基于FPGA的声场测试仪的设计论文.doc

《基于FPGA的声场测试仪的设计论文.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、基于FPGA的声场测试仪设计摘要自FPGA诞生以来，伴随着硬件描述语言的发展及器件性能的提升，FPGA运用越来越广泛，在某些领域已经取代了单片机、DSP等嵌入式设备并运用到了各种产品中。本系统以SOPC技术为核心，辅以必要的数模转换电路，以及相关的外围模拟电路，构成了一个基于SOPC技术的声场测定系统。其主要功能模块有信号处理模块、信号采集模块、VGA控制模块、锁相环模块、数据读取模块、数据转换模块。整个系统使用QuartusII和SOPCBuilder软件进行设计，包括NiosII处理器、Flash接口、SDRAM接口等

2、。采用C语言编程实现数据在片外存储器之间的传输、VGA的显示以及信号采集。设计最终下载到Altera公司的CycloneII系列FPGA中，设计灵活，调试方便。关键词：声场测试FPGANiosIISOPCVGA接口位图文件结构DesignofthesoundfielddetectorbasedonFPGAAbstractFPGA,shortforField-ProgrammableGateArray,accompanywiththedevelopmentofhardwaredescriptionlanguage,hasbe

3、enappliedsignificantlybroadly.Ithastakentheplaceofsinglechip、DSPinsomeaspectsandhasbeenappliedtovariouskindsofproducts.ThecenterpartofthesystemistechnologyofSOPC.WithnecessaryD/Acircuitandanalogcircuit.ItconstructedasoundfielddetectorbasedonSOPC.Itsmainfunctionblo

4、cksareVGAcontrolblock,PLLblock,signalpickupblock,signalprocessingblock,datareadingblockanddatatransmission.ThewholesystemisdesignedinQuartusIIandSOPCBuilder,whichcontainsNiosIIprocessor,AvalonTristateBridge,FlashinterfaceandSDRAMinterfaceetc.ThesystemusesClanguage

5、tocompileprogramrealizingdatatransmissionbetweenFlashandSDRAM,VGAdisplayandsignalpickup.ThedesignisdownloadedintoFPGAdevicewhichbelongstotheCycloneIIfamilyofAltera.Thedesignisveryagile,andeasytodebug.KeyWords:SoundFieldDetectorFPGANiosIISOPCVGAInterfaceBMPFile目录1、

6、绪论11.1选题的背景和意义11.2系统功能的实现方法21.3主要的问题32、技术背景及方案选择42.1核心器件解决方案：FPGA42.1.1发展历史42.1.2行业的发展方向52.1.3Altera的低成本FPGA52.1.4NiosII处理器62.1.5高效的企业级开发平台AlteraCompleteDesignSuite72.1.6VHDL语言介绍82.1.7C语言介绍102.1.8VHDL与C语言的区别112.1.9FPGA设计流程112.2显示接口及显示设备的选择：带有VGA接口的液晶显示器122.2.1显示接口

7、的发展与种类122.2.2数字接口与模拟接口的比较142.2.3选择结论：VGA接口152.3图像格式及图像处理技术152.3.1TIFF图像格式152.3.2PCX图像格式162.3.3GIF图像格式162.3.4BMP图像格式172.3.5图像处理213、设计实现273.1模拟部分电路设计273.1.1MIC放大模块设计273.1.2比较模块设计293.2VGA显示模块设计313.2.1VGA接口定义313.2.1VGA接口及外围电路设计333.2.3ADV7123应用343.2.4VGA显示接口原理353.2.5VG

8、A时序信号的产生383.3FPGA系统设计393.3.1锁相环模块413.3.2VGA控制模块443.4NiosⅡ软核设计533.4.1图像数据553.4.2主控制程序553.4.3声音处理554、总结574.1语音放大模块功能描述574.2显示功能模块描述574.3控制模块功能描述584.4经验总结5