基于FPGA的数字电压表的设计开题报告
2020-02-18 18:35:06
1. 研究目的与意义(文献综述)
数字电压表是大学实验课程中必须要使用的仪表,但是传统的数字电压表功能单一且精度低、体积大,读数是也存在视差,在使用过程中存在诸多的不便之处而应用eda[1](电子设汁自动化)技术及fpga[2](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。本设计的目的在于通过对数字电压表的设计让我们能够对eda(电子设计自动化)以及fpga(现场可编程门阵列)有更加深刻的认识,以及对vhdl编程语言有更加深入的理解和更加灵活的运用。
科学技术的发展为测量仪器[3]、仪表提供了新原理和新技术以及新型的元、器体,同时又对测量仪表提出了更新、更高的要求。数字电压表(简写为 dvm)就是在精密电测量技术、计算技术、自动化技术和电子技术的基础上产生和发展起来的。
2. 研究的基本内容与方案
1 基本内容及目标
本次设计要求实现一款基于fpga的数字电压表的设计,系统要求在quartus ii下以vhdl实现,将采集的电压信号送fpga处理,并将数据处理输出送数码显示。本次所设计的电压表的测量范围是0~5v,精度为0.01v。设计的大致步骤如下所示:
(1)设计电路基本框架以及电路图;
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解本课题研究所需的理论知识,初步确定设计方案,撰写开题报告。
第4-7周:学习基于fpga的数字电压表的设计的基本原理及设计方法。。
第8-13周:完成基于fpga的数字电压表的设计。
4. 参考文献(12篇以上)
[1]李亚峻, 徐世超, 黄建民, et al. 数字电压表的VHDL程序设计与硬件实现[J]. 天津科技大学学报, 2014(1):65-68.
[2]贾金明. 基于FPGA数字电压表的设计及实现[J]. 电脑知识与技术, 2017(17):256-258.
[3]李奎霖. 基于FPGA的数字电压表设计[J]. 仪表技术, 2010(10):57-59.
[4]边晶莹, 李晓峰, 李平周. 基于FPGA的新型数字电压表设计[J]. 现代电子技术, 2010, 33(6):185-188.
[5]赵波,杨迎春.基于A/D转换器件ADC0809的数字电压表设计[J].内蒙古石油化工,2010(23):62-63.
[6]姜焱彬,丁宇,陆重兵,富爽.浅析基于FPGA的双量程数字电压表的设计[J].民营科技,2018(10):136.
[7]韩团军,赵峰. 基于FPGA的M4K块配置ROM字符数据存储VGA显示[J].陕西理工学院学报,2016(5) :32-35
[8] 张翔圣,兰卫东.基于FPGA的新型数字电压表设计应用[J].中国城市经济,2010(7):90-91.
[9]郑争兵,赵峰. 基于 FPGA 的 LED 显示屏控制系统的设计与实现[J].陕西理工学院学报,2015(4):57-58 .
[10] 崔葛瑾.基于FPGA的数字电路系统设计[M]. 西安电子科技大学出版社 , 2008.
[11]Arora, J. , Gagandeep , Rawat, S.S.S. , Srinivasan, K. , Puri, V..Design and Development of Digital Voltmeter Using Different Techniques[J].International Conference on Green Computing Communication amp; Electrical Engineering.IEEE, 2014,(43):1352-1354.
[12]MARTINEZ L.M., PONT M.. Digital voltmeter-based hysteresigraph[J]. IEEE Transactions on Magnetics,1993,29(6):3007-3009.
[13]Rick Bush.Digital Voltmeter/Phaser[J].Tamp;D World,2016,68(9):278-281.
[14]ALBERTO REGADIacute;O, SEBASTIAacute;N SAacute;NCHEZ-PRIETO, MANUEL PRIETO,et al. Implementation of a real-time adaptive digital shaping for nuclear spectroscopy[J]. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A. Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment,2014,297-303.
[15]张申科. 数字电子技术基础[M]. 北京:电子工业出版社,2005.