基于FPGA与单片机控制技术结合的低频数字相位测量仪设计_精品.doc

毕 业 设 计题 目： 系： 电气与信息工程系 专业： 班级： 学号：学生姓名： 导师姓名： 完成日期： 20年月  诚 信 声 明 本人声明： 1、本人所呈交的毕业设计（论文）是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果； 2、据查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经公开发表过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料； 3、我承诺，本人提交的毕业设计（论文）中的所有内容均真实、可信。 作者签名： 日期： 年 月 日 毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目： 基于FPGA与单片机控制技术结合的低频数字相位测量仪设计 姓名 包敏 系别 电气与信息工程 专业 电子信息 班级 0901 学号 指导老师 熊卓列 教研室主任 刘望军 基本任务及要求 一） 基本任务 1）硬件设计：输入信号整形电路、单片机外围电路、显示电路； 2）软件设计：数据采集模块的VHDL硬件描述语言实现、单片机控制程序。 二）要求 1）本设计本分为三大基本组成部分：数据采集电路、数据运算控制电路和数据显示电路。其功能为对两路输入正弦信号（1～5 V范围内变化）进行频率和相位测量（相位测量绝对误差≤2）及数字显示（相位读数为0～359.9，分辨力为0.1） ，其频率测量范围：20 Hz～20 kHz。 2）通过该项目设计，完成各单元模块的硬件设计，给出其设计过程和电路图；对数据采集、单片机控制模块分别给出VHDL硬件描述语言实现的源程序和控制程序，并进行程序调试及电路的仿真、给出仿真结果。 进度安排及完成时间： 1月25日，指导指导老师布置任务、下达设计任务书； 3月5日至3月16日，查阅资料、撰写文献综述及开题报告 4月1日至4月24日，原理框图、总体方案设计 4月25日至5月1日，硬件部分设计 5月2日至5月15日，软件部分设计 5月16日至5月底，撰写毕业设计说明书 6月初，指导老师检查毕业设计说明书 6月10日至6月15日，修改、装订毕业设计说明书、指导老师评阅 6月15日至6月18日，毕业设计答辩 目 录 摘要 VI Abstract VII 第1章 绪论 - 1 - 1.1 课题研究的背景 - 1 - 1.2 本课题的主要研究工作 - 3 - 第2章 主要理论及技术 - 4 - 2.1 频率测量 - 4 - 2.2 相位测量 - 5 - 2.3 单门限电压比较器原理 - 6 - 2.3.1 LM339介绍 - 6 - 2.4 FPGA可编程控制技术 - 7 - 2.4.1 FPGA 器件的设计开发流程 - 7 - 2.4.2 FPGA工作原理 - 8 - 2.4.3 VHDL语言介绍 - 8 - 2.4.4 Quartus II软件介绍 - 9 - 2.5 AT80C51单片机介绍 - 10 - 第3章 系统设计思路 - 11 - 3.1 系统总体设计思路 - 11 - 3.2 设计方案 - 11 - 第4章 硬件设计 - 13 - 4.1 信号整形电路的设计 - 13 - 4.2 FPGA数据采集电路的设计 -