Tải miễn phí khóa luận thiết kế dao động ký số trên FPGA
Tóm Tắt Nội Dung Khóa Luận
Máy hiển thị sóng hay còn gọi là máy dao động số có nhớ (DSO) là một thiết bị
không thể thiếu trong đo lường điều khiển. Cùng với sự phát triển của khoa khọc công
nghệ mà ngày nay chúng ta có những máy hiện sóng có chức năng rất phong phú và
kích thước cũng được giảm xuống đáng kể, bớt cồng kềnh và đặc biệt giá thành lại hạ
xuống rất nhiều. Ngày nay công nghệ sản xuất FPGA rất phát triển nên khóa luận này
em xin trình bày về cách thiết kế một máy dao động số có nhớ dựa trên công nghệ
FPGA.
Khóa luận được chia làm hai phần: Phần lý thuyết em xin trình bày một cách
tổng quan nhất về công nghệ FPGA, giới thiệu sơ qua về các bước thực hiện trong
FPGA. Phần thứ hai em xin trình bày về các loại máy dao động số có nhớ, cấu tạo và
nguyên tắc hoạt động của máy dao động tương tự và máy dao động số có nhớ. Cuối
cùng là phần em trình bày về các bước thiết kế một máy dao động số trên FPGA và
một số kết quá thu được.
Mục lục
CÁC TỪ VIẾT TẮT ........................................................................................................... iv
Mở đầu .................................................................................................................................. 1
Chương 1 ............................................................................................................................... 2
TỔNG QUAN VỀ FPGA ...................................................................................................... 2
1.1 FPGA LÀ GÌ? ............................................................................................................. 2
1.2. LỊCH SỬ RA ĐỜI FPGA ............................................................................................ 3
1.3. ỨNG DỤNG ............................................................................................................... 3
1.4. CẤU TRÚC MỘT FPGA ............................................................................................ 4
1.4.1 Khối logic FPGA ................................................................................................... 4
1.4.2 Các phần tử tích hợp sẵn ........................................................................................ 5
1.4.3 Quy trình thiết kế FPGA tổng quát. ........................................................................ 5
1.4.3.1 Mô tả ban đầu về thiết kế ................................................................................ 6
1.4.3.2 Thực thi ......................................................................................................... 8
1.4.3.3 Quá trình Nạp (download) và lập trình (program) ......................................... 10
1.5 TỔNG QUAN VỀ VHDL .......................................................................................... 10
1.5.1 Giới thiệu về ngôn ngữ mô tả phần cứng VHDL .................................................. 10
1.5.2 Cấu trúc một mô hình hệ thống mô tả bằng VHDL .............................................. 12
1.5.2.1 Thực thế (entity) của mô hình ....................................................................... 12
1.5.2.2 Kiến trúc của mô hình ................................................................................... 13
TỔNG QUAN VỀ OSCILLOSCOP ..................................................................................... 14
2.1 DAO ĐỘNG KÍ ĐIỆN TỬ .................................................................................. 14
2.2 PHÂN LOẠI OSCILLOSCOP ................................................................................... 15
2.3 CẤU TRÚC CỦA OSCILLOSCOP ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ ..................................... 16
2.3 CẤU TRÚC CỦA OSCILLOSCOP ĐIỆN TỬ SỐ ..................................................... 17
CÁC BƯỚC THIẾT KẾ MỘT OSCILLOSCOP SỐ CÓ NHỚ ............................................. 22
3.1 CÁC THÀNH PHẦN TRONG THIẾT KẾ................................................................. 23
3.1.1.Bộ nhớ ................................................................................................................. 23
3.1.2 Bộ biến đổi tương tự - số ADC ........................................................................... 25
3.1.4 Điều khiển logic .................................................................................................. 28
3.2 THIẾT KẾ CHI TIẾT ................................................................................................. 32
3.2.1 Cấu hình để nạp vào FPGA ................................................................................. 32
3.2.2 Chế độ tiền trigger ............................................................................................... 33
3.2.3 Dò điểm trigger ................................................................................................... 34
3.3.4 Bộ tạo xung ......................................................................................................... 36
3.3.6 Giao diện logic cổng song song ........................................................................... 37
3.3.7 Điều khiển ADC .................................................................................................. 38
Chương 4 ............................................................................................................................. 39
CHƯƠNG TRÌNH VÀ MÔ PHỎNG TRÊN KIT DE2 ........................................................ 39
4.1 TỔNG QUAN VỀ KIT DE2 VÀ CHIP CYCLONE II................................................ 39
4.2 CHƯƠNG TRÌNH VÀ MÔ PHỎNG ......................................................................... 44
4.2.1. Chương trình chính điểu khiển DSO ................................................................... 44
4.2.2 Chương trình điểu khiển logic cổng song song ..................................................... 46
4.2.3 Chương trình điểu khiển FIFO ............................................................................. 47
4.2.4 Chương trình tạo dạng xung chia theo tỉ lệ 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32 ...................... 49
4.2.4 Chương trình dò điểm trigger ............................................................................... 50
Kết luận ............................................................................................................................... 52
PHỤ LỤC ............................................................................................................................ 53
Tài liệu tham khảo ............................................................................................................... 70
Link download cho anh em:H6n117t7fXbIc5q
