毕业设计（论文）开题报告-基于FPGA的任意信号发生器.doc

毕业设计(论文)开题报告
设计(论文)题目: 基于FPGA的任意信号发生器的设计
学生姓名: 郭定平学号: 0721113019
专业: 电子信息工程
所在学院: 龙蟠学院
指导教师: 黄寒华
职称: 讲师
2010年12月31日
开题报告填写要求
(含“文献综述”)作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见及所在专业审查后生效;
,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见;
3.“文献综述”应按论文的格式成文,并直接书写(或打印)在本开题报告第一栏目内,学生写文献综述的参考文献应不少于15篇(不包括辞典、手册);
,应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求,一律用阿拉伯数字书写。如“2004年4月26日”或“2004-04-26”。
毕业设计(论文)开题报告
(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,每人撰写1000字左右的文献综述:
一、课题研究的背景及其意义
波形发生器是各种测试和实验中不可或缺的工具,在通信、测量、雷达、控制、教学领域应用十分广泛。不论是在生产、科研还是教学上,波形发生器都是电子工程师进行信号仿真试验的最佳工具。随着我国经济和科技的发展,对相应的测试仪器和测试手段提出了更高的要求,而波形发生器已成为测试仪器中至关重要的一类,因此开发波形发生器具有很大的意义。
二、信号发生器的发展和研究现状
传统的波形发生器多采用模拟电路或单片机或专用芯片,由于成本高或控制方式不灵活或波形种类少不能满足实际需求。
现有的波形信号发生器大都是利用单片机(CPU)为核心设计的,这使得电路控制比较方便,电路简单化、小型化。但同时也存在着许多不足,例如系统的可靠性通常不高,其主要原因是,以软件运行为核心的CPU的指令地址指针在外部干扰下,容易发生不可预测的变化,而使运行陷入非法循环中,使系统瘫痪。
EDA技术的出现,使得完全利用硬件实现波形信号发生器成为可能。例如状态机就是很好的选择,它的运行方式类似于CPU,但却有良好的可靠性和高速的性能。因为在外部干扰情况下,状态机的死机(进入非法状态)情况是可预测的,这包括非法状态的数量和进入状态的可测性,以及是否已进入的非法状态的可判断性。因为状态机的编码方式和数量是明确的,从而确保了恢复正常状态各种措施的绝对可行性。
三、FPGA技术的优势
FPGA采用了逻辑单元阵列LCA(Logic Cell Array)这样一个新概念,内部包括可配置逻辑模块CLB(Configurable Logic Block)、输出输入模块IOB(Input Output Block)和内部连线(Interconnect)三个部分。FPGA的基本特点主要有:
(1) 采用FPGA设计ASIC电路,用户不需要投片生产,就能得到合用的芯片。
(2) FPGA可做其它全定制或半定制ASIC电路的中试样片。
(3) FPGA内部有丰富的触发器和I/O引脚。
(4) FPGA是ASIC电路中设计周期最短、开发费用最低、风险最小的器件之一。
(5) FPGA采用高速CHMOS工艺,功耗低,可以与CMOS、TTL电平兼容。
可以说,FPGA芯片是小批量系统提高系统集成度、可靠性的最佳选择之一。
FPGA是由存放在片内RAM中的程序来设置其工作状态的,因此,工作时需要对片内的RAM进行编程。用户可以根据不同的配置模式,采用不同的编程方式。加电时,FPGA芯片将EPROM中数据读入片内编程RAM中,配置完成后,FPGA进入工作状态。掉电后,FPGA恢复成白片,内部逻辑关系消失,因此,FPGA能够反复使用。FPGA的编程无须专用的FPGA编程器,只须用通用的EPROM、PROM编程器即可。当需要修改FPGA功能时,只需换一片EPROM即可。这样,同一片FPGA,不同的编程数据,可以产生不同的电路功能。因此,FPGA的使用非常灵活。
FPGA有多种配置模式:并行主模式为一片FPGA加一片EPROM的方式;主从模式可以支持一片PROM编程多片FPGA;串行模式可以采用串行PROM编程FPGA;外设模式可以将FPGA作为微处理器的外设,由微处理器对其编程。
四、参考文献
[1] 许光辉. 基于FPGA的嵌入式开发与应用. 北京:电子工业出版社, 2006
[2] 王小军 VHDL简明教程. 北京: 清华大学出版社,1997
[3] 张玉兴. DDS高稳高纯频谱频