有关FPGA的毕业论文---精品模板

目录摘要 (I)1 前言 (1)2 交通红绿灯控制电路的发展与技术现状 (2)2.1 交通控制系统以及交通红绿灯控制电路的发展现状 (2)2.2 智能交通红绿灯控制电路技术的现状 (3)3 VHDL、FPGA、Quartus ii简介 (4)3.1 VHDL简介 (4)3.1.1 VHDL简介 (4)3.1.2 VHDL语言的特点 (5)3.2 FPGA简介 (6)3.2.1 PLD器件的设计特点 (6)3.2.2 FPGA的基本结构 (8)3.2.3 采用FPGA设计逻辑电路的优点 (9)3.3 Quartus II 的简介 (10)4 具体方案论证与设计 (11)4.1 具体方案论证 (11)4.2系统算法设计 (12)4.3 具体电路原理图 (13)4.4 电路仿真图 (14)5 实验结果 (14)总结 (15)参考文献 (16)附录： (18)基于FPGA的十字路口交通信号灯摘要本文主要介绍十字路口交通灯控制器的设计。

首先，介绍交通控制系统以及交通红绿灯控制电路的发展现状；然后采用硬件描述语言进行的交通灯控制器设计。

重点介绍了控制系统各部分的设计，以及各个模块之间的同步处理。

为了克服交通信号灯控制系统传统设计方法的弊端,更加适应城镇交通现状,利用VHDL语言、采用层次化混合输入方式,设计了具有3种信号灯和倒计时显示器的交通信号灯控制系统,在QuartusⅡ下进行仿真,并下载到FPGA 中制作成实际的硬件电路进行了模拟运行.使用该方法设计的交通灯控制系统电路简单、运行可靠、易于实现,可实现对交通信号的控制和显示功能。

关键词FPGA;QUARTUS ii;HDPLD；十字路口交通灯控制器;Based on FPGA intersection traffic lightsAbstractThis paper describes the design of intersection traffic signal controller.First, the introduction of traffic control systems and traffic light control circuit of the development status; then using hardware description language designed for the traffic light controller.Focus on various parts of the control system design, and synchronization between various modules.In order to overcome the traffic signal control system of traditional design drawbacks, more responsive to urban traffic situation, the use of VHDL language, the use of hierarchical hybrid approach, designed with three kinds of lights and countdown display traffic light controlsystem, in the Quartus Ⅱ under simulatedand downloaded to the FPGA, made into the actual hardware to run the simulation circuit. use this method of traffic light control system design of the circuit is simple, reliable, easy to implement, can be realized on the traffic signal control and display functions.Key wordsHDPLD; Crossing traffic lights; Controller; Vehicle pedestrian safety1 前言城市交通是一个集经济性与社会公益性于一体的领域，包括管理体制、城市规划布局、投融资体制、交通方式选择、公共交通运营组织、交通需求管理、交通流量控制与管理等等方面的内容，涉及到管理、法规、规划、工程、TRANBBS技术、财政、教育、环境、能源、信息以及人文等社会经济诸多学科领域。

基于FPGA的函数信号发生器设计摘要函数信号发生器是各种测试和实验过程中不可缺少的工具，在通信、测量、雷达、控制、教学等领域应用十分广泛。

随着我国经济和科技的发展，对相应的测试仪器和测试手段也提出了更高的要求，信号发生器己成为测试仪器中至关重要的一类。

本文在探讨函数信号发生器几种实现方式的基础上，采用直接数字频率合成（DDS）技术实现函数信号发生器。

在对直接数字频率合成（DDS）技术充分了解后，本文选择以Altera公司生产的FPGA芯片为核心，以硬件描述语言Verilog HDL为开发语言，设计实现了可以产生任意波形（以正弦波为例）和固定波形的（以方波和锯齿波为例）的函数信号发生器。

文中详细阐述了直接数字频率合成（DDS）、波形产生以及调幅模块的设计，并给出了相应的仿真结果。

本文最后给出了整个系统的仿真结果，即正弦波、方波、锯齿波的波形输出。

实验表明，用现场可编程门阵列（FPGA）设计实现的采用直接数字频率合成（DDS）技术的函数信号发生器，克服了传统方法的局限，实现了信号发生器多波形输出以及方便调频、调幅的功能。

关键词函数信号发生器；直接数字频率合成；现场可编程门阵列；Verilog HDLAbstractFunction Generator is an indispensable tool in a process of various tests and experiments. It is widely used in communication, measurement, radar, control, teaching and other fields. With the development of China's economic and technological, the corresponding test equipment and test methods are also put forward higher requirements, and the signal generator has become a vital test instrument.The article examines the several implementations of the function generator. And it has achieved the function generator which is completed by direct digital frequency synthesis (DDS) technology . Through understanding the direct digital frequency synthesis (DDS) technology, this paper chose to the Altera Corporations’ FPGA chips as the core of design. The function generator which can produce sine, square wave, sawtooth wave was designed. It also used hardware description language Verilog HDL as development language. The paper described the design of the main module, such as direct digital synthesizer (DDS), waveform generation and modulation module. And the corresponding simulation results were also presented.At last, the simulation results of the whole system were presented, that is, sine, square, sawtooth waveform has been carried out. Experiments show that the function generator based on FPGA and direct digital frequency synthesis (DDS)technology has overcame the limitations of traditional methods and achieved a signal generator which can generate multiple waveforms and has facilitate FM, AM function.Keywords Function Genenrator Direct Digital Freguency Synthesizer FPGA Verilog HDL目录1绪论 (1)1.1背景及意义 (1)1.2波形发生器研究现状 (1)1.2.1波形发生器的发展状况 (1)1.2.2国外波形发生器产品介绍 (2)1.3本设计的主要工作 (2)2系统基本原理 (4)2.1函数信号发生器的几种实现方式 (4)2.1.1程序控制输出方式 (4)2.1.2 DMA输出方式 (4)2.1.3可变时钟计数器寻址方式 (4)2.1.4直接数字频率合成方式 (4)2.2频率合成器简介 (5)2.2.1频率合成技术概述 (5)2.2.2频率合成器主要指标 (6)2.3 DDS原理 (6)2.3.1相位累加器 (7)2.3.2波形ROM (8)2.3.3 DDS频率合成器优缺点 (8)2.4现场可编程门阵列(FPGA) (9)2.4.1 FPGA简介 (9)2.4.2 FPGA特点 (9)2.4.3 FPGA工作状态 (10)2.4.4 FPGA的编程技术 (10)2.4.5 FPGA器件配置方式 (10)2.4.6使用FPGA器件进行开发的优点 (11)2.5 Verilog HDL语言简介 (11)3系统软件设计 (13)3.1编程软件的介绍 (13)3.1.1 Quartus II简介 (13)3.1.2 Quartus II设计流程 (13)3.2 Quartus II系统工程设计 (14)3.2.1创建工程 (14)3.2.2新建Verilog源文件 (15)3.2.3工程编译 (15)3.2.4生成模块电路 (15)3.2.5新建Block Diagram/Schematic File并添加模块电路 (16)3.2.6设计Vector Waveform File (16)3.3函数信号发生器的系统设计 (17)3.3.1系统总体设计 (18)3.3.2 FPGA系统设计流程 (18)3.3.3 FPGA系统模块设计 (19)4系统模块设计及仿真 (21)4.1频率寄存器模块设计 (21)4.2 DDS模块设计 (22)4.2.1 32位加法器 (22)4.2.2相位寄存器 (23)4.3波形产生模块设计 (24)4.3.1正弦波形ROM (24)4.3.2方波模块 (26)4.3.3锯齿波模块 (27)4.4调幅模块设计 (28)5系统调试 (30)5.1调试 (30)5.2仿真结果 (30)结论 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录 (35)附录1系统整体设计图 (35)附录2各模块源程序 (35)1绪论1.1背景及意义函数信号发生器是各种测试和实验过程中不可缺少的工具，在通信、测量、雷达、控制、教学等领域应用十分广泛。

《基于FPGA的多核处理器系统的研究与设计》篇一一、引言随着科技的快速发展，处理器性能的需求不断提升，传统单核处理器已经难以满足日益增长的计算需求。

因此，多核处理器系统成为了研究的热点。

本文以基于FPGA（现场可编程门阵列）的多核处理器系统为研究对象，对其进行了详细的研究与设计。

二、研究背景及意义FPGA作为一种可编程的硬件设备，具有高度的并行性、灵活性和可定制性，因此被广泛应用于高性能计算、信号处理等领域。

而多核处理器系统则通过集成多个处理器核心，实现了更高的计算性能和更快的处理速度。

将FPGA和多核处理器系统相结合，可以构建出高性能、高灵活性的多核处理器系统，对于提高计算性能、降低功耗、增强系统稳定性等方面具有重要的意义。

三、FPGA多核处理器系统的设计（一）系统架构设计基于FPGA的多核处理器系统主要由多个FPGA芯片组成，每个FPGA芯片上集成了多个处理器核心。

系统采用共享内存的方式，实现了各个处理器核心之间的数据交换和通信。

此外，系统还包含了控制模块、接口模块等部分，以实现系统的整体控制和外部接口的连接。

（二）处理器核心设计处理器核心是FPGA多核处理器系统的核心部分，其设计直接影响到整个系统的性能。

在处理器核心设计中，需要考虑指令集设计、数据通路设计、控制单元设计等方面。

指令集设计需要考虑到指令的兼容性、可扩展性和执行效率；数据通路设计需要考虑到数据的传输速度和带宽；控制单元设计则需要考虑到处理器的控制流程和时序。

（三）系统通信设计系统通信是FPGA多核处理器系统中非常重要的一部分，它涉及到各个处理器核心之间的数据交换和通信。

在系统通信设计中，需要考虑到通信协议的设计、通信接口的选择、通信速度和带宽等方面。

常用的通信协议包括总线协议、消息传递协议等，需要根据具体的应用场景进行选择和设计。

四、系统实现与测试（一）硬件实现在硬件实现阶段，需要根据设计要求选择合适的FPGA芯片和开发工具，完成电路设计和布局布线等工作。

南京理工大学紫金学院毕业设计说明书(论文)作者: 杨望学号：080404153系：电子工程与光电技术系专业: 通信工程题目: 基于FPGA的直流电机控制设计刘曦助教指导者：(姓名) (专业技术职务)评阅者：(姓名) (专业技术职务)2012 年 5 月毕业设计说明书（论文）中文摘要毕业设计说明书（论文）外文摘要目次1 绪论 (1)1.1 课题的来源 (1)1.2 课题研究的目的及其意义 (2)1.3 课题国内外研究现状 (3)1.4 课题研究的主要内容及其安排 (3)2 直流电机的基本知识 (5)2.1 直流电机的特点 (5)直流电机的基本结构 (5)直流电机的工作原理 (7)直流电机的主要参数 (7)2.5 本章小结 (8)3 直流电机PWM调速系统方案设计 (9)3.1 直流电机PWM调速原理 (9)3.2 基于单片机的直流电机PWM调速方案 (10)3.3 基于FPGA的直流电机调速方案 (11)3.4 方案论证 (12)3.5 本章小结 (13)4 直流电机调速控制电路设计 (14)系统工作原理 (14)键盘电路设计 (15)系统时钟电路设计 (16)4.4 H型桥式驱动电路设计 (17)电源电路设计 (19)4.6 本章小结 (20)5 硬件描述语言VHDL及开发系统QuartusⅡ (21)5.1 VHDL语言介绍 (21)5.2 QuartusⅡ开发系统介绍 (24)5.3 本章小结 (24)6 FPGA内部逻辑电路组成及各个模块详解 (25)6.1 PWM脉宽调制信号产生模块 (25)6.2 控制模块 (30)6.3 FPGA内部逻辑电路仿真 (31)仿真结果分析 (33)6.5 本章小结 (34)结论 (35)致谢 (36)参考文献 (37)1 绪论以FPGA为其控制核心，对直流电机PWM调速系统方案的组成、程序设计及系统仿真分别进行了详细的叙述。

1.1 课题的来源直流电动机是一种能量转换的装置，具有良好的启动性能和宽广平滑的调速特性，在国民经济中起着重要作用，无论是在工农生产、交通运输、国防宇航、医疗卫生、商务与办公设备，还是日常生活中的家用电器，都大量的使用着各种各样的电机，如汽车、电视机、电风扇、空调等等也离不开电机。

毕业设计（论文）设计(论文)题目基于FPGA的微处理器设计摘要本文使用结构化编程方法，将微处理器内核按照功能划分为不同的模块，采用VHDL语言设计每一个模块的内部功能和外围接口，设计实现了一种基于FPGA芯片的微处理器系统。

该微处理器主要由控制器、运算器和寄存器组成，具有指令控制、操作控制、时间控制和数据加工等基本功能，可实现四位操作数的各种运算，其指令长度为16位定长，采用了直接寻址方式。

最后采用QUARTUSII对设计进行了仿真测试，结果表明设计实现了微处理器的主要功能。

关键字：FPGA，微处理器，VHDLABSTRACTA microprocessor on FPGA is realized by using structured programming. This microprocessor core is divided into several different function modules which are designed using VHDL.The microprocessor consists of controller, arithmetic unit and registers. It realizes the instruction control, operation control, time sequence control and data processing functions. The direct addressing mode is adopted. The various operations for 4bit operand can be achieved. Its instruction length is 16 bit.The design is simulated by using QUARTUSII, and the results show that the main functions of a microprocessor are achieved.Key Words:FPGA, CPU, VHDL目录摘要............................................................................................................................................. I I ABSTRACT..................................................................................................................................... I II 第1章绪论. (1)背景 (1)微处理器的概况 (1)课题研究方法及技术背景 (1)研究方法 (1)技术背景 (2)课题工作内容 (3)第二章微处理器体系结构 (4)CPU的功能和构成 (4)指令系统分析 (5)RISC 与总线结构 (5)指令系统 (6)指令时序分析 (8)RISC与流水线 (8)程序计数器与流水线 (8)CPU整体结构即设计思想 (9)CPU的外部引脚规划 (9)CPU的整体框图 (10)CPU结构的层次划分 (11)第三章CPU数据通路设计 (12)程序计数器模块PC (12)程序存储器PC_RAM (13)指令寄存器模块 (14)时钟发生器模块 (14)寄存器堆TRAM (15)ALU模块 (16)第四章CPU控制单元的设计 (18)控制器Control模块 (18)有限状态机FSM模块 (19)有限状态机 (19)利用的VHDL语言进行状态机描述 (19)第五章RISC CPU的仿真验证 (21)各模块的组合 (21)综合RTL电路图 (21)RISCCPU的功能仿真验证 (24)算术运算类指令验证 (24)逻辑运算类指令验证 (25)移位类指令验证 (25)LD数据输出指令仿真 (26)ST运算数据存储仿真 (26)总结 (27)第六章总结和展望 (28)参考文献 (29)致谢 ...................................................................................................................错误!未定义书签。

【关键字】设计毕业设计（论文）题目: 基于FPGA 的计算器设计The design of calculator based on FPGA基于FPGA的计算器设计研究生：XX 指导老师：XX摘要本文介绍了一个简单计算器的设计，基于硬件描述语言VHDL采用了现场可编程逻辑器件FPGA进行设计，并在Altera公司的Quartus Ⅱ软件上实现仿真。

系统由键控模块、运算、保存模块和译码显示模块四个部分组成，计算部分为加法器、减法器、乘法器和除法器，保存部分需要3个保存器来实现：内部累加器（acc）、输入寄存器（reg）以及结果暂存器（ans）。

显示部分由四个七段译码管组成，分别来显示输入数字，输入部分采用外接键盘，外部的8个按键他们能以单键和组合键的形式完成0~9999之内的‘加’、‘减’、‘乘’、‘除’、‘符号变换’、‘保存数据’和‘读取数据’等七种功能运算其结构简单，易于实现。

关键词:FPGA；VHDL；计算器；设计The design of calculator based on FPGAGraduate Student: Dongdong Fan Supervisor: Shuxiang SongAbstractThis article describes the design of a simple calculator, the design uses Field Programmable Gate Array FPGA based on VHDL hardware description language to design and Altera's Quartus Ⅱ in software for emulation. This system is componented by the key control module, computing, storage and decoding display module of the four parts, the computing part include adder, subtractor, multiplier and divider,Storage part needs three memory to help achieved: internal accumulator (acc), input register (reg) as well as the results of registers (ans). Display part is made up four decoder of 7 sections, respectively to show the number of input. The 8 keys they can by single combined key forms to be completed addition, multiplication, division arithmetic operator and symbol transform,stored data and read seven function of operation within 0 to 9999 numbers.its structure is simple and easy to implement.Key words：FPGA; VHDL; calclute ; design目录第1章引言1.1 课程设计的目的与意义在人类学会交易的时候，计算也随之产生，而算盘作为计算最实用的工具存在了几千年。

第1章绪论1.1课题背景随着科技时代的进一步发展，人们的生活也在飞速改变，各种家用电器和设备正以极快的速度进入寻常百姓家。

汽车作为一种很重要的生活工具也没有例外地深入到人们生活的方方面面。

人们正以极大的热情努力的工作并享受由此而带来的种种便利，汽车作为高消费的生活和生产资料，在满足了人们的出行方便的同时，人们更加注重汽车本身的舒适性、可控性、便捷性和安全性。

而作为汽车行车很重要的一部分——车灯控制方式很是重要。

而作为汽车控制的各种操作，几乎都反映在灯的明亮和熄灭上，也是可以起到警告的作用。

而作为尾灯，它有着很大的作用，无论是行车之中还是车辆在驻留的时候，都是必须有各种不同的反映的，于是，汽车尾灯的设计是很重要的。

而基于传统的机械和纯电路的控制方式，由于它完全取决于尾灯系统所采用的硬件来保证它的正常工作，而一旦电路老化或者因为机械振动而引起的接触问题以及机械元件变形而不能及时触发电路电源开关，这类问题是经常发生，而除了选用更好的硬件系统元件几乎没有别的可靠的方法来进行避免这类故障的发生，于是，选用智能型的元件来进行系统的设计，增加系统的稳定性和可控制性是非常必须的。

而随着EDA技术的日益成熟，有电路自动控制车尾灯的方式是可行的。

基于EDA系统的电路控制方式是可靠的和可以预测的控制方式，其安全性很高，属于智能控制的范畴。

于是，在汽车上实行这种车灯控制方式是一种变化和进步，增加了汽车行车安全性，降低了汽车的故障率。

1.2研究的目的及意义目的是一方面使我们能够进一步理解课程内容，基本掌握EDA技术和系统知识，增加集成电路应用知识，培养我们的实际动手能力以及分析、解决问题的能力。

另一方面也可以是我们更好地巩固和加深对基础知识的理解，学会设计中小型数字系统的方法，独立完成调试过程，增强我们理论联系实际的能力，提高电路分析和设计能力。

通过实践引导我们在理论指导下有所创新，为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。

基于FPGA的数字电子钟系统设计摘要随着电子技术的飞速发展，现代电子产品渗透到了社会的各个领域，并有力地推动着社会生产力的发展和社会信息化程度的提高。

在现代电子技术中，可编程器无疑是扮演着重要角色。

现场可编程门阵列(FPGA)是近年来迅速发展起来的新型可编程器，其灵活的可编程逻辑可以方便的实现高速数字信号处理。

它突破了并行处理、流水级数的限制，具有反复的可编程能力，从而有效的地利用了片上资源，加上高效的硬件描述语言(VHDL)，从而为数字系统设计提供了极大的方便。

本文较系统地介绍了FPGA的基本结构、基本原理、功能特点及其应用；阐述了数字系统设计的基本思想及设计流程，同时，也概述了FPGA在数字系统设计中的作用，基于FPGA的数字系统设计方法和流程；简要介绍了VHDL语言的发展历程，VHDL语言的功能特点等。

本文的主要内容是根据上述原理和方法设计一个电子钟系统，目的在于通过该系统的功能，体现出FPGA在数据处理中的应用。

该电子钟系统功能齐全，设计思路清晰。

系统程序基于VHDL语言，采用模块化设计方法。

系统设计包含8个子程序模块：分频组件、六十进制计数器组件、二十四进制计数器组件、闹钟设定组件、校时组件、i60BCD组件、i24BCD组件、以及二进制转换成七段码组件。

每个子程序均经过EDA工具仿真，并附有仿真图，最后将各模块组装为一个整体——电子钟。

关键词电子设计自动化；现场可编程门阵列；硬件描述语言；电子钟- I -Digital Electronic Clock DesignBased on Technology of FPGAAbstractWith the rapid development of electronic technology, modern electronic products have infiltrated into various fields of the society, and have effectively promoted the development of social productive forces and social information, also increased. In modern electronic technology, the programmable logic devices play a key role.Field programmable gate arrays (FPGA), a new type of programmable device, is developing rapidly recent years.It introduced the concept of flexible programmable logic, which can realize high-speed digital signal processing conveniently. It broke through the parallel processing, water levels of restrictions, has repeatedly programmable capacity to effectively use the on-chip resources, coupled with efficient hardware description language VHDL, so as to design digital systems conveniently. This article introduces a system of the basic structure of the FPGA, the basic principle of features and applications; expounded on the basic design of digital systems thinking and design process, at the same time, also outlined the FPGA in the design of digital systems, FPGA-based digital system design methods and processes; gave a briefing on the development of VHDL language, VHDL language and other features.The main work is based on the principles and methods, design an electronic clock system to the adoption of the system, embodied in the FPGA data processing of applications. The electronic clock system is fully functional, designed clear ideas. Based on VHDL system procedures, The system is modular in design methods. It includes 8 sub-system design process modules：frequency division system, 60 M counter system,24 M counter system,Alarm clock settings system, timing system, i60BCD system, i24BCD system, and convert binary into Seven-Segment code system. each subroutine have been simulated by EDA tools, with a simulation map. The modules will be the final assembly as a whole - the electronic clock.Key words EDA;FPGA; VHDL; Electronic clock- II -目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1课题背景和意义 (1)1.2可编程器件的发展历程 (1)1.2.1早期的可编程器件——PLD (2)1.2.2高级可编程器件FPGA/CPLD (3)1.3国内外研究现状 (4)1.4本文主要内容 (5)第2章FPGA基本结构及数字系统设计原理 (6)2.1 FPGA的基本结构及工作原理 (6)2.1.1基于查找表结构的FPGA (8)2.1.2查找表结构的FPGA逻辑实现原理 (8)2.1.3 FPGA的工作原理 (9)2.2数字系统设计概述 (9)2.2.1数字系统的组成 (10)2.2.2数字系统设计方法 (10)2.2.3数字系统设计的一般过程 (11)2.3本章小结 (12)第3章数字电子钟功能模块设计 (13)3.1数字系统设计中的FPGA (13)3.1.1 FPGA在数字系统设计中的作用 (13)3.1.2基于FPGA的应用系统设计 (13)3.2数字系统设计的重要工具——VHDL (16)3.2.1 VHDL语言的特点 (16)3.2.2基于VHDL的系统设计流程 (17)3.3电子钟主要功能模块设计 (18)3.3.1分频模块 (18)3.3.2六十进制计数器模块 (19)3.3.3二十四进制计数器模块 (20)3.3.4校时模块 (22)3.3.5 BCD七段显示译码器 (23)3.4本章小结 (23)第4章电子钟模拟仿真及其分析 (24)4.1系统设计的总体思路 (24)- III -4.2.1 分频组件 (25)4.2.2 六十进制计数器组件 (25)4.2.3 二十四进制计数器组件 (26)4.2.4 闹钟设定组件 (26)4.2.5 校时组件 (27)4.2.6 i60BCD组件 (28)4.2.7 i24BCD组件 (29)4.2.8 二进制转换成七段码组件 (30)4.3数字电子钟功能仿真图 (30)4.4采用FPGA设计优势分析 (33)4.5本章小结 (34)结论 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录A (38)附录B (43)附录C (47)附录D (48)- IV -第1章绪论1.1课题背景和意义20世纪70年代，随着中小规模集成电路的开发应用，传统的手工制图设计印刷电路板和集成电路的方法已无法满足设计的精度和效率的要求。

设计（论文）题目：基于FPGA的数字时钟设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要随着科学技术的飞速发展，系统向着高速度、低功耗、低电压和网络化、移动化方向发展，各个领域对电路的要求越来越高，传统单一功能的电路很难满足发展的要求，而可编程逻辑器件（CPLD/FPGA）可以很方便地通过对逻辑结构的修改和配置，完成对系统和设备的升级。

摘要摘要FPGA（Field－Programmable Gate Array），即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。

它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

目前以硬件描述语言（Verilog 或VHDL）所完成的电路设计，可以经过简单的综合与布局，快速的烧录至FPGA 上进行测试，是现代IC 设计验证的技术主流。

VGA接口是与显示器进行通信，通过FPGA器件控制RGB信号、行同步信号、场同步信号等，并参照有关标准，最后实现对VGA显示器的控制。

本文设计采用了Altera 公司的EDA软件Quartus II，并以Cyclone系列的EP1C6Q240C8为硬件平台进行系统设计。

关键字：FPGA,VGA接口，RGB信号，通信ABSTRACTABSTRACTFPGA（Field－Programmable Gate Array），It is based on the further development of the product of PAL、GAL、CPLD etc.. It is in the field of application-specific integrated circuit （ASIC）for a half customize the circuit, it solves the shortage, and custom circuit overcomes original programmable gate device limited number of faults. Now completed the above circuit design by the Hardware description language, can pass by the simple integrated and layout, rapid replication to test on FPGA, it is the mainstream of modern IC design verification.VGA display interface is and communication, through the FPGA device signal, and do the synchronization control RGB signal, a synchronous signal etc, and with reference to the relevant standards, and finally realize the control of VGA display.This paper was designed using the EDA software Altera company Quartus II, and with the EP1C6Q240C8 Cyclone series for the hardware platform for system design.Key Words: FPGA, VGA interface, RGB signal，communication目录第1章绪论 (1)1.1 VGA显示概述 (1)1.2 VGA显示的发展状况 (1)1.3 VGA显示接口 (2)1.4 VGA显示原理 (3)1.5 FPGA的简介 (3)第2章 FPGA开发板原理图分析 (6)2.1 FPGA电路 (7)2.2 存储电路 (9)2.2.1 Flash存储器 (9)2.2.2 SRSM存储器 (10)2.2.3 SDRAM存储器 (11)2.3 配置电路 (12)2.4 复位电路 (14)2.5 时钟电路 (15)2.6 FPGA I/O口分配电路 (16)2.7 扩展接口电路 (16)2.7.1 外扩I/O口PACK2 (17)2.7.2 外设PACK接口电路 (17)2.7.3 FPGA扩展接口电路 (18)2.8 电源电路 (20)2.8.1 系统电源电路 (20)2.8.2 FPGA电源电路 (21)第3章 VGA接口设计与实现 (24)3.1 设计方案 (24)3.2 VGA的调试与应用 (25)3.2.1 软件程序设计 (25)3.2.2 程序在Quartus-II下的编译与仿真 (29)3.3 显示结果 (30)第4章结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录 (34)第1章绪论第1章绪论1.1 VGA显示概述CRT显示器作为一种通用型显示设备，如今已广泛应用于我们的工作和生活中。

fpga毕业论文FPGA技术在计算机和电子领域中得到越来越广泛的应用。

本文主要介绍了FPGA在数字信号处理中的应用。

文章首先介绍了FPGA的基本原理和结构，然后详细阐述了FPGA在数字信号处理中的应用，包括数字滤波器、均衡器、FFT等。

最后，文章对FPGA在数字信号处理中的应用进行了总结和展望。

一、FPGA概述FPGA（Field Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，其硬件结构由可编程逻辑单元（LUT）、寄存器和互连资源组成，可以进行不同电路结构的编程和再编程。

FPGA 拥有很多优点，例如高度的可定制性、可重构性、高速性、大规模集成度、低功耗和低成本等，因此在数字电子、通信、图像处理、网络交换机、音视频处理、科学计算等领域中得到广泛应用。

二、FPGA在数字信号处理中的应用数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）是数字电子学的一个重要领域，用于处理数字信号。

FPGA在数字信号处理中的应用包括数字滤波器、均衡器、FFT、数字信号合成器、数字调制解调等，下面分别进行详细介绍。

（一）数字滤波器数字滤波器是一种数字信号处理器件，用于对数字信号进行滤波处理，滤除或增强特定频率的信号。

数字滤波器可以基于FPGA硬件平台进行设计和实现。

常见的数字滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。

FPGA 实现数字滤波器具有高速处理、低延迟、低功耗、高精度和灵活性等优点。

（二）均衡器均衡器是用于抵消信号失真的一种电路装置，主要用于数字通信和音频处理。

FPGA可以实现各种类型的均衡器，如时域均衡器、频域均衡器、自适应均衡器等。

这些均衡器主要用于信道均衡、接收机均衡和发射机预失真等领域，能够提高系统的信号质量和稳定性。

（三）FFTFFT（Fast Fourier Transform，快速傅里叶变换）是一种数字信号处理算法，用于将时间域信号转换为频域信号。

毕业设计(论文)-基于FPGA的电机控制————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：基于FPGA的电机控制指导老师：设计了一个基于现场可编程门阵列（FPGA）的电机控制系统。

简单介绍了步进电机和直流电机的工作原理和工作特点，并根据两种电机的不同特性设计了基于FPGA的不同的控制电路：以改变频率来控制步进电机的转速；调节脉冲的占空比大小改变输出电压的大小，从而达到控制直流电机的转速的目的。

关键字：FPGA 步进电机直流电机电机控制PWMDesign of the Motor-Control Based on FPGAAbstract: the electromotor control system is designed based on FPGA. This paper simply introduces the principle and the characrers of current-motor and step-motor.And what’s more,different control circuits based FPGA are designed accordering to the different characteristic of current-motor and step-motor. The rotate speed of step-motor is controlled by changing frequency .The output-voltage changes accordering to the rate of impulses,and so the aim to control the rotate of current-motor achieve.Keyword : step-motor motor-control PWM FPGA目录1.系统设计 (3)1.1功能介绍 (3)1.2电机控制简介 (3)1.2.1步进电机的控制 (3)1.2.2直流电机的控制 (3)1.3总体设计方案 (4)1.3.1总体设计思路 (4)1.3.2方案论证与比较 (4)2.单元电路设计 (7)2.1.步进电机驱动电路 (7)2.2.直流电机驱动电路 (8)3.软件设计 (8)3.1实现方法 (8)3.2 程序流程图 (9)4.系统测试 (10)5.结论及参考文献 (10)5.1.结论: (10)5.2.参考文献: (10)6.附录 (10)前言步进电机：一般，电动机都是连续旋转，而步进电动机却是一步一步转动的。

毕业设计（论文）题目基于FPGA的USB2.0控制器设计目录摘要 (I)Abstract................................................................................................................................... I I 第1章概述. (1)1.1 USB技术现状 (1)1.2 FPGA技术简述 (2)1.2.1 FPGA的原理 (2)1.2.2 Altera 公司的CycloneII系列芯片 (2)第2章FPGA开发流程及相关工具 (3)2.1 典型FPGA开发流程 (3)2.2 Altera公司Quartus II软件介绍 (6)第3章USB2.0体系结构及协议 (8)3.1 USB总线拓扑 (8)3.2 USB总线电气特性 (8)3.3 设备端点 (8)3.4 USB传输 (9)3.4.1 包类型 (9)3.4.2 包格式 (10)3.4.3 传输事务 (10)第4章USB控制器结构原理 (14)4.1 USB控制器功能分析 (14)4.1.1 协议数据翻译 (14)4.1.2 总线上事件检测 (14)4.1.3 USB事务传输控制 (14)4.1.4 与外部微控制器接口 (14)4．2 USB协议控制器的模块划分 (15)4.3 控制器顶层引脚定义 (16)第5章USB控制器结构设计和仿真 (19)5.1 系统设计方式及层次结构划分 (19)5.1.1 系统的设计方式 (19)5.1.2 系统的层次结构划分 (19)5.2 UTMI 接口 (20)5.2.1 UTMI接口设计 (20)5.2.2总线事件检测的实现 (21)5.2.3 数据传递 (21)5.3 协议层PL (22)5.3.1 协议层PL模块设计 (22)5.3.2包组装器 (22)5.3.3 包拆装器 (24)5.3.4 协议引擎 (25)5.4 控制和状态寄存器 (28)5.4.1 端点寄存器 (28)5.4.2 控制器寄存器 (29)5.5 存储器接口和仲裁器模块设计 (31)第6章USB控制器的FPGA实现 (33)6.1 USB控制器的综合 (33)6.1.1 系统的可综合描述 (33)6.1.2 系统的综合 (33)6.2 USB控制器的FPGA实现 (34)6.2.1 器件的选择 (34)6.2.2 系统的编译 (34)6.3 系统的测试验证 (35)6.3.1 系统验证方案 (35)6.3.2 系统验证 (35)第7章结论与改进 (36)致谢 (37)参考文献 (38)摘要近年来USB接口技术已经成为计算机领域发展最快的技术之一。

摘要本设计介绍了用FPGA对信号发生器进行控制的函数发生器，然后经功率放大器使之产生固定要求的电磁场来清除水垢。

水垢分解的常用方法是利用电磁场，电磁场吸附正负离子，使之分解。

水垢处理的频率在2MHZ到20MHZ范围内。

MAX038具有可调频率特性，其频率范围为1HZ到20MHZ。

满足要求，其还具有占空比可调等优点。

MAX038与FPGA的连接用X9313数控电位器。

实现了数字与模拟的转换。

因功放电路带宽等要求，功率放大器不能用集成来实现，所以用分立元器件搭建的电路。

主要的电路部分是MAX038与FPGA连接的模块。

其全部电路图均用DXP软件来做。

功率放大部分，因为其没有专门的高频率高瓦数的集成元件，抗干扰差和其他不利因素等影响，就会使功率放大器失真。

关键词：MAX038 ；X9313 ；DXPAbstractThis subject introduces signal Generator, function generator,The subject describes the function generator with the control of Signal Generator at FPGA. Through the Generated of the power amplifier ,we need a fixed magnetic field to Clear scale. There are several common methods of the Scale decomposition：The first is the use of electric field. The scale cans decomposition in Adsorption of positive and negative electromagnetic fields. the frequency of the scale cleaning 2MHZ to 20MHZ. MAX038 owes the features of adjustable frequency. The frequency‗s range is between 1HZ and 20MHZ. In order to meet the requirements, he has the advantage of adjustable duty cycle. Connect Digital power controller named X9313 with MAX038 and FPGA. It achieves the digital and analog conversion. Bandwidth requirements for power amplifier, power amplifier cannot be used to achieve integration, so the circuit built using discrete components. The major part of the circuit is connected with the FPGA module. All of its circuits are to do with the DXP software. There is no specific integration of high frequency high wattage components, so interference and other adverse factors such as poor impact; it will make power amplifier distortion.Key words: MAX038; X9511; DXP目录1 引言 (1)1.1 科学意义和社会应用前景 (1)1.2 国内外研究概况、水平和发展趋势 (1)1.3 高频的基本原理 (2)2 总体设计原理 (4)2.1水垢生产的机理 (4)2.2 清除水垢方法 (4)2.3 设计原理 (5)3 高频信号发生器设计 (6)3.1 DXP软件介绍 (6)3.2 设计指标 (6)3.3 方案论证与比较 (7)3.4 MAX038芯片介绍 (8)3.4.1 MAX038简介 (8)3.4.2 芯片引脚 (8)3.4.3 MAX038 内部电路图 (9)3.5 频率、幅值及占空比控制 (10)3.6 芯片X9511介绍 (11)3.7 正弦波发生器设计 (13)3.8 正弦波电路PCB和示波器波形 (14)4 功率放大器设计 (17)4.1 常见功放种类 (17)4.2 功放的输出 (18)4.2.1 定阻式输出 (18)4.2.2 定压式输出 (18)4.3 功率放大器的组成 (18)4.4 功率放大器原理 (18)4.5 功率放大器电流的特点 (20)4.6 功率放大器术语 (21)4.6.1 工作范围 (21)4.6.2 传输增益 (21)4.6.3 输出功率 (21)4.7 功放设计 (21)4.7 功放电路及PCB (22)4.8 功放仿真 (23)5 控制电路设计 (24)5.1 电路功能 (24)5.2 HDL仿真 (24)5.3.1 FPGA介绍 (24)5.3.2、设计流程 (25)总结 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录A 英文原文 (29)附录B 英文翻译 (38)附录C 电路图 (46)1 引言1.1 科学意义和社会应用前景随着高科技工业的发展和生活水准的提高，各类水系统越来越广泛应用于工业生产及民用生活方面，如锅炉，热交换器，中央空调，循环冷却水系统等。

武汉工业学院毕业设计（论文）设计（论文）题目：基于FPGA的信号发生器设计姓名学号院系电气与电子工程学院专业电子信息科学与技术指导教师目录摘要 ...................................................................................................................................... i ii Abstract (iv)前言 (1)1绪论 (3)1.1 FPGA简介 (3)1.2 modelsim简介 (5)1.3 DDS基本原理介绍 (6)2设计方案 (8)2.1 总体设计方案 (8)2.2方案论证 (8)2.2.1方案一 (8)2.2.2方案二 (9)2.2.3方案三 (9)2.3方案确定 (9)3 硬件电路设计 (11)3.1硬件设计注意事项 (11)3.2 DA电路 (11)3.3滤波电路 (12)3.4硬件电路实现 (13)4软件设计 (14)4.1波形产生模块 (14)4.1.1正弦波 (14)4.1.2方波 (15)4.1.3 三角波 (15)4.2频率控制模块 (16)4.3相位累加模块 (17)4.4选择波形模块 (17)4.5幅度控制模块 (18)4.6软件设计总成 (19)5 调试 (20)5.1设计及仿真调试使用设备 (20)5.2 调试方法 (20)5.2.1 硬件调试 (20)5.2.2 软件调试 (20)5.2.3 综合调试 (20)5.3 调试结果 (21)5.3.1 软件仿真结果及分析 (21)5.3.2 综合调试结果 (24)总结 (25)致谢辞 (26)参考文献 (27)附件1 ROM生成源程序 (28)附件2 40位流水线加法器程序 (30)摘要信号发生器是数字设备运行工作中必不可少的一部分，没有良好的信号源，最终就会导致系统不能够正常工作，更不必谈什么实现其它功能了。

硬盘编译码的FPGA实现中文摘要在硬盘的数据传输和存取过程中，信道调制编码是一个不可缺少且关系到存储系统性能的环节，它解决的问题主要是使输入的序列得以在介质中存储，并使从介质中读取得信号还原为原本的信息。

在使用峰值检测技术的磁盘驱动中的一种标准编码是码率为1/2的(d,k)=(2,7)码，也称Franaszek码。

本文阐述了硬盘编译码的FPGA实现的设计，在简要介绍了FPGA技术背景、VHDL语言和MAX+plusII开发平台的基础上，阐述了硬盘编译码的FPGA实现的各模块的设计，并设计了硬盘编译码的FPGA实现的整体架构。

Franaszek编码码元长度可变是本设计的一大难点，Franaszek编码是一种同步变长编码，其码率不变但码元长度可变，是一种特殊的变长编码。

本设计采用状态机解决了变长编码码元识别的问题，状态机思想的优越性在本设计中得到了很好的体现，在较低的时钟频率下很好地解决的变长编码码元识别的问题。

让编码序列连续输出时本设计的另一个难点，由于在编码器中最高时钟频率仅能与输出序列的时钟同步，要在同一个时钟沿解决存入与输出的问题，文中设计了一个缓存控制器用于控制输出的连续性，使输出序列保持连续。

采用了VHDL硬件描述语言对各基本模块进行了设计实现，并给出各模块和整个系统的仿真结果。

本课题的硬盘编译码器实现，为实用游程长度受限码编译码在的FPGA上的实现做了探索性尝试，为其他信道调制编译码的IP核设计和FPGA实现有一定的借鉴意义。

关键词：游程长度受限码,FPGA,VHDL,MAX+plusIIFPGA implementation of hard disk encoding and decodingAbstractDuring the process of data transmission in the hard disk, channel modulation coding is a necessary and also related to the performance of the storage system. It solve the problem which the inputted sequence can be recorded at read from the storage media. One of the coding mode is used in the disk drive which adopt the peak detection technology as a standard code, its code rate is 1/2 and (d, k) = (2, 7), so-called Franaszek code. This paper introduced the design of the FPGA implementation of hard disk encoding and decoding, on the basis of briefly introducing the technical background of FPGA \ VHDL and MAX+plusII development software. All the major modules of the encoder and decoder was been expounded and design the overall structure of them. The most difficult problem is the length of code elements of Franaszek code is variable, Franaszek is a kind of synchronous variable length code whose code rate is invariable and the length of code element is variable, so it is a special kind of variable length code. This design uses state machine, solve the problem recognition of code elements of the variable length code, the advantage of state machine principle was been well shown, to solve the problem of the recognition of code elements in a very low clock frequency. To let the output sequence continuous is another difficulty in this thesis, because the highest clock frequency only can be synchronous with the clock of output sequence of encoder, so it must finish the operation of storage and output in the same clock edge, this thesis design a buffer controller to ensure the continuity of output, maintain the continuous output sequence. Using VHDL designed and implemented hard disk encoder and decoder of basic mode and gives the simulation result of main modules of the encoder and decoder. The design and implementation of hard disk encoder and decoder provided an exploring attempt on the hardware implementation of practical RLL encoder and decoder and a reference on other channel modulation encoder and decoder system IP core and their FPGA implementation.Keywords: run-length-limited, FPGA, VHDL, MAX+plusII目录第一章：绪论 11.1 课题概述 1器件的应用状况与发展趋势 1第二章：FPGA介绍 3的结构 3的优点 5的性能 7的FLEX10K系列FPGA 8第三章：VHDL介绍 103.1 硬件描述语言概述 10的特点 11的功能与应用 12的语法 12第四章：MAX+plusII软件介绍 144.1 MAX+plusII概述 144.2 MAX+plusII的界面 154.3MAX+plusII的设计流程 16第五章：基于FPGA的硬盘编译码器的设计 21系统的总体设计 21状态机的设计 24缓存控制器的设计 28结论 37谢辞 38参考文献 39第一章：绪论1.1 课题概述随着微电子技术与自动控制技术的发展，越来越多的FPGA器件正广泛应用于各种数字信号处理过程。

（2008届）本科毕业设计（论文）基于FPGA的DES加密算法的硬件实现2008年6月摘要随着网络通信技术的发展，数据传输的安全性要求也随之加强，DES算法已经成为目前应用非常广泛的分组对称加密算法。

目前，实现DES算法的方式有软件实现和硬件实现两种。

其中FPGA在实现算法方面具有灵活性、物理安全性和比软件实现更高的性能，它已成为硬件实现DES算法的最好的选择。

本文在分析DES算法原理的基础上，首先对如何用FPGA实现DES加密算法进行了分析和讨论，提出了性能优先和资源优先两种总体设计方案，考虑到DES加密算法运算量巨大和FPGA集成度越来越高的特点，最终选定性能优先的设计方案。

接着详细阐述了子密钥生成、S盒设计、子密钥延迟控制等模块和DES流水线结构的设计方法，并对整个系统进行了有关VHDL编程，逻辑综合，逻辑适配以及有关仿真与分析。

系统的仿真结果表明，本设计完全实现了系统设定的功能。

本设计采用了自顶向下分析，自底向上设计的方法，采用VHDL文本输入和原理图输入相结合的方式作为设计的主要表达手段，采用QuartusⅡ作为该系统的主要设计工具，采用Altera公司Cyclone系列的EPEC12F324C6芯片作为该设计的载体。

本设计采用了流水线技术和并行技术相结合的方式，高速实现了DES算法，系统的最高时钟频率为222.77MHz。

关键词：DES算法，硬件实现，FPGA，流水线技术，并行技术ABSTRACTWith the development of the technology for network communication, people make more strict demands upon the safety about the transmission of the data. DES (Data Encryption Standard), as a grouping and symmetry encryption algorithm, has already been used most widely. At present, there are two ways to realize DES algorithm, namely software realization and hardware realization. Using FPGA (Field Programmable Gate array), which is one of the hardware realization, has been the best choice, because it is flexible, physically safe and of higher performance than using software in algorithm realization.In this paper, we analyze the algorithm mechanism to discuss how to complete the implementation of the DES algorithm based on FPGA, then the two global schemes are proposed, and lastly we choose one of them to carry on particularly, which is called performance-first. We expatiate the details of the design method for the creation of sub-key, S box, pipelining and the control of sub-key delay in the paper. We synthesize, optimize and simulate the system, and by the analysis of its performance, the design is proved out.We apply the top-down method to analyze and the bottom-up method to design the system. Text editor with a VHDL model and graphic editor are developed as the main expression means to the design, and run with the related design tool named Quartus Ⅱ, finally the design is implemented in EPEC12F324C6 chip of the Altera Cyclone FPGA. Combining with the features of VHDL, the proposed design make full use of the sources in the FPGA, and 4368 logic elements are cost totally. The DES algorithm is achieved with high speed by adopting the pipelined technique, which is more than 100MHz.Keywords: DES algorithm, hardware realization, FPGA, pipelining。