【正文】 對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。 input [23:0] probe。 else echo_r = {echo_r[0],echo}。 //25MHz input rst_n。在硬件焊接的過程中出現(xiàn)了芯片燒壞的問題，所以在購買元器件的時多買了幾個備用，否則后期再買耽誤時間和精力，所以焊接時必須謹(jǐn)慎，看清電路。然后利用 QuartusⅡ系統(tǒng)對 芯片的程序仿真，經(jīng)過反復(fù)調(diào)試，確定最終的程序。 圖 帶通濾波電路 增益控制與整形電路 為了能夠使 后續(xù)電路處理信號的準(zhǔn)確性 得到提高，設(shè)計出了 如圖 所示 電路。 平時的學(xué)習(xí)生活中有兩種常用的時鐘電路設(shè)計，分別，內(nèi)部時鐘和外部時鐘模式。 其 具有以下幾個特性： （ 1） 具有 84 個管 腳，其中 5 根為 ISP 下載，方便系統(tǒng)的編程 。如圖 所示是基于 CPLD 地計數(shù)檢波器的原理圖。就是對于隨意的全部單獨信 號都能夠通過單獨的樣式差不多的、而且包含零相位頻譜的信號來生成。相比與以前的二極管包絡(luò)檢波器它的功能更加優(yōu)越，彌補了以前的不足；由于 CPLD 包括了在線編程功能這個優(yōu)勢，所以能夠通過改變 VHDL 程序來對 CPLD 再次配置，讓計數(shù)檢波判別電路包含有些柔性以及可升級性能，能夠適時的改變檢波輸出。 實現(xiàn)這項信號轉(zhuǎn)換功能的還需要控制電路的參與， 與此同時，目前在信號轉(zhuǎn)換技術(shù)上，大部分的廠商采取專用集成電路，顯然這種芯片的開發(fā)成本相比其它的方法成本較高，另外自主研發(fā)的芯片在性能上與專用芯片 的相差甚遠 ，為此本文將采用先進的復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD，高性能、低成本來實現(xiàn)此功能。 Complex PLD 的縮寫可以寫成 CPLD。計數(shù)檢波器是在控制電路中的 CPLD 的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的，即和部分控制電路集成在一塊芯片上，減少了元器件的數(shù)量，提高了電路的可靠性和抗干擾能力。這樣的信號通常都要經(jīng)過包含可以配合的相頻特性全通網(wǎng)絡(luò)來生成。 圖 基于 CPLD 的計數(shù)檢波器原理框圖 由于多普勒信號內(nèi)部包括地脈沖數(shù)量相對來說比較少，所以對于檢波器的功能需要也相對比較高，首先他要包括很大的抗干擾的能力而且它的檢波線性能一定要優(yōu)越，含有相對 較少的死區(qū)，對于惰性失真的要求也很高，必須控制在很小的范圍之內(nèi)。 （ 2） 具有 6000 個門， 為 其中包含 2500 個 典型可用門 ； （ 3） 有 8 個邏輯陣列塊，有 128 個宏單元 ； （ 4） 每 一 個 宏單元都有獨立的可編程電源控制 ； （ 5） 有 60 個可用的 I / O 端口，可以單獨配置為輸入，輸出和雙向模式； （ 6） 有 2 個全局時鐘及 、 一個全局使能端 、 一個全局清 除端。 本 設(shè)計中我用的是內(nèi)部時鐘方式，在兩個引腳上加接晶體或陶瓷的振動器就形成了內(nèi)部震蕩方式，同時因為 AT89C52 單片機內(nèi)部有個高增益反相放大器，要在外面加接上晶振后就 組成 了振蕩器 ， 從而產(chǎn)生震蕩時鐘脈沖，直接進入內(nèi)部時鐘的電路。計數(shù)檢波電路是由 CPLD 實現(xiàn)的，要 求輸入信號的幅值高電平為 V、低電平為 0V。 將完整的程序通過下載器寫入到芯片中 ，然后把芯片插入到電路板上的芯片槽里， 將實物平整的放在實驗桌上，保證超聲波發(fā)射頭和接收頭周圍沒有遮擋物，為了避免不必要的干擾，此實驗有兩個方面的驗證，分為靜態(tài)測試和動態(tài)測試。 經(jīng)過多次認真的調(diào)試，發(fā)現(xiàn)了許多焊接上的問題、編寫上的錯誤和邏輯上的模糊，對于焊接的問題，用萬用表仔細的對焊接后的電路進行檢查，將虛焊一一焊好；對編寫程序每一句進行認真的檢查，通過查資料得以解決；對于邏輯模塊上重新查閱資料梳理清晰。 //低電平復(fù)位信號 output trig。 always (posedge clk or negedge rst_n) if(!rst_n) pulse = 2439。 output source。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。 Endmodule // megafunction wizard: %InSystem Sources and Probes% // GENERATION: STANDARD // VERSION: // MODULE: altsource_probe // ============================================================ // File Name: // Megafunction Name(s): // altsource_probe // // Simulation Library Files(s): // altera_mf // ============================================================ module mydebug ( probe, source)。b00。 input clk。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 25 頁 共 38 頁 結(jié)束語 完成了畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)，本次設(shè)計包含軟件仿真和實物的測試，在軟件仿真的過程中遇到了好多問題，因為對 Quartus II不熟悉，在操作運用方面比較生硬，和之前學(xué)過的一些軟件相比，有些復(fù)雜，生成的文件相當(dāng)多，而且在操作過程中要注意芯片的選用很重要，命名的文件要統(tǒng)一，不然會出現(xiàn)找不到文 件的情況。 圖 發(fā)射電路原理圖 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 19 頁 共 38 頁 圖 控制 發(fā)射信號電路 實驗方法 本設(shè)計涉及到 單片機芯片和 CPLD芯片，所以先對 CW信號發(fā)射的程序以及 CPLD芯片控制信號的程序進行編寫。帶通濾波電路如圖 所示。 振蕩電路及 AT89C52 芯片 單片機 芯片 內(nèi)部有一個 反相放大器 ，用于構(gòu)成 振蕩器 ，引腳 XTAL1 和 引腳 XTAL2分別 是該放大器的輸入端 和輸出端 。 該芯片 支持多種 不同的 電壓口，引腳 之間的邏輯時延 最短 可 為 5 納秒 ，最高計數(shù)頻率 可達到 ， 而且 可以運用 多種編程方式 進行編寫 ， 并且 可 以 利用軟件 QuartusⅡ 方便地 來 仿真、綜合和下載 。在水中聲探測儀中心控制電路的基礎(chǔ)上 , 通過簡單的改變VHDL 程序 ,這樣就不需要再變動或者是增添別的硬件電路，就可以完成計數(shù)檢波器單片機 帶通濾波器 模擬開關(guān) 隔離級 A C 輸出 B D 非線性器件 低通濾波 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 6 頁 共 38 頁 的功能。 圖 有源法原理框圖 無源法利用窄脈沖激勵產(chǎn)生特定信號 , 因為其具有特定延時特性的網(wǎng)絡(luò)，原理如下。使用這 樣的器件就可以滿足檢波還有濾波這樣的兩個方面效果。水下深彈能夠準(zhǔn)確的識別 、 以及打擊目標(biāo)，首先要解決 的問題是 怎樣識別目標(biāo)，為此，安裝在彈頭上的水下探測器能夠產(chǎn)生常頻信號（ CW），當(dāng)有 目標(biāo)回波信號時，立即自動切換發(fā)射調(diào)頻信號（ FM），系統(tǒng)進入目標(biāo)跟蹤、 攻擊階段。它是一個相比于 PLD 器件更加強大的邏輯編輯器件。 本文的 主要研究內(nèi)容 本文主要研究 超聲波的發(fā)射控制電路 和計數(shù) 檢波判別電路 ，對于 CW 信號的發(fā)射電路采用 AT89C52 單片機 芯片控制晶振芯片 產(chǎn)生，然后通過帶通濾波電路，經(jīng)過超聲波發(fā)射頭發(fā)射出去， 搜索目標(biāo)，當(dāng)信號觸碰到目標(biāo)物體時產(chǎn)生回波信號，回波信號通過超聲波接收頭接收信號，再通過接收機阻抗匹配，將信號輸入到兩級放器進行放大， 將放大后的信號再經(jīng)過帶通濾波電路、增益控制電路、整形電路等一系列電路后，以 CPLD（ EPM7128SLC8415）芯片的輸入 為依據(jù) ，根據(jù)超聲波檢測系統(tǒng)的總體要求，進行 基于 CPLD 的計數(shù)檢測判決電路 的 設(shè)計 ， 用于判別 多普勒頻偏信號并 產(chǎn)生 控制信號 ，控制是否繼續(xù)發(fā)射探測信號。 這種方法的 關(guān)鍵是 要 設(shè)計一個群延時網(wǎng)絡(luò) ,而此網(wǎng)絡(luò)要與所要求的相頻特性一致，無源法 原理框圖如圖 所示。雖然在信號處理電路中采取了諸如限幅、濾波措施，但是仍然難以避免來自檢波器的輸入端的輸入干擾信號。 當(dāng)定時時間（小于 1ms），定時器停止計時，輸出控制信號到計數(shù)器和決定裝置，當(dāng)停止計數(shù)的同時，決定觸發(fā)裝置讀取計數(shù)值 。振蕩電路是由 1 個 12MHz晶體和 2 個 33pF 陶瓷電容器，振蕩電路和單片機 AT89C52芯片連接如圖 顯示 。經(jīng)過前面一系列電路 的處理，整形電路的輸入信號是寬度為 大約為 1 ms， 頻率范圍為 20xxHz~5800Hz、峰峰值約為 10V 的脈沖串， 為了能夠 與計數(shù)檢波電 路的電平相匹 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 14 頁 共 38 頁 配， 通過由三極管 Q3 組成的整形電路，使 信號的 幅值變成高電平 和 低電平 ，分別 為 和 0V。接通電源，將手靜止放在超聲波發(fā)射頭前端，看 LED 燈的狀態(tài)；將手放在超聲波發(fā)射頭前端慢慢地來回移動，同樣的，觀察 LED 的狀態(tài)。 通過查閱資料和實驗的驗證我發(fā)現(xiàn)， 發(fā)射的超聲波遇到不同形狀的障礙物反射回來的情況不一樣，被吸收的程度不一樣 。 input echo。d0。 wire sub_wire0。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使