2011年華中科技大學(xué)xilinx-依元素科技fpga電子設(shè)計(jì)大賽文檔

1、2011年華中科技大學(xué)xilinx依元素科技FPGA電子設(shè)計(jì)大賽文檔1多功能多功能DDS設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)報(bào)告班級(jí)：班級(jí)：華中科技大學(xué)控制系自動(dòng)化華中科技大學(xué)控制系自動(dòng)化09020902班成員：成員：張露林張露林學(xué)號(hào)學(xué)號(hào):U200914278U200914278張曄張曄U200914283U200914283陳瀟陳瀟U200914286U200914286指導(dǎo)老師指導(dǎo)老師汪小燕汪小燕20111213201112132011年華中科技大學(xué)xil

2、inx依元素科技FPGA電子設(shè)計(jì)大賽文檔3一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)1.基本設(shè)計(jì)目標(biāo)基本設(shè)計(jì)目標(biāo)1)使用DigilentBasys2開發(fā)板可產(chǎn)生12bit位寬，2000HZ正弦波數(shù)字化樣值信號(hào)并通過ise13.1集成仿真工具仿真確認(rèn)設(shè)計(jì)結(jié)果。2)產(chǎn)生數(shù)字化正弦波信號(hào)的同時(shí)，可輸出同頻方波信號(hào)，并用示波器驗(yàn)證。3)可對(duì)該信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并在DigilentBasys2開發(fā)板上用數(shù)碼管顯示頻率計(jì)數(shù)結(jié)果（精確到Hz）。2.發(fā)揮與拓展發(fā)揮與

3、拓展1)可通過撥碼或按鍵輸入指定所生成輸出信號(hào)的頻率；2)增加輸出波形的路數(shù)（各路之間可手動(dòng)設(shè)置同步關(guān)系）；3)實(shí)現(xiàn)輸出信號(hào)的DA轉(zhuǎn)換（附加必要外圍電路）；4)增加輸出波形的種類（如三角波、鋸齒波等）。5)幅度可調(diào)；6)輸出信號(hào)類型、頻率、幅度、相位關(guān)系的手動(dòng)設(shè)置輸入控制；7)可測(cè)量外部輸入到DigilentBasys2開發(fā)板允許的電壓信號(hào)的頻率（注意校驗(yàn)信號(hào)幅度峰值3.3V與注意共地與連接關(guān)系?。⒃贒igilentBasys2開發(fā)

4、板上顯示頻率計(jì)數(shù)結(jié)果。8)增加輸入計(jì)數(shù)信號(hào)波形的路數(shù)；9)提高所設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的波形發(fā)生器與頻率計(jì)的量程與精度；二、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)與論證二、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)與論證1、系統(tǒng)方案選擇與比較、系統(tǒng)方案選擇與比較（1）主控制器方案一：FPGA與微處理器配合。Basys2開發(fā)板與LM3S811(CtexM3)配合，可充分利用FPGA的高速穩(wěn)定和微處理器的運(yùn)算能力和靈活性。方案二：FPGA。只使用Basys2開發(fā)板作為系統(tǒng)控制器，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。本系統(tǒng)采

5、用單一FPGA控制，考慮到系統(tǒng)控制不復(fù)雜，F(xiàn)PGA數(shù)字邏輯可以滿足，并且可降低成本。（2）顯示模塊方案一：12864液晶。液晶顯示信息量大但驅(qū)動(dòng)復(fù)雜，只使用FPGA數(shù)字邏輯驅(qū)動(dòng)會(huì)消耗大量資源。方案二：數(shù)碼管。數(shù)碼管信息量小，但簡(jiǎn)單方便。本系統(tǒng)采用數(shù)碼管可滿足要求。（3）DA選擇方案一：并行DA如DAC900。并行時(shí)序簡(jiǎn)單，但會(huì)消耗大量IO口。方案二：串行DA如DAC7811。串行DA時(shí)序相對(duì)復(fù)雜，但使用IO口少。本系統(tǒng)采用串行DAC78