【正文】 碼是如下： always (posedge clk) begin if(send==139。 end 839。b1。 圖 615 UART 接收模塊仿真 其對(duì)應(yīng)的主要功能實(shí)現(xiàn)代碼為如下： always (posedge clk) 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 40 begin if(receive==139。d0。 presult=datain[0]^paritymode。d0: begin tx=139。b0。當(dāng)時(shí)鐘為 256 個(gè)時(shí)， dataout 自動(dòng)加 1。 t=1639。 對(duì)應(yīng)的代碼如下： always (posedge clk) begin if(t==1639。因此，需要在 RS232 與 FPGA連接之前用 MAX232 進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換， MAX232 模塊圖如圖 64 所示 。而 同時(shí)，接收方收到空號(hào)后，開始與發(fā)送方同步，并期看收到隨后的數(shù)據(jù) C2 + Vc c C 1 + C2 C1 T1out T1in R1in R1out T2out T2in R2in R2out V+ GND V DGND DGND DGND 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 3. 奇偶傳輸。 一般而言 UART 和外界通訊只需要兩條信號(hào)線 RXD 和 TXD，其中RXD 是 UART 的接 收端， TXD 是 UART 的發(fā)送端，接收與發(fā)送是全雙工形式。它主要用于語音等實(shí)時(shí)信號(hào)的傳輸。 每個(gè)應(yīng)答查詢消息的藍(lán)牙設(shè)備都返回一個(gè)查詢結(jié)果事件，以報(bào)告該設(shè)備的藍(lán)牙地址（ BD_ADDR） 、呼叫掃描模式（ Page_Scan_Mode） 等參數(shù)。在復(fù)位完成后，藍(lán)牙設(shè)備進(jìn)入待機(jī)模式。 (2)RTS(A6),CTS(B6):用于數(shù)據(jù)流控制。 藍(lán)牙芯片接口和主要管腳介紹 ROK 101 007 與主機(jī)或其他設(shè)備互聯(lián)時(shí)，有 USB、 UART、和 PCM 語音接口等三種方式。 (5)數(shù)據(jù)擾碼。利用 Radio ASIC 可完成信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)；而在環(huán)路濾波器（ Loop Filter）、壓控振蕩器（ VCO） 和 Radio ASIC 構(gòu)成的鎖相環(huán)中，可以濾除 Radio ASIC 輸出中誤差電壓的高頻成分和噪聲，從而保證環(huán)路所要求的性能，增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性；交換控制器（ Switch） 的作用是協(xié)調(diào)接收器（ RX）和發(fā)送器（ TX）的工作，以保證藍(lán)牙的全雙工傳輸。該模塊包括基帶控制器，無線收發(fā)器，閃存等部件，可提供髙至 HCI（主機(jī)控制接口）層得 功能。設(shè)計(jì)協(xié)議和協(xié)議棧的主要原則是盡可能利用現(xiàn)有的各種高層協(xié)議，保證現(xiàn)有協(xié)議與藍(lán)牙技術(shù)的融合以及各種應(yīng)用之間的互操作，充分利用兼容藍(lán)牙技術(shù)規(guī)范的軟硬件系統(tǒng)。這是因?yàn)樵谳^大流量情況下的 MAC 層和TCP 流控機(jī)制的交互作用所致。 藍(lán)牙優(yōu)缺點(diǎn) 與其他工作在相同頻段的系統(tǒng)相比，減少了射頻干擾，這使藍(lán)牙技術(shù)比其他系統(tǒng)更穩(wěn)定。對(duì)于條件苛刻的路徑邏輯，長線確保不會(huì)產(chǎn)生顯著的延時(shí)。 圖 52 互連資源 其他的路徑資源由經(jīng)緯連線所組成。輸入緩沖器 B2 能夠被編程為不同的輸出閾值電壓。設(shè)計(jì)者可以利用一個(gè) CLB 產(chǎn)生簡單的組合邏輯。 FPGA 基本內(nèi)部構(gòu)造及功能分析 FPGA 是可編程邏輯器件，屬于特殊 ASIC 芯片的一類，是在 PAL、 GAL 等可編程邏輯器件基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。 4. Altera 公司 該公司生 產(chǎn) FPGA 和 EPLD，常用芯片為 EPLD7000系列產(chǎn)品 7128 和 FPGA10K 系列產(chǎn)品 10K10 5. Lattice 公司 介紹 Lattice 是 ISP（在線可編程）技術(shù)的發(fā)明者， ISP技術(shù)極大的促進(jìn)了 PLD 產(chǎn)品的發(fā)展， 80 年代和 90 年代初是其黃金時(shí)期，但很快被 Xilinx， Altera 超過。下面介紹一下它的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)以及設(shè)計(jì)方法 [ 10]。 d[ 7. .0]clkeocalestartoeclk nq[ 7. .0]adc 0809ins t 圖 43ADC0809 模塊設(shè)計(jì) 在 Quartus II 軟件上用 VerilogHDL 語言編寫 ADC0809，然后仿真，仿真結(jié)果如下圖 44 所示。通常使用頻率為 500KHz 的時(shí)鐘信號(hào) 6. EOC—— 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。 圖 42ADC0809 內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu) 圖中多路開關(guān)可選通 8 個(gè)模擬通道，允許 8 路模擬量分時(shí)輸入，共用一個(gè) A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，這是一種經(jīng)濟(jì)的多路數(shù)據(jù)采集方法?？焖倬_的n 位轉(zhuǎn)換器分成兩段以上的子區(qū) (流水線 )來完成。 4. 壓頻變換型 ADC 壓頻變換型 ADC 是先將輸入模擬信號(hào)的電壓轉(zhuǎn)換成頻率與其成正比的脈沖信號(hào)，然后在固 定的時(shí)間間隔內(nèi)對(duì)此脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)結(jié)果正比于輸入模擬電壓信號(hào)的數(shù)字量。在高精度、快速 A/D 變換中應(yīng)用最為廣泛。這種結(jié)構(gòu) ADC 的所有位同時(shí)轉(zhuǎn)換，其轉(zhuǎn)換時(shí)間主要取決于比較器的開關(guān)速 度、編碼器的傳輸時(shí)間延遲等。 5. 數(shù)字式溫度傳感器 (1) MAX6575/76/77 數(shù)字溫度傳感器 。集成模擬溫度傳感器與之相比，具有靈敏度高、 線性度 好、響應(yīng)速度 快等優(yōu)點(diǎn)，而且它還將 驅(qū)動(dòng)電路 、信號(hào)處理電路以及必要的邏輯控制電路集成在單片 IC 上，有實(shí)際尺寸小、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。球中心附近被測表面的漫射輻射能受半球鏡反射回到表面而形成附加輻射，從而提高有效發(fā)射系數(shù)式中 ε 為材料表面發(fā)射率， ρ為反射鏡的反射率。如欲測定物體的真實(shí)溫度，則必須進(jìn)行材料表面發(fā)射率的修正。低溫溫度計(jì)要求感溫元件體積小、準(zhǔn)確度高、復(fù)現(xiàn)性和穩(wěn)定性好。 圖 25 數(shù)據(jù)傳輸仿真洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 第 3 章 溫度傳感器模塊 溫度 傳感器型號(hào) 1. 接觸式溫度傳感器 接觸式溫度傳感器的檢測部分與被測對(duì)象有良好的接觸，又稱 溫度計(jì) 。 主控制模塊由 FPGA 及其外圍電路組成。 可以預(yù)見，隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)采集技術(shù)將在雷達(dá)、通信、水聲、遙感、地質(zhì)勘探、無損監(jiān)測、語音處理、智能儀器、工業(yè)自動(dòng)控制以及生物醫(yī)學(xué)工程眾多領(lǐng)域 發(fā)揮更大的作用 。 1998 年 5 月，愛立信、諾基亞、東芝、 IBM 和英特爾公司等五家著名廠商，在聯(lián)合開展短程無線通信技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)時(shí)提出了藍(lán)牙技術(shù)，其宗旨是提供一 種短距離、低成本的無線傳輸應(yīng)用技術(shù)。 同樣在和上位機(jī) PC 之間的數(shù)據(jù)傳輸問題上， 有大量的 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù) 傳輸電路 ， 而藍(lán)牙 數(shù)據(jù)傳輸則實(shí)現(xiàn)了無線傳輸。網(wǎng)絡(luò)化測量、采集和控制是其發(fā)展的必然趨勢。 關(guān)鍵詞： FPGA， 藍(lán)牙 ， 數(shù)據(jù)采集 ， 溫度 II BLUETOOTH DATA ACQUISITION SYSTEM BASED ON FPGA ABSTRACT Bluetooth data acquisition system based on FPGA is consists of two parts that are lower place machine and PC. Among them lower place machine is mainly made up of several parts ,for example ,frontend sensor, signal regulate circuit, ADC frequency field circuit, FPGA processing modules and the Bluetooth module. The mainly function are pleting frontend data collection , conversion and processing and transfer the data after processed to is mainly made up of USB Bluetooth adapter and PC pleting data display ,monitoring ,storage and other functions. PC send mands to lower place machine. This system mainly realize high precision, high velocity field data realtime data acquisition, USES Bluetooth wireless transmission characteristics of the wireless transmission of data realization. FPGA is the center of this system and through sending mands to control frontend regulate module collecting data. At the same time the collected data by FPGA processing will be transferred to PC with Bluetooth module. The PC will plete the corresponding processing work. KEY WORDS: FPGA， Bluetooth， Data collection， Temperature III 目 錄 前 言 ....................................................................................................... 1 第 1 章 緒論 ............................................................................................ 2 課題的研究 ................................................................................ 2 課題的提出 ...................................................................... 2 研究的可行性 ................................................................. 2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)方面的發(fā)展前景 .................................... 3 第 2 章 采集系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) ............................................................... 5 系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案 ............................................................... 5 系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) ........................................................................ 5 系統(tǒng)的整體功能設(shè)計(jì)圖及仿真圖 ........................................... 6 第 3 章 溫度傳感器模塊 ........................................................................ 8 溫度傳感器型號(hào) ........................................................................ 8 溫度傳感器的選型 .................................................................. 10 第 4 章 A/D 轉(zhuǎn)換器 ...............................................................................11 A/D 轉(zhuǎn)換器的選擇 ...................................................................11 A/D 轉(zhuǎn)換器的分類及其特點(diǎn) ........................................11 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的主要參數(shù) ............................................... 13 ADC0809 芯片 ........................................................................ 13 ADC0809 結(jié)構(gòu)圖 ...................................