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正文內(nèi)容

基于vhdl語言的多功能波形發(fā)生器設(shè)計與仿真說明書-文庫吧資料

2025-05-15 19:16本頁面
  

【正文】 宋體字小四號,行距固定值 20磅,兩端對齊,頁碼右對齊,左縮進(jìn) 2字符 條標(biāo)題目錄 格式范例 宋體字小四號,行距固定值 20 磅 ,兩端對齊,頁碼右對齊,左縮進(jìn) 3 字符(條標(biāo)題目錄文科左縮進(jìn) 2字符) 頁碼 格式范例 羅馬大寫數(shù)字, Times New Roman 體小五號字 正文 名 稱 示例 格式要求 理工論文 文科論文 各章標(biāo)題 第 1 章 一、 黑體字小二號居中,行距固定值 20 磅,間距段前、段后分別為 1 行,理工類章序號與章名間空一個漢字 節(jié)標(biāo)題 (一) 黑體字小三號,行距固定值 20磅,間距段前、段后分別為 行,理工類題序與題名間空一個漢字 條標(biāo)題 黑體字四號,行距固定值 20磅,間距段前、段后分別為 行,理工類題序與題名間空一個漢字 款標(biāo)題 ( 1) 黑體字小四號,行距固定值 20磅,理工類題序與題名間空一個漢字 正文 段 落文字 宋體字小四號,段落首行左縮進(jìn) 2 個漢字。每字間空1格 ,要求字體居中 年 月 宋體字小三號,行距固定值 20磅 , 間距段前、段后分別為 行。 22 論文排版要求 紙張要求及頁面設(shè)置 名稱 格式要求 紙張 B5( 182 257),幅面白色 頁面 設(shè)置 上下頁邊距 和 2cm,左右頁邊距 cm 和 2cm,頁眉、頁腳分別為 和 ,對稱頁邊距、 左側(cè)裝訂 并裝訂線為 0cm、奇偶頁不同、無網(wǎng)格 頁眉 宋體字五號居中 頁碼 宋體字小五號居中 封面 (詳見模版、 B5 紙單面打印 ) 名稱 格式要求 本科畢業(yè)設(shè)計 /論文 宋體字小二號,行距固定值 25磅 ,間距段前、段后分別為 ,要求字體居中 論文題目 黑體字二號 ,行距固定值 25磅 ,間距段前、段后分別為 。 附錄 理工類論文附錄的序號采用“附錄 1”、“附錄 2”等,附錄順序為開題報告、文獻(xiàn)綜述、外文文獻(xiàn) 的中文 譯文 及 外文復(fù)印件 等。 畢業(yè)論文中的插圖不得采用復(fù)印件。照 片采用光面相紙,不宜用布紋相紙。 坐標(biāo)單位 有數(shù)字標(biāo)注的坐標(biāo)圖,除無單位者(如標(biāo)示值)之外,必須注明坐標(biāo)單位。 插圖編排 插圖與其圖題為一個整體,不得拆開排寫于兩頁。 圖中各部分說明應(yīng)采用中文(引用的外文圖除外)或數(shù)字項號,各項文字說明置于圖題之上(有分圖題者,置于 分圖題之上)。引用圖應(yīng)說明出處,在圖題右上角加引用文獻(xiàn)編號。有圖注或其他說明時應(yīng)置于圖題之上。圖號按章編排,如第 1 章第一圖的圖號為“圖11”等。 對無規(guī)定符號的圖形應(yīng)采用該行業(yè)的常用畫法。 電氣圖:圖形符號、文字符 號等應(yīng)符合附錄 6 所列有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 制圖標(biāo)準(zhǔn) 插圖應(yīng)符合技術(shù)制圖及相應(yīng)專業(yè)制圖的規(guī)定。 21 表格容量較大,必要時表格也可分為兩段或多段(這只能發(fā)生在轉(zhuǎn)頁時),轉(zhuǎn)頁分段后的每一續(xù)表的表頭都應(yīng)重新排字,重排表頭的續(xù)表上方右側(cè)應(yīng)注明(續(xù)表)字樣。 表內(nèi)文字說明,起行空一格,轉(zhuǎn)行頂格,句末不加標(biāo)點。 表內(nèi)文字說明不加標(biāo)點。數(shù)字空缺的格內(nèi)加“ — ”字線(占 2 個數(shù)字寬度)。 全表如用同一單位,將單位符號移到表頭右上角,加圓括號(見附錄 4 中的例 2)。 表頭設(shè)計應(yīng)簡單明了,盡量不用斜線。表序與表名之間空一格,表名中不允許使用標(biāo)點符號,表名后不加標(biāo)點 。 插表 表格不加左、右邊線。 公式中用斜線表示“除”的關(guān)系時,若分母部分為乘積應(yīng)采用括號,以免含糊不清,如a/(bcosx)。 公式序號按章編排,如第 1 章第一個公式序號為“( 11)”,附錄 2 中的第一個公式為(②1)等。若公式前有文字(如“解”、“假定”等),文字頂格書寫,公式仍居中寫。 數(shù)字 按國家語言文字工作委員會等七單位 1987 年發(fā)布的《關(guān)于出版物上數(shù)字用法的規(guī)定》,除習(xí)慣用中文數(shù)字表示的以外,一般均采用阿拉伯?dāng)?shù)字(參照附錄 3)。 計量單位符號一律用正體。 文稿敘述中不定數(shù)字之后允許用中文計量單位符號,如“幾千克至 1 000kg”。 km”,“ t/(人計量單位符號,除用人名命名的單位 20 第一個字母用大寫之外,一律用小寫字母。 采用英語縮寫詞時,除本行業(yè)廣泛應(yīng)用的通用縮寫詞外,文中第一次出現(xiàn)的縮寫詞應(yīng)該用括號注明英文全文。一些特殊名詞或新名詞應(yīng)在適當(dāng)位置加以說明或注解。標(biāo)準(zhǔn)中未規(guī)定的術(shù)語要采用行業(yè)通用術(shù)語或名稱。 參考文獻(xiàn)書寫格式示例見附錄 1。換行時與作者名第一個字對齊。 參考文獻(xiàn)序號頂格書寫,不加括號與標(biāo)點,其后空一格寫作者名。會議年份與出版年相同者省略“出版年”。未出版論文集者省去“出版者”、“出版年”兩項。外文姓名按國際慣例,將作者名的縮寫置前,作者姓置后。文獻(xiàn)中的外文字母一律用正體。 參考文獻(xiàn)書寫格式應(yīng)符合 GB7714- 1987《文后參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則》。在參考文獻(xiàn)之外,若有注釋的話,建議采用夾注,即緊接文句,用圓括號標(biāo)明。當(dāng)提及的參考文獻(xiàn)為文中直接說明時,其序號應(yīng)該與正文排齊,如“由文獻(xiàn) [8, 10~ 14]可知”。 參考文獻(xiàn) 正文中引用文獻(xiàn)標(biāo)示應(yīng)置于所引內(nèi)容最末句的右上角,用小五號字體。層次代號格式見表 1 和表 2。標(biāo)題中盡量不用 英文縮寫詞,對必須采用者,應(yīng)使用本行業(yè)的通用縮寫詞。 各章標(biāo)題要突出重點、簡明扼要。文科、管理類可視論文需要進(jìn)行,編寫到 2~ 3 級標(biāo)題。 目錄 目錄應(yīng)包括論文中全部章節(jié)的標(biāo)題及頁碼,含中、外文摘要;正文章、節(jié)題目; 參考文獻(xiàn);致謝;附錄。 摘要 中文摘要一般為 300 字左右,外文摘要應(yīng)與中文摘要內(nèi)容相同,在語法、用詞和書寫上應(yīng)正確 無誤,摘要頁勿需寫出論文題目。 頁碼 用小五號字,居中標(biāo)于頁面底部 。 頁眉 、 頁腳 邊距分別為 和 。單數(shù)頁眉的文字為“章及標(biāo)題”;雙數(shù)頁眉的文字為“大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(論文)”。 頁眉。 論文版面 設(shè)置為:畢業(yè)論文 B5 紙 、 縱向、 為 橫排 、 不分欄, 上下頁邊距分別為 和 2cm, 左右 頁邊距分別為 和 2cm,對稱頁邊距、 左側(cè)裝訂 并裝訂線為 0cm、 奇偶頁不同、無網(wǎng)格。 藝術(shù)類 論文正文字?jǐn)?shù) 3 000~ 5 000 字。其中漢語言文學(xué)專業(yè)不少于 7 000 字。 17 論文書寫規(guī)定 論文正文字?jǐn)?shù) 理工類 論文正文字?jǐn)?shù)不少于 20 000 字。內(nèi)容應(yīng)簡潔明了、實事求是,避免俗套。 引用網(wǎng) 上參考文獻(xiàn)時,應(yīng)注明該文獻(xiàn)的準(zhǔn)確網(wǎng)頁地址,網(wǎng)上參考文獻(xiàn)不包含在上述規(guī)定的文獻(xiàn)數(shù)量之內(nèi)。 產(chǎn)品說明書、各類標(biāo)準(zhǔn)、各種報紙上刊登的文章及未公開發(fā)表的研究報告(著名的內(nèi)部報告如 PB、 AD 報告及著名大公司的企業(yè)技術(shù)報告等除外)不宜做為參考文獻(xiàn)引用。對理工類論文,參考文獻(xiàn)數(shù)量一般應(yīng)在 15 篇以上,其中學(xué)術(shù)期刊類文獻(xiàn)不少于 8 篇,外文文獻(xiàn)不少于 3 篇;對文科類、管理類論文,參考文獻(xiàn)數(shù)量一般為 10~ 20 篇,其中學(xué)術(shù)期刊類文獻(xiàn)不少于 8 篇,外文文獻(xiàn)不少于 3 篇。 參考文獻(xiàn) 參考文獻(xiàn)是論文不可缺少的組成部分,它反映了論文的取材來源和廣博程度。 結(jié)論 結(jié)論作為單獨一章排列,但不加章號。論文主體的內(nèi)容要求參照《大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(論文)的規(guī)定》第五章。 畢業(yè)設(shè)計(論文)緒論部分字?jǐn)?shù)不多于全部論文字?jǐn)?shù)的 1/4。 文管類論文的緒論是畢業(yè)論文的開頭部分,一般包括說明論文寫作的目的與意義,對所研究問題的認(rèn)識以及提出問題。 緒論 緒論一般作為論文的首篇。 目錄 目錄應(yīng)獨立成頁,包括論文中全部章、節(jié)的標(biāo)題及頁碼。摘要中不宜使用公式、圖表,不標(biāo)注引用文獻(xiàn)編號,避免將摘要寫成目錄式的內(nèi)容介紹。 摘要與關(guān)鍵詞 摘要 本科生畢業(yè)設(shè)計(論文)的摘要均要求用中、英兩種文字給出,中文在前。 題目 論文題目應(yīng)恰當(dāng)、準(zhǔn)確地反映論文的主要研究內(nèi)容。指導(dǎo)教師應(yīng)加強指導(dǎo),嚴(yán)格把關(guān)。它既是本科學(xué)生開始從事工程設(shè)計、科學(xué)實驗和科學(xué)研究的初步嘗試,也是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,對所進(jìn)行研究的適當(dāng)表述,還是學(xué)生畢業(yè)及學(xué)位資格認(rèn)定的重要依據(jù)。覺得硬件編程的最高境 11 界 應(yīng)該是“用最簡單的語言描述最復(fù)雜的硬件”。如果沒有細(xì)分的話,容易出問題,而且出現(xiàn)問題也不知道是哪一小部分,無從排除。測試成功之后再編寫下一個功能模塊,最好能使用模塊化設(shè)計,以功能分開編寫,分別測試。熟悉軟件在編譯過程中出現(xiàn)的錯誤和排除這些錯誤。經(jīng)過測量顯示輸出波形信號穩(wěn)定。實現(xiàn)了各種波形的產(chǎn)生,尤其是實現(xiàn)了傳統(tǒng)的函數(shù)信號發(fā)生器不具有的一些波形的產(chǎn)生。 結(jié)束語 本設(shè)計基于 VHDL 的多功能波形發(fā)生器,充分利用 VHDL 所具有的靜態(tài)可重復(fù)編程和動態(tài)在系統(tǒng)重構(gòu)的特性,使得硬件的功能可以像軟件一樣通過編程來修改,從而提 高開發(fā)效率,縮短研發(fā)周期。而 RC 低通濾波器可以消除在信號產(chǎn)生過程中有干擾性的高頻信號,由于不須運算發(fā)大器,參數(shù) 計算容易,對系統(tǒng)要求不高。巴特沃茲濾波器的幅度函 數(shù)是單調(diào)下降的,由于 n 階低通巴特沃斯濾波器的前( 2n1)階導(dǎo)數(shù)在 ω=0 處為零,所以巴特沃斯濾波器也稱為最大平坦幅度濾波器,該方案濾波性能較好,但構(gòu)造和參數(shù)設(shè)置比較復(fù)雜。 D/A 轉(zhuǎn)換量是以電流形式輸出的,所以必須將其變?yōu)殡妷盒盘柌拍芩腿霝V波電路。在高速情況下,此二 GND 地的連接線必須盡可能短,且系統(tǒng)的單點接地點須接在此連續(xù)的某一點上。 圖 芯片的引腳圖 圖 為其芯片的引腳圖。采用的是 DAC0832 作為 A/D 轉(zhuǎn)換器件 。 D/A 轉(zhuǎn)換模塊的設(shè)計 D/A 轉(zhuǎn)換器負(fù)責(zé)將 ROM 輸出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬信號,經(jīng)濾波電 路后輸出。由式( 21)舉例說明累加器位數(shù)不同產(chǎn)生的差異: 9 )(132104857633554432 HzSS ??? 式 (23) )(13355443233554432 HzSS ?? 式 (24) 式( 24)產(chǎn)生的波形將遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于式 (23),更優(yōu)于我們現(xiàn)在所得到的波形,最高頻率可提高幾倍。不過,即使這樣,得到的波形依然很平滑,可以滿足設(shè)計要求。 因此,只要控制 S 的值就可以準(zhǔn)確地實現(xiàn)頻率 步進(jìn)為 10Hz 的等步進(jìn)調(diào)頻。輸出波形的頻率可由式( 21)計算: Skff N osc ??? 20 式( 21) 其中, fosc為晶振頻率, k 為分頻系數(shù), N 為相位累加器位數(shù), S 為相位累加器步長。 圖 2 波形發(fā)生與掃頻信號發(fā)生器電路方框圖二 頻率與幅度調(diào)節(jié)的原理及實現(xiàn) 由于采用 DDFS,在 ROM 中存有波形一個周期的 n 個等間隔歸一化采樣數(shù)據(jù),改變相位累加器的步進(jìn),從而改變對 ROM 中數(shù)據(jù)的讀取速度,即可 合成不同頻率的波形,存儲器中存入過量的采樣值,使得采樣點數(shù)較少時,依然能夠得到較好的波形輸出,從而得到較高的頻率輸出。正弦波 /三角波切換進(jìn)程的作用是完成通過按鍵來選擇輸出三角波或者三角波。幅度設(shè)置模塊可以對輸出波形的幅度進(jìn)行 設(shè)置。波形發(fā)生控制器的作用是利用 FPGA 選擇產(chǎn)生 8 正弦波或者三角波,然后再發(fā)出地址信號,取 ROM 中存好的正弦波或三角波的采樣數(shù)據(jù)。矩形波的產(chǎn)生更為簡單,只需根據(jù)占空比,調(diào)節(jié)一個周期內(nèi)輸出高、低電平的時間即可。 三角波、鋸齒波、矩形波的合成 由于三角波、鋸齒波、矩形波波形變化是線性,因此不需要進(jìn)行波形存儲。依次取出 ROM 中的數(shù)據(jù),即可得到幅度上是階梯型的正弦波。 波形合成器的設(shè)計 正弦波合成 對一個幅度為 1 的正弦波的一個周期進(jìn)行 1024 點采樣,用 Matlab 計算得到每一點對應(yīng)的幅度值,然后量化成 8 位二進(jìn)制數(shù)據(jù)存放在 ROM 中,理論上,采樣的點數(shù)及量化的位數(shù)越多,合成的波形 精確度越高,但是, D/AC0832 的位數(shù)只有 8 位,量化等級最高為 256,其量化誤差已能達(dá)到要求,對于查正弦表的舍入誤差也可忽略,故不再細(xì)分。采樣點越多,那么得到的波形就越光滑,但是相應(yīng)的存儲器的容量就需要得越大,因此,需要正確的選擇采樣點數(shù)。當(dāng)接受來自 VHDL 的地址信號后,將從數(shù)據(jù)線輸出相應(yīng)的波形數(shù)據(jù)。 圖 正弦波和三角波采樣原理圖 VHDL 波形發(fā)生控制電路通過外來控制信號和高速時鐘信號,向波形數(shù)據(jù)ROM 發(fā)出地址信號, ROM 的大小由采樣點的個數(shù)決定。要改變其頻率只需要改變其采樣的時間間隔 △ t,由于采樣點數(shù) N 不變, N=△ t*T,因此, △ t 越小, T 就越大,對應(yīng)的頻率就越大。如圖 1231 為正弦波和三角波采樣的原理,設(shè)其周期為 T,采樣點數(shù)為 N,采樣間隔為 △ t, 6 T=N*△ t。 第 二 章 單元電路設(shè)計 系統(tǒng)組成及工作原理 完整的系統(tǒng)由 4 個部分組成:波形發(fā)生控制電路,波形數(shù)據(jù) ROM, D/A 轉(zhuǎn)換和濾波電路
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