国家大学生创新性实验计划项目申请表1

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1、武汉大学2009年大学生科研项目申请表填表时间：2009年8月20日项目名称基于FPGA和单片机的多功能开发平台项目创新特色概述核心部件采用CYCLONEEP2C8型FPGA和C8051F020单片机，支持nios软核处理器，采用USB接口供电、通信及单片机编程，FPGA与单片机之间采取总线连接，最大可能减小硬件开销，可扩展性能好。项目所属一级学科工学申请经费1800起止时间　2009年9月至　2010年　9月申请人或申请团队信息姓名学号院（系）、专业联系电话E-mail杜冲200731200235电信院通信工程15872362767360454601@qq.co

2、m倪瑞晓200731200244电信院通信工程15827482048835349669@qq.com宋晓200731200197电信院电子信息工程15827536942772016989@qq.com张巍200731200232电信院通信工程15827481264374713775@qq.com注：项目负责学生的信息填写在本栏目的第一行，成员共计不超过5人。导师信息姓名院（系）职称联系电话E-mail代永红电信院讲师13349959978126959978@qq.com-9-一、申请理由（包括自身具备的知识条件：特长、兴趣等）知识储备：团队成员共计四人，系电子信息

3、学院大三本科生，已经修完低频电子线路、高频电子线路、数字逻辑电路、传感器等基础课程，另外我们自学了单片机原理、verilog数字系统设计教程、FPGA教程等相关课程，有了一定的知识储备。兴趣特长：我们深知书本知识的局限性以及动手实践的必要性，所以组成了这个团队，在代永红老师的指导下，确定了“基于FPGA和单片机的多功能开发平台”的项目方案。不仅可以让我们的专业知识学以致用，更能让我们在研究的同时极大地丰富自己的知识体系和科研动手能力，因此我们对于这项研究抱有浓厚的兴趣。该平台的可扩展性能远远优于当前其它的开发平台，特别是该平台主要是面向电子设计大赛设计的，能够作为

4、电设学生培训和参赛用板，同时也能作为学生业余科研和毕业设计的开发用板。我们的团队是一个“协作创新、求实严谨”的集体，对科研的兴趣和热情让我们聚在一起组成了这个朝气蓬勃的团队，团员之间精诚团结，优势互补。在这个团队中既有精通编程的同学，又有曾经参加全国数学竞赛和物理竞赛的同学，既有基础理论扎实的同学，又有动手能力强的同学。大家不同的特点使得这个团体充满活力，每个人发挥自己的特长为这项研究做出自己的贡献。-9-二、立项背景（研究现状、趋势、研究意义等，参考文献和其他有关背景材料）引言：1.单片机是现代电子设计中使用最广泛的电子元件之一，它的价格低廉，功能强大，体积小，

5、性能稳定，深受广大电子设计爱好者的喜爱，在日常生活中应用特别广泛。单片机构成的应用系统有以下特点:(1)可靠性高。这种可靠性依赖于单片机芯片本身的高可靠性，同时应用系统采取最小最有效的连接，另外还可以利用软硬件冗余技术进一步增强这种可靠性;(2)可扩展性。系统配置较为典型规范，遵循一定的标准，采用模块化设计.易于与另外部分结合，容易构成多种规模的应用系统;(3)高灵活性。单片机系统本身是一个计算机系统，其相当多的测控功能可以由软件来实现，所以单片机系统具有柔性特征，不需改变硬件系统就能够灵活地改变系统功能。正是由于上述特点，单片机已成为高科技领域中的有力工具，并将

6、继续发挥重要作用。2.FPGA即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、EPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。FPGA的使用非常灵活，同一片FPGA通过不同的编程数据可以产生不同的电路功能。FPGA在通信、数据处理、网络、仪器、工业控制、军事和航空航天等众多领域得到了广泛应用。随着功耗和成本的进一步降低，FPGA还将进入更多的应用领域。背景：全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的大学生学科竞赛之一，竞赛涉及内容有模-数混合电路、单

7、片机、可编程器件、EDA软件工具和PC机，在短短四天内要设计出很好的项目，一个好的开发平台显得尤为重要，它能够让参赛学生更好的发挥创造性，专注于核心功能模块的设计，而不至于浪费太多时间在次要的外围电路的搭建和调试上，有助于取得更好的成绩。研究现状及趋势：好的开发平台必须跟上相关技术的发展趋势。纵观单片机和FPGA的发展历程，不难预见，未来的单片机的发展必然是：微功耗的CMOS化、微型化、大容量、外围电路内装化。而FPGA则会朝着与DSP结合、IP库的利用、可编程系统芯片的方向发展。经过调研，我们院目前使用的开发系统主要基于普通51单片机和EP1C系列的FPGA，随

8、着技术的飞