文档介绍：基于的FPGA的数据采集控制系统设计
摘要
以ALTERA公司的FPGA芯片EP1C6T144C8为核心,采用A/D转换器件和D/A转换器件设计了一个基于FPGA的数据采集系统,并用状态机描述方式对系统进行了深入分析。系统通过软件设计输入、分析与综合、仿真与验证等过程仿真实现了这一系统。设计输入过程中用VHDL语言编程实现了对TLC5510的采样控制和D/A转换器的控制;分析与综合过程对设计文件进行排错处理,并且对系统耗用的资源进行统计;仿真与验证过程对设计的核心模块的功能和时序性质进行了仿真测试,用仿真波形分析说明设计结果满足设计要求。
关键词:数据采集系统;FPGA;采样控制系统
Abstract
The FPGA chip EP1C6T144C8 of pany which works with the A/D and D/A conversion devices as the core. A data acquisition, based on FPGA, was designed by programming with QuartusII simulation software and the function of validation. The system was analyzed deeply by adopting the method of the state machine. A data acquisition structure was designed in the system, which was achieved by designing inputs, analysis and synthesis, simulation and validation and so on. In the process of design inputs, the control of sampling to TLC5510 and D/A diversion were achieved by programming with VHDL language. The process of analysis and synthesis misarranged the design files. It also made a statistics of consumed sources in the system. The function and timing nature of the design was tested by simulation in the simulating and verifying process for validating the work here.

Key Words: Data Acquisition System, FPGA, VHDL, Sampling Control System
目录
第一章绪论 1
课题背景及依据 1
选题目的及意义 2
第二章系统的结构设计 3
概述 3
系统总体结构及原理 3
A/D转换模块 4
数据存储模块 6
D/A转换模块 6
FPGA控制模块 7
第三章 FPGA对A/D和D/A转换控制软件设计 9
VHDL硬件描述语言基础 9
设计输入 9
程序结构说明 10
状态机设计 11
MOORE状态机设计 12
VHDL一般状态机设计 12
类型定义语句TYPE 13
用状态机设计A/D采样控制 14
用行为描述方式设计A/D采样控制 16
实用状态机的优势 17
D/A转换的控制 18
第四章 QuartusⅡ仿真 20
4. 1 设计输入 20
设计编译 21
设计综合 22
设计仿真 25
仿真结果及分析 27
状态机描述方式的时序仿真和功能仿真分析 27
行为描述方式时序仿真分析 27
第五章测试信号分析 29
正弦波的产生 29
正弦波发生器的特点 31
结论 33
致谢 34
参考文献 35
附录1 状态机实现TLC5510采样控制程序 36
附录2 行为描述方式实现TLC5510采样控制程序 38
附录3 测试信号正弦波的产生程序 39
附录4 D/A转换器控制程序 45
第一章绪论
现代电子设计技术的核心已日趋转向基于计算机的电子设计自动化技术,即EDA技。现代电