毕业设计论文 基于mcu和fpga的数字式相位测量仪的设计.doc

毕业设计论文 基于MCU和FPGA的数字式相位测量仪的设计


 
摘  要

该设计采用单片机与FPGA相结合的电路实现方案，很好地发挥了FPGA运算速度快、资源丰富、编程方便的特点，并利用了单片机较强的运算、控制功能，使得整个系统模块化、硬件电路简单、使用操作方便。文章主要介绍设计方案的论证、系统硬件和软件的设计，给出了详细的系统硬件电路图和系统软件的设计过程。实践表明，该相位测量仪具有较好的性能。

关键词: 单片机； 设计方案； 相位测量仪

 
Abstract
 
    The combination of MCU and FPGA is adopted in the design.  The system exerts FPGA’、characteristics of high operating speed,
rich resource and convenient programming.  The powerful operation and control I'uncLions oI' MCU are adopted, Lhus Lhe system is modularized,
Lhe hardware is simple and Lhe operation is easy.  The demonstration oI' Lhe design strategy, design oI' hardware and software are mainly intro-
duced in Lhe paper. The detailed hardware circuits and main program oI'system software are given. The practice shows LhaL Lhe phase measuring
instrument is good in performance and it has been successfully used in Lhe contest oI' electronic design I'or national students.

Keywords:  MCU； Design strategy；   Phase measuring instrument

 
 
 
 
目    录

1绪论 1
1.1课题背景及研究意义 1
1.2 本系统的简单介绍 1
1.2.1系统设计基本要求 1

2总体设计方案论证 2
2. 1以MCU为核心的实现方案 2
2. 2以MCU与FPGA相结合的实现方案 4

3系统硬件设计 5
3.1 系统硬件电路总图 5
3. 2系统硬件电路原理说明 5
3.3.1输入电路部分 6
3.3.2 FPGA电路部分 6
3.3.3 MCU电路部分 6

4系统软件设计 7
4. 1软件设计要完成的任务 7
4.2 FPGA部分的软件设计 7
4.2.1 FPGA要完成的任务 7
4. 3 MCU部分的软件设计 8
4.3.1 MCU控制FPGA的电路框图 8
4.3.2 MCU控制FPGA的软件设计思路 8
4.3.3 MCU控制FPGA各程序流程图 8
4. 4 MCU控制显示模块的软件设计 11
4.4.1单片机控制显示 11
4.4.2单片机控制显示程序流程图 11
4.4.3键盘显示程序流程图 12

5程序 13
5.1 FPGA的VHDL源程序 13
5.2 单片机的汇编语言设计及源程序 17

结束语 28
致谢 29
参考文献 30