EDA毕业论文

编号:04湖北文理学院理工学院本科毕业论文（设计）题目：控制EDA课程设计电子科学与信息工程系电子信息工程专业学号：学生姓名：指导教师：起讫日期：2015.9.1~2015.10.20湖北文理学院理工学院学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖北文理学院理工学院可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日I模拟量数据采集摘要：本次课程设计是一种基于FPGA技术的模拟数据采集的设计方案，本文所提出的一种基于FPGA技术的模拟量采集，利用FPGA的I/O端口多，且可以自由编程支配、定义其功能的特点，配以VHDL编写的FPGA内部执行软件，能很好地解决采集的信号路数多的问题。因为用VHDL编写的执行软件内部对各组数字量是按并行处理的，而且FPGA硬件的速度是ns级的，因此本设计能实时地、快速地监测信号量的变化。本设计鉴于FPGA和VHDL语言自身的特点，本设计具有较好的扩展性，在监测和控制系统中也具有一定的通用性。系统主要包括：FPGA芯片区、多路选择与A/D采样电路、ADC0809芯片等几部分。关键词：FPG；A/D采样；模拟量采集；VHDL语言设计IIAnalogdataacquisitiontechnologyAbstract:ThecurriculumdesignisanFPGA-basedanalogdataacquisitiontechnologyinthedesignoftheproposedFPGA-basedanalogtechnology,digitalacquisitionandprocessingsystemusingFPGA'sI/Oportsandmore,andbefreeprogrammingcontrol,thedefinitionofthefunctionsofthecharacteristicsoftheFPGAwithVHDLwithinthepreparationoftheimplementationofsoftware,canbecollectedverygoodsolutiontotheproblemofmulti-signalapproach.BecauseVHDLimplementationofthesoftwarepreparedbytheinternalvolumeofthesetoffiguresisbasedonparallelprocessing,andFPGAhardwarensspeedclass,sothedesigninrealtime,monitoringoffastchangesinthevolumesignal.InviewoftheFPGAandVHDLdesignlanguageofitsowncharacteristics,thedesignofbetterscalability,inthemonitoringandcontrolsystemalsohassomeversatility.Systemmainlyincludes:FPGAchiparea,multi-channelselectionandA/Dsamplingcircuit,ADC0809chipsuchasseveralparts.Keywords:FPGA；A/Dsampling；AnalogAcquisition；VHDLLanguageAcquisitionDesign目录1绪论...............................................................................................................................................12课程设计内容及要求...............................................................................................................22.1课题设计内容...................................................................................................................22.2课题设计要求...................................................................................................................23课程设计思路及原理...............................................................................................................13.1课程设计总体方案..........................................................................................................13.2课程设计原理...................................................................................................................24课程设计步骤及过程...............................................................................................................44.1ADC0809的应用...............................................................................................................14.2DAC0832的应用...............................................................................................................34.3实验仿真图形...................................................................................................................65课程设计心得体会......................................................................................................................1参考文献..............................................................................................................错误!未定义书签。致谢.................................................................................................................................................1附录......................................................................................................................................................2湖北文理学院理工学院学士论文1绪论11绪论课程设计是课程教学中的重要环节，不仅是对所学课程的一种实践性总结和应用，而往往是对多门课程的综合性设计与应用。EDA是英文“ElectronicsDesignAutomation（电子设计自动化）”的缩写，EDA技术是90年代迅速发展起来的，是现代电子设计的最新技术潮流，是综合现代电子技术和计算机技术的最新研究成果，是从事电子线路设计与分析的一门技术，包括电子线路的设计、计算机模拟仿真和电路分析、印制电路板的自动化设计三个方面的内容。EDA课程设计要求学生根据所学知识设计出一套基于EDA的应用系统。它要求学生除了掌握EDA的工作原理、接口设计和程序设计之外，还要求学生结合Protel、电路、模拟电子技术和数字电子技术以及EDA等课程对系统进行综合设计。本次课程设计主要应用VHDL语言，VHDL主要用于描述数字系统的结构，行为，功能和接口。除了含有许多具有硬件特征的语句外，VHDL的语言形式和描述风格与句法是十分类似于一般的计算机高级语言。VHDL的程序结构特点是将一项工程设计，或称设计实体（可以是一个元件，一个电路模块或一个系统）分成外部（或称可是部分,及端口)和内部（或称不可视部分），既涉及实体的内部功能和算法完成部分。在对一个设计实体定义了外部界面后，一旦其内部开发完成后，其他的设计就可以直接调用这个实体。这种将设计实体分成内外部分的概念是VHDL系统设计的基本点，用VHDL编写FPGA的内部执行程序，能很好地解决采集的信号路数多的问题。因为用VHDL编写的执行软件内部对各组数字量是按并行处理的，而且FPGA硬件的速度是ns级的，因此本设计能实时地、快速地监测信号量的变化。湖北文理学院理工学院学士论文1绪论22课程设计内容及要求2.1课题设计内容本次课程设计的主要目的旨在通过独立完成一个“模拟量数据采集”的设计，达到对EDA技术的熟练掌握，提升对《EDA技术及应用》课程所学内容的掌握和应用。在本次课程设计中使用Altera公司的EPF10K10系列的FPGA芯片，基于实验室现有的EDA实验箱，实现“模拟量数据采集”的设计内容。2.2课题设计要求1、由电位器调节的可变电压（0~5V）输入到模/数转换器ADC0809的IN0通道，利用FPGA设计电路控制ADC0809对该输入电压进行模/数转换，并将转换的结果（十六进制数）输出至数码管显示。2、功能键：（1）停止（2）启动3、利用FPGA设计电路实现对数/模转换器DAC0832的驱动，并将模/数转换器ADC0809的转换结果（数字量）通过DAC0832转换为模拟量的输出。湖北文理学院理工学院学士论文3程序设计思路及原理13课程设计思路及原理3.1课程设计总体方案3.1.1设计思路先将每一个模块分别设计出来，再由软件生成图形，最后用软件连线，定义好每个引脚，最后在试验箱上进行最后的验证(1)设计分频电路FEN模块。(2)设计时序控制AD0809模块。(3)设计进制转换DDDF模块。(4)设计YM模块，用于控制数码管的位码。(5)设计DISP模块，用于控制数码管的段码。3.1.2设计流程图图