【正文】 A 實現(xiàn)乘除法是很耗資源的，因而，下面采用查表方法求取 BD0~BD7 與模擬輸入電壓 0~5v 的對應(yīng)關(guān)系。 （ 1）譯碼、顯示電路可以采用動態(tài)掃描顯示和靜態(tài)顯示兩種方法。 architecture one of ad is type states is(st0,st1,st2,st3,st4)。139。 if (eoc=39。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 22 start=39。139。 use 。139。 and c0=39。139。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 27 Leddisplay 功能：用 LED 進行數(shù)碼顯示。 then count=count+1。圖 為數(shù)字電壓表的頂層模塊。較好地克服了電壓表采用雙積分式模／數(shù)轉(zhuǎn)換器作為核心器件和采用單片機作為系統(tǒng)控制核心的缺陷，具有自己獨特的優(yōu)勢。系統(tǒng)最大限度地將所有器件集成在 FPGA 芯片上。程序 (2)是 LED 各數(shù)字的位選代碼。 signal count:std_logic_vector(1 downto 0)。 將 8 位數(shù)字量轉(zhuǎn)化為 3 位 BCD 碼 圖中 Datain“ 11011110”，“ 1101”對應(yīng)的電壓值位 ,其對應(yīng)的 BCD 編碼為“ 010000010110”，“ 1110”對應(yīng)的電壓值為 ，其對應(yīng)的 BCD編碼為“ 000000101000”。139。139。 begin middata=b_datain。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 23 圖 ADC0809 模塊原理圖 該模塊時序仿真圖如 圖 所示 ： 圖 ADC0809 功能仿真時序圖 如圖 所示： Datain、 EOC、 CLK：輸入端 Dataut、 OE、 ALE、 START、 ADD：輸出端 當(dāng)輸入時鐘信號時，八位數(shù)字量在 EOC 有高電位變?yōu)榈碗娢粫r，標(biāo)志著 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束。) then current_state=next_state。139。 oe=39。 lock=39。 ale:out std_logic。 (2)如果任何兩個對應(yīng)位 BCD 數(shù)相加的結(jié)果向高一位有進位時 (即結(jié)果大于或等于 16),該位進行加 6 修正 . (3)低位修正結(jié)果使高位大于 9 時 ,高位進行加 6 修正 從表中得到的模擬電壓值必須用 BCD 碼表示才能便于用 LED 數(shù)碼管顯示。 不管使用上述哪種方式，只要一旦確定轉(zhuǎn)換完成，即可通過指令進行數(shù)據(jù)傳送。 ADC0809 芯片的控制方法及轉(zhuǎn)換過程 控制 ADC0809 動作的信號有 ： ALE,START,OE,EOC。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 15 4 各器件的選擇 A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC0809 控制電路 ADC0809 的功能介紹 利用 ADC0809 作為電壓采樣端口， FPGA 作為系統(tǒng)的核心器件，用 LED 進行數(shù)碼顯示，把讀取的 8 位二進制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成便于輸出 3 位十進制 BCD 碼送給數(shù)碼管。 ASIC 完成從模擬量的輸入到數(shù)字量的輸出，是數(shù)字電壓表的心臟，這種電壓表的設(shè)計簡單、精確度高，但是這種設(shè)計方法由于采用了 ASIC器件使得的它欠缺靈活性，其系統(tǒng)功能固定，難以更新擴展。設(shè)計項目名稱和頂層文件實體名可以相同，在多層次系統(tǒng)設(shè)計中，一般與設(shè)計項目同名的設(shè)計實體作為頂層文件。⑤布局布線后的設(shè)計模擬?？梢詮囊粋€仿真工具移植到另一個仿真工具，可以從一 個綜合工具移植到另一綜合工具，也可以從一個工作平臺移植到另一個工作平臺。 國外硬件描述語言種類很多 ,有的從 Pascal 發(fā)展而來 ,也有一些從 C 語言發(fā)展而來 .有些 HDL 成為 IEEE標(biāo)準(zhǔn) ,但大部分是企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) .VHDL來源于美國軍方 ,其他的硬件描述語言則多來源于民間公司 .可謂百家爭鳴 ,百花齊放 .這些不同的語言傳播到國內(nèi) ,同樣也引起了不同的影響 .在我國比較有影響的有兩種硬件描述語言 :VHDL 語言和 Verilog HDL 語言 .這兩種語言已成為 IEEE 標(biāo)準(zhǔn)語言 [12,15]。用戶所設(shè)計的電路必須在編譯之前進行邏輯功能驗證，此沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 3 時的仿真沒有延時信息，對于初步的功能檢測非常方便。傳統(tǒng)硬件電路設(shè)計先要進行功能設(shè)計，然后進行電路板級設(shè)計并做稱電路板后進行調(diào)試，如果電路中有什么錯誤，整個電路板都將作廢，這是很不經(jīng)濟的。A/D Acquisition digital voltage 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 III 目 錄 1 緒論 ...................................................................................................................................... 1 課題背景和意義 ....................................................................................................... 1 FPGA 設(shè)計特點 ........................................................................................................ 1 FPGA 設(shè)計流程 ........................................................................................................ 2 硬件描述語言 VHDL ............................................................................................... 3 VHDL 的發(fā)展 ................................................................................................ 3 VHDL 的特點 ................................................................................................ 4 VHDL 語言的設(shè)計流程 ........................................................................................... 5 Quartus II 開發(fā)平臺簡介 ......................................................................................... 5 Quartus ‖軟件介紹 ......................................................................................... 5 Quartus ‖設(shè)計輸入 ......................................................................................... 6 文本設(shè)計輸入方式 .......................................................................................... 6 Quartus II 設(shè)計仿真 ...................................................................................... 8 2 設(shè)計任務(wù)與要求 ................................................................................................................ 12 3 設(shè)計方案 ............................................................................................................................ 13 4 各器件的選擇 .................................................................................................................... 15 A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC0809 控制電路 ........................................................................... 15 ADC0809 的功能介紹 ................................................................................. 15 ADC0809 引腳介紹 ..................................................................................... 16 ADC0809 芯片的控制方法及轉(zhuǎn)換過程 ..................................................... 16 BCD 碼 .................................................................................................................... 18 BCD 碼的介紹 ..................................................................................................... 18 BCD 碼的運算 ..................................................................................................... 19 譯碼，顯示電路 ..................................................................................................... 19 5 功能模塊 ............................................................................................................................ 20 ADC0809（ ad） ..................................................................................................... 20 Dataprocess .............................................................................................................. 23 Leddisplay................................................................................................................ 27 頂層模塊設(shè)計 ......................................................................................................... 29 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 IV 結(jié) 論 ........................................................................................................................................ 31 致 謝 ........................................................................................................................................ 32 參考文獻 ......................................................................