毕业论文——基于TLC5620的FPGA波形发生器设计.doc

1、 本科毕业 设计（ 论文 ） 基于 TLC5620 的 FPGA 波形发生器设计 燕 山 大 学 20 年 6 月 本科毕业 设计（ 论文 ） 基于 TLC5620 的 FPGA 波形发生器设计 学 院： 里仁学院 专 业： 通信工程专业 学生 姓名： 学 号： 指导 教师： 答辩 日期： 燕山大学毕业设计（论文）任务书 学院： 燕山大学里仁学院 系级教学单位： 电子工程系 学 号 学生 姓名 专 业 班 级 通信工程 题 目 题目名称 基于 TLC5620 的 FPGA 波形发生器设计 题目性质 1.理工类： 工程设计 （ ）；工程技术实验研究型 （ ）； 理论研究型 （ ）；计算机软件型

2、（ ）；综合型 （ ）。 2.文管类 （ ）； 3.外语类 （ ）； 4.艺术类 （ ）。 题目类型 1.毕业设计（ ） 2.论文（ ） 题目来源 科研 课题 （ ） 生产实际（ ）自选 题目（ ） 主 要 内 容 现要求设计一个波形发生器，应具有以下功能： 1、产生方波、三角波、正弦波等波形 2、输出波形频率 可调 3、输出波形频率显示： LCD1602 4、其他扩展功能 基 本 要 求 1、 应用 Quartus II 软件，通过 VHDL 编程方法进行设计 2、 将程序下载到 FPGA 板中调试，实现所要求的功能 参 考 资 料 VHDL 电路设计实用教程 机械工业出版社 李云等编著 燕

3、山大学 CPLD 课程设计指导书 荆楠编著 周 次 1 4 周 5 8 周 9 12 周 13 16周 17 18 周 应 完 成 的 内 容 查阅资料，熟悉 Quartus II、 VHDL、FPGA开发板，完成开题报告。 完成系统的初步设计 方案；并应用 Quartus II 实现各个模块的软件仿真。 综合各个模块，实现系统的总体设计方案，并下载调试。 修改完善方案，形成最终结果。总结整个毕设过程，撰写论文。 修改论文，准备答辩所需材料，并参加系里组织的答辩。 指导教师： 职称： 讲师 20 年 3 月 1 日 系级教学单位审批： 20 年 3 月 1 日 摘要 I 摘要 随着信息科技的发

4、展，波形发生器在科技社会等多个领域发挥着越来越重要作用。波形发生器一般指自动产生正弦波、方波、三角波等电压波形的电路或者仪器。 传统 波形 发生器大多由模拟电路构成，存在连线复杂、调试繁琐 且可靠性较差等缺点 。 本 课题的研究 结合了 FPGA 控制、 LCD 字符 显示、 DAC 芯片驱动 等相关知识，运用 VHDL 语言描述了一个 波形、幅度、频率均可显示，而且波形可变、幅度可控、频率可调的波形发生器 。 本文首先介绍基于 TLC5620 的 FPGA 波形发生器设计的背景，其次介绍了本次设计相关的硬件知识，和软件知识。最后，介绍了这次的设计成果。在设计成果中，主要介绍了总体的设计思想，

5、又分别介绍了主控模块 、 波形发生模块、 TLC5620 驱动模块和 LCD1602 显示模块的设 计，最后给出了设计成果。 关键词 TLC5620； VHDL； FPGA； LCD1602 燕山大学本科生毕业设计（论文） II Abstract With the development of information technology, waveform generator plays more and more important role in many fields of science and technology and social. Waveform generator ge

6、nerally refers to automatically generate sine wave, square wave, triangle wave voltage waveform of the circuit or instrument. The traditional waveform generator is mostly composed of analog circuit, has complex connections, complex debugging and poor reliability. This research combines FPGA control,

7、 LCD character display, the DAC chip driver and other related knowledge, using VHDL language to describe a waveform, amplitude, frequency can be displayed, waveform generator and waveform, amplitude controlled, variable frequency adjustable. This paper first introduces FPGA waveform generator TLC562

8、0 design is based on the background, then introduces the design of related hardware and software knowledge, knowledge. Finally, introduced the design results of the. In the design work, mainly introduces the overall design idea, and introduces the main control module, waveform generation module, TLC

9、5620 driver module design module and LCD1602 display, the design results are given. Keywords: TLC5620； VHDL； FPGA； LCD1602 III 目 录 摘要 .I Abstract . II 第 1 章 绪论 . 1 1.1 课题背景 .1 1.1.1 研究背景 .1 1.1.2 研究的目的及意义 .2 1.1.3 发展现状 .3 1.2 设计的目的及意义 .4 1.3 论文主要研究内容及结构安排 .6 第 2 章 系统硬件 . 7 2.1 FPGA 基本原理 .7 2.2FPGA 开

10、发板 .9 2.2.1EP2C5T144 核心板 .9 2.2.2PERI1-8KD 外设板 .10 2.2.3PERI2-4DI 外设板 .12 2.3 本章小结 .15 第 3 章 开发软件 . 16 3.1 VHDL 硬件编程语言 .16 3.2 开发软件 QUARTUS II .17 3.3 基于 VHDL 综合 的 FPGA 设计流程 .18 3.4 本章小结 .22 第 4 章 设计成果 . 23 4.1 总体设计思想 .23 4.2 分模块设计 .24 4.2.1 主控模块设计 .24 4.2.2 波形发生模块设计 .27 4.2.3 显示驱动模块设计 .29 4.2.4TLC5620 驱动模块设计 .31 4.3 最终设计成果 .33 4.3.1 软件部分 .33 IV 4.3.2 硬件成果 . 36 4.4 本章小结 . 37 结论 . 39 参考文献 . 40 致谢 . 41 附录 1. 43 附录 2. 47 附录 3. 51 附录 4. 59