Verilog HDL实验

基于FPGA的PID控制器研究与实现

基于微处理器的数字PID控制器改变了传统模拟PID控制器参数整定不灵活的问题。但是常规微处理器容易在环境恶劣的情况下出现程序跑飞的问题，如果实现PID软算法的微处理器因为强干扰或其他原因而出现故障，会引起输出值的大幅度变化或停止响应。而FPGA的应用可以从本质上解决这个问题。因此，利用FPGA开发技术，实现智能控制器算法的芯片化，使之能够广泛的用于各种场合，具有很大的应用意义。首先分析FPGA的内部结构特点，总结FPGA设计技术及开发流程，指出实现结构优化设计，降低设计难度，是扩展设计功能、提高芯片性能和产品性价比的关键。控制系统由四个模块组成，主要包括核心控制器模块、输入输出模块以及人机接口。其中控制器部分为系统的关键部件。在分析FPGA设计结构类型和特点的基础上，提出一种基于FPGA改进型并行结构的PID温度控制器设计方法。在PID算法与FPGA的运算器逻辑映像过程中，采用将补码的加法器代替减法器设计，增加整数运算结果的位扩展处理，进行不同数据类型的整数归一化等不同角度的处理方法融合为一体，可以有效地减少逻辑运算部件。应用Ouartus Ⅱ图形输入与Verilog HDL语言相结合设计实现了PID控制器，用Modelsim仿真验证了设计结果的正确性，用Synplify Pro进行电路综合，在Quaitus Ⅱ软件中实现布局布线，最后生成FPGA的编程文件。根据控制系统的要求，论文设计完成了12位模数AD转换器、数据显示器、按键等相关外围接口电路。将一阶、纯滞后、大惯性电阻炉温作为控制对象，以EP1C3T144 FPGA为核心，构建PID控制系统。在采用Pt100温度传感器、分辨率为2℃、最大温度控制范围0～400℃的条件下，实验结果表明，达到无超调的稳定控制要求，为降低FPGA实现PID控制器的设计难度提供了有效的方法。

标签： FPGA PID 控制器

上传时间： 2013-05-24

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基于FPGA的高速IIR数字滤波器

数字滤波器是现代数字信号处理系统的重要组成部分之一。ⅡR数字滤波器又是其中非常重要的一类虑波器，因其可以较低的阶次获得较高的频率选择特性而得到广泛应用。本文研究了ⅡR数字滤波器的常用设计方法，在分析各种ⅡR实现结构的基础上，利用MATLAB针对并联型结构的ⅡR数字滤波器做了多方面的仿真，从理论分析和仿真情况确定了所要设计的ⅡR数字滤波器的实现结构以及中间数据精度。然后基于FPGA的结构特点，研究了ⅡR数字滤波器的FPGA设计与实现，提出应用流水线技术和并行处理技术相结合的方式来提高ⅡR数字滤波器处理速度的方法，同时又从ⅡR数字滤波器的结构特性出发，提出利用ⅡR数字滤波器的分解技术来改善ⅡR滤波器的设计。在ⅡR实现方面，本文采用Verilog HDL语言编写了相应的硬件实现程序，将内置SignalTap Ⅱ逻辑分析器的ⅡR设计下载到FPGA芯片，并利用Altera公司的SignalTap Ⅱ逻辑分析仪进行了定性测试，同时利用HP频谱仪进行定性与定量的观测，仿真与实验测试结果表明设计方法正确有效。

标签： FPGA IIR 数字滤波器

上传时间： 2013-04-24

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线性调频脉冲压缩雷达目标视频信号

雷达信号模拟技术和现代雷达技术的发展息息相关。雷达信号模拟设备可以仿真出各种符合实验要求的目标信号来，直接注入雷达来对雷达进行试验，极大的方便了雷达的设计与调试。本课题主要研究利用FPGA实现线性调频脉冲压缩雷达目标信号的模拟。全文的内容如下：首先详细阐述了线性调频(LFM)脉冲压缩雷达脉冲压缩原理，分析了线性调频脉冲信号的特点，讨论和比较了匹配滤波数字实现的两种算法：时域实现和频域实现。其次在对常用雷达信号模拟方法探讨的基础上，提出基于FPGA的线性调频脉冲压缩雷达目标视频信号模拟器的系统设计，对点目标、多目标和延展目标等情况下的目标信号进行建模，针对设定目标参数完成了目标信号的波形仿真，并完成基于频域实现方法的线性调频脉冲压缩雷达数字匹配滤波算法的设计及仿真。最后，在Quartus Ⅱ 6.0平台上，完成模拟器中脉冲压缩等信号处理部分基于Verilog HDL 语言的软件设计及功能、时序仿真，并完成了相关硬件的设计。

标签： 线性调频脉冲压缩视频信号

上传时间： 2013-07-13

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基于FPGA的软件无线电通信平台

软件无线电技术作为一种新的通信技术，其基本思想是构造一个通用硬件平台，使宽带A/D，D/A尽量靠近天线，在数字域完成信号处理，通过选用不同软件模块即可实现不同的通信功能，这样大大缩短了电台的研发周期。该技术在通信(尤其是在移动通信)领域有着迫切的需求和广阔的应用前景。本文阐述了软件无线电的基础理论，对信号采样理论、多速率信号处理技术、高效数字滤波器、数字正交变换理论进行了分析和研究。从目前器件发展水平和实验研究条件出发，设计了一个基于FPGA的软件无线电通信平台。设计采用了中频数字化处理的硬件平台结构，选用Altera Cyclone系列FPGA作为信号处理和总体控制配置的核心，并结合专用通信芯片，数字上变频器AD9856和数字下变频器AD6654来实现该平台。采用VHDL和Verilog HDL语言对时分复用模块、信道编解码模块、调制解调模块等进行了模块化设计，并对电路板设计过程中系统的配置和控制、无源滤波器设计、阻抗匹配电路设计等问题进行了详细的讨论，最后对印制电路板进行测试和调试，获得了预期的效果。本文给出的设计方案，大大简化了数字通信系统的硬件设备，具有较强的通用性和灵活性，通过修改系统参数和配置程序，即可适应不同的通信模式和信道状况，充分体现了软件无线电的优势。该平台不仅仅能应用在通信设备上，在许多系统验证平台、测试设备中均可应用，颇具实用价值。

标签： FPGA 软件无线电通信平台

上传时间： 2013-07-21

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verilog十大基本功

熟练掌握Verilog HDL的十大基本功

标签： verilog

上传时间： 2013-05-18

上传用户：familiarsmile
《从算法设计到硬件逻辑的实现》

·本书是《从算法设计到硬线逻辑的实现——复杂数字逻辑系统的Verilog HDL设计技术和方法》的配套用书。主要内容包括12个实验练习和Verilog的语法手册。各个实验由浅入深，从简单到复杂，介绍了用Verilog语言设计数字电路系统的实用方法与技术，有较强的实践性与指导意义。语法部分包括标志符的使用、基本语句以及系统任务与函数的介绍。内容较为详尽，可方便学生与工程技术人员查询使用，对学习Veri

标签： 算法设计硬件逻辑

上传时间： 2013-06-30

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Verilog HDL 综合实用教程

· 内容提要本书的鲜明特色在于帮助读者全面、正确地理解Verilog硬件描述语言的综合。本书以电路综合为目标，针对各种语言结构逐一讨论了其可综合性、仿真与综合时的语义差别以及相关的各种相关的各种用法，给出了大量示例，对各种似是而非的用法作了对比，指出了其语义差别和所综合出的电路在功能上的差异。本书的另一特色在于详细介绍了设计模型的优化技术和验证技术。本书内容全面、深

标签： nbsp Verilog HDL 实用教程

上传时间： 2013-07-01

上传用户：努力努力再努力
基于Verilog的SRAM读写控制

基于Verilog hdl语言的SRAM读写控制

标签： Verilog SRAM 读写控制

上传时间： 2013-06-07

上传用户：hoperingcong
HDL的可综合设计简介

本文简单探讨了verilog HDL设计中的可综合性问题，适合HDL初学者阅读　　用组合逻辑实现的电路和用时序逻辑实现的　　电路要分配到不同的进程中。　　不要使用枚举类型的属性。　　Integer应加范围限制。　　通常的可综合代码应该是同步设计。　　避免门级描述，除非在关键路径中。

标签： HDL 综合设计

上传时间： 2013-10-21

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Verilog HDL的基本知识--周立功Actel产品线

概述:数字通信和自动化控制等领域的高速度发展和世界范围的高技术竞争对数字系统提出了越来越高的要求，特别是需要设计具有实时信号处理能力的专用集成电路，要求把包括多个CPU内核在内的整个电子系统综合到一个芯片(SOC)上。集成电路制造工艺的发展；知识产权核(IP)的重复利用；硬件描述语言(HDL)的大规模使用；

标签： Verilog Actel HDL 基本知识

上传时间： 2013-10-28

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