EDA课程设计基于VHDL数字电压表设计

《EDA课程设计基于VHDL数字电压表设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、广西工学院课程设计任务书课题名称　　数字电压表设计系别信息与计算科学系专业电子信息科学与技术班级学号姓名指导教师韦艳霞教研室主任李政林系主任李栋龙2012年9月13日21基于FPGA的数字电压表的设计目录摘要电子设计自动化(electronicdesignautomation,EDA)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技术。其中EDA设计语言中的VHDL语言是一种快速的电路设计工具，功能涵盖了电路描述、电路综合、电路仿真等三大电路设计内容。本电压表的电路设计正是

2、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CAE软件工具，即MAX+PLUSⅡ。本次所设计的电压表的测量范围是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)；FPGA；VHDL；A/D采集；数字电压表AbstractThedesignofdigitalsystemisbecomingfaster,bulkier,smallerandlighterthanbefore.Elect

3、ronicdesignautomationisinthelastfewyearsquicklydevelop,itmakesuseofsoftware,hardware,micro-electronicstechnologytoformacourseofelectronicdesign.Amongthem,theVHDLlanguageofEDAisakindoftooloffastcircuitdesign,thefunctioncoveredthecircuitdescribe,thecircui

4、tsynthesize,thecircuitimitatethetrueetc.ThecircuitofthedesignthatuseVHDLlanguageto21complete.ThethistimedesignisprimarilytheappliedsoftwareisMAXPLUSⅡwhichismadebytheUnitedStatesALTERAcompany.Thissystem’srangeis-5vto+5vandprecisionis0.01v.Characteristics

5、ofthiselectricvoltagewatchis:Passthesoftwareprogramtodownloadthehardwareorealize,designtheperiodisshort,developmenttheefficiencyishigh.Keywords:ElectronicDesignAutomation(EDA);FPGA;VHDL;A/DAcquisitiondigitalvoltage一、绪论1、研究目的及意义数字电压表（DigitalVoltmeter）简称D

6、VM，是大学物理教学和实验中的重要仪表，其数字化是指将连续的模拟电压量转换成不连续、离散的数字量并加以显示。传统的实验用模拟电压表功能单一、精度低、体积大，且存在读数时的视差，长时间连续使用易引起视觉疲劳，使用中存在诸多不便。而目前数字万用表的内部核心多是模／数转换器，其精度很大程度上限制了整个表的准确度，可靠性较差。21传统的数字电压表设汁通常以大规模ASIC(专用集成电路)为核心器件，并辅以少量中规模集成电路及显示器件构成。ASIC完成从模拟量的输入到数字量的输出，是数字电压表的心脏。这种电压表的

7、设计简单、精确度高，但是这种设计方法由于采用了ASIC器件使得它欠缺灵活性，其系统功能固定，难以更新扩展。后来发展起来的用微处理器(单片机)控制通用A/D转换器件的数字电压表的设计的灵活性明显提高，系统功能的扩展变得简单，但是由于微处理器的引脚数量有限，其控制转换速度和灵活性还是不能满足日益发展的电子工业的需求。而应用EDA(电子设汁自动化)技术及FPGA(现场可编程门阵列)，其集成度高、速度快、性能十分可靠、用户可自由编程且编程语言通俗易懂、系统功能扩展非常方便。采用FPGA芯片控制通用A/D转换器

8、可使速度、灵活性大大优于由微处理器和通用A/D转换器构成的数字电压表。本设计的A/D转换器件选用ADC0809对模拟电压采样，以一片高性能FPGA芯片为控制核心，以软件实现了诸多硬件功能，对电压信号的转换结果进行准确实时的运算处理并送出显示。系统的主要功能都集成在一块芯片上，大大减少了系统的分立元件数量，降低了功耗，增加了可靠性，较好地实现了电压的精准测量。二、设计要求设计一个数字电压表，利用8位A/D转换器，将连续的模拟电信号转换成离散的数字电信号，并