2015年荐《VHDL语言》课程设计.doc

《VHDL语言》课程设计 题目：电子温度计 系 别：电子通信工程系 姓 名： 张　利　丽 组 员：陈丹丹　张旭林 班 级： 医 电 051 学 号： 050411114 指导老师： 石 新 峰 设计时间：2007年12月7日 目 录 前言:……………………………………………………………………1 一、设计任务:…………………………………………………………2 二、题目分析与整体构思:……………………………………………3 三、硬件电路设计:……………………………………………………4 四、程序设计:…………………………………………………………5 五、心得体会:…………………………………………………………6 附录:……………………………………………………………………7 参考文献:………………………………………………………………8 前 言 传统温度计是采用玻璃带水球形式，其精度低，更不适应目前生活和电子化时代的要求。在需要对温度要求较高，并需控制和广泛民用行业中，很需要价廉实用的电子温度计。 传统的测量方法，大都利用固、液体的热膨胀原理而制造的传统温度计，它们都具有一定的局限性，特别是在深度和远距离测温场合中，其不足表现的更为突出。本文所述的电子温度计是使用温度传感器将温度信号转化为电信号，然后用液晶显示器进行温度指示的。既可制作成一个测温装置，也可制成由探测头和显示装置组成的电子温度测试仪。具有读数直观、反映被测温度时间短，测温范围宽和精度高等特点/D转换器，经FPGA内8051IP核处理后，送入数码管显示。 二、题目分析与整体构思 从题目出发，首先要选择温度传感器，考虑性价比，选择AD590来实现。AD590产生的电流与绝对温度成正比，它可接收的工作电压为4V－30V，检测的温度范围为－55℃－＋150℃，它有非常好的线性输出性能，温度每增加1℃，其电流增加1uA。 然后选择A/D转换器，ADC0809是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。它是逐次逼近式A/D转换器，可以和单片机直接接口。Quartus II 6.0,再安装niosii II，新建项目，加入8051IP核，然后进行一系列的参数设置，选择CYLONE系列的FPGA。由VHDL语言描述温度传感器，A/D转换器，数码管。根据8051单片机原理，对各个部分相连接。 三、硬件电路设计 1．PLL50，RAM ，ROM，构成8051单片机原理图 2．A/D转换器原理图 3．硬件电路图 四、程序设计 1．AD590 VHDL描述 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; use ieee.std_logic_arith.all; entity temc is port(clk:in std_logic; data:in std_logic_vector(7 downto 0); start,hz:out std_logic; ale,oen:out std_logic; add:out std_logic_vector(2 downto 0); temp:out std_logic; sg:out std_logic_vector(7 downto 0); com:out std_logic_vector(5 downto 0) ); end temc; architecture a of temc is signal osc:std_logic; signal f:std_logic_vector(5 downto 0); begin com(5 downto 0)=f(5 downto 0); add=000; oen=2e6 then d_ff(20 downto 0):=000000000000000000000; else d_ff(20 downto 0):=d_ff+1; end if; hz=not d_ff(6); osc=not d_ff(8); start=not d_ff(18); ale=1010) then up(3 downto 0):=0000; else up(3 downto 0):=up(3 downto 0)+1; end if; if (up(7 downto 4)=1010) then up(7 downto 4):=0000; elsif (up(3 downto 0)=1010)