数字电压表设计-硬件课程设计

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1、课程筱针术禽浣专止班级曇笙壮名曇或曇号1犒导教师东北石油大学课程设计成绩评价表课程名称硬件课程设计题口名称数字电压表设计学生姓名序号评价项目指标（优秀）满分评分1选题难度选题难度较高，或者对原题目进行了相当程度的改进。102工作量、工作态度和出勤率工作量饱满，工作努力，遵守纪律，出勤率高，工作作风严谨，善于与他人合作。103课程设计质量按期圆满的完成了规定的任务，方案设计合理，思考问题全面，系统功能完善。404报告质量问题论述思路清晰，结构严谨，文理通顺，撰写规范，图表完备止确。305回答问题在进行课程设计程序系统检查时，能正确回答指导教师所提出的问题。106创新（加分项）工作中有创

2、新意识，对前人工作有改进或有应用价值。在进行系统检查时能对创新性进行说明，并在报告中有相应的论述。+5总分评语：指导教师:年月FI东北石油大学课程设计任务书课程硬件课程设计题目数字电压表设计专业卫主要内容、基本要求等一、主要内容：利用EL教学实验箱、微机和QuartusII软件系统，使用VI1DL语言输入方法设计数字钟。可以利用层次设计方法和VHDL语言，完成硕件设计设计和仿真。最后在EL教学实验箱中实现。二、基木要求：1、A/D转换接口电路的设计，负责对ADC0809的控制。2、编码转换电路设计，负责把从ADC0809数据总线中读出的电压转换成BCD码。3、输出七段显示电路的设计，

3、负责将BCD码用7段显示器显示出来。三、扩展要求1.当测量结束后，蜂鸣器鸣响10声。按照规范写出论文，要求字数在4000字以上，并进行答辩。论文内容包括概述（学习、调研、分析、设计的内容摘要）、EDA技术的现状和发展趋势、对EL教学实验箱和QuartusII软件的掌握程度、数字钟的设计过程（包括原理图或程序设计、编译、仿真分析、硬件测试的全过程），论文中含有原理图、程序、仿真波形图及其分析报告。完成期限2周指导教师专业负责人目录第1章概述11.1引言11.2EDA简介21.3VHDL简介31.4QuartusII简介4第2章数字电压表的系统分析52.1设计日的52.2功能说明52.3

4、实验原理52.4系统硬件5第3章数字电压表设计63.1总体框图63.2状态机63.2.1采样状态机结构框图63.2.2VHDL代码73.3转换BCD码93.3.1模拟输入电压与输出电压的对应关系93.3.2VHDL代码103.4七段显示电路123.4.1VHDL代码123.5顶程设计143.5.1VHDL代码15第4章数字电压表的测试与运行174.1数字电压表的编译与仿真174.1.1数字电压表的编译174.1.2数字电压表的逻辑电路图174.1.3数字电压表的功能仿真图181.2数字电压表的适配与测试192.2.1引脚适配194.2.2试验箱结果20结论21参考文献22第1章概述1

5、-1引言数字电压表（DigitalVoltmeter）简称DVM,是诸多数字化仪表的核心与基础。以数字电压表为核心扩展成的各种数字化仪表，几乎覆盖了电子电工测量、工业测量、自动化系统等各个领域。它是釆用数字化测量技术，把连续的模拟量（直流输入电压）转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表，它是诸多数字化仪表的核心与基础。电压表的数字化是将连续的模拟量如直流电压转换成不连续的离散的数字形式并加以显示，这有别于传统的以指针加刻度盘进行读数的方法，避免了读数的视差和视觉疲劳。目前数字电压表的内部核心部件是A/D转换器，转换器的精度很大程度上影响着数字电压表的准确度。随着计算机与微电子技

6、术的发展，电子设计自动化EDA领域已成为电子技术发展的主休，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。推动该潮流发展的引擎，就是口趋进步和完善的FPGA（FieldProgrammableGateArray,现场可编程门阵列）设计技术。而电子设计自动化，是将计算机软件、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、电路合成、电路仿真等三大电路设计工作。该数字电压表的电路设计,正是用VHDL语言完成的。此次设计主要应用美国Altera公司自行设计的一种CAE（ComputerAidedEn

7、gineering,计算机辅助工程）软件工具，即QuartusII软件。数字电压表出现在50年代初，60年代末发展起來的电压测量仪表，它采用的是数字化测量技术，把连续的模拟量，也就是连续的电压值转变为不连续的数字量，加以数字处理然后再通过显示器件显示。这种电子测量的仪表之所以出现，一方面是由于电子计算机的应用逐渐推广到系统的自动控制实验研究的领域，提出了将各种被观察量或被控制量转换成数码的要求，即为了实时控制及数据处理的需耍；另一方面，也是电子计算机的发展