摘 要

本文所要论述的设计的核心模块是FPGA模块，FPGA具有高度灵活性，还有丰富的IP资源，简化了储存模块的读写。本次设计的FM收音机模块采用的是芯片TEA5767，它具有高灵敏度，高稳定性，低噪音等特点。其内部集成了中频选频和解调网络，可以做到完全免调的效果。液晶显示模块采用的是型号为SMC1602A LCM的显示屏，功放模块采用的是LM386，功放芯片该芯片具有集成性，功耗低，可调增益等性能，耐压值相对较高，不易失真，使用稳定。调频是通过两个按钮来实现的，将上述所有模块制作完成之后，将之前设计好的电路图刻制在PCB板子上，最后通过自制的PCB板来连接在一起实现了FM收音机功能。收音机接收信号的能力较强，接收到的广播音质也比较清晰。收音机能够实现手动调台，调节的范围是76—108MHZ。

关键词：FM收音机；FPGA；广播；LM386

Abstract

The core module of this design is FPGA module, FPGA has a high degree of flexibility, there are a wealth of IP resources, simplifying the storage module to read and write. This design FM radio module uses the chip TEA5767, it has high sensitivity, high stability, low noise and so on. Its internal integration of the frequency selection and demodulation network, you can do completely free effect. LCD module is used for SMC1602A LCM display, power amplifier module is used LM386, amplifier chip The chip with integrated, low power consumption, adjustable gain and other performance, the pressure value is relatively high, easy to use, the use of stable. FM is achieved through the two buttons, all of the above-mentioned module is completed, the previously designed circuit diagram engraved on the PCB board, and finally through the self-made PCB board to achieve together with the FM radio function. The radio to receive the signal is strong, the received broadcast sound quality is relatively clear. The radio can be manually tuned, the adjustment range is 76-108MHZ.

Key Words：FM radio;FPGA;LM386;broadcast

目录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1目的和意义 1

1.2 研究概况及发展趋势综述 1

1.3本课题的主要研究内容 2

第2章 以FPGA为基础的相关技术理论 3

2.1 FPGA的描述 3

2.2 FPGA的开发原理 5

2.3 设计FPGA系统的流程 6

2.4 Verilog HDL语言介绍 10

2.5 QUARTUS Ⅱ 软件简介 10

2.5.1QUARTUS Ⅱ 软件概况 10

2.5.2 QUARTUS Ⅱ 软件功能介绍 10

2.5.3 QUARTUS Ⅱ 软件设计流程 11

2.6 本章小结 11

第3章 基于FPGA的FM收音机硬件设计 12

3.1FPGA核心模块的设计 12

3.2 FM收音机的整体设计连接 13

3.3 PCB板的设计 15

3.4 收音机模块的设计 16

3.5 液晶显示屏模块的设计 17

3.6功放芯片模块的设计 17

3.7调频收音机工作原理 19

3.8 本章小结 20

第4章 基于FPGA的FM收音机软件设计 21

4.1调频收音机工作原理介绍 21

4.2 FM收音机模块的设计 22

4.3液晶显示屏模块的设计 23

4.4本章小结 25

第5章 FM收音机功能测试 26

5.1测试方案 26

5.2测试内容 26

5.3测试结果展示 26

5.4测试的结果分析 32

5.5本章小结 32

第6章 总结与展望 33

6.1总结 33

6.2展望 33

参考文献 34

附录：主要程序 35

致 谢 41

第1章 绪论

1.1目的和意义

目前，越来越多的媒体类型的竞争越来越激烈，这是一个不争的事实，但是所有媒体都有自己的优势，有的不能被替代。如电视机，音像一体，信息量多，但电视制作过程非常复杂，及时性相对较差; 网络不仅具有视频，音频，还具有快速的广播，交互和大量信息等功能，而且还重复接收，阅读页面也可以重新浏览，打破广播和电视传输的限制，但是 网络通信要求更加复杂，对观众的要求越高，不要使用电脑的人无法接收到无线电观众和电视观众的信息。

收音机最大的优点在于快捷和方便接收。而且收音机的制作是所有媒体中最为简单的，同样是在新闻现场，收音机记者仅仅拨通手机马上就可以在最短的时间把现场的所有信息通过广播发送出去，这是电视机和网络所不能的；电视机虽然可以看到现场直播，但是电视直播需要更复杂的设备；网络直播甚至比电视直播还要困难；在传播快速这一点上，收音机具有很大的优势。

传统的调频接收机因为有电路体积很大、调谐也不方便、稳定性不良等弊端。所以我设计一种基于FPGA的FM收音机。FM收音机就是用FM调频载波的方式传输无线电信号的收音机。由于采用较短的波长，因此传输信号要比采用AM波长传播信号的收音机要好。

1.2 研究概况及发展趋势综述

1844年，人们发明了电报，可以实现远程通讯，但仍需依靠电线连接。无线电发明的历史，正是科学家们经过多年的不懈的研究和发明的结果。1895年，俄罗斯物理学家波波夫（Popov）声称，距离600码的两码远方，成功实现了收发信机。之后，只有21岁的马克尼，他是意大利房东的富豪后裔，他在父亲遗留下的庄园里綿，使用无线电波成功地进行了发射。在1897年，啵啵夫用他自己做的无线电设备，在巡洋舰上成功地与陆地上进行了通讯。在1901年，马克尼发射的无线电波首次横越大西洋。

1923年1月23日，美国人在上海创办了一家中国的无线电公司，开始播放广播节目出售收音机。在1953年，我国自主研制出了第一台全国产化的收音机，红星牌收音机，并投放到市场。1956年，我国成功的研制出了第一只锗合金的晶体管。1958年，中国第一台国内半导体无线电发展成功。收音机市场发展在1980年左右进入了黄金时期。从1985年到1989年，电视和收音机的迅速发展，晶体管广播销售逐年下降，管道广播也在逐渐消除。收音机款式也逐渐由大变小