基于fpga的实用电子称.doc
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基于fpga的实用电子称,基于fpga的实用电子称页数 33字数 13696摘要：该设计以现场可编程门阵列fpga为核心控制部件,并基于超高速硬件描述语言vhdl在xilinx公司的spartanⅡe系列的xc2s100e芯片上编程实现；系统的硬件部分包括fpga最小系统板，数据采集、人机交互界面三大部分。最小系统部分主要是扩展了外部数据存储器...
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基于FPGA的实用电子称
页数 33 字数 13696
摘要：该设计以现场可编程门阵列FPGA为核心控制部件,并基于超高速硬件描述语言VHDL在Xilinx公司的SpartanⅡE系列的XC2S100E芯片上编程实现；系统的硬件部分包括FPGA最小系统板，数据采集、人机交互界面三大部分。最小系统部分主要是扩展了外部数据存储器，数据采集部分由压力传感器、信号的前级处理和A/D转换部分组成。人机界面部分为键盘输入 ，点阵式液晶显示，软件基于VHDL语言实现了本设计的全部控制功能，包括基本的称重功能，和发挥部分的显示购物清单的功能，并增加了时钟、过载提示欠量程提示、语音提示等创新功能。整机系统结构简单，使用方便。功能齐全，精度高，具有一定的开发价值。
关键词：电子称,计价,压力传感器,FPGA,VHDL
Abstract: This is a design for applied electronic-balance which is based on FPGA(Field Programmable Gate Array). The design will be achieved in the Spartan-II E-XC2S100E chip of Xilinx corporation by programming with the VHDL(Very High-speed Description Language) The hardware of the system includes the minimum system of FPGA, the data collector, the interface of person and machine . The minimum system’s function mainly is to expand the storage,The data collector is composed of pressure sensor and A/ D convertor,The interface of persom and machine includes keyboard and LCD display.The software will achieve all control functions of this design according to the language of VHDL.This functions is including to weigh the function basically, and the function of the shopping detailed list. Besides, we adding several expanding functions such as displaying clock and prompting when the matter is overload .The structure of the whole machine is simple, the usage is convenience., the accuracy is high, It is worth of empoldering to this applied electronic-balance.
Keyword:The electronic balance, Pressure sensor, FPGA, VHDL
目录
第一章 系统方案的设计 4
1.1电子称的设计要求 4
1.1.1基本要求 4
1.1.2 发挥部分 4
1.1.3创新部分 4
1.2 设计的基本思路 4
1.3 系统方案比较和论证 4
1.1.3控制器 4
1.3.2前级放大器 5
1.3.3 A/D转换器 6
1.3.4显示输出电路 6
1.4 系统组成 7
第二章 单元电路设计 7
2.1 称重传感器 7
2.2 前端信号处理 8
2.3 A/D转换电路 9
2.4主控制控制电路 10
2.5人机交互界面 11
2.5.1键盘接口电路 11
2.5.2 LCD显示接口电路 12
2.5.3 LED数码管显示电路 12
2.6 日历时钟电路 13
2.7 电源电路 14
2.8 其它扩展电路 14
2.8.1 通讯接口电路 14
2.8.2 语音电路 15
2.8.3 报警电路 16
第三章 系统软件的设计 16
3.1开发软件及编程语言简介 16
3.2系统软件的设计 16
3.1.1软件率程序流程 16
3.1.2 VHDL模块设计 17
3.2.3程序设计顶层映射原理 19
3.3 程序清单及仿真 19
第四章 系统测试 21
4.1测试仪器清单 21
4.2测试方法 21
4.3测试结果和误差分析 21
4.3.1测试结果 21
4.3.2误差计算及分析 22
第五章 设计总结 22
参考文献 22
附录１ 主要元器件清单 23
附录2 印制板图 23
附录3 程序清单 24
参考文献
1. 潘松，黄继业．EDA技术实用教程．北京：科学出版社，2002年10月第一版
2. 肖景和．数字集成电路应用精粹．北京：人民邮电出版社，2002年6月第1版
3. 陈永甫．电子电路智能化设计实例与应用．北京：电子工业出版社，2002年8月第1版
4. 李辉．ISP系统设计技术入门与应用．北京：电子工业出版社，2002年2月第1版
5. 曾凡泰，陈美金著．VHDL程序设计．北京:清华大大学学出版社，2001年1月第2版
页数 33 字数 13696
摘要：该设计以现场可编程门阵列FPGA为核心控制部件,并基于超高速硬件描述语言VHDL在Xilinx公司的SpartanⅡE系列的XC2S100E芯片上编程实现；系统的硬件部分包括FPGA最小系统板，数据采集、人机交互界面三大部分。最小系统部分主要是扩展了外部数据存储器，数据采集部分由压力传感器、信号的前级处理和A/D转换部分组成。人机界面部分为键盘输入 ，点阵式液晶显示，软件基于VHDL语言实现了本设计的全部控制功能，包括基本的称重功能，和发挥部分的显示购物清单的功能，并增加了时钟、过载提示欠量程提示、语音提示等创新功能。整机系统结构简单，使用方便。功能齐全，精度高，具有一定的开发价值。
关键词：电子称,计价,压力传感器,FPGA,VHDL
Abstract: This is a design for applied electronic-balance which is based on FPGA(Field Programmable Gate Array). The design will be achieved in the Spartan-II E-XC2S100E chip of Xilinx corporation by programming with the VHDL(Very High-speed Description Language) The hardware of the system includes the minimum system of FPGA, the data collector, the interface of person and machine . The minimum system’s function mainly is to expand the storage,The data collector is composed of pressure sensor and A/ D convertor,The interface of persom and machine includes keyboard and LCD display.The software will achieve all control functions of this design according to the language of VHDL.This functions is including to weigh the function basically, and the function of the shopping detailed list. Besides, we adding several expanding functions such as displaying clock and prompting when the matter is overload .The structure of the whole machine is simple, the usage is convenience., the accuracy is high, It is worth of empoldering to this applied electronic-balance.
Keyword:The electronic balance, Pressure sensor, FPGA, VHDL
目录
第一章 系统方案的设计 4
1.1电子称的设计要求 4
1.1.1基本要求 4
1.1.2 发挥部分 4
1.1.3创新部分 4
1.2 设计的基本思路 4
1.3 系统方案比较和论证 4
1.1.3控制器 4
1.3.2前级放大器 5
1.3.3 A/D转换器 6
1.3.4显示输出电路 6
1.4 系统组成 7
第二章 单元电路设计 7
2.1 称重传感器 7
2.2 前端信号处理 8
2.3 A/D转换电路 9
2.4主控制控制电路 10
2.5人机交互界面 11
2.5.1键盘接口电路 11
2.5.2 LCD显示接口电路 12
2.5.3 LED数码管显示电路 12
2.6 日历时钟电路 13
2.7 电源电路 14
2.8 其它扩展电路 14
2.8.1 通讯接口电路 14
2.8.2 语音电路 15
2.8.3 报警电路 16
第三章 系统软件的设计 16
3.1开发软件及编程语言简介 16
3.2系统软件的设计 16
3.1.1软件率程序流程 16
3.1.2 VHDL模块设计 17
3.2.3程序设计顶层映射原理 19
3.3 程序清单及仿真 19
第四章 系统测试 21
4.1测试仪器清单 21
4.2测试方法 21
4.3测试结果和误差分析 21
4.3.1测试结果 21
4.3.2误差计算及分析 22
第五章 设计总结 22
参考文献 22
附录１ 主要元器件清单 23
附录2 印制板图 23
附录3 程序清单 24
参考文献
1. 潘松，黄继业．EDA技术实用教程．北京：科学出版社，2002年10月第一版
2. 肖景和．数字集成电路应用精粹．北京：人民邮电出版社，2002年6月第1版
3. 陈永甫．电子电路智能化设计实例与应用．北京：电子工业出版社，2002年8月第1版
4. 李辉．ISP系统设计技术入门与应用．北京：电子工业出版社，2002年2月第1版
5. 曾凡泰，陈美金著．VHDL程序设计．北京:清华大大学学出版社，2001年1月第2版
