基于fpga的电压测量系统设计

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1、基于FPGA的电压测量系统设计学院：专业班：姓名：学号：指导教师：年月基于FPGA的电压测量系统设计DesignofacquisitiondigitalvoltagebasedonFPGA摘要伴随着集成电路(IC)技术的发展，电子设计自动化(EDA)逐渐成为重要的设计手段，已经广泛应用于模拟与数字电路系统等许多领域。目前电子技术的发展主要体现在EDA领域，数字系统的设计正朝着速度快、容量大、体积小、重量轻的方向发展。电子设计自动化是近几年迅速发展起来的将计算机软件、硬件、微电子技术交叉运用的现代电子设计学科。其中EDA设计

2、语言的VHDL语言是一种快速的电路设计工具，功能涵盖了电路描述、电路合成、电路仿真等三大电路设计工作。本电压表的电路设计正是用VHDL语言完成的。此次设计主要应用的软件是美国ALTERA公司自行设计的一种软件工具，即MAX+PLUSⅡ。本次设计的电压表测量范围是0～5V，精度为0.01V。此电压表的设计特点为：通过软件编程下载到硬件实现，设计周期短，开发效率高。关键词：电子设计自动化(EDA)FPGAVHDLA/D采集数字电压表45AbstractTheElectronicDesignAutomation(EDA)tech

3、nologyhasbecomeanimportantdesignmethodofanaloganddigitalcircuitsystemastheintergratedcircuit'sgrowing.ThedevelopmentofthecurrentelectronictechnologyisincarnatedtheEDArealm.Thedesignofdigitalsystemisbecomingfaster,bulkier,smallerandlighterthanbefore.Electronicdesig

4、nautomationdevelopedquicklyinthelastfewyears,itmakesuseofsoftware,hardware,micro-electronicstechnologytoformacourseofelectronicdesign.Amongthem,theVHDLlanguageofEDAisakindoftooloffastcircuitdesign,thefunctioncoveredthecircuitdescribe,thecircuitsynthesize,thecircui

5、timitatethetrueetc.ThecircuitofthedesignthatuseVHDLlanguagetocomplete.ThistimethedesignappliedsoftwareMAX+PLUSⅡprimarilywhichismadebytheUnitedStatesALTERAcompany.Thissystem'srangeis0vto+5vandprecisionis0.01v.Characteristicsofthiselectricvoltagewatchare:Passthesoft

6、wareprogramtodownloadthehardwaretorealize,thedesigntimeisshort,efficiencyofthedevelopmentishigh.Keywords:ElectronicDesignAutomation(EDA)FPGAVHDLA/DAcquisitiondigitalvoltage45目录摘要IAbstractII绪论11模拟数字转换器51.1模数转换器51.2ADC0809工作原理51.2.1芯片介绍51.2.2工作原理52系统设计92.1数字电压表的种类介绍

7、92.2数字仪表的发展趋势92.2.1积分型转换积分型92.2.2逐次逼近型转换102.3系统原理及基本框图122.4VHDL语言简介122.5FPGA的概念与特点132.6FPGA功能模块设计142.6.1控制模块142.6.2数据处理模块152.6.3扫描、显示模块172.7数字电压表接线说明182.8本章小结193数字电压表的软件设计与实现203.1软件工具MAX+PLUSⅡ的简介203.2MAX+PLUSⅡ的设计流程203.2.1数字电压表的模块图20453.2.2ADCINT的VHDL文本输入法步骤213.2.3

8、CNT10B的VHDL文本输入法步骤273.2.4RAM8B的VHDL文本输入法步骤283.3本章小结28结论30致谢31参考文献32附录1模拟电压的BCD值程序33附录2扫描、显示模块程序35附录3ADCINT程序37附录4CNT10B程序41附录5RAM8B程序4345绪论随着信息技术获得了突飞猛进