现代数字系统设计——课程设计

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1、现代电子系统课程设计Modernelectronicsystemcoursedesign学分：2周数：2一、进度安排布置课题和讲解：1天查阅资料、设计：4天实验：3天撰写报告：2天二、成绩考核达标要求：1、根据据设计题目进行系统功能分析，根据系统功能分析的结果给出系统的逻辑算法，系统框架；给出采用流程图或描述语言等手段描述的系统逻辑功能；据此完成系统方案设计并进行论证，根据该方案进行系统设计。提交实现受控器及控制器的VHDL源程序以及仿真结果。2、在GW48-SOPC实验开发系统上完成系统的物理实现。3、对试验结果进行必

2、要的分析。4、根据要求完成课程设计报告书。考核方式：可根据学生设计的VHDL源程序、硬件原理图、软件流程图和课程设计报告书的质量及实验完成情况评定成绩，在条件容许时也可进行答辩考核。报告（包括答辩）成绩占70％，实验成绩占30％。三、课程设计报告格式、内容要求课程设计报告应包括方案设计与论证、电路图、VHLD源程序及软件流程图等设计文件、FPGA时序仿真结果、实验结果分析等方面，报告书要求字迹工整，语言简练、文字通顺。报告书应以十六开纸书写，四周留有边框，并装订成册。其格式要求如下：1．封面（模板从学校校园网上下载）封面

3、应包括题目、学生姓名、学号、班级、日期等相关信息。2．任务书（由指导老师提供）3．摘要摘要要求400字以内。主要包括总体方案，实现方法，实现的功能、特点等。4．目录可采用二～三级目录结构。5．正文正文应包含课程设计报告内容要求中所列出的每一方面的内容，一般可按章节结构撰写。1)方案设计与论证本章应包含方案的比较与对为何采用此方案的论证。在方案比较中应至少提供两种以上的实现方案，每种方案只需提供原理框图并说明每个方案的特点，说明各自的优缺点。在原理框图的基础上应采用现代电子系统设计方法进行系统设计，对系统的各组成环节进行原

4、理说明。2）电路图及设计文件电路图应采用Protel或Orcad等电路设计CAD软件绘制，软件流程图应采用Visio绘制，VHDL源程序内容应规范、清晰、工整、合乎规范。3）FPGA时序仿真结果应给出测试向量、全机与关键器件的时序波形，并给出相应的分析结果说明。4）测试结果分析根据设计要求及实验结果对本次设计结果作出评估，提出存在问题，产生问题的原因及解决方法。题目一数字移相信号发生器设计1、任务与要求基于DDS技术利用VHDL设计并制作一个数字式移相信号发生器。（1）基本要求：a．频率范围：1Hz～4kHz，频率步进为

5、1Hz，输出频率可预置。b．A、B两路正弦信号输出，10位输出数据宽度c．相位差范围为0～359°，步进为1.4°，相位差值可预置。d．数字显示预置的频率（10进制）、相位差值。（2）发挥部分a．修改设计，增加幅度控制电路（如可以用一乘法器控制输出幅度）。b．输出幅度峰峰值0.1～3.0V，步距0.1V，显示预置值。c．其它。2、系统原理框图图1-1DDS数字移相调频原理框图建议选择模式3：用数码管1、2显示相位字PWORD输入，用数码管5、6、7、8显示频率字FWORD输入，用数码管3、4显示输出电压。附：超高速A/D

6、、D/A板GW_ADDA说明GW_ADDA板含两片10位超高速DAC（转换速率最高150MHz）和一片8位ADC（转换速率最高50MHz），另2片3dB带宽大于260MHz的高速运放组成变换电路。GW_ADDA板上所有的A/D和D/A全部处于使能状态，除了数据线外，任一器件的控制信号线只有时钟线，这有利于高速控制和直接利用MATLAB/DSPBuilder工具的设计。GW_ADDA板上工作时钟必须由FPGA的I/O口提供，且DAC和ADC的工作时钟是分开的。无法直接利用MATLAB和DSPBuilder进行自动流程的设计

7、，优点是时钟频率容易变化，且可通过Cyclone中的PLL的到几乎任何时钟频率。由此即可测试ADC和DAC的最高转换频率。两个电位器可分别调协两个D/A输出的幅度（输出幅度峰峰值不可大于5V，否则波形失真）；模拟信号从接插口的2针“AIN”输入，J1和J2分别是模拟信号输出的PA、PB口，也可在两挂钩处输出，分别是两个10位DA5651输出口。注意，使用A/D，D/A板必须打开GW48-PK2主系统板上的+/-12V电源，用后关闭！附图1-1SOPCGWAC6/12板AD_DA板接口原理图题目二直流电机控制设计1、任务与

8、要求利用PWM控制技术实现直流电机的速度控制。（1）基本要求：a．速度调节：4档，数字显示其档位。b．能控制电机的旋转方向。c．通过红外光电电路测得电机的转速，设计频率计用4位10进制显示电机的转速。（2）发挥部分a．设计“去抖动”电路，实现直流电机转速的精确测量。b．修改设计，实现直流电机的闭环控制，旋转速度可设置