基于FPGA的分布式传感多路脉冲信号发生卡设计开题报告
2020-02-18 16:59:21
1. 研究目的与意义(文献综述)
随着科学技术的日新月异的发展,各种各样的电子产品也正在逐步向着高精尖技术发展。电子技术广泛的应用于工业、农业、交通运输、航天航空、国防建设等国民经济的诸多领域中,数字电子技术已经广泛渗透到了人们生活的各个层面,脉冲信号发生器是一种常用的信号源,广泛应用于电子电路、自动控制和科学试验等领域。脉冲信号发生器作为一种重要的实验仪器被广泛地应用在生产和科研中。根据其输出信号频率的高低可以分成高频脉冲信号发生器和低频脉冲信号发生器。脉冲信号发生器的原理很简单,但是要得到相对高的精度,采用传统的元器件构成的电路是非常庞大和复杂的。
信号发生器是最早出现的测量仪器之一,在20世纪20年代的时候便有最早的信号发生器产生了。随着电子通信技术的逐步发展,40年代已经出现了标准信号发生器,这也使得信号发生器从定性分析发展成为定量分析,完成了本质的提升。与此同时,还出现了脉冲信号发生器,主要用于对脉冲电路的测试分析,以及作为脉冲调制器实现外触发输入。但由于早期的信号发生器机械结构复杂、消耗功率较大、电路难以调试,经常出现波形不稳定、易受干扰、寿命短以及不能长时间使用等问题,因此发展情况并不理想。
自60年代以来,随着单片机(mcu)技术的崛起,也使得信号发生器得到进一步发展。这个时期,电子工程师利用mcu和相应外围硬件电路,组成了函数发生器。函数发生器可利用算法及反馈,让系统自动调整输出信号频率的偏差,从而提高波形的精度和稳定性。除此之外,还出现了集成函数发生器芯片,只需要外接少量的元件,即可产生正弦波、方波、三角波等几种简单的函数信号波形,但无论是利用mcu技术或是专门]的集成芯片,当时的函数发生器均不能输出很高频率的波形。这个时期的信号发生器主要以模拟电子技术为主,由分立元件搭建或集成的模拟电路构成。由于模拟电路本身可能会产生偏置,并且还可能产生振荡,使输出波形的稳定性变差。而且由于模拟电路还存在着尺寸大、调试难、功耗大、成本高等缺点,并且当所需的输出信号比较复杂时,电路结构就会相应的非常复杂。
2. 研究的基本内容与方案
基本内容:
1、深入学习fpga的编程思想,熟练使用verilog及常用的fpga编程软件。
2、根据数字电路原理,利用verilog编写多路脉冲信号发生卡的程序,并做原理性验证仿真
3. 研究计划与安排
2019.02.25至2019.03.08查阅相关资料,完成开题报告工作
2019.03.09至2019.04.07按照任务书的要求,完成分布式传感多路脉冲信号发生卡的设计、编码与测试工作
2019.04.08至2019.05.10完成论文初稿的撰写
4. 参考文献(12篇以上)
[1]stephen brown,zvonkovranesic.fundamentals of digital logic with vetilog design[m].beijing,china machinepress,2007.
[2]sonda chtourou.improvement of cluster-based mesh fpga architecture using novel hierarchicalinterconnect topology and long routing wires [j]. microprocessors andmicrosystems,2016(10):16-26.
[3]祁晓磊,蔡学良,孙德玮,用verilog hdl进行fpga设计的原则与方法[j].电子测试.2008(03):67-71.