程控多波形信生器的设计毕业设计(论文)书

1、附件5毕业设计（论文）开题报告书课 题 名 称 程控多波形信号发生器的设计 学 生 姓 名 高 瑞 学 号 1141203003 系、年级专业 11测控技术与仪器 指 导 教 师 李 辉 年 月 日一、课题的来源、目的、意义（包括应用前景）、国内外现状及水平1. 课题研究的背景及其意义随着 EDA 技术的高速发展，电子系统的设计技术发生了深刻的变化，现场可 编程门阵列 FPGA 的出现，给设计人员带来了诸多方便，使用其进行产品开发，成本低、 周期短、可靠性高。本课题以 FPGA 芯片为核心，使用 VHDL 语言编写代码，实现多波形 发生器设计。波形发生器是信号源的一种，主要给被测电路提供所需要

2、的已知信号（各 种波形） ，然后用其它仪表测量感兴趣的参数，信号源在各种实验应用和实验测试处理 中应用非常广泛作，为激励源，仿真各种测试信号，以满足测量或各种实际需要。2. 二.信号发生器的发展和研究现状传统的波形发生器多采用模拟电路或单片机或专用芯片， 由于成本高或控制方 式不灵活或波形种类少不能满足实际需求。 现有的波形信号发生器大都是利用单片机 （CPU）为核心设计的，这使得电路控制比较方便，电路简单化、小型化。但同时也存 在着许多不足，例如系统的可靠性通常不高，其主要原因是，以软件运行为核心的 CPU 的指令地址指针在外部干扰下，容易发生不可预测的变化，而使运行陷入非法循环中， 使系统

3、瘫痪。 EDA 技术的出现，使得完全利用硬件实现波形信号发生器成为可能。例 如状态机就是很好的选择， 它的运行方式类似于 CPU， 但却有良好的可靠性和高速的性 能。因为在外部干扰情况下，状态机的死机（进入非法状态）情况是可预测的，这包括 非法状态的数量和进入状态的可测性，以及是否已进入的非法状态的可判断性。因为状 态机的编码方式和数量是明确的，从而确保了恢复正常状态各种措施的绝对可行性。3. 本课题的目的是通过基于 FPGA 的多波形发生器的设计和制作，使学生学会运用模 电、数电、VHDL 语言和现场可编程门阵列等综合的知识，根据设计要求，完成电子系 统设计和制作的能力。从而达到培养学生解决

4、实际问题的能力。二、课题研究的主要内容、研究方法或工程技术方案和准备采取的措施.研究或解决的问题及工作内容 1查阅基于 FPGA 的多波形发生器的相关文献资料，完成文献综述。要求综合 15 篇以 上文献，符合文献综合撰写规范； 2完成开题报告。要求符合开题报告撰写规范； 3按照至少产生三种波形发生器的技术要求，选择方案，阐述方案工作原理； 4按照课题技术要求设计多波形发生器相关的软件程序，要求对相关软件程序加以必要 说明； 5仿真设计多波形发生器。使用 QUARTUS仿真软件，仿真结果要求：设计一个波形 发生器能产生正弦波，方波，三角波；用开关输入编辑生成以上波形的线性组合波形； 波形频率可调

5、； 6撰写毕业设计（论文）说明书。要求符合毕业设计（论文）说明书撰写规范。4.拟采用的研究方法 1.开发环境开发环境开发环境开发环境 开发平台：PC 机 开发工具：PC 机、FPGA 平台、Quartus II。 2.研究课题的具体方案 1、多波形信号发生器简单设计法分析 多波形信号发生器主要由两大类电路模块组成，即函数发生电路如图和函数选择 电路其中函数发生电路分别包括了产生三角波、 正弦波和方波三种不同函数波形模块。 下图为信号发生器总框图。三、课题设计工作进度计划2010-12-282011-01-10 查阅课题相关文献资料，分析清楚系统功能，完成 开题报告和英文资料翻译。 2011-0

6、1-112011-04-10根据要求确定系统实施方案，设计具体的电路；完成系统的电路设计、程序设计；同时撰写毕业论文初稿。 2011-04-112011-05-20完 成程序调试、测试工作； 完成论文大纲、毕业论文（修改两稿） 完成系统使用说明书。 ；2011-05-212011-05-28 完 成答辩准备（含答辩 PPT 的制作） ，进行毕业设计答 辩 提交毕业设计论文及各种材料（打印稿、电子稿） 。2011-05-292011-06-05 完成毕业设计全套材料（含电子稿）提交工作三、现有基础和具备的条件1、近四年的学习，已经积累了一定的相关知识水平，对本课题所涉及的部分在生活中时刻接触者，

7、并且实用性很强。2、系办实验楼提供了相关实验室，可以模拟仿真。3、学校图书馆收藏很多和本课题相关的书籍有利于我对该课题的开展。4、校园官方网站中的中国知网能够提供很多与课题相关的技术和理论。5、优秀老师的指导以及师生间相互交流。四、总的工作任务，进度安排以及预期结果1. 总的工作任务 在计划时间内完成本毕业设计并符合学校论文条例要求2. 进度安排 2014年12月1日12月30日 查资料、熟悉课题、完成论文开题报告。 2015年1月1日1月30日 完成电路原理图、装配工作。以单片机为核，辅以相应外围电路及其相应软件编程，实现对原始参量的数据预处理。 2013年2月1日3月28日 完成该课题的程

8、序设计、提交程序设计框图及程序设计清单。 2013年3月1日3月30日 完成硬件与软件的综合测试、能实现预定功能和主要技术指标。 2013年4月1日4月30日 整理论文。 2013年5月1日5月20日 毕业设计的撰写、整理并对毕业设计调整、修改、完善。即等待答辩3. 预期结果(1)、教学楼区别于一般建筑物的显著特点是使用时间集中,非使用时间关闭照明设备电源,可节约能源。(2)、光强度和热释电红外线，仿真当光强度大于规定值，显示为“0”，表示照明关闭。小于或等于就显示为“1”，表示照明开启。当红外线感应大于规定人数时，显示为多个“1”，开启相应的照明灯管。如果小于规定人数时，显示为“0”，该照明不开启。(3