基于可编程逻辑器件的数据采集系统软件设计.doc

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1、西南科技大学毕业设计（论文）题目名称：基于可编程逻辑器件的数据采集系统软件设计年级：2003级■本科□专科学生学号：20035007学生姓名：张斌指导教师：熊莉英学生单位：信息工程学院技术职称：讲师学生专业：电子信息工程教师单位：信息工程学院西南科技大学教务处制基于可编程逻辑器件的数据采集系统软件设计摘要：本论文介绍了基于可编程逻辑器件的数据采集系统的软件设计与仿真，使用VHDL语言在ISE6.0的环境下设计，通过Modelsim软件对程序模块进行功能仿真。软件模块的设计用VHDL语言输入与原理图输入相结合的混合

2、输入的方法实现，设计的显示部分包括七段数码管驱动模块和显示输出控制模块，显示输出用扫描显示输出方式设计，内部系统由多种功能模块组成并以原理图的方式设计实现，包括加法计数模块、扫描显示模块、信号发生模块、数据处理模块等。本论文对各模块进行具体分析并介绍了从设计仿真到最后生成顶层原理图，并用Modelsim完成最终的整体功能的验证，用ISE6.0平台综合总程序然后下载的全过程。关键字：数据采集；VHDL；混合输入ThesoftwareDesignofDataAcquisitionSystemBasedonprogra

3、mmablelogicdeviceAbstract:Thisdissertationintroducesthedesignandrealizationofdataacquisitionsystemwhichisbasedonprogrammablelogicdevice.ThisprogramisdesignedinVHDLlanguageonaplatformwhichisnamedISE6.0,andissimulatedonModelsim.ThemodelsuseamethodofVHDLlanguage

4、associatingwithprinciplediagramtoinput.Thedisplaypartofthedesignincludessevensegmentdatapipedrivingmoduleanddisplaymodule,thefashionofdisplayusescan.Theinternalfunctionofthisdesignhasmanymodules,includescountermodule,scanandmanifestationmodule,signalcreationm

5、odule,dataprocessingmoduleandetc.Thisdissertationanalyseseverymoduleofthedesign,andintroducesfromsimulationtocreatingprinciplediagram.ThewholefunctionisvalidatedonModelsim.ThewholeprocessofsynthesisanddownloadingiscompletedonISE6.0.Keywords：Dataacquisition,VH

6、DL,Hybridinput目录第1章绪论11.1课题背景、目的和意义11.1.1课题的背景11.1.2课题的目的和意义21.2论文的内容安排2第2章数据采集系统级设计42.1FPGA芯片特点分析42.2FPGA开发软件平台的选择92.3软件设计方法的选择122.4系统设计方案确定13第3章功能模块的实现与仿真163.1数据处理部分的设计173.1.1A/D转换器控制模块183.1.2数据的分位处理203.1.3七段译码器模块213.1.4扫描显示控制模块233.2系统辅助调试功能设计263.2.1方波调试信号2

7、63.2.2三角波调试信号273.2.3阶梯波调试信号293.2.4锯齿波调试信号303.2.5辅助信号输出控制323.2.6分频器设计33第4章顶层原理图的设计354.1数据处理模块的顶层原理图354.2系统辅助测试模块顶层原理图364.3数据采集系统顶层原理图37第5章软件下载调试385.1系统顶层综合385.2系统引脚锁定385.3系统实现过程及布局布线后仿真395.4使用iMPACT进行下载配置40结论41致谢42参考文献43附录1数据处理程序44附录2辅助测试功能模块程序50附录3辅助测试模块功能仿真5

8、7附录4系统顶层原理图功能仿真58第1章绪论1.1课题背景、目的和意义1.1.1课题的背景数据采集技术（Dataacquisition）是信息科学的一个重要分支，它研究信息数据的采集、存贮、处理以及控制等作业．在智能仪器、信号处理以及工业自动控制等领域，都存在着数据的测量与控制问题．将外部世界存在的温度、压力、流量、位移以及角度等模拟量转换为数字信号（Datasignal