EDA专科大作业13级电气自动化技术二班王慧聪【荐】.docVIP

安阳工学院电子信息与电气工程学院 《EDA技术》课程大作业 题目： 《EDA技术》课程设计 班级： 13级电气自动化技术二班 评分标准： 设计和结论正确，分析清晰合理。 40% 大作业报告阐述清晰，格式规范。 30% 陈述清晰，回答问题正确。 30% 大作业成绩 姓名 王慧聪 总成绩=T+J*40%+(J+J*(X-1/N))*30% T为回答问题成绩，J为教师成绩，X为学生自评分值，N为小组人数   题目：信号发生器 1. 设计任务 简易多功能信号发生器是信号发生器的一种，在生产实践和科研领域中有着广泛的应用。信号源主要给被测电路提供所需要的已知信号（各种波形），然后用其它仪表测量感兴趣的参数。可见信号源在电子实验和测试处理中，并不测量任何参数，而是根据使用者的要求，仿真各种测试信号，提供给被测电路，以达到测试的需要。信号发生器是电子测量领域中最基本、应用最广泛的一类电子仪器。它可以产生多种波形信号,如正弦波,三角波和方波等,因而广泛用于通信、雷达、导航、宇航等领域。 在本设计中它能够产生多种波形，如正弦波,三角波和方波等，并能实现对各种波频率和幅度的改变。正因为其在生活中应用的重要性，人们它做了大量的研究，总结出了许多实现方式。可以基于VHDL、DOS技能、数字电路等多种方法实现。 本设计是采用VHDL来实现的简易多功能信号发生器。它能产生正弦波,三角波和方波。且对各种波形的要求如下 （1）设计任意信号发生器，使之能够生成正弦波、三角波和方波； （2）要求具有波形选择和频率选择的功能; （3）要求能够显示波形：A——正弦波；B——三角波；C——方波； 2. 设计方案及流程图 本次课程设计按模块式实现，据任务书要求，设计总共分三大步骤完成： 产生波形（三种波形：方波、三角波、正弦波）信号； （2）频率控制； （3）显示频率值。 利用VHDL编程，依据基本数字电路模块原理进行整合。系统各部分所需工作时钟信号由输入系统时钟信号经分频得到，系统时钟输入端应满足输入脉冲信号的要求。频率控制模块有多个可选频率，最终送至脉冲发生模块输出脉冲信号，同时将信号的频率输出至数码管显示当前信号的频率值，达到设计课题所要求的输出波形频率可调功能 方案实施 1.主程序用来实现系统的主要功能，包括波形定义分频、频段选择、频率调节以及频率输出等。 2.波形选择代码主要采用了ROM的设计思路。一共描述了256个点，用这256个数据来模拟这三种波， 首先，mem中放入64个数，，然后定义从0到63的信号，当时钟的上升沿达到的时候，则将这64 个数一位一位的读出。然后，由选择信号选择出相应的波形。 3. 分频器原理图在分频器模块中，运用计数的方法实现分频，通过选择信号选择出相应的频率连接到波形选择的时钟信号上，并输出频率值在数码管上显示。 结论 在本次课设中，所使用的软件即为前面重点介绍过的QuartusII软件。本系统的软件功能强大，运用VHDL语言来编写，先在QuartusII对所编的模块一一进行仿真,排除了语法的错误编写和设计逻辑思维的错误，当仿真完确认程序没问题时，再直接下载到FPGA芯片，用FPGA实验箱进行调试。采取的就是自顶向下的调试方法，即先单独调试好每一个模块，然后再连接成一个完整的系统再调试 运用本次选用的EDA软件对代码进行调试，即可得出相应的波形。正弦波信号的波形仿真如图 正弦波仿真波形 clk为输入时钟信号； data为输出的正弦波信号波形； sel为00选择正弦波信号； 三角波仿真波形 clk 为输入时钟信号； data为输出的三角波信号波形； sel为01选择三角波信号； 总结：EDA技术是当前数字系统设计领域比较火热的一种工具，他可以大大缩短设计需要的时间，降低成本的同时也提高了系统的稳定性。使用VHDL语言描述硬件系统使得EDA技术有了更为广阔的空间。 5.附录 ： 1 1