位同步的FPGA实现论文完整打印版

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基于 FPGA 的通用位同步器设计

基于 FPGA 的通用位同步器设计聂伟;林竹【摘要】A universal bit synchronizer based on the Gardner algorithm is designed in this paper. The improved Gardner algorithm structure is adopted in the synchronizer to meet the requirements of the universal demodulator based on the software radio,which means that the bit synchronization could be achieved when the rate of baseband signals is changed in a wide range. In this paper,the principle of the traditional Gardner algorithm is introduced. The improved design and FPGA⁃based implementation methods are given. In particular,the interpolation filter coefficients can be computed in real time by Farrow structure,and GA⁃TED algorithm which is independent of the carrier phase error was used in timing error detection,while parameters of the loop filter and internal controller can be set up by the external controller. At last,the simulation and test results show that the method is correct.% 设计了一种基于 FPGA 的通用位同步器。

位同步的FPGA实现

摘要同步是通信系统中很重要的一个过程，它可以使通信系统更稳定、更可靠、更准确，它是数字通信系统有顺序进行的技术支撑。

同步分为位同步、帧同步和载波同步，我们对数字通信信号的同步除了载波同步和帧同步之外，还要进行位同步。

位同步也就是保证接收端准确有效抽样判决数字基带信号序列的基础，一般位同步信号从解调后的基带信号中提取出来，同时也可以从已调频带信号当中直接提取位同步信号，一般可以进行一元中央位置采样的决定，最好是在接收元素结束时间采样的决定。

位同步有插入导频法（一种外同步法）和直接法（一种自同步法），本文运用了数字锁相法提取位同步电路的方案，以大规模可编程逻辑器件FPGA为主控制器，以VHDL硬件描述语言为主要语言对其进行在线编程，在QuartusⅡ软件工具中进行仿真和调试，以达到功耗低、成本低、效率高的技术要求。

关键词：位同步；数字锁相电路；FPGA；VHDL；QuartusⅡABSTRACTSynchronization is a very important process in communication system, it can make the system more stable, more reliable, more accurate, it is the digital communication system has the technical support of the order. Synchronization is divided into bit synchronization, frame synchronization and carrier synchronization, we on the digital communication signal in addition to frame and carrier synchronization and bit synchronization. Bit synchronization is the basis to ensure the correct and effective decision receiver sampling digital baseband signal sequence,general synchronization signal is extracted from the baseband demodulated signals, but also can directly extract bit synchronization signal from the frequency band signal has, in general can be a central position sampling decisions, preferably in the receiving elements in the end time sampling decision. Bit synchronization is the pilot insertion method (a kind of external synchronization method) and direct method (a self synchronizing method), this paper uses digital PLL method of bit synchronization circuit extraction, with the large-scale programmable logic device FPGA as the main controller, using the VHDL hardware description language is the main language of the online programming, simulation and debugging in QuartusⅡsoftware tools, to meet the requirements of low power consumption, low cost, high efficiency technologyKeywords: Bit synchronization (symbol extraction process); digital phase locked loop circuit (bit synchronization circuit); FPGA; VHDL; QuartusⅡ目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)第2章同步技术 (3)2.1 同步技术 (3)2.2 同步的分类 (3)2.3 位同步 (3)2.3.1 位同步方法 (4)2.3.2 位同步系统性能指标 (5)第3章基于FPGA设计流程的介绍 (7)3.1 FPGA器件概述 (7)3.2 FPGA设计操作流程 (7)第4章微分型位同步的FPGA实现 (11)4.1 微分型位同步原理 (11)4.2 微分鉴相模块的VHDL实现 (12)4.3 双相时钟信号的VHDL实现 (16)4.4 单稳触发器的VHDL实现 (17)4.5 控制及分频模块的VHDL实现 (19)第5章系统仿真与结果分析 (21)5.1 顶层模块的VHDL实现 (21)5.2 系统的整体仿真与结果分析 (24)结论 (25)参考文献 (26)致谢 (27)第1章绪论在数字通信系统中，要准确的恢复信号，接收端和发送端就必须保持严格同步。

有关FPGA的毕业论文---精品模板

天津工业大学毕业设计（论文）基于FPGA的LCD显示控制系统的设计姓名：马震院(系）别: 信息与通信工程学院专业: 电子信息工程班级：电子061指导教师：周勇职称：讲师2010年 6 月13 日天津工业大学毕业设计(论文）任务书院长教研室主任指导教师毕业设计（论文）开题报告表天津工业大学毕业设计（论文）进度检查记录天津工业大学本科毕业设计（论文）评阅表摘要本课题主要任务是设计基于FPGA的LCD控制器，兼顾好程序的易用性，以方便之后模块的移植和应用。

本课题的设计采用了带ST7920驱动的12864-12的液晶模块，并使用Xilinx公司的spartanII系列的XC2STQ144来作为核心的控制器。

控制器部分采用VHDL语言编写，主体程序采用了状态机作为主要控制方式。

ST7920是一种内置128x64-12汉字图形点阵地液晶显示控制模块，用于显示汉字和模型。

最后实现使用FPGA在LCD上的任意位置显示任意的16*16像素的中文字符以及16＊8的英文字符，另外要能根据输入数据的变化同步变化LCD上显示的内容.同时要能将储存模块中的图片数据正常地显示在LCD上。

该课题的研究将有助于采用FPGA的系列产品的开发,特别是需要用到LCD 的产品的开发。

同时可以大大缩短FPGA的开发时间。

另外，由于模块的易用性，也将使得更多的采用FPGA的产品之上出现LCD，增加人机之间的交互性，为行业和我们的生活带来新的变化。

关键词：ST7920；12864—12 ；VHDL；FPGA ；LCDABSTRACTIn this project, the main object is to design a LCD controller based on FPGA，and at the same time emphasize on the convenience for the later application and migration. In this project, This topic is designed with a belt—driven 12864—12 ST7920 LCD module, and use the Xilinx's spartanII series XC2STQ144 as the core of the controller。

基于FPGA的基带信号的位同步信号提取(附程序)【毕业设计论文】

xxxx学院毕业设计论文题目：基于单片机和FPGA的位同步信号提取专业班级：电子信息工程学生姓名：学号：完成日期：指导教师：评阅教师：2006 年6月湖南工程学院应用技术学院毕业设计(论文)诚信承诺书本人慎重承诺和声明：所撰写的《基于单片机和FPGA的位同步信号提取》是在指导老师的指导下自主完成，文中所有引文或引用数据、图表均已注解说明来源，本人愿意为由此引起的后果承担责任。

设计(论文)的研究成果归属学校所有。

学生(签名)年月日湖南工程学院应用技术学院毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目：基于单片机和FPGA的位同步信号提取姓名专业电子信息工程班级 0281 学号 16指导老师刘正青职称实验师教研室主任刘望军一、基本任务及要求：本课题是设计一具有通用性的输入信号的位同步提取系统，系统可以实现10HZ~1MHZ的信号同步。

使用单片机进行实时控制现场可编程逻辑门阵列FPGA完成位同步信号提取，通过理论和实验研究，完成硬件电路和软件设计并试制样机，要求完成：1、单片机实时控制FPGA，完成实时频率跟踪测量和自动锁相；2、在FPGA 内部，设计完成以下部分：A、全数字锁相环DPLL，主要包含：数控振荡器、鉴相器、可控模分频器B、LED动态扫描电路、FPGA和单片机的数字接口，以完成两者之间的数字传递3、设计辅助电路：键盘、LED；二、进度安排及完成时间：（1）第二周至第四周：查阅资料、撰写文献综述和开题报告；（2）第五周至第六周：毕业实习；（3）第六周至第七周：项目设计的总体框架：各个模块以及各个模块之间的关系确定，各个模块的方案选择与各个模块的所用主要器件的确定；（4）第八周至第十三周：各个模块的主要器件熟悉及相关知识的熟悉；各个模块的具体任务实现：硬件电路、软件编程；（5）第十四周至第十五周：系统的总体仿真与调试（6）第十六周至第十七周：撰写设计说明书；（7）第十八周：毕业设计答辩；目录摘要........................................................................................................ 错误！未定义书签。

【开题报告】位同步技术的fpga实现开题报告

【关键字】开题报告位同步技术的fpga实现开题报告篇一：位同步的FPGA实现,论文完整打印版（XX届）本科毕业设计（论文）资料湖南工业大学教务处XX届（论文）第一部分资料毕业论文本科毕业设计（XX届）本科毕业设计（论文）XX年5月摘要同步是通信系统中很重要的一个过程，它可以使通信系统更稳定、更可靠、更准确，它是数字通信系统有顺序进行的技术支撑。

同步分为位同步、帧同步和载波同步，我们对数字通信信号的同步除了载波同步和帧同步之外，还要进行位同步。

关键词：位同步；数字锁相电路；FPGA；VHDL；QuartusⅡABSTRACTSynchronization is a very important process in communication system, it can make the system more stable, more reliable, more accurate, it is the digital communication system has the technical support of the order. Synchronization is divided into bit synchronization, frame synchronization and carrier synchronization, we on the digital communication signal in addition to frame and carrier synchronization and bit synchronization. Bit synchronization is the basis to ensure the correct and effective decision receiver sampling digital baseband signal sequence,general synchronization signal is extracted from the baseband demodulated signals, but also can directly extract bit synchronization signal from the frequency band signal has, in general can be a central position sampling decisions, preferably in the receiving elements in the end time sampling decision. Bit synchronization is the pilot insertion method (a kind of external synchronization method) and direct method (a self synchronizing method), this paper uses digital PLL method of bit synchronization circuit extraction, with the large-scale programmable logicdevice FPGA as the main controller, using the VHDL hardware description language is the main language of the online programming, simulation and debugging in QuartusⅡsoftware tools, to meet the requirements of low power consumption, low cost, high efficiency technology Keywords: Bit synchronization (symbol extraction process); digital phase locked loop circuit (bit synchronization circuit); FPGA; VHDL; QuartusⅡ篇二：FPGA位同步信号的提取开题报告本科毕业设计开题报告题目基于FPGA的基带信号的位同步电路的研究与实现学生姓名学号所在院(系)专业班级指导教师XX 年3 月18 日1234篇三：《基于FPGA的直接数字合成器设计》开题报告天津职业技术师范大学Tianjin University of Technology and Education毕业设计开题报告基于FPGA的直接数字合成器设计学院：电子工程学院班级：应电0711班学生姓名：牟玉龙指导教师：刘新月职称：讲师XX年11月22日开题报告填写要求1．开题报告作为毕业设计答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一，应在指导教师指导下，由学生在毕业设计工作前期完成，经指导教师签署意见、专家组及学院教学院长审查后生效；2．开题报告必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴；3．毕业设计开题报告应包括以下内容：（1）研究的目的；（2）主要研究内容；（3）课题的准备情况及进度计划；（4）参考文献。

一种抗衰落的位同步设计和FPGA实现

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一种基于FPGA的位同步信号的实现

一种基于FPGA的位同步信号的实现刘小群【摘要】Synchronization is a very important practical aspect in the communication system, it is also the technical sup port to guarantee the whole communication system working orderly and dependably. Except carrier wave synchronization, it also needs bit synchronization in digital communication system. The method of realizing bit synchronization mainly includes filtering idea and phase-locked, the principle of phase-locked bit synchronous is similar to the principle of carrier wave synchronization. This paper designed one kind of digital phase-locked bit synchronous extraction project, introduced the principle of bit synchronization, the paper described the project and modules based on FPGA, and compiled and simulated with Maxplus Ⅱ . The simulation has shown that the design is well in reliability, and can meet the request.%同步是通信系统中非常重要的一个实际问题,是保证整个通信系统进行有序而可靠工作的技术支撑.在数字通信系统中,除了载波同步外,还需要实现位同步.实现位同步的方法主要有滤波法和锁相法,位同步锁相法的基本原理和载波同步的原理基本类似.本文设计了一种数字锁相法位同步提取方案,分析了位同步提取原理,阐述了实现方案和模块设计的方法,在MaxplusⅡ下完成编译、综合、仿真、下载到FPGA芯片等功能.仿真及试验表明,设计稳定可靠,且能够满足要求.【期刊名称】《新技术新工艺》【年(卷),期】2011(000)005【总页数】3页(P28-30)【关键词】位同步;数字锁相;FPGA;MaxplusⅡ【作者】刘小群【作者单位】宝鸡文理学院,物理与信息技术系,陕西,宝鸡,721016【正文语种】中文【中图分类】TN911数字通信中,除了有载波同步的问题外,还有位同步的问题。

毕业设计(论文)-qpsk的fpga实现[管理资料]

QPSK的FPGA实现摘要数字调制解调技术在数字通信中占有非常重要的地位, 数字通信技术与FPGA 的结合是现代通信系统发展的一个必然趋势。

QPSK数字调制技术，具有频谱利用率高、频谱特性好、抗干扰性能强、传输速率快等突出特点，在移动通信、卫星通信中具有广泛应用价值，但是基于FPGA的全数字QPSK 调制解调仍在进一步研究发展中。

本文首先叙述了QPSK调制解调技术的工作原理和数字式调制与解调的特点。

其次对QPSK的调制和解调设计展开讨论。

设计包括QPSK的调制、解调两部分，基于对整个设计的要求进行分析及对QPSK实现FPGA进行功能的分解，以此划分成比较小的模块，自下而上设计系统；根据QPSK的原理分别画出QPSK调制、解调的实现框图。

设计中设定每个比特对应特定的载波，并以载波作为比较，实现最后的对应的输出结果。

最后基于VHDL 语言分别完成QPSK的调制与解调，完成系统的设计方案，在MAX+PLUSII 环境下对模块逻辑、时序进行仿真调试的仿真结果表明了该设计的正确性，并综合得出RTL的结构图。

关键词：QPSK,FPGA,调制,解调FPGA IMPLEMENTATION OF QPSKABSTRACTTechnology of digital modulation and demodulation plays an important role in digital communication system and the combination of digital communication technology and FPGA is certainly a digital modulation technique has features of high-spectrum utilization ratio，better spectrum specification, stronger anti-interference performance and faster baud rate and has been applied widely in mobile communication system and satellite communication system．But all-digital QPSK modulation and demodulation based on FPGA is still towards further research and development．At first, this paper describes the principle of QPSK modulation and demodulation technology as well as the characteristics of digital modulation and demodulation. In the following words we mainly provide the discussion combined with the research and design of the QPSK modulation and demodulation .This design has two parts, which are QPSK modulation and demodulation .The analysis on the whole design requirement and the decomposition of QPSK function in FPGA lay the basis for the smaller divided modules. Then we can start up the bottom-up design .Respectively, we draw QPSK modulation and demodulation diagram on the basis of the principle of QPSK. The design supposes each bit corresponds to a specific carrier .To achieve the final result of the corresponding output, we should take carrier as a comparison. In the end, we use VHDL to achieve the QPSK modulation and demodulation. After completing the whole system design, it goes on with simulation on module logic, timing in the MAX+PLUSII environment. The simulation results indicate that the design is correct and comprehensively deduce the RTL's chart.KEY WORDS：QPSK, FPGA, Modulation, Demodulation目录前言 (1)第1章绪论 (1)§设计的依据与意义 (2)§同类产品的概况 (2)第2章数字通信系统 (4)§通信系统的数字化 (4)§数字通信与模拟通信的性能比较 (5)§数字通信系统的基本组成部分 (5)§数字调制技术 (8)§数字调制的方法 (8)§PSK--又称相移键控法 (9)§FSK--又称频移键控法 (9)§ASK--又称幅移键控法 (10)§MASK--又称多进制数字调制法 (10)§QAM--又称正交幅度调制法 (10)§MSK--又称最小移频键控法 (11)§GMSK--又称高斯滤波最小移频键控法 (11)第3章FPGA与VHDL语言介绍 (12)§FPGA介绍 (12)§FPGA的发展历史 (12)§FPGA的基本特点 (13)§FPGA的优点 (14)§VHDL语言介绍 (14)§VHDL语言发展回顾 (14)§VHDL系统设计的特点 (15)§VHDL系统优势 (16)第4章四相移相键控（QPSK） (18)§QPSK概述 (18)§QPSK的特点 (18)§QPSK的原理 (18)§QPSK的调制和解调 (20)§调制 (20)§解调 (22)§QPSK应用 (23)第5章QPSK的FPGA实现 (23)§引言 (23)§QPSK调制电路FPGA实现及仿真： (23)§QPSK解调电路FPGA实现及仿真 (26)结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)附录 (33)前言QPSK是在无线通信中应用比较广泛的一种调制方式，它具有较高的频谱利用率、较强的抗干扰性。

基于FPGA的通用位同步器设计

基于FPGA的通用位同步器设计作者：聂伟林竹来源：《现代电子技术》2013年第15期摘要：设计了一种基于FPGA的通用位同步器。

该同步器采用改进后的Gardner算法结构，其中，内插滤波器采用系数实时计算的Farrow结构，定时误差检测采用独立于载波相位偏差的GA⁃TED算法，内部控制器和环路滤波器的参数可由外部控制器设置，因而可以适应较宽速率范围内的基带码元。

阐述传统Gardner算法的原理，给出改进后的设计和FPGA实现方法，最后对结果进行仿真和分析，证明该方法的正确性。

关键词： Gardner；位同步； FPGA； Farrow中图分类号： TN713⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2013）15⁃0045⁃05 Design of universal bit synchronizer based on FPGANIE Wei， LIN Zhu（Center of Computer System and Communication Laboratory， Beijing University of Chemical Technology， Beijing 100029， China）Abstract： A universal bit synchronizer based on the Gardner algorithm is designed in this paper. The improved Gardner algorithm structure is adopted in the synchronizer to meet the requirements of the universal demodulator based on the software radio， which means that the bit synchronization could be achieved when the rate of baseband signals is changed in a wide range. In this paper， the principle of the traditional Gardner algorithm is introduced. The improved design and FPGA⁃based implementation methods are given. In particular， the interpolation filter coefficients can be computed in real time by Farrow structure， and GA⁃TED algorithm which is independent of the carrier phase error was used in timing error detection， while parameters of the loop filter and internal controller can be set up by the external controller. At last， the simulation and test results show that the method is correct.Keywords： Gardner； bit synchronization； FPGA； Farrow0 引言数字通信中，位同步性能直接影响接收机的好坏，是通信技术研究的重点和热点问题。

FPGA论文模板

摘要摘要FPGA（Field－Programmable Gate Array），即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。

它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

目前以硬件描述语言（Verilog 或VHDL）所完成的电路设计，可以经过简单的综合与布局，快速的烧录至FPGA 上进行测试，是现代IC 设计验证的技术主流。

VGA接口是与显示器进行通信，通过FPGA器件控制RGB信号、行同步信号、场同步信号等，并参照有关标准，最后实现对VGA显示器的控制。

本文设计采用了Altera 公司的EDA软件Quartus II，并以Cyclone系列的EP1C6Q240C8为硬件平台进行系统设计。

关键字：FPGA,VGA接口，RGB信号，通信ABSTRACTABSTRACTFPGA（Field－Programmable Gate Array），It is based on the further development of the product of PAL、GAL、CPLD etc.. It is in the field of application-specific integrated circuit （ASIC）for a half customize the circuit, it solves the shortage, and custom circuit overcomes original programmable gate device limited number of faults. Now completed the above circuit design by the Hardware description language, can pass by the simple integrated and layout, rapid replication to test on FPGA, it is the mainstream of modern IC design verification.VGA display interface is and communication, through the FPGA device signal, and do the synchronization control RGB signal, a synchronous signal etc, and with reference to the relevant standards, and finally realize the control of VGA display.This paper was designed using the EDA software Altera company Quartus II, and with the EP1C6Q240C8 Cyclone series for the hardware platform for system design.Key Words: FPGA, VGA interface, RGB signal，communication目录第1章绪论 (1)1.1 VGA显示概述 (1)1.2 VGA显示的发展状况 (1)1.3 VGA显示接口 (2)1.4 VGA显示原理 (3)1.5 FPGA的简介 (3)第2章 FPGA开发板原理图分析 (6)2.1 FPGA电路 (7)2.2 存储电路 (9)2.2.1 Flash存储器 (9)2.2.2 SRSM存储器 (10)2.2.3 SDRAM存储器 (11)2.3 配置电路 (12)2.4 复位电路 (14)2.5 时钟电路 (15)2.6 FPGA I/O口分配电路 (16)2.7 扩展接口电路 (16)2.7.1 外扩I/O口PACK2 (17)2.7.2 外设PACK接口电路 (17)2.7.3 FPGA扩展接口电路 (18)2.8 电源电路 (20)2.8.1 系统电源电路 (20)2.8.2 FPGA电源电路 (21)第3章 VGA接口设计与实现 (24)3.1 设计方案 (24)3.2 VGA的调试与应用 (25)3.2.1 软件程序设计 (25)3.2.2 程序在Quartus-II下的编译与仿真 (29)3.3 显示结果 (30)第4章结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录 (34)第1章绪论第1章绪论1.1 VGA显示概述CRT显示器作为一种通用型显示设备，如今已广泛应用于我们的工作和生活中。

FPGA设计范文

FPGA设计范文FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，它允许工程师在硬件设计完成之后对其重新编程。

FPGA设计是指使用FPGA器件进行数字电路设计的过程。

FPGA设计相对于ASIC设计来说，具有更高的灵活性和可重构性。

在ASIC设计中，一旦芯片设计完成并制造出来，就无法进行修改。

而在FPGA设计中，工程师可以通过重新编程FPGA来修改电路功能，从而实现快速的原型设计和迭代开发。

FPGA设计的基本步骤包括需求分析、电路设计、验证和实现。

首先，工程师需要对设计的需求进行分析，明确所需的功能和性能。

然后，根据需求进行电路设计，包括选择适当的逻辑元件、设计电路结构和连接方式等。

设计完成后，需要对电路进行验证，确保其功能和性能的正确性。

最后，将设计转化为FPGA的配置文件，并将其加载到FPGA芯片中进行实现。

在FPGA设计中，工程师通常使用硬件描述语言（HDL）进行电路设计。

常用的HDL语言包括VHDL和Verilog。

HDL语言可以描述电路的结构和行为，方便工程师进行设计和验证。

FPGA设计可以应用于各种领域，包括通信、图像处理、嵌入式系统等。

在通信领域，FPGA可以用于协议处理、信号调制解调、信号编解码等。

在图像处理领域，FPGA可以用于图像滤波、边缘检测、图像压缩等。

在嵌入式系统领域，FPGA可以用于实现各种外设接口、处理器核等。

FPGA设计的优点包括灵活性、可重构性和高性能。

由于FPGA设计可以在硬件制造之前进行修改，可以快速实现原型设计和迭代开发。

同时，FPGA器件具有并行处理能力和可定制的硬件逻辑，可以实现高性能的计算和处理。

然而，FPGA设计也存在一些挑战。

首先，FPGA设计需要掌握复杂的硬件描述语言和设计方法。

其次，FPGA设计的成本相对较高，包括FPGA器件的价格和设计工具的许可费用。

此外，FPGA设计的性能受限于器件的资源和时钟频率。

(完整版)基于FPGA的数字电子钟系统设计毕业论文

基于FPGA的数字电子钟系统设计摘要随着电子技术的飞速发展，现代电子产品渗透到了社会的各个领域，并有力地推动着社会生产力的发展和社会信息化程度的提高。

在现代电子技术中，可编程器无疑是扮演着重要角色。

现场可编程门阵列(FPGA)是近年来迅速发展起来的新型可编程器，其灵活的可编程逻辑可以方便的实现高速数字信号处理。

它突破了并行处理、流水级数的限制，具有反复的可编程能力，从而有效的地利用了片上资源，加上高效的硬件描述语言(VHDL)，从而为数字系统设计提供了极大的方便。

本文较系统地介绍了FPGA的基本结构、基本原理、功能特点及其应用；阐述了数字系统设计的基本思想及设计流程，同时，也概述了FPGA在数字系统设计中的作用，基于FPGA的数字系统设计方法和流程；简要介绍了VHDL语言的发展历程，VHDL语言的功能特点等。

本文的主要内容是根据上述原理和方法设计一个电子钟系统，目的在于通过该系统的功能，体现出FPGA在数据处理中的应用。

该电子钟系统功能齐全，设计思路清晰。

系统程序基于VHDL语言，采用模块化设计方法。

系统设计包含8个子程序模块：分频组件、六十进制计数器组件、二十四进制计数器组件、闹钟设定组件、校时组件、i60BCD组件、i24BCD组件、以及二进制转换成七段码组件。

每个子程序均经过EDA 工具仿真，并附有仿真图，最后将各模块组装为一个整体——电子钟。

-关键词电子设计自动化；现场可编程门阵列；硬件描述语言；电子钟-Digital Electronic Clock DesignBased on Technology of FPGAAbstractWith the rapid development of electronic technology, modern electronic products , also increased. In modern electronic technology, the programmable logic devices play a key role.Field programmable gate arrays (FPGA), a new type of programmable device, is developing rapidly recent years.It introduced the concept of flexible programmable logic, which can realize -chip resources, coupled with efficient language VHDL, so as to design digital systems conveniently. This article introduces a system of the basic structure of the FPGA, the basic principle of features and applications; expounded on the basic design of digital systems thinking and design process, at the same time, also outlined the FPGA in the design of digital systems, FPGA-based digital system design methods and processes; gave a briefing on the development of VHDL language, VHDL language and other features.The main work is based on the principles and methods, design an electronic clock system to the adoption of the system, embodied in the FPGA data processing of applications. The electronic clock system is fully functional, designed clear ideas. Based on VHDL system procedures, The system is modular in design methods. It includes 8 sub-system design process modules：frequency division system, 60 M counter system,24 M-counter system,Alarm clock settings system, timing system, i60BCD system, i24BCD system, and convert binary into Seven-Segment code system. each subroutine simulated by EDA tools, with a simulation map. The modules will be the final assembly as a whole - the electronic clock.Key words EDA;FPGA; VHDL; Electronic clock-目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1课题背景和意义 (1)1.2可编程器件的发展历程 (1)1.2.1早期的可编程器件——PLD (2)1.2.2高级可编程器件FPGACPLD (3)1.3国内外研究现状 (4)1.4本文主要内容 (5)第2章FPGA基本结构及数字系统设计原理 (6)2.1 FPGA的基本结构及工作原理 (6)2.1.1基于查找表结构的FPGA (8)2.1.2查找表结构的FPGA逻辑实现原理 (8)2.1.3 FPGA的工作原理 (9)2.2数字系统设计概述 (9)2.2.1数字系统的组成 (10)2.2.2数字系统设计方法 (10)2.2.3数字系统设计的一般过程 (11)2.3本章小结 (12)-第3章数字电子钟功能模块设计 (13)3.1数字系统设计中的FPGA (13)3.1.1 FPGA在数字系统设计中的作用 (13)3.1.2基于FPGA的应用系统设计 (13)3.2数字系统设计的重要工具——VHDL (16)3.2.1 VHDL语言的特点 (16)3.2.2基于VHDL的系统设计流程 (17)3.3电子钟主要功能模块设计 (18)3.3.1分频模块 (18)3.3.2六十进制计数器模块 (19)3.3.3二十四进制计数器模块 (20)3.3.4校时模块 (22)3.3.5 BCD七段显示译码器 (23)3.4本章小结 (23)第4章电子钟模拟仿真及其分析 (24)4.1系统设计的总体思路 (24)4.2各功能模块仿真分析 (25)4.2.1 分频组件 (25)4.2.2 六十进制计数器组件 (25)4.2.3 二十四进制计数器组件 (26)4.2.4 闹钟设定组件 (26)4.2.5 校时组件 (27)4.2.6 i60BCD组件 (28)4.2.7 i24BCD组件 (29)4.2.8 二进制转换成七段码组件 (30)4.3数字电子钟功能仿真图 (30)4.4采用FPGA设计优势分析 (33)4.5本章小结 (34)结论 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录A (38)附录B (43)附录C (47)附录D (48)第1章绪论1.1课题背景和意义20世纪70年代，随着中小规模集成电路的开发应用，传统的手工制图设计印刷电路板和集成电路的方法已无法满足设计的精度和效率的要求。

基于FPGA同步电路的实现

取是更为重要的一个环节。介绍了一种基于ＦＧＰＡ同步电路的实现而提出一种数字锁相环的位同步提取电路的方案，并已成功地用ＦＧＰＡ器件实现了此方案。此时钟提取电路可以快速、准确地对串行输入信码进行位同步时钟的提取．即使输入码流中有毛刺现象，该设计也有很好的时钟调整恢复功能，能极大地减小误码率。
为所有的触发器的时钟端都接在同一个主时钟上。相比异步设计来说，同步设计有许多的优点，同步是通信系统中一个重要的问题。在数字通信中，
性，以及提高硬件开发的速度和降低系统的成本。
ｅＦＧｗＰＡ的同有优点使其得到越来越广泛的应用。对于ＦＧＰＡ设计，同步设计将优于异步设计。
ｒｄｃｈｕｒｎｉｅｒｒａｅ（Ｅ）．ｅｕｅｔｅｂｒａｄｂｔｒｔＢＲｏｒ
ＫｅｒｓＦＧＡ；ｉｓｎｈｏｉａｉｎＰＬｙｗｏｄ：Ｐｂｔｙｃｒｎｚｔ；Ｌｏ
１引言
近年来，随着超大规模集成电路的发展，Ｆ — ＰＧ／ＰＤ等可编程逻辑器件的资源也有了极大的发ＡＣＬ展，ＦＧＰＡ在开发阶段具有安全、方便、可随时修改设计等不可替代的优点，在电子系统中采用Ｆ — ＰＧＡ可以极大地提升硬件系统设计的灵活性、可靠
ＬＵＲ－ｉＩｕｊｎ（ＥＲＩｕｎｚｏ６０ｈｎ）ＣＰＥ，Ｇａｇｈｕ５０１，Ｃｉａ１
ＡｂｔａｔＳｎｈｏｉｔｎｓｉｏｈｍａｏａｔｎｏｍｕｉａｉｓＢｓｅｃｒｅｓｒｃ：ｙｃｒｎｚｉｉｌｆｅａｏｏｅｔｊｒｒｉｐｓｃｍｎｃｔｎ．ｅｉｓａｒｒｏｄｉ

基于FPGA可变速率快速位同步的实现

基于FPGA可变速率快速位同步的实现孙海波;徐元哲;杨柳青【摘要】位同步是通信系统的核心,同步系统的性能关系到通信质量的好坏.为适应实际工程要求,实现可变速率的码元同步,笔者对超前-滞后型数字锁相环进行改进,具体做法是通过对寄存器配合扣除门和添加门的控制,借助MATLAB软件对该方法进行仿真,并在ISE14.7环境下编写VHDL和Testbench代码,用Modelsim观察代码仿真结果.结果表明:同步码元速率最小为1Kbps最大为20Mbps,并以最小步长0.5Kbps变化的可变速率可实现快速同步.实际工程结果在最后已给出,同时经过仿真和实际工程结果双重验证,判定该方法正确可行,并成功应用到某项目中.【期刊名称】《电气开关》【年(卷),期】2018(056)003【总页数】7页(P36-42)【关键词】位同步;可变速率;数字锁相环;FPGA【作者】孙海波;徐元哲;杨柳青【作者单位】东北电力大学,自动化工程学院,吉林吉林 132012;海南热带海洋学院,电子通信工程学院,海南海口 570100;上海微小卫星工程中心,上海 200000【正文语种】中文【中图分类】TP751.11 引言同步技术是数字通信中重要的环节，是通信系统的核心，也是最难的实现的地方，它决定着数据解调的成与败[1]。

调制的信号经上变频后变成2.2～2.4G的射频信号[2]发射出去，在接收端接收该信号进行下变频，对其进行数据还原，只有当接收端产生相干载波的频率和相位与发送端保持一致[3-4]，才能得到源数据。

这就决定收发两端工作不在一起，为使接收端确定每一个码元的起止时刻，接收机的时钟应与输入信号的符号时钟同步[5]，才能准确采样接收的信号。

在早期的模拟解调调节器中，典型的同步方法是通过反馈环调整本地采样时钟的相位来实现[6]，通常是每个符号周期提取一个采样点，从中恢复出数据，从而在数据流中分离出每一个独立的码元，同时误码率很低[7]。

基于FPGA同步电路的实现

基于FPGA同步电路的实现刘如金【摘要】同步是通信系统中一个重要的问题.在数字通信中,除了要获取相千载波的载波同步外,位同步的提取是更为重要的一个环节.介绍了一种基于FPGA同步电路的实现而提出一种数字锁相环的位同步提取电路的方案,并已成功地用FPGA器件实现了此方案.此时钟提取电路可以快速、准确地对串行输入信码进行位同步时钟的提取,即使输入码流中有毛刺现象,该设计也有很好的时钟调整恢复功能,能极大地减小误码率.【期刊名称】《电子产品可靠性与环境试验》【年(卷),期】2011(029)001【总页数】3页(P39-41)【关键词】现场可编程门阵列;位同步;锁相环【作者】刘如金【作者单位】工业和信息化部电子第五研究所,广东,广州,510610【正文语种】中文【中图分类】TN4021 引言近年来，随着超大规模集成电路的发展，FPGA/CPLD等可编程逻辑器件的资源也有了极大的发展，FPGA在开发阶段具有安全、方便、可随时修改设计等不可替代的优点,在电子系统中采用FPGA可以极大地提升硬件系统设计的灵活性、可靠性,以及提高硬件开发的速度和降低系统的成本。

ewFPGA的固有优点使其得到越来越广泛的应用。

对于FPGA设计,同步设计将优于异步设计。

对于静态同步设计,当满足以下两个条件时,我们说这个系统是同步的:1）每个边缘敏感部件的时钟输入是一次时钟输入的某个函数，并且仍是像一次时钟那样的时钟信号；2）所有的存储元件(包括计数器)都是边缘敏感的,在系统中没有电平敏感存储元件。

FPGA的同步设计可以理解为所有的状态改变都由一个主时钟触发,而对具体的电路形式表现为所有的触发器的时钟端都接在同一个主时钟上。

相比异步设计来说，同步设计有许多的优点，同步是通信系统中一个重要的问题。

在数字通信中，除了获取相干载波的载波同步外，位同步的提取是更为重要的一个环节。

因为只有确定了每一个码元的起始时刻，才能对数字信息作出正确的判决。

一种基于FPGA精确位同步的设计与实现

４结语
数字锁相环路在各个领域中得到了极为广泛的应用，特别是在数字通信的调制解调和位同步中，常常要用到各种各样的锁相环。本文采用
了一种基于ＦＰＧＡ模块化的数字锁相环设计方法，并对系统进行了仿
真，确保了数据的快速正确解调。
参考文献
［１］张厥盛．锁相技术［Ｍ］西安：西安电子科技大学出版社，２０００．
交互。工作项列表管理器可以作为工作流管理系统的一部分提供给用
出现是必然的。它可以改进和优化业务流程，提高业务工作效率，实现更
户，也可以是用户自己编写的程序。
好的业务过程控制，提高顾客服务质量。
客户端应用接口提供的一些基本操作包括：建立连接、工作流定义、
（责任编辑：邱娅男）
过程控制、过程状态查询、工作项列表处理、过程监控、数据处理与管理。 ───────────────
文献标识码：Ａ
在数字通信系统中，系统传输的是有节律的码元序列，每个码元持续一定的时间，接收端只有在恰当的时刻对数字信号进行采样判决，才能正确接收码元序列。因此，在接收端需要产生与所接收的数字信号码速率和相位一致的位同步时钟序列。如果接收到的数字信号的码速率和相位不一致，采样判决时会造成误码。所以在信息传输系统中，位同步是至关重要的。本文以同步串行数据的接收为例，介绍了利用数字锁相环恢复位同步时钟的设计与实现。
Ｉ（ｎ）＝ａ（ｎ）ｃｏｓ（ !０ｎ＋"０）－ｂ（ｎ）ｓｉｎ（ !０ｎ＋"０）＋ｎ１
（１）
Ｑ（ｎ）＝ｂ（ｎ）ｃｏｓ（ !０ｎ＋"０）＋ａ（ｎ）ｓｉｎ（ !０ｎ＋"０）＋ｎ２

基于FPGA的位同步电路设计

基于FPGA的位同步电路设计作者：张智明来源：《现代电子技术》2016年第04期摘要：在基于FPGA的自同步实现中，应用数字锁相技术，从接收的比特流中快速提取同步脉冲以正确采样输入码元。

该方案以相位计数器为基础，采用相位分段调整方法，对鉴相结果进行分类，并据此快速调整相位计数值，最终生成同步脉冲。

采用Xilinx FPGA实现位同步电路，并结合仿真波形分析电路工作过程。

结果表明，该电路占用资源少，同步速度快，并且能容忍一定程度的输入码元抖动，所设计电路能稳定地工作在实际通信链路中。

关键词：位同步；数字锁相；同步脉冲； FPGA中图分类号： TN919.3⁃ 34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2016）04⁃0132⁃03Abstract： In the implementation of self⁃synchronization based on FPGA， the digital phase lock technology is applied to rapidly extracting the synchronous pulse from the received bit stream to sample the input code element correctly. The phase segmentation adjustment approach is used in the scheme based on phase counter to classify the phase discrimination results， by which the phase count value is quickly adjusted to generate the synchronous pulse. The bit synchronization circuit is implemented on Xilinx FPGA， and its working process is analyzed in combination with simulation waveform. The simulation results show that the circuit has few resources occupation and fast synchronous speed， and can tolerate the input node element shaking to some extent. The designed circuit can stably work in the practical communication links.Keywords： bit synchronization； digital phase lock； synchronous pulse； FPGA0 引言位同步又称码元同步，是数字通信中一种重要的同步技术。

用FPGA实现的位同步电路

用FPGA实现的位同步电路
杜勇;江韦林
【期刊名称】《长江大学学报（自然版）理工卷》
【年(卷),期】2004(001)004
【摘要】位同步电路在现代通信中占有重要地位.根据数字信号特点,设计了超前-滞后全数字锁相环,采用现场可编程逻辑器件(FPGA)进行了集成处理,并通过了系统仿真和下载测试.测试结果表明,该设计方法能比较准确地恢复位同步信号,并适合在不同的传输速率下工作.
【总页数】3页(P64-66)
【作者】杜勇;江韦林
【作者单位】长江大学电子信息学院,湖北,荆州,434023;长江大学电子信息学院,湖北,荆州,434023
【正文语种】中文
【中图分类】TN911.8
【相关文献】
1.一种基于FPGA的硬件开环位同步电路设计与实现 [J], 秦文兵;罗来源;向闻
2.基于FPGA的人体通信中位同步提取电路的设计 [J], 王文;高跃明;陈艺东;潘少恒;麦炳源;韦孟宇;杜民
3.基于FPGA的位同步电路设计 [J], 张智明
4.基于FPGA的位同步信号提取电路 [J], 郑燕
5.一种基于FPGA的位同步时钟提取电路 [J], 夏蒙;范龙飞;王富栋
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(完整版)基于FPGA的帧同步的仿真和设计毕业设计

Tianjin University of Technology and Education 毕业论文天津工程师范学院本科生毕业论文基于FPGA的帧同步的仿真和设计The simulation and design with FPGA for the framer’s synchronization毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

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除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

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作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

一种新的DTI位同步方法与FPGA实现

作为数字通信网的基础支撑技术，时钟同步技
术的发展受到通信网技术发展的影响。随着通信新业务和新技术的不断发展，对同步技术性能要求越来越高。相对于成熟的频率同步技术，以Ｐ２Ｐ技术为代表的时间同步技术获得了快速发展。目前，新兴
关键词：ＦＰＧＡ，ＤＯＣＳＩＳ，位同步，ＤＴＩ
中图分类号：ＴＮ９１９．８２文献标识码：Ａ文章编号：１６７２－４４７Ｘ（２０１５）０５ — ００１８ — ０３
点，受到广大硬件工程师的欢迎。针对当前ＤＴＩ技术
新的开环位同步方法。该方法在位同步失步的情况下，不会产生同步建立时间和调整精度相互制约的问题。借助ＦＰＧＡ开发平台。给出了新的开环位同步方法的设计过程，并在ＩＳＥ１０．１平台上进行了实现。使用软件对新的位同步方法的性能进行了测试。结果证明开环位同步方法能够准确提取输入的同步时钟，实现位同步。
同步。２ＤＴＩ位同步方法
ＤＯＣＳＩＳ（Ｄａｔａ — －Ｏｖｅｒ－ＣａｂｌｅＳｅｖｉｃｅＩｎｔｅｒｆａｃｅ
Ｓｐｅｃｉｉｆｃａｔｉｏｎｓ）有线电缆数据服务接口规范是由有线电缆标准组织ＣａｂｌｅＬａｂｓＳＵ定的国际标准。定义了在有线电缆上提供数据服务所需的通信和运营支撑的接口。ＤＴＩ（ＤＯＣＳＩＳＴｉｍｉｎｇＩｎｔｅｒｆａｃｅ）又称ＤＯＣＳＩＳ定时接口，是ＩＴＵ — ＴＪ．２１１标准中规定了一种新型的定时接口，主要应用于有线电缆网络，通过协议交互方式，在一根电缆线上同时实现频率和时间同步【 ” 。