fpga毕业设计开题报告.doc
基于FPGA的函数信号发生器—开题报告.docx
幅度调制
图1DDS原理框图
DDS的工作过程为:频率控制字在每个时钟周期累加一次,得到的柑位值被送到ROM中対 其进行查农,ROM将相位值转换为与Z对应的幅度值,该数字化的幅度值序列经数模转换和 低通滤波后得到所需的输出频率。
DDS主要山相位累加器、波形存储器、数模转换器DAC以及低通滤波器LPF组成。
三、预计达到目标
掌握采用可编程逻辑器件实现数字电路与系统的方法,熟悉并掌握采用X订inx_ISE软 件开发可编程器件的过程,利用Xilinx公司的Spartan-3E FPGA芯片设计一个函数信号发 生器°能输出止弦波、矩形波、三角波、锯齿波等。输出信号的频率、幅度等均可调°
四、关键理论和技术
1.
FPGA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血出现的,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。
毕业论文开题报告基于FPGA的DDS数字信号源的设计开题报告
四川师范大学毕业设计开题报告姓名王蕾学号2008070643 专业 2008070643 题目基于FPGA的DDS数字信号源设计1、选题背景(含国内外相关研究综述及评价)与意义。
(1)背景:直接数字频率合成(Direct Digital Synthesizer,简称:DDS)技术是一种新的全数字的频率合成原理,它从相位的角度出发直接合成所需波形。
这种技术由美国学者J.Tiercy,M.Rader和B.Gold于1971年首次提出,但限于当时的技术和工艺水平,DDS技术仅仅在理论上进行了一些探讨,而没有应用到实际中去。
近30年来,随着超大规模集成(Very Large Scale Integration,简称:VLSI)、复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device,简称:CPLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,简称:FPGA)等技术的出现以及对DDS理论的进一步探讨,使得DDS得到了飞速的发展。
由于其具有频率转换快、分辨率高、频率合成范围宽、相位噪声低且相位可控制的优点,因此,DDS 技术常用于产生频率快、转换速度快、分辨率高、相位可控的信号,广泛应用于电子测量、调频通信、电子对抗等领域。
近年来,已有DDS技术的波形发生器陆续被研制、生产和投入应用。
(2)意义:信号源是一种基本的电子设备,广泛应用于通信,雷达,测控,电子对抗以及现代化仪器仪表等领域,是一种为电子测量工作提供符合严格技术要求的电信号设备,和示波器、电压表、频率计等仪器一样是最普遍、最基本也是应用最广泛的的电子仪器之一,几乎所有电参量的测量都要用到信号发生器。
综上所述,不论是在生产还是在科研与教学上,信号发生器都是电子工程师信号仿真试验的最佳工具。
随着现代电子技术的飞速发展,现代电子测量工作对信号发生器的性能提出了更高的要求,不仅要求能产生正弦信号源、脉冲信号源,还能根据需要产生函数信号源和高频信号源,信号源常有三方面的用途:(1)激励源,作为某些电器设备的激励信号。
基于fpga 开题报告
基于fpga 开题报告基于FPGA 开题报告一、引言随着科技的不断进步和发展,FPGA(Field-Programmable Gate Array)作为一种可编程逻辑器件,正在被广泛应用于各个领域。
FPGA具有高度的灵活性和可重构性,使得它成为了许多应用中的理想选择。
本文将从FPGA的基本原理、应用领域和未来发展等方面进行探讨。
二、FPGA的基本原理FPGA是一种可编程逻辑器件,它由大量的逻辑单元和可编程的连线资源组成。
这些逻辑单元可以根据设计者的需求进行编程和配置,从而实现各种不同的功能。
与ASIC(Application-Specific Integrated Circuit)相比,FPGA具有更高的灵活性和可重构性,因为它可以在设计完成后进行重新编程,而无需重新制造硬件。
三、FPGA的应用领域1. 通信领域:FPGA可以用于实现各种通信协议和算法,如网络路由、调制解调器和无线通信等。
其可编程性使得它能够适应不同的通信标准和需求,同时具备较高的性能和可靠性。
2. 图像处理领域:FPGA在图像处理中有着广泛的应用。
由于其并行处理的能力和高速计算的特点,FPGA可以实现实时图像处理和图像识别等功能。
在医学影像、监控系统和机器视觉等领域,FPGA的应用正发挥着越来越重要的作用。
3. 数字信号处理领域:FPGA可以用于实现各种数字信号处理算法,如滤波、变换和编码等。
其高速计算和可编程性使得它成为了数字信号处理的理想平台。
在音频处理、雷达信号处理和视频编码等方面,FPGA的应用正在不断拓展。
四、FPGA的未来发展1. 高性能计算:随着FPGA计算资源的不断增加和架构的不断改进,FPGA在高性能计算领域的应用将会越来越广泛。
相比传统的CPU和GPU,FPGA具有更高的并行计算能力和更低的功耗,可以实现更高效的计算。
2. 人工智能:FPGA在人工智能领域的应用也备受关注。
由于人工智能算法的特殊性,FPGA的可编程性使得它能够更好地适应这些算法的需求。
基于FPGA的小波变换设计与实现开题报告
;; 三、研究目标通过掌握小波变换全局变换可以完全消除DCT 之类正交交换所产生的“方块效应”。
正是由于小波图像编码在高清晰度,高压缩比,中低速比特码率传输方面的上述优势,使它成为图像编码领域研究的热点。
同样由联合图像专家组新公布的替代JPEG 的下一代图像压缩标准JPEG2000就采用了小波变换。
四、研究内容第一章:绪论。
简要介绍了图像压缩的发展历程,和以图像压缩为应用背景的小波变换的发展历史,并在此基础上阐述了硬件实现小波变换的必要性和可行性,说明了本文的研究意义和所做工作。
第二章:JPEG2000静止图像压缩标准。
围绕图像压缩标准的发展,详细介绍了JPEG2000图像压缩标准,分析了其对于其他压缩标准的优点和各个框架。
第三章:小波变换理论分析与研究。
详细介绍了小波变换的理论及其发展,并深入分析了现有的各种小波变换算法,通过对各种算法的比较,阐述了提升小波算法的优越性。
第四章:提升小波变换的FPGA 分析与设计。
在前面两章的基础上,我们首先给出了JPEG2000小波变换模块的整体框架,然后给出每一个模块的详细分析、设计结构,和在ModelSim SE 6.0d 版本下的仿真结果。
最后还对设计中遇到的问题进行简要分析。
第五章:结束语。
总结了本文的主要工作,并给出了本研究课提的下一步发展方向。
五、总体设计框图六、进度安排选题、定题,1周查阅资料15篇以上(2篇英文)、社会调查、资料处理,8周撰写国内外研究现状综述,要求3000字左右,3周书写论文大纲并提交导师指导修订,2周5. 撰写并提交论文初稿,要求论文字数在8000字以上,4周导师审阅指导论文修改,6周7. 导师为学生定稿,2周8. 论文答辩,4周七、实验方案的可行性分析和已具备的实验条件整理资料:综合整理相关资料,进行对比分析,提取与论文相关的信息。
起草大纲:完成论文大纲,初步确定论文思路及行文路线,明确论文中心,初步完成论文大纲框架。
FPGA简易逻辑分析仪设计方案与仿真开题报告
封面作者:Pan Hongliang仅供个人学习本科毕业设计(论文)开题报告版权申明本文部分内容,包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理。
版权为潘宏亮个人所有This article includes some parts, including text, pictures, and design. Copyright is Pan Hongliang's personal ownership.用户可将本文的内容或服务用于个人学习、研究或欣赏,以及其他非商业性或非盈利性用途,但同时应遵守著作权法及其他相关法律的规定,不得侵犯本网站及相关权利人的合法权利。
除此以外,将本文任何内容或服务用于其他用途时,须征得本人及相关权利人的书面许可,并支付报酬。
Users may use the contents or services of this article for personal study, research or appreciation, and othernon-commercial or non-profit purposes, but at the same time, they shall abide by the provisions of copyright law and other relevant laws, and shall not infringe upon the legitimate rights of this website and its relevant obligees. In addition, when any content or service of this article is used for other purposes, written permission and remuneration shall be obtained from the person concerned and the relevant obligee.转载或引用本文内容必须是以新闻性或资料性公共免费信息为使用目的的合理、善意引用,不得对本文内容原意进行曲解、修改,并自负版权等法律责任。
基于FPGA的步进电机的控制[开题报告]
开题报告
电子信息工程
基于FPGA的步进电机的控制
容易,价格较低,这种控制系统由于步进电机的独特性而更适合控制步进电机,也适合于我国的现在步进电机的发展应用。
二、课题研究的主要内容和预期目标
本课题研究的是基于FPGA步进电机,实现对步进电机的细分和速度、方向的控制。
毕业设计的预期目标如下:
1.了解驱动芯片ULN2003A的功能以及结构
2.实现基于FPGA的步进电机对细分、速度以及方向的控制。
3.基于FPGA的步进电机的开发可以直接在EDA软件上仿真,不需要硬件实现。
4.通过QuartusⅡ开发软件完成综合、布局布线以及仿真,最终实现控制器的设计。
三、课题研究的方法及措施
本系统硬件主要由五大模块组成:时钟分频模块、方向控制模块、细分控制模块、速度控制模块和驱动电路。
FPGA(Quartus Ⅱ)
图1步进电机FPGA控制系统框图
3.1速度控制模块
步进电机每接收一组脉冲数字信号,便旋转一个步进角,因此通过控制脉冲的频率可以控制步进电机的转速。
根据不同的转速要求,对时钟信号进行不同分频,分频后的信号产生控制脉冲,就可以实现对电机的转速控制。
调速模块的功能是利用接收来的控制字进行累加送出驱动步进电机的驱动脉冲。
3.2细分控制模块
细分是指步进电机通过细分驱动器的驱动(以为10细为例,细分后的步距角为‘电机固有步距角’的十分之一),使其步距角变小。
细分功能是由精度控制相电流实现的,因此称为电流波形控制技术。
同时,细分驱动技术具有能够减弱声、消除了低频振荡,提高了电机的输出转矩和分辨率等优点。
一款FPGA可编程逻辑块的全定制设计的开题报告
一款FPGA可编程逻辑块的全定制设计的开题报告题目:一款FPGA可编程逻辑块的全定制设计1.研究意义现今,在数字信号处理、通讯系统、网络处理器等领域中,FPGA已成为了一种有效的方式。
在这些领域中,FPGA通过加速算法及重复部件的简化,提高了系统性能、灵活性和可变性。
FPGA中的逻辑块,是FPGA性能的核心,也是可编程逻辑具有的基础。
所以,FPGA的逻辑块在设计上的简便和性能表现上的优劣,直接影响了整个FPGA系统的性能。
近年来,随着设计技术和工艺的发展,FPGA逻辑块的设计也越来越得到关注,异构逻辑块、硬核等定制化设计得到了广泛应用。
本研究旨在探究一种FPGA逻辑块的全定制设计方案,以提高FPGA系统的性能和灵活性。
通过定制化设计,将逻辑块的功能和结构进行优化和升级,以达到适合不同领域应用的效果。
进一步为FPGA在数字信号处理、通讯系统等领域中的发展提供支持。
2.研究内容本研究的具体内容包括以下几个方面:2.1 FPGA逻辑块的基本原理研究。
FPGA逻辑块又称为逻辑单元,是FPGA可编程逻辑的基本组成单位,直接影响整个FPGA系统的性能和灵活性。
本研究将首先深入了解FPGA逻辑块的基本原理,包括逻辑块的结构、功能及内部的原理等,以便确定设计方案。
2.2 FPGA逻辑块的全定制设计。
在基本原理的基础上,本研究将建立一种全定制的FPGA逻辑块设计方案。
通过科学的设计方法,对逻辑块的结构和功能进行设计、优化,使其满足不同领域应用的需求。
2.3 逻辑块的实现和验证。
本研究将对设计方案进行实现和验证。
通过FPGA开发板的搭建、测试及仿真方法,对逻辑块进行实现和验证,验证逻辑块的性能和灵活性。
3.研究计划3.1 第一阶段:学习和调研。
学习和掌握FPGA逻辑块的相关知识,了解各种常用的逻辑块的设计方法和应用场景,结合最近的研究成果,进一步完善设计方案。
3.2 第二阶段:方案设计。
选取适合的逻辑块的设计方法和应用场景,建立逻辑块的模型和验证方法,初始设计FPGA逻辑块的方案,并进行仿真和分析。
基于FPGA的数字时钟设计开题报告
开题报告毕业设计题目:基于FPGA的数字钟系统设计基于FPGA的数字钟系统设计开题报告1选题目的意义和可行性在这个时间就是金钱的年代里,数字电子钟已成为人们生活中的必需品。
目前应用的数字钟不仅可以实现对年、月、日、时、分、秒的数字显示,还能实现对电子钟所在地点的温度显示和智能闹钟功能,广泛应用于车站、医院、机场、码头、厕所等公共场所的时间显示。
随着现场可编程门阵列( field program-mable gate array ,FPGA) 的出现,电子系统向集成化、大规模和高速度等方向发展的趋势更加明显[1],作为可编程的集成度较高的ASIC,可在芯片级实现任意数字逻辑电路,从而可以简化硬件电路,提高系统工作速度,缩短产品研发周期。
故利用FPGA这一新的技术手段来研究电子钟有重要的现实意义。
设计采用FPGA现场可编程技术,运用自顶向下的设计思想设计电子钟。
避免了硬件电路的焊接与调试,而且由于FPGA的I /O端口丰富,内部逻辑可随意更改,使得数字电子钟的实现较为方便。
本课题使用Cyclone EP1C6Q240的FPGA器件,完成实现一个可以计时的数字时钟。
该系统具有显示时、分、秒,智能闹钟,按键实现校准时钟,整点报时等功能。
满足人们得到精确时间以及时间提醒的需求,方便人们生活[2-3]。
2 研究的基本内容与拟解决的主要问题2.1研究的基本内容数字时钟是采用电子电路实现对时间进行数字显示的计时装置,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度不断提高。
数字时钟系统的实现有很多,可以利用VerilogDHL语言在Quartus II里实现时、分、秒计数的功能。
在芯片内部存储器设24个字节分别存放时钟的时、分、秒信息。
数字时钟首先是秒位(共8位)上按照系统时钟CLK进行计数,存储器内相应的秒值加1;若秒位的值达到60(110000),则将其清零,并将相应的分位(共8位)的值加1;若分值达到60(110000),则清零分位,并将时位(共8位)的值加1;若计数满24(100100)后整个系统从0开始重新进行计数。
【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。
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 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。
基于FPGA的数字频率计的设计开题报告书
毕业设计〔论文〕材料之二〔2〕毕业设计(论文)开题报告题目:基于FPGA的数字频率计的设计开题报告内容与要求一、毕业设计〔论文〕内容及研究意义〔价值〕数字频率计是计算机、通讯设备、音频视频等科研生成领域不可缺少的测量仪器,并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系。
在数字电路中,频率计属于时序电路,它主要由具有记忆功能的触发器构成。
在计算机,被广泛应用于航天、电子、测控等领域。
实际的硬件设计用到的器件较多,连线比拟复杂,而且会产生比拟大的延时,造成测量误差大、可靠性差。
随着可编程逻辑器件的广泛应用,以EDA 工具作为开发平台,运用VHDL 语言,将使整个系统大大简化,从而提高整体的性能和可靠性。
本设计中包含由测频控制信号发生器模块、锁存器和译码显示模块,提出了采用VHDL语言设计一个复杂的电路系统, 运用自顶向下的设计思想, 将系统按功能逐层分割的层次化设计方法进展设计。
在顶层对内部各功能块的连接关系和对外的接口关系进展了描述, 而功能块的逻辑功能和具体实现形式那么由下一层模块来描述,各功能模块采用VHDL 语言描述。
二、毕业设计〔论文〕研究现状和开展趋势〔文献综述〕在电子技术中,频率是最根本的参数之一,并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系,因此频率的测量就显得更为重要。
测量频率的方法有多种,其中电子计数器测量频率具有精度高、使用方便、测量迅速,以及便于实现测量过程自动化等优点,是频率测量的重要手段之一。
电子计数器测频有两种方式:一是直接测频法,即在一定闸门时间内测量被测信号的脉冲个数;二是间接测频法,如周期测频法。
直接测频法适用于高频信号的频率测量,间接测频法适用于低频信号的频率测量。
本文阐述了用VHDL语言设计了一个简单的数字频率计的过程。
而FPGA是英文Field Programmable Gate Arry的缩写,即现场可编程门阵列,它是在PAL、GAL、EPLD等可编程器件的根底上进一步开展的产物。
通用高性能标准FPGA处理板的设计与应用的开题报告
通用高性能标准FPGA处理板的设计与应用的开题报告一、选题背景与意义随着计算机技术和数字信号处理技术的不断进步,FPGA(Field-programmable Gate Array)应运而生。
FPGA具有可重构性、高灵活性以及高性能等特点,逐渐成为数字信号处理、通信、控制等领域的关键技术之一。
而通用高性能标准FPGA处理板的设计与应用则是在FPGA技术研究和应用推广的背景下逐渐兴起的领域,其目标是为各种基于FPGA 的应用提供一种通用高性能处理平台,以提高应用系统的性能和灵活性。
因此,本课题的开发和研究具有重要的现实意义和应用价值。
二、研究目的和内容本课题旨在研究并设计一种通用高性能标准FPGA处理板,该处理板能够满足各种基于FPGA的应用需求,并提供良好的性能和灵活性。
具体研究内容包括:1、对各种FPGA芯片的特点和性能进行调研和评估,选择合适的FPGA芯片作为处理板的核心。
2、设计基于PCB的硬件电路,包括各种主控芯片、时钟电路、存储电路、通信电路等。
3、设计并实现板载各类接口,包括USB、以太网、SD卡、HDMI等接口。
4、编写处理板的驱动程序,并测试其与FPGA的通信和控制功能。
5、开发基于处理板的应用软件,包括数字信号处理、通信、控制等方面的应用。
6、对处理板的性能和可靠性进行全面测试,确定其在各种应用场景下的适用性和效果。
三、研究方法和计划本研究采用理论研究和实验研究相结合的方法,具体计划如下:1、对FPGA技术的基础知识进行深入学习和理论研究,并根据实际需求选择合适的FPGA芯片作为处理板的核心。
2、针对处理板的硬件电路设计,在Altium Designer软件平台上进行电路原理图和PCB板图的设计,并制作板样。
3、完成处理板的硬件调试和测试,确保各接口正常工作,与FPGA 芯片相互通信无误。
4、编写处理板的底层驱动程序,包括FPGA芯片与处理板各接口的驱动,确保底层通信正常。
5、针对不同的应用场景需求,研究并开发相应的应用软件,如数字信号处理、通信、控制等。
fpga实现tdc的设计 开题报告
© Synopsys 2012
13
© Synopsys 2012
14
© Synopsys 2012
9
FPGA实现TDC设计的意义
• 随着IC制造工艺的不断进步,以FPGA(field programmable gate array)和CPLD(complex programable logic device)为代表的可编程逻辑器件 迅速发展起来,逐步蚕食ASIC在IC市场中的份额。 • 众所周知,基于PLD的设计可以有效缩短研发周期, 提高设计灵活性和可靠性,降低设计成本,且无流片 风险。成功设计的IP核(intellectual property core), 与工艺相对独立,可灵活移植到其他SOC,使得设计 的再利用变得十分方便。
© Synopsys 2012
7
改进的TDC延迟线结构 高精度时间间隔测量方法
两组 迟单 同 迟线组 ,其 Start 迟线单 Stop 迟时间,这样可 得 样 度变为两 单
迟时间大 迟时间 。
© Synopsys 2012
8
测量数据的处理
• 假如如延迟线有128个延迟单元,即2的7次方,其中触发器Q值为1 的个数就是时间测量采样的值,但它不是我们需要的二进制数据, 需要进一步处理。 • 可以想象用数字编码器结构来实现,可以将128位的数据变成七位 或者八位的二进制数。
Hale Waihona Puke © Synopsys 2012
4
时钟周期计数法
© Synopsys 2012
5
时间数字转换法(TDC技术)
• TDC技术是建立在R.Nutt在1968年提出的延迟线结构 基础之上的,早期用同轴线来实现延迟线,为了实现 高精度,通常需要众多的接头,电路很庞大,然而随 着集成电路的发展,这种结构的计时器被移植到IC上, 得到迅速推广。 • 根据我的理解,TDC技术主要有两大部分组成,第一 个是时间转换电路,用延迟线结构可以实现,第二是 编码电路,是将所得的采样数据变为二进制码,即输 出电路
基于FPGA的嵌入式图形处理系统的设计的开题报告
基于FPGA的嵌入式图形处理系统的设计的开题报告一、选题背景随着嵌入式系统的广泛应用,对其功能性和实时性要求越来越高,图形处理在嵌入式系统中的作用也越来越重要。
现有的嵌入式图形处理系统大多采用基于DSP、ARM等处理器进行图形计算,但是处理速度和效率还有待提高。
而FPGA作为可编程逻辑器件,具有高并发性和可重构性的特点,因此可以作为图形处理器的核心。
二、选题意义本项目旨在设计一种基于FPGA的嵌入式图形处理系统,以满足实时性和高速度处理的需求。
该系统可以广泛应用于嵌入式视频处理、嵌入式图像处理、嵌入式大数据处理等领域,提高嵌入式系统的运算能力和处理效率,具有很高的实用性和推广价值。
三、研究内容1.基于FPGA的图像处理芯片的设计与实现:设计FPGA的逻辑电路,实现对图像进行处理和计算的功能。
2.基于FPGA的嵌入式系统的开发:将FPGA芯片与ARM处理器进行连接,实现嵌入式系统的运行,并且提供完整的软件支持。
3.图像处理算法的研究:研究并实现图像处理的算法,如边缘检测、滤波、图像分割等。
四、研究方法1.研究FPGA芯片的设计原理和实现方法,利用FPGA设计工具进行相关的逻辑电路设计。
2.基于Xilinx Zynq SoC搭建嵌入式实验平台,进行系统开发和测试。
3.研究图像处理技术,实现相关算法并优化算法性能,结合FPGA的高速计算能力,实现图像处理、分析和显示功能。
五、进度计划第1周:选题、制定开题报告第2周:熟悉FPGA的基本结构和基本开发环境,初步学习FPGA编程第3-4周:设计和实现基于FPGA的图像处理芯片第5-6周:基于Xilinx SoC搭建嵌入式实验平台第7-8周:实现图像处理算法,如边缘检测、图像分割等第9-10周:优化算法性能,完成系统测试和性能分析第11周:论文撰写第12-13周:论文修改六、预期成果1.基于FPGA的图像处理芯片的设计与实现。
2.基于FPGA的嵌入式系统的开发及其软件框架的设计。
基于FPGA的数字量信号源设计开题报告
RS-422(EIA RS-422-A Standard)是Apple的Macintosh计算机的串口连接标准。RS-422使用差分信号,RS-232使用非平衡参考地的信号。差分传输使用两根线发送和接收信号,对比RS-232,它能更好的抗噪声和有更远的传输距离。在工业环境中更好的抗噪性和更远的传输距离是一个很大的优点[16]。
[14]SHA Xue-jun.Design and implementation of digital switch for trunking system.Journal of Harbin Institute of Technology.Vol.7, No.2, 2000
基于FPGA的音乐盒的设计毕业设计开题报告
毕业设计(论文)开题报告
课题名称
基于FPGA的音乐盒的设计
课题类型
工程设计Y
导师姓名
学生姓名
学号
200602031077
专业班级
电子
一、选题依据
1、目的及意义
音乐盒悠扬的乐声,经常勾起人们对美好往事的回忆,甚至魂牵梦萦,坠入时光岁月的追忆中。300多年来席卷全球市场的机械音乐盒的最大魅力,也许就在于它能将抽象的音乐,凝固成具象的艺术品。成为人们表达美好情感,追思逝去岁月的最佳选择吧!
IP的合理应用是加速产品设计流程的一个有效途径。按照美国EDA联盟(The EDA Consortium)的统计数据表明, IP产品的销售额是全球EDA工业中增加最快的一个领域。IP应用是IC设计业中绝对的发展趋势。
(2) System Verilog将成为下一代的描述语言
描述语言一直是EDA业中重要的一环,VHDL和Verilog目前是中国的主流设计语言。然而,随着IC复杂度的不断提高,高级语言将成为FPGA开发的利器,从更高层次入手对系统进行描述是描述语言未来的发展方向。“System Verilog将最终取代VHDL。”这是Synopsys公司对描述语言发展方向上的预测,在进一步解释这一预测时,还指出多年来FPGA设计中更关注的是仿真,而目前验证整个设计周期中已经占据了60%甚至更多的时间,而System Verilog可以有效地支持上述两者的需求,同时System Verilog是与Verilog完全兼容的。系统级设计方法除了需要使用高级HDL语言外,更重要的是要得到系统级仿真、综合工具的强力支持。目前Verilog HDL语言发展迅猛,并逐步完善。
(1)一体化工具和IP是发展方向
一体化的工具使用户受益于一个统一的用户界面,避免了在不同的工具间进行数据转换等繁琐的操作。目前,各大EDA工具供应商分别推出了集成众多工具在内的一体化设计工具,同时也在分别推出各自的标准数据库,以进一步简化设计流程。未来先进的IC设计平台,将整合各个公司的许多工具,覆盖了从设计编译、布局编译、物理编译、DFT编译以及硅片制造的全部流程,同时还在内部集成了向第三方开放的数据库,将不同设计阶段中的数据、时序、计算以及种种约束条件协调起来,将集成新的模拟和混合信号设计工具,加强利用EDA工具进行模拟电路设计的能力。
基于FPGA的嵌入式系统设计的开题报告
基于FPGA的嵌入式系统设计的开题报告一、研究背景如今,高效、可靠的嵌入式系统已被广泛应用于各种应用领域,例如自动化控制、通讯、医疗、航空航天等。
而FPGA(Field-Programmable Gate Array)技术则是在嵌入式系统设计中广泛使用的一种硬件实现方式。
FPGA器件具有灵活性强、性能高、可重构性好等优点,因此在嵌入式系统中被广泛应用。
本论文的研究主要针对的是基于FPGA的嵌入式系统设计。
该系统能够实现多种功能,包括数据采集、处理、存储、显示等。
该系统可以广泛应用于各种领域,例如航空航天、汽车、医疗、通讯等。
二、研究目的和意义本论文的主要目的是设计并实现一种基于FPGA的嵌入式系统。
该系统应具有以下特点:1. 实时性:能够以高速率采集、处理和显示数据。
2. 可靠性:能够提供稳定和可靠的系统运行。
3. 灵活性:能够适应不同的应用场景和用户需求。
对于该系统的研究具有以下意义:1. 推广FPGA技术的发展。
通过开发基于FPGA的嵌入式系统,可以更好地推广FPGA技术在嵌入式系统设计中的应用。
2. 促进嵌入式系统的应用。
开发基于FPGA的嵌入式系统可以提高嵌入式系统在各种领域的应用,从而推动各领域的发展。
3. 增强学生的实践能力。
通过该论文的研究,可以促进学生对于FPGA技术的理解和实践能力的提高。
三、研究内容和方法本论文的研究内容主要包括以下三个部分:1. FPGA的基本原理和应用。
该部分主要介绍FPGA的基本原理和应用,并阐述了FPGA技术在嵌入式系统设计中的优势。
2. 基于FPGA的嵌入式系统设计。
该部分主要介绍基于FPGA的嵌入式系统的设计流程和具体实现方法,包括硬件设计和软件设计。
3. 基于FPGA的嵌入式系统实现。
该部分主要介绍基于FPGA的嵌入式系统的实现方法,包括硬件实现和软件实现。
本论文的研究方法主要包括以下几个方面:1. 理论研究。
对于FPGA技术的原理和应用,以及基于FPGA的嵌入式系统的设计和实现方法进行深入研究和理解。
毕业设计开题报告_FPGA
[11]Control Systems Theory with Engineering Applications Boston.Basel.berlin,2001
[12]肖蕙蕙,傅晓林编..数字电子技术基础[M]..重庆:重庆大学出版社,2002
[6]扬振江,蔡德芳..新型集成电路使用指南与典型应用[M]..西安:西安电子科技大学出版社
[7]谢自美..电子线路设计.实验.测试[M]..武汉:华中科技大学出版社,2000
[8]江思敏.. Protel电路设计教程[M]..北京:清华出版社,2002.
[9]张积东..单片机51/98开发与应用[M]..北京:北京电子工业出版社, 1994
四、阐述拟选题的目的、意义、要完成的工作和预期结果
1.目的和意义
本次毕业设计的课题对我来说是一个很新的题目,所以什么都要从新开始,特别是VHDL语言的运用。我想通过这次毕业设计,将理论与实践结合得更加紧密,进一步强化动手能力,为我以查找资料,对FPGA有一定的了解
当今社会是数字化的社会,是数字集成电路广泛应用的社会。数字集成电路本身在不断地进行更新换代。它由早期的电子管、晶体管、小中规模集成电路、发展到超大规模集成电路(VLSIC,几万门以上)以及许多具有特定功能的专用集成电路。但是,随着微电子技术的发展,设计与制造集成电路的任务已不完全由半导体厂商来独立承担。系统设计师们更愿意自己设计专用集成电路(ASIC)芯片,而且希望ASIC的设计周期尽可能短,最好是在实验室里就能设计出合适的ASIC芯片,并且立即投入实际应用之中,因而出现了现场可编程逻辑器件(FPLD),其中应用最广泛的当属现场可编程门阵列(FPGA)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)。
基于FPGA设计电子时钟开题报告
在毕业设计之前,利用图书馆、互联网获取了Modelsim6.5g仿真技术及Quartus II 9.0 (32-Bit)编程软件技术的相关资料;对于题目关键技术要点,通过向导师答疑,从而确定了题目的技术方案,并且阅读了相关资料。
(1)黄志伟、王彦《FPGA系统设计与实践》[M],北京;电子工业出版社,2005.1.
计算机一台;
FPGA开发板,以及完成设计所需要的芯片、元器件;
掌握Modelsim6.5g和Quartus II 9.0 (32-Bit)或NIOS II等软件的相关知识。
指导教师签名:日期:2013年4月8日
1、课题来源:课题来源分为结合实际课题和自拟课题两种,结合实际课题中来源于科研课题的要填写确切基金项目、企事业单位项目,不能写横向、纵向课题等。
东北石油大学
毕业设计开题报告
2013年4月8日
东北石油大学学生开题报告表
课题Hale Waihona Puke 称基于FPGA的电子时钟的设计
课题来源
自拟课题
课题类型
A
指导教师姓名
学生姓名
学号
专业
电子信息工程
开题报告内容:(调研资料的准备,设计目的、要求、思路与预期成果;任务完成的阶段内容及时间安排;完成设计(论文)所具备的条件因素等。)
7~9周:硬件电路设计。研制电路,插接面包板,搭建电路,并进行性能调试,无误后进行实物制作,制作PCD板,焊接、检查及测试。
10~11周:软件程序设计。
12周:系统模块调试以及系统总体联调
13~14周:总结、完善、撰写论文。
15周:学习使用PPT,准备论文答辩。
6.完成毕业设计所具备的条件
学校图书馆中的参考书籍,校园网上各种信息检索系统中的相关文献等。
基于FPGA的音频处理系统设计(毕业设计开题报告)
基于FPGA的音频处理系统设计1 课题来源:随着数字记录技术和大规模集成电路技术的迅速发展,消费类电子产品正以日新月异的新姿展现在当代人的面前,音响类娱乐产品的多样化、小型化与数字化及品种的琳琅满目丰富了音响产品市场,满足了多层次消费者的不同需要。
在这些科技产品的快速发展过程中,数字音频技术在其中扮演着重要的角色。
现在音频处理技术的任务越来越复杂,对信号处理的效果要求不断提高,音频处理技术的算法也越来越复杂,要求在几十ms甚至几ms的时间内完成音频信号大量的数据采集、处理、存储、传输,这就对音频处理系统处理器的运算速度提出了更高的要求。
2 研究的目的和意义:随着消费电子的快速发展,数字音频技术的应用显得越来越重要,对数字音频技术的研究符合市场与科技需求。
数字音频处理技术涉及生活的方方面面,包括滤波器技术、数字信号处理、人工智能、模式识别、编码学、等多个学科的知识,是信息化技术类学科当中发展极为迅速的一个方向之一。
音频信号处理技术包含的内容非常多,主要有信号存储、语音合成、语音识别、音频压缩、语音理解、音频编码、语音识别、语音增强等多个分支,总而言之,音频信号处理技术包括音频信号的数字化处理、数字化实现、数字化变换、数字化存储、数字化传播、及音频的变换、语音的处理、语音的识别等自然科学多个领域的综合运用。
传统的数字滤波器采用乘法和累加结构,需要进行多次的乘法和加法运算。
由于乘法器庞大的结构,占用了系统芯片上的大部分面积,消耗了大部分功率,使得音频处理系统在体积和处理速度上存在着不足,所以传统的数字滤波器不能很好的满足家用和便携式音频处理器对体积小、功耗小信号处理速度高的要求。
而近些年来使用范围越来越广泛,技术越来越成熟的FPGA器件对于解决对于解决音频信号的高标准、高要求有着其独特的优势。
基于FPGA器件的音频信号处理的实现方案,在于对声音信号的收集、处理及应用,工作的重点是在噪声环境中如何能有效地地把需要的语音信号提取出来开,消除或者衰减噪声,这涉及到滤波器的设计,通过数字滤波来处理噪声信号。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
fpga毕业设计开题报告
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。
以下是fpga毕业设计,欢迎阅读。
1选题目的意义和可行性
在这个时间就是金钱的年代里,数字电子钟已成为人们生活中的必需品。
目前应用的数字钟不仅可以实现对年、月、日、时、分、秒的数字显示,还能实现对电子钟所在地点的温度显示和智能闹钟功能,广泛应用于车站、医院、机场、码头、厕所等公共场所的时间显示。
随着现场可编程门阵列( field program-mable gate array ,FPGA) 的出现,电子系统向集成化、大规模和高速度等方向发展的趋势更加明显,作为可编程的集成度较高的ASIC,可在芯片级实现任意数字逻辑电路,从而可以简化硬件电路,提高系统工作速度,缩短产品研发周期。
故利用FPGA这一新的技术手段来研究电子钟有重要的现实意义。
设计采用FPGA现场可编程技术,运用自顶向下的设计思想设计电子钟。
避免了硬件电路的焊接与调试,而且由于FPGA的I /O 端口丰富,内部逻辑可随意更改,使得数字电子钟的实现较为方便。
本课题使用Cyclone EP1C6Q240的FPGA器件,完成实现一个可以计时的数字时钟。
该系统具有显示时、分、秒,智能闹钟,按键实现校准时钟,整点报时等功能。
满足人们得到精确时间以及时间提醒的需求,方便人们生活。
2 研究的基本内容与拟解决的主要问题
2.1研究的基本内容
数字时钟是采用电子电路实现对时间进行数字显示的计时
装置,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度不断提高。
数字时钟系统的实现有很多,可以利用VerilogDHL语言在Quartus II里实现时、分、秒计数的功能。
在芯片内部存储器设24个字节分别存放时钟的时、分、秒信息。
数字时钟首先是秒位(共8位)上按照系统时钟CLK进行计数,存储器内相应的秒值加1;若秒位的值达到60(110000),则将其清零,并将相应的分位(共8位)的值加1;若分值达到60(110000),则清零分位,并将时位(共8位)的值加1;若计数满24(100100)后整个系统从0开始重新进行计数。
本设计使用Cyclone EP1C6Q240的FPGA器件为核心,通过编写程序,完成此电子时钟的主要功能显示时,分,秒,以及通过按键实现校准时钟主要功能,使用LED液晶屏显示,分别显示时,分,秒。
并且能够实现附加功能----闹铃设置功能和整点报时。
2.2 拟要解决的问题
本设计电子钟系统功能简单,用Cyclone EP1C6Q240的FPGA器件为核心,通过编写程序,完成此电子时钟的主要功能。
本课题主要解决以下问题:
(1) 学习VerilogDHL语言、运用Quartus II环境进行程序设计。
用VerilogDHL语言能进行综合的电路设计,也可用于电路的仿真;设计的
规模是任意的,语言不对设计规模施加任何限制;内置各种基本的逻辑门。
便于改进和扩充,有利于本系统的研制,并使其性能更完备的。
(2) 在了解Cyclone EP1C6Q240的FPGA器件的基础上设计程序。
对于Altera公司Cyclone系列EP1C6Q240芯片需要有所了解,数码管显示、
键盘输入,都在芯片上分配各自的I/O口引脚,这样就需要对各自的I/O口配置,并且编写各自的程序,来实现各自的功能。
与此同时,为了保护芯片,未使用的引脚都要设置三态输入。
(3) Cyclone EP1C6Q240的FPGA器件的动态数码管和显示模块程序的编写。
需要了解EP1C6Q240内部原理构造,熟悉动态数码管和显示模块的内部功
能指令。
(4) 实现闹铃设置功能和整点报时的附加功能的程序编写。
(5) 将各个模块单独调试成功后,进行整合,进行整体系统调试。
3 总体研究思路及预期研究成果
3.1总体研究思路
本设计通过在Quartus II编程、运用芯片,实现时间显示。
运用键盘对时间进行调时,并且设定闹钟和定时闹铃。
设计系统由计时模块、显示模块、键盘模块、闹铃模块、校时模块6个模块组成。
(1) 分频模块
晶体振荡器是构成数字式时钟的核心,振荡器的稳定度及频率的精度决定了数字钟计时的准确程度,它保证了时钟的走时准确及稳定。
石英晶体的选频特性非常好,只有某一频率点的信号可以
通过它,其它频率段的信号均会被它所衰减,而且,振荡信号的频率与振荡电路中的R、C元件的数值无关。
因此,这种振荡电路输出的是准确度极高的信号。
然后再利用分频电路,将其输出信号转变为秒信号。
本系统使用的晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的48MHz的方波信号,其输出至分频电路。
经分频后输出1HZ的标准秒信号CLK、4MHZ的按键扫描信号、1KHZ的按键去抖信号和500HZ用于报时模块的输入信号。
(2) 计时模块
将时钟的时、分、秒分成24个字节,秒的个位为hour,十位为hour,以此类推到hour。
数字时钟首先是秒位(共8位)上按照系统时钟CLK进行计数,存储器内相应的秒值加1;若秒位的值达到60(110000),则将其清零,并将相应的分位(共8位)的值加1;若分值达到60(110000),则清零分位,并将时位(共8位)的值加1;若计数满24(100100)后整个系统从0开始重新进行计数。
(3) 显示模块
静态数码管通过分频模块得到1Hz的频率信号,加载于时钟输入端,最后通过气短译码模块一码后在数码管上显示出来。
动态数码管的8个数码管分别由8个选通信号DIG0~DIG7来选择。
被选通的数码管显示数据,其余关闭。
但是本系统的时钟是能够实现在同一时间内显示8个数码管上的时间值,这样就必须是的8个选通信号DIG0~DIG7分别单独选通,同时在段信号输入口加上对应数据管上显示的数据,于是随着选通信号的扫描就能实现扫描显示的目的。
(4) 闹钟模块
闹铃模块用蜂鸣器实现,当系统时间走时到整点或者是闹铃设置的时间,蜂鸣器会响起。
(5) 键盘模块
键盘模块设有4个独立键盘,功能分别为“设置”、“确认”、“加/闹铃开关”、“减/整点报时开关”。
系统内通过编写键盘调时的程序,进行调用来实现。
(6) 校时模块
按下设置键可以进去Mode模式,选择闹钟定时或者是时钟校时。
可以通过“加/闹铃开关”、“减/整点报时开关”两个键的控制来实现调节闹钟定时功能或者调时的功能。
3.2研究预期成果
在Quartus II下程序调试成功,在FPGA的EP1C6Q240芯片上进行烧写运行,可以成功初始化时间信息,并且更新时间:能显示时间信息时、分、秒。
液晶屏的第四行显示时钟调整文字。
实现键盘控制程序,可以通过四个按键(设置、加键/闹钟开关、减键/整点报时开关、确认)对时间进行调时,先按下“设置”键,界面切换到调时界面,“加键”和“减键”分别对对应时间值进行加“1”和减“1”修改。