基于FPGA的數字相關器電路設計

電子信息工程論文編號:DZXX266  論文字數:14597,頁數:38 
目錄

摘要 I
ABSTRACT II
第1章 緒論 1
1.1 數字相關器設計背景 1
1.2 開發環境及語言介紹 3
1.2.1 開發環境介紹 3
1.2.2 語言特點介紹 6
1.2.2.1 VHDL語言 6
1.2.2.2  FPGA相關 7
第2章 相關器基本原理 8
2.1 相關器的基本概念 8
2.2 數字相關器的基本概念 8
2.3 數字相關器的工作原理與設計要求 10
2.4 本章小結 11
第3章 數字相關器邏輯電路設計 12
3.1 一次群信號的設計思路 12
3.2 邏輯電路設計的思路 12
3.3 實時部分的邏輯電路設計 13
 3.4 邏輯電路設計各器件說明 14
3.4.1 串行輸入，串行輸出的7位寄存器 14
3.4.2 相關電路部分 15
3.4.3 門限判決 15
3.4.4 相關值的輸出 16
3.4.5 數字相關器中的相關概念 17
 3.5 實際仿真編譯結果 18
 3.6 數字相關器設計中的問題解析 18
 3.7 本章小結 20
第4章 數字相關器的VHDL語言設計 21
4.1 D觸發器的VHDL編寫 21
4.2 七輸入與門的VHDL編寫 22
4.3 七輸入或非門的VHDL編寫 22
4.4 二輸入異或門的VHDL編寫 23
4.5 串行輸入、串行輸出移位寄存器 23
4.6 數字相關器整體VHDL程序 25
4.7 本章小結 27
第5章 結論 28
致謝 29
參考文獻 30
附錄1： 31
1.1 FPGA中的冒險現象 31
1.2 如何處理毛刺 32

摘要
 在硬件電子電路設計領域中，FPGA的設計已經被廣大電子工程師所使用，其現代EDA設計工具（如：ProtelDXP、Max＋PlusⅡ等），既可以使用原理圖編輯電路也可以使用硬件描述語言實現功能。其中VHDL語言在電子系統設計中已經十分流行和重要，是目前使用最為普遍的硬件描述語言。非常適用于可編程邏輯器件的應用設計。
 本次畢業設計的課題是“基于FPGA的數字相關器電路設計”，主要是考核我在數字相關器、門限判決、移位寄存器的邏輯設計、調試及VHDL編程設計等能力。培養我獨立完成設計電路的能力，以及實際硬件編程能力。
 實際編輯中采用的設計工具和環境是ALTERA公司的Max＋PlusⅡ10.2，能充分發揮編輯原理圖和硬件描述語言的優勢。最終分別對此編碼電路采用模塊搭建和VHDL語言編寫兩種方法實現。

關鍵詞：數字相關器，FPGA，VHDL
  
ABSTRACT

 In the fields of design on the electronic circuit of the hardware, the FPGA(Field Programmable Gate Array )has already been used by the most of electronic engineers, Modern EDA design tool (for example: ProtelDXP, Max + PlusⅡ,etc.), we can use the principle picture to design logic electronic circuit, and we also can use the function of hardware describe language to design the function that we need. Among them, VHDL language has been already very popular and essential in the electronic system design, it gets and becomes the main hardware and describe language, it also gets to be very suitable for design of the programmable logic device.
 The subject of my graduation project is that“digital correlator is realized with FPGA”. It mainly examines my information theory and concept in logic design of digital correlator,match,and register zone.It tests my VHDL programmable ability of designing circuit by myself and so on. Observe and analyze design circuit ability, and actual programming ability independently.
 The design tool adopted and similator environment is Max + PlusⅡ 10.2 of ALTERA Company, which can give us full effect to advantage of principle design picture and hardware describe language. Finally adopting the two methods of module to build up and write with VHDL language to realize the circuit of this correlator.
 
Keywords：FPGA, VHDL, Digital correlator.