基于fpga的混合动力汽车多能源管理系统.doc

中图分类号:(四号楷体加黑) 密级: (四号楷体加黑)
UDC: (四号楷体加黑) 本校编号:
硕士学位论文
论文题目: 基于FPGA的混合动力汽车
多能源管理系统
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硕士学位论文
基于FPGA的混合动力汽车多能源系统
The Format Criterion of Master Degree Thesis of LZJTU
作者姓名:
学科、专业: 电路与系统
学号:
指导教师:
完成日期:
兰州交通大学
Lanzhou Jiaotong University
摘要
基于FPGA的混合动力汽车多能源管理系统
目录
1 绪论 2
课题的背景及研究的意义 2
发展过程及前景状况 3
5
5
6
6
2相关技术介绍 8
FPGA发展应用 8
FPGA概述 8
Altera系列的FPGA 8
FPGA设计流程- Altera Quartus II开发平台 9
混合动力汽车技术 11
混合动力汽车分类 12
13
3具体设计描述 14
avlon总线规范 14
14
16
设计平台的描述 20
SOPC技术 20
Nios II软核系统及组件 21
IP核 23
SOPC系统开发环境 24
工作原理 25
25
SOPC设计框架 26
4 硬件设计 29
外部电路构建 29
电源管理模块 29
信号采集模块 29
A/D转换模块 32
存储模块 32
LCD显示模块 35
继电器模块 36
USB接口模块和下载器模块 37
SOPC构建 38
Nios II模块 38
SDRAM Controller模块 39
PLL锁相环模块 40
Tri-state Bridge模块 40
EPCS模块 41
PIO输入模块 41
PIO输出模块 41
5 软件设计 43
软件开发环境的介绍 43
IP核软件应用的设计 43
Nios II下的C程序 46
6总结与展望 47
本论文的成果 47
该技术应用前景 47
致谢 48
附录 49
参考文献: 53
1 绪论
课题的背景及研究的意义
课题的研究背景
近些年来,随着世界经济和人口的增长,对能源的需求量在不断增多。一方面是现有能源的不可再生特性,另一方面是能源的消耗量日益增大。以目前的发展速度,根据国际上通行的能源预测,地球上的煤炭、石油和天然气的储量能供人类开采的年限,分别只有220年、40年和60年。温室气体排放导致了大量气候性灾难,温室效应造成的全球变暖的趋势越来越严重,环境污染直接影响人类的生存质量,能源和环境问题促使各国研究开发新能源和节能、环保产品。
所有交通工具的能源消耗量占世界总能源消费的40%,汽车的能源消耗量约占总能源消费的1/4,面对人们对节能和环保的巨大需求,伴随着高新技术的发展,世界各国纷纷开发新