基于LPM的正弦信號發(fā)生器的設(shè)計報告.doc

sopc技術(shù)課程實驗報告學(xué)生姓名：所在班級：指導(dǎo)教師： 記分及評價： 項目滿分3分得 分 一、 實驗名稱實驗1：基于lpm的正弦信號發(fā)生器的設(shè)計二、 任務(wù)及要求【任務(wù)】在quartusii平臺上，采用查找表的設(shè)計方法，利用lpm兆功能模塊，完成64點（8位）的正弦信號發(fā)生器的設(shè)計。正弦信號發(fā)生器結(jié)構(gòu)框圖如下：【要求】1. 數(shù)據(jù)存儲rom和地址信號發(fā)生器均由lpm模塊實現(xiàn)。2. 在quartus ii軟件上進行時序仿真。3. 利用signal tap ii嵌入式邏輯分析儀進行在線測試與分析。（此步需使用實驗箱，并且要確保實驗箱與電腦處于在線可下載狀態(tài)）【思考】1. 編寫dac0832數(shù)模轉(zhuǎn)換程序，利用示波器觀察輸出信號波形。2. 如何在此基礎(chǔ)上設(shè)計方波、三角波等信號發(fā)生器？如何實現(xiàn)波形幅度等參數(shù)可調(diào)？三、 實驗程序（原理圖）四、 仿真及結(jié)果分析如圖所示，在外部時鐘clk的驅(qū)動下，把采樣值依次取出來送到輸入端，周而復(fù)始的循環(huán)執(zhí)行，輸出的數(shù)據(jù)經(jīng)過8位的d/a轉(zhuǎn)換成模擬信號，就得到了正弦波。改變時鐘頻率就可以改變正弦波的頻率。五、 硬件驗證1、 選擇模式：2、 引腳鎖定情況表：六、 小結(jié)本次實驗是我們第一次接觸fpga，做完還有許多不清楚的地方19sopc技術(shù)課程實驗報告學(xué)生姓名：所在班級：指導(dǎo)教師： 記分及評價： 項目滿分3分得 分 一、 實驗名稱實驗2：基于dsp builder正弦信號發(fā)生器的設(shè)計二、 任務(wù)及要求【任務(wù)】采用dsp builder系統(tǒng)建模的方法，設(shè)計正弦信號發(fā)生器，要求采用查找表的方法，完成正弦信號發(fā)生器模塊的建模、仿真?！疽蟆浚?. 完成模型構(gòu)建及仿真，得到如下波形圖。2. 將模型轉(zhuǎn)換成vhdl硬件描述語言，利用modelsim軟件進行rtl仿真。3. 再在quartus ii軟件上進行編譯、時序仿真與時序分析。4. 利用signal tap ii嵌入式邏輯分析儀進行在線測試與分析。（此步需使用實驗箱，并且要確保實驗箱與電腦處于在線可下載狀態(tài)）三、 實驗程序（原理圖）四、 仿真及結(jié)果分析五、 小結(jié)sopc技術(shù)課程實驗報告學(xué)生姓名：所在班級：指導(dǎo)教師： 記分及評價： 項目滿分3分得 分 一、 實驗名稱實驗3：基于dsp builder的fir數(shù)字低通濾波器的設(shè)計二、 任務(wù)及要求【任務(wù)】：調(diào)用dsp builder模塊，設(shè)計fir低通數(shù)字濾波器，完成建模與仿真。直接型fir濾波器的原理圖如下圖所示?！疽蟆浚?. 濾波器階數(shù)為8階，截止頻率為100khz，采用頻率為1000khz。輸入信號為頻率為100khz的方波信號。要求從時域和頻率分析濾波器的性能。2. 完成模型構(gòu)建及仿真，得到如下波形圖。3. 將模型轉(zhuǎn)換成vhdl硬件描述語言，利用modelsim軟件進行rtl仿真。5. 再在quartus ii軟件上進行編譯、時序仿真與時序分析。4. 思考如何利用fir濾波器的線性特性，對濾波器的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計？三、 實驗程序（原理圖）四、 仿真及結(jié)果分析直接型資源使用情況：flow statussuccessful - wed sep 25 09:28:50 2013quartus ii version8.1 build 163 10/28/2008 sj full versionrevision namefirtop-level entity namefirfamilystratixmet timing requirementsyestotal logic elements108 / 10,570 ( 1 % )total pins13 / 336 ( 4 % )total virtual pins0total memory bits0 / 920,448 ( 0 % )dsp block 9-bit elements0 / 48 ( 0 % )total plls0 / 6 ( 0 % )total dlls0 / 2 ( 0 % )deviceep1s10f484c5timing modelsfinal改進型資源使用情況：flow statussuccessful - wed sep 25 09:29:11 2013quartus ii version8.1 build 163 10/28/2008 sj full versionrevision namefir2top-level entity namefir2familystratixmet timing requirementsyestotal logic elements84 / 10,570 ( 1; /led右移動顯示 led=1000 0000; else led = led 1;/led左移動顯示/000 0010 iowr_altera_avalon_pio_data(pio_led_base, led);/賦值 i = 0; while (i100000) /延時 i+; return 0;五、 小結(jié)sopc技術(shù)課程實驗報告學(xué)生姓名：所在班級：指導(dǎo)教師： 記分及評價： 項目滿分3分得 分 一、 實驗名稱實驗6：基于sopc技術(shù)的數(shù)碼管顯示控制器的設(shè)計二、 任務(wù)及要求【任務(wù)】：定制nios ii嵌入式軟核處理器，添加pll數(shù)字鎖相環(huán)，構(gòu)建sopc硬件系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上，編寫c語言程序使用pio口控制數(shù)碼管循環(huán)顯示“0、1、2、3、e、f”字符，利用nios ii ide開發(fā)平臺進行調(diào)試?！疽蟆浚?. 使用片內(nèi)ram存儲器。2. 引腳鎖定使用tcl腳本語言。3. 必須在硬件平臺上進行測試。4. 思考，如果使用片外flash存儲器，設(shè)計如何更改？【提示】：nios ii嵌入式軟核處理器及其組件如下圖所示：軟件程序請參考教材p324頁。三、 sopc硬件設(shè)計四、 sopc軟件程序設(shè)計五、 軟硬件調(diào)試、測試與分析六、 小結(jié)sopc技術(shù)課程實驗報告學(xué)生姓名：所在班級：指導(dǎo)教師： 記分及評價： 項目滿分3分得 分 一、 實驗名稱實驗7：按鍵控制的數(shù)碼管顯示控制器的設(shè)計二、 任務(wù)及要求【任務(wù)】：定制nios ii嵌入式軟核處理器，添加pll數(shù)字鎖相環(huán)，構(gòu)建sopc硬件系統(tǒng)，包括1個按鍵和1個7段led數(shù)碼管接口pio。在此基礎(chǔ)上，編寫c語言程序，實現(xiàn)每按一次按鍵，數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)加一。連續(xù)按按鍵，數(shù)碼管將順序、循環(huán)地顯示從0到f的字符。利用nios ii ide開發(fā)平臺進行調(diào)試。【要求】：1. 使用片內(nèi)ram存儲器。2. 引腳鎖定使用tcl腳本語言。3. 必須在硬件平臺上進行測試。4. 使用nios ii中斷操作。5. 思考，如果使用片外flash存儲器，設(shè)計如何更改？【提示】：nios ii嵌入式軟核處理器及其組件如下圖所示：軟件程序請參考教材p327頁。三、 sopc硬件設(shè)計四、 sopc軟件程序設(shè)計五、 軟硬件調(diào)試、測試與分析六、 小結(jié)sopc技術(shù)課程實驗報告學(xué)生姓名：所在班級：指導(dǎo)教師： 記分及評價： 項目滿分10分得 分 綜合訓(xùn)練項目：自選“數(shù)字電子鐘”、“樂曲播放”、“數(shù)碼相框”、“頻譜分析儀”等綜合性設(shè)計項目，完成程序設(shè)計及調(diào)試，并在實驗箱上進行驗證，并撰寫科技論文1篇，要求完全按照論文格式要求，至少包含題目、作者姓名、單位、中英文摘要、中英文關(guān)鍵詞、引言、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、設(shè)計方案、測試及結(jié)果分析、結(jié)論、參考文獻等幾個部分，其中參考文獻不少于30篇，外文文獻不少于10篇，論文字數(shù)不少于3000字。格式如下頁所示：題目（三號黑體 居中）姓名：（小四 楷體_gb2312，居中）班級：（小四 楷體_gb2312，居中）摘要：（五號 宋體）關(guān)鍵詞：（五號 宋體）英文題目(三號，times new roman)abstract: （五號times new roman）key words: （五號 times new roman）正文部分（小四 宋體）0 引言1 設(shè)計要求2 設(shè)計方案3 硬件設(shè)計圖1 nios ii處理器及其外設(shè)（五號 楷體_gb2312，居中）（按順序編號，示例）4 軟件程序設(shè)計5 測試與結(jié)果分析6 結(jié)論參考文獻（五號 宋體）（示例）1. 侯建軍，郭勇. sopc技術(shù)基礎(chǔ)教程m.北京：清華大學(xué)出版社，北京交通大學(xué)