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基于FPGA的电压电流温度监测系统设计与实现的

任务书

一、任务背景和目的

随着数字技术和计算机技术的快速发展，电子系统集成度不断提高，功

能越来越强大，尤其是在高端领域，运行时对温度、电压和电流等参数

的监测和管理更是不可或缺。在这种背景下，FPGA技术的应用必然会发

挥越来越重要的作用，因为FPGA既具有半导体器件的速度和稳定性，又

具有可编程性和灵活性。

本任务旨在利用FPGA技术开发一种电压电流温度监测系统，该系统能够

实时地监测和记录电子元器件的电压、电流和温度等参数，并对异常情

况进行报警和处理。

二、任务内容和要求

1.硬件设计

（1）设计一个基于FPGA的数据采集模块，该模块包括AD转换器和输

入输出电路等；

（2）设计一个电压电流温度监测模块，该模块包括多路电压、电流和温

度采集，数据处理和异常检测等。

2.软件设计

（1）设计一个GUI界面，实时显示电压、电流和温度等参数；

（2）设计一个数据处理模块，能够对采集的数据进行实时处理，检测并

处理异常情况；

（3）设计一个报警模块，当检测到异常情况时，能够及时发出报警信息。

3.系统测试

（1）对系统进行硬件和软件集成测试，保证系统的正常运行，准确性和

可靠性；

（2）对系统进行压力测试，验证其性能和稳定性。

三、期望成果

1.基于FPGA实现一个电压电流温度监测系统；

2.系统能够实时采集、处理和显示电压、电流和温度等参数，并及时报

警；

3.系统具有较高的准确性和可靠性，能够满足高端电子系统的监测和管

理要求。

四、任务组成和分工

本任务分工如下：

1.硬件设计组：负责电路设计和硬件实现；

2.软件设计组：负责软件设计和开发；

3.测试组：负责系统测试和性能评估。

五、工作计划和进度安排

1.基本工作安排如下：

（1）需求分析和系统架构设计：1周；

（2）硬件设计和实现：3周；

（3）软件设计和开发：4周；

（4）系统测试和性能评估：2周。

2.进度安排如下：

第1周：需求分析和系统架构设计；

第2周至第4周：硬件设计和实现；

第5周至第8周：软件设计和开发；

第9周至第10周：系统测试和性能评估。

六、参考资料

1.张锐等.FPGA实用技术与工程应用.北京：清华大学出版社，2017.

2.丁文江等编.FPGA器件及应用开发实战.北京：电子工业出版社，

2016.

3.DonaldE.Lancaster.TheTTLCookbook.Wiley,2005.

4.MaxMaxfield.BeboptotheBooleanBoogie:AnUnconventional

GuidetoElectronics.Newnes,2017.

5.邱换雨、张晓凤.嵌入式开发实战详解(基于ARMCortex-M3).北京：

清华大学出版社,2012.

七、其他要求

1.本任务要求每个小组成员都必须参与完成任务，并承担相应的工作任

务；

2.要求小组成员之间积极协作，共同完成任务；

3.任务完成后，每个小组需要提交一份任务报告，并进行现场演示；

4.每个小组需要为任务报告和现场演示做充分准备。