- •Содержание
- •1. Общая постановка задачи и техническое задание
- •1.1 Общая постановка задачи
- •1.2 Техническое задание на разработку
- •2. Разработка схемы цифрового узла и моделирование его работы в среде Quartus
- •3. Разработка цифрового узла на языкеVerilogHdl и моделирование его работы в среде Quartus
- •4. Обоснование выбора варианта реализации цифрового узла для программирования pld
- •5. Описание распределения портов цифрового узла по выводам микросхемы pld на макетной плате
- •Заключение
- •Список используемой литературы
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ»
КАФЕДРА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ И СЕТЕЙ (№44)
КУРСОВАЯ РАБОТА ЗАЩИЩЕНА С ОЦЕНКОЙ __________________________
РУКОВОДИТЕЛЬ
ст.преп., к.т.н. |
|
|
|
Востриков А.А |
должность, уч. степень, звание |
|
подпись, дата |
|
инициалы, фамилия |
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОЙ РАБОТЕ |
Проектирование Генератора прямоугольных импульсов с изменяемой частотой в среде Altera Quartus II
|
по дисциплине: Проектирование систем обработки и передачи информации |
РАБОТУ ВЫПОЛНИЛ
СТУДЕНТ ГР. |
4043КФ |
|
|
|
Савенко В.Р. |
|
|
|
подпись, дата |
|
инициалы, фамилия |
Санкт-Петербург 2014
Содержание
1. Общая постановка задачи и техническое задание 3
1.1 Общая постановка задачи 3
1.2 Техническое задание на разработку 3
2. Разработка схемы цифрового узла и моделирование его работы в среде Quartus 5
3. Разработка цифрового узла на языке Verilog HDL и моделирование его работы в среде Quartus 6
4. Обоснование выбора варианта реализации цифрового узла для программирования PLD 9
5. Описание распределения портов цифрового узла по выводам микросхемы PLD на макетной плате 9
1. Общая постановка задачи и техническое задание
1.1 Общая постановка задачи
Необходимо разработать частотомер с цифровым двухпозиционным индикатором.
В процессе выполнения работы необходимо проделать следующее:
Разработать схему цифрового узла и промоделировать его работу в среде QuartusII;
Разработать цифровой узел на языке VerilogHDL и промоделировать его работу в среде QuartusII;
Обосновать выбор варианта реализации цифрового узла для программирования PLD;
Описать распределения портов цифрового узла по выводам микросхемы PLD на макетной плате;
Описать внесенные изменения в схему в процессе отладки на макетной плате.
1.2 Техническое задание на разработку
Частотомер с цифровым двухпозиционным индикатором.
Назначение и область применения.
Частотомер предназначен для подсчёта количества импульсов.
Частотомеры применяются в вычислительной технике, радиотехнике и в системах автоматического управления.
Состав.
2.1. Модуль ПЛИС Altera MAX700S – 1шт.;
2.2 Семисигментный индикатор – 2шт.;
2.3 Технический паспорт – 1шт.;
2.4 Руководство пользователя – 1шт.;
2.5 Штатная упаковка – 1шт.
2.7 Кнопка 2шт.
Тактико-технические требования.
В режиме эксплуатации частотомер должен обеспечивать:
- подсчёт прямоугольных импульсов;
- вывод измеряемой частоты на семисигментный индикатор;
Питание модуля частотомера должно осуществляться от внешнего источника питания 4,5-5,5 В.
Ток, потребляемый модулем в режиме эксплуатации, не более 120мА.
Условия эксплуатации и хранения.
Модуль частотомера должен сохранять работоспособность при следующем воздействии окружающей среды:
- температура окружающей среды от -20 до 500С;
- влажность воздуха до 80%;
- атмосферное давление от 80 до 100кПа.
Модуль счетчика должен сохранять работоспособность при следующем механическом воздействии: 5g.
Конструкция модуля должна предусматривать его использование в запыленный и пожароопасных помещениях.
Требования к надежности.
Время работы до отказа не менее 4-х лет.
Не менее 40000 часов непрерывной работы до отказа.
Технико-экономические требования.
Стоимость модуля счетчика при поставке партии в 1000 штук не должна превышать 500 рублей.
Требования к транспортабельности и упаковке.
Транспортировка упакованного изделия может производиться наземным и воздушным видом транспорта.
После транспортирования, изделие должно быть выдержано не менее 12 часов в условиях хранения перед эксплуатацией.
2. Разработка схемы цифрового узла и моделирование его работы в среде Quartus
Для описания цифрового узла в виде схемы в среде Quartusнеобходимо создать файл, описывающий устройство. Это Design File. И выбрать рисование схемы Block Diagram\Schematic File.
В поле графического редактора схем нажимаем правую кнопку мыши и в выпадающем меню выбираем пункты Insert\Symbol – вставить элемент. После добавления всех необходимых элементов, соединяем их проводами.
Разработанная схема частотомера показана на рисунке 1.
Рисунок 2.1-Блок-диаграмма
После создания схемы нужно откомпилировать проект, выбрав пункты меню Processing\StartCompilation. Если в процессе компиляции не выявились ошибки, то можно начать симуляцию.Для запуска симулятора, необходимо вначале создать файл симуляции, для этого нажимаем File\new выбираем Vector Waveform File и жмем OK. Затем производится запуск симуляции из пункта меню Processing\Start Simulation. Результат симуляции показан на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2- Временная диаграмма симуляции работы модуля
Входы: Sbros – сброс счётчика,
Clk – задаётся чистота.
Izm_f задаётся чистота с которая будет служить диапазоном подсчёта.
Выход: Out_put– Выход на семисигментные индикаторы.