基于fpga的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(已修改)
2025-03-14 09:22 本頁(yè)面
【正文】 信息工程學(xué)院 2021 / 2021 學(xué)年第 二 學(xué)期 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 題 目： 基于 FPGA 的音樂(lè)硬件演奏電路設(shè)計(jì) 課 程 名 稱 FPGA 系統(tǒng)開(kāi)發(fā) 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 23/15/16 學(xué) 生 姓 名 劉嘉穎 /李瀅 /陳領(lǐng) 指 導(dǎo) 教 師 王 棟 2021 年 7 月 3 日 課程設(shè)計(jì)報(bào)告任務(wù)書(shū) 學(xué) 號(hào) 13610501153795 13610105151191 13610108151852 姓名 劉嘉穎 /李瀅 /陳領(lǐng) 專業(yè) 電子信息工程 設(shè)計(jì) 題目 基于 FPGA 的音樂(lè)硬件演奏電路設(shè)計(jì) 設(shè) 計(jì) 技 術(shù) 要 求 這是一種運(yùn)用純硬件實(shí)現(xiàn)樂(lè)曲播放的電路，比運(yùn)用微處理器實(shí)現(xiàn)樂(lè)曲播放更加復(fù)雜。它運(yùn)用了強(qiáng)大功能的 EDA 工具 FPGA 和硬件描述語(yǔ)言 VHDL。本 設(shè)計(jì) 以歌曲《媽媽的吻》來(lái)實(shí)現(xiàn)樂(lè)曲播放電路的功能。 [1]順序播放樂(lè)曲 功能 ：當(dāng)電路開(kāi)始工作時(shí)，如果存儲(chǔ)器中有多首樂(lè)曲，那么演奏電路將從頭到尾順序播放這些樂(lè)曲。 [2]循環(huán)播放樂(lè)曲功能：當(dāng)演奏完后一首樂(lè)曲時(shí)，將自動(dòng)返回到第一首歌曲開(kāi)始播放，反復(fù)不止，直到關(guān)閉電源電路停止工作為止。 [3]樂(lè)曲簡(jiǎn)譜顯示功能：當(dāng)演奏電路播放樂(lè)曲時(shí)，能夠?qū)?dāng)前播放的音符通過(guò)一列發(fā)光二極管以二進(jìn)制的形式予以顯示。 [4]樂(lè)曲高音顯示功能：如果電路正在播放高音音符，那么將有一個(gè)發(fā)光二極管點(diǎn)亮來(lái)顯示。 [5]音量大小可調(diào)功能：運(yùn) 用 EDA 實(shí)驗(yàn)箱上的數(shù)字功率放大器 LM386N，對(duì)數(shù)控分頻器輸出的音頻信號(hào)予以處理，輸出大小連續(xù)可調(diào)的音頻信號(hào)到揚(yáng)聲器。 設(shè) 計(jì) 要 求 [1]本次設(shè)計(jì)在 EDA 開(kāi)發(fā)平臺(tái) QUARTUS II 上利用 VHDL 語(yǔ)言設(shè)計(jì)數(shù)控分頻器電路，利用數(shù)控分頻的原理設(shè)計(jì)音樂(lè)硬件演奏電路，并定制 LPMROM 存儲(chǔ)音樂(lè)數(shù)據(jù)，以 “ 梁祝 ” 和 “ 月亮代表我的心 ” 兩首樂(lè)曲為例，將音樂(lè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到 LPMROM，就達(dá)到了以純硬件的手段來(lái)實(shí)現(xiàn)樂(lè)曲的演奏效果。只要修改 LPMROM 所存儲(chǔ)的音樂(lè)數(shù)據(jù)，將其換成其他樂(lè)曲的音樂(lè)數(shù)據(jù)，再重新定制 LPMROM，連接到程序中就可以實(shí)現(xiàn)其它樂(lè)曲的演奏。 [2]認(rèn)真完成本課程設(shè)計(jì)報(bào)告，確保報(bào)告的完整性，按時(shí)提交，不得抄襲他人成果。 參 考 文 獻(xiàn) [1] 康華光 ,陳大欽 .電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分（第四版） [M].高等教育出版社 ,1987:4559. [2] 潘松 .EDA 技術(shù)實(shí)用教程 [M].北京 :科學(xué)教育出版社 ,2021:238. [3] 盧毅編著 .VHDL 與數(shù)字電路設(shè)計(jì) [M].北京 .科技大學(xué)出版 ,2021:3840. [4] 侯佰亨 ,顧新編著 .VHDL 硬件描述語(yǔ)言與實(shí)際應(yīng)用 [M].西安 .西安電子科社 ,2021:269280. [5] 謝自美 .電子線路設(shè)計(jì)（第二版） [M].華中科技大學(xué)出版社 ,2021:130135. [6] 王金明 .數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)與 verilog HDL（第四版 ) [M].電子工業(yè)出版社 ,2021:264270. 課程設(shè)計(jì)報(bào)告成績(jī) 姓名 : 劉嘉穎 /李瀅 /陳領(lǐng) 學(xué)號(hào)： 23/15/16 專業(yè) : 電子信息工程 課程設(shè)計(jì)題目： 基于 FPGA 音樂(lè)硬件演奏系統(tǒng)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： 成績(jī)： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 摘 要 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是信號(hào)與信息處理系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分，同時(shí)也是軟件無(wú)線電系統(tǒng)中的核心模塊，在現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)以及無(wú)線基站系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。 其中 FPGA 作為本系統(tǒng)的控制核心和傳輸橋梁，發(fā)揮了極其重要的作用。通過(guò) FPGA 不僅完成了系統(tǒng)中全部數(shù)字電路部分的設(shè)計(jì)， 并且使系統(tǒng)具有了較高的可適應(yīng)性、可擴(kuò)展性和可調(diào)試性。 FPGA 是近年來(lái)廣泛應(yīng)用的超大規(guī)模、超高速的可編程邏輯器件，由于其具有高集成度、高速、可編程等優(yōu)點(diǎn)，大大推動(dòng)了數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的單片化、自動(dòng)化，縮短了單片數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)周期、提高了設(shè)計(jì)的靈活性和可靠性， 在超高速信號(hào)處理和實(shí)時(shí)測(cè)控方面有非常廣泛的應(yīng)用。本文對(duì) FPGA 的數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)進(jìn)行研究，基于 FPGA 在數(shù)據(jù)采樣控制和信號(hào)處理方面的高性能和單片系統(tǒng)發(fā)展的新熱點(diǎn)，把 FPGA 作為整個(gè)數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)的控制核心。 關(guān)鍵詞： FPGA， 采集和控制，單片機(jī)，電路板， VHDL 目 錄 第一章 緒論 ......................................................... 1 引言 .................................................................................................................. 1 EDA 簡(jiǎn)介 ........................................................................................................... 1 FPGA 簡(jiǎn)介 ......................................................................................................... 1 VHDL 語(yǔ)言簡(jiǎn)介 ................................................................................................ 2 Quartus II 簡(jiǎn)介 ............................................................................................ 3 數(shù)據(jù)采集技術(shù)簡(jiǎn)介 ......................................................................................... 4 第二章 總體設(shè)計(jì) ..................................................... 5 硬件設(shè)計(jì) ......................................................................................................... 5 線性電源模塊 ........................................... 5 數(shù)據(jù)采集模塊 ........................................... 5 數(shù)據(jù)輸出模塊 ........................................... 8 按鍵控制模塊 .......................................... 11 軟件設(shè)計(jì) ....................................................................................................... 12 ADCINT 設(shè)計(jì) ............
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