數(shù)字量并加以顯示。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)用模擬電壓表功能單一、精度低、體積大，且存在讀數(shù)時(shí)的視差，長時(shí)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(zhuǎn)換器，其精度很大程度上限制了整個(gè)表的準(zhǔn)確度，可靠性較差。傳統(tǒng)的數(shù)字電壓表設(shè)汁通常以大規(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(gòu)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(shè)計(jì)簡單、精確度高，但是這種設(shè)計(jì)方法由于采用了ASIC器件使得
8、它欠缺靈活性，其系統(tǒng)功能固定，難以更新擴(kuò)展。后來發(fā)展起來的用微處理器(單片機(jī))控制通用A/D轉(zhuǎn)換器件的數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)的靈活性明顯提高，系統(tǒng)功能的擴(kuò)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(zhuǎn)換速度和靈活性還是不能滿足日益發(fā)展
