基于fpga的gps數據采集存儲電路設計開題報告(編輯修改稿)
2025-05-08 22:40 本頁面
【文章內容簡介】 本課題相關理論綜述FPGA器件 使用FPGA器件設計數字電路，不僅可以簡化設計過程，而且可以降低整個系統(tǒng)的體積和成本，增加系統(tǒng)的可靠性。它們無需花費傳統(tǒng)意義下制造集成電路所需大量時間和精力，避免了投資風險，成為電子器件行業(yè)中發(fā)展最快的一族。使用FPGA器件設計數字系統(tǒng)電路的主要優(yōu)點如下：(1)設計靈活 使用FPGA器件，可以不被標準系列器件在邏輯功能上所限制，而且修改邏輯可在系統(tǒng)設計和使用過程的任一階段中進行，并且只須通過對所用的FPGA器件進行重新編程即可完成，給系統(tǒng)設計提供了很大的靈活性。(2)增大功能密集度 功能密集度是指在給定的空間能集成的邏輯功能數量。可編程邏輯芯片內的組件門數高，一片F(xiàn)PGA可代替幾片、幾十片乃至上百片中小規(guī)模的數字集成電路芯片。用FPGA器件實現(xiàn)數字系統(tǒng)時用的芯片數量少，從而減少芯片的使用數目，減少印刷線路板面積和印刷線路板數目，最終導致系統(tǒng)規(guī)模的全面縮減。(3)提高可靠性 減少芯片和印刷板數目，不僅能縮小系統(tǒng)規(guī)模，而且它還極大的提高了系統(tǒng)可靠性。具有較高集成度的系統(tǒng)比用許多低集成度的標準組件設計的相同系統(tǒng)具有高得多的可靠性。使用FPGA器件減少了實現(xiàn)系統(tǒng)所需要的芯片數目，在印刷線路板上的引線以及焊點數量也隨之減少，所以系統(tǒng)的可靠性得以提高。(4)縮短設計周期 由于FPGA器件的可編程性和靈活性，用它來設計一個系統(tǒng)所需時間比傳統(tǒng)方法大為縮短。FPGA器件集成度高，使用時印刷線路板電路布局布線簡單。同時，在樣機設計成功后，由于開發(fā)工具先進，自動化程度高，對其進行邏輯修改也十分簡便迅速。因此，使用FPGA器件可大大縮短系統(tǒng)的設計周期，加快產品投放市場的速度，提高產品的競爭能力．(5)工作速度快 FPGA／CPLD器件的工作速度快，一般可以達到幾百兆赫茲，遠遠大于DSP器件。同時，使用FPGA器件后實現(xiàn)系統(tǒng)所需要的電路級數又少，因而整個系統(tǒng)的工作速度會得到提高。(6)增加系統(tǒng)的保密性能 很多FPGA器件都具有加密功能，在系統(tǒng)中廣泛的使用FPGA器件可以有效防止產品被他人非法仿制。(7)降低成本 使用FPGA器件實現(xiàn)數字系統(tǒng)設計時，如果僅從器件本身的價格考慮，有時還看不出來它的優(yōu)勢，但是影響系統(tǒng)成本的因素是多方面的，綜合考慮，使用FPGA的成本優(yōu)越性是很明顯的。首先，使用FPGA器件修改設計方便，設計周期縮短，使系統(tǒng)的研制開發(fā)費用降低；其次，F(xiàn)t39。GA器件可使印刷線路板面積和需要的插件減少，從而使系統(tǒng)的制造費用降低；再次，使用FPGA器件能使系統(tǒng)的可靠性提高，維修工作量減少，進而使系統(tǒng)的維修費用降低?？傊?，使用FPGA器件進行系統(tǒng)設計能節(jié)約成本。FPGA結構介紹 本次FIR數字濾波器的設計采用Xilinx公司的Spartan3系列的XC3S1500來實現(xiàn)，因此以Spartan3為例進行介紹。Xilinx公司推出的90rim工藝技術的Spartan．3系列FPGA采用最成功的V39。trtexII，F(xiàn)PGA架構，利用90am和300mm(12英寸)晶圓工藝生產，使得Spartan．3的性能價格比大幅度提高，此外，它還提供四個功能強大的數字化時鐘管理器(DCM)。由基本的延遲鎖相環(huán)(DLL)構
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