基于CPLD的多功能脉冲分配器的设计开题报告

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1、 毕业设计开题报告毕业设计开题报告 课题： 基于 CPLD 的多功能脉冲分配器的设计 专业专业 电子信息工程 学 生 姓 名学 生 姓 名 班级班级 B 电子 032 班 学号学号 指 导 教 师指 导 教 师 专业系主任专业系主任 撰 写 日 期撰 写 日 期 2007 年 3 月 30 日 1 课题名称：课题名称：基于 CPLD 的多功能脉冲分配器的设计 课题类型：课题类型： （） 应用型 （ ） 研究型 1.1. 本课题的意义本课题的意义 随着科学技术的发展，现在电子设计技术已进入一个全新的发展阶段，传统的电 子设计方法、工具和器件在更大的程度上被 EDA 所取代。在 EDA 技术中，最

2、为瞩目的 是以现代电子技术为特征的逻辑设计仿真测试技术。该技术的出现，使电子系统设计 发生了质的变化。设计速度快、体积小、重量轻、功耗小的集成电路已成为趋势。 利用 EDA 技术进行电子系统的设计，具有以下几个特点：1、用软件的方式设计 硬件；2、用软件方式设计的系统到硬件系统的转换是由有关的开发软件自动完成的； 3、设计过程中可用有关软件进行各种仿真；4、系统可现场编程，在线升级；5、整 个系统可集成在一个芯片上，体积小、功耗低、可靠性高。 本次设计中采用 XILINX 公司 XC9572 CPLD 器件来控制步进电机，实现两种输出 方式：一种为双三相，另一种为三相六拍。步进电机可选择正、反

3、转。并用 VHDL 进 行编程，使系统实现自动化控制，抗干扰能力较强。同时在设计过程中，合理选用磁 阻式步进电机，程序设计过后需要进行仿真，给出正确的仿真结果，从而验证了可编 程逻辑器件的多功能脉冲分配器设计的正确性。整个设计系统具有快速起停，精确步 进，没有累积误差及易于控制的特点，广泛应用在需要精确定位的位置控制系统中， 尤其是数控设备、航空、导弹无线电等。 同时由于采用的是系统可编程逻辑器件和 VHDL 语言，只需修改程序而无需改变 电路的结构就可以方便地构成四相和五相等各种步进电机脉冲分配器。利用 VHDL 语 言和 CPLD 器件设计数字系统，大大缩短了系统的开发时间和成本。由此也对

4、此设计 系统的升级、改善提供了基础，应用前景更为广泛。 通过对本课题的研究，将四年中所学的知识融会贯通，同时温故而知新，将电子 方面的知识加以综合，解决实际问题，为以后走上工作岗位打下坚实的基础。 2 2. 2. 课题的基本内容：课题的基本内容： 设计符合下述要求基于 CPLD 的多功能脉冲分配器： 1、可以输出两种脉冲：一种三相六拍、另一种为双三相。 2、有模式键来切换其输出形式。按下时为三相六拍输出，缺省时为双三相输出。 3、有一个复位信号 EX,当 EX 为高电位时，输出为低电平。 4、有控制电机的方向选择控制端 DIR,当其为高电平时，电机反转，反之正转。 5、DIR 有效电平时插入，

5、要能使 A 路在下一拍即改变转向。 6、有三位输出频率控制器，可以将输入频率分成八种频率输出。 7、要求用 VHDL 语言来实现，并提供仿真波形图。 3. 3. 课题的研究方法、技术路线、设计（研究）方案：课题的研究方法、技术路线、设计（研究）方案： 1、分析多功能脉冲分配器的运行规则，明确以状态机为方案的设计方法。 2、以 MAX+PLUS为平台用 VHDL 语言进行控制核心的设计。 3、论证步进电机脉冲分配器的实现方式，选用可编程逻辑器件 CPLD 来实现。 把 XILINX 公司 XC9572 高性能的 CPLD 作为脉冲分配器的主要器件。 4、确定脉冲分配器的设计原理和控制逻辑，结合

6、XC9572 芯片的管脚分配，使 X C9572 芯片实现部分的逻辑功能。 5、通过比较、匹配，合理选择磁阻式步进电机，分析磁阻式步进电机的工作原 理和工作方式，实现三相六拍和双三相运转。 6、用 VHDL 语言编程，并进行仿真。分析仿真结果，判断设计的正确与否。 4. 4. 课题的效果预测课题的效果预测 基于 CLPD 的多功能脉冲分配器能达到设计的技术要求：能输出双三拍和三相六 拍的两种脉冲； 能实现用模式键切换不同脉冲输出； 控制不同高低电平实现电机的正、 反转工作；有三位输出频率控制器，将输入频率可以分成八种频率输出。 3 5. 5. 毕业设计（论文）进度计划毕业设计（论文）进度计划 起讫日期起讫日期 工工 作作 内内 容容 备备 注注 2007.04.01-2007.04.07 消化与毕业设计内容有关的资料,提出总 体方案并进行可行性论证，写开题报告 第五周 2007.04.82007.04.14 了解基于 CPLD 的多功能脉冲分配器的工 作原理 第六周 2007.04.15-2007.04.21 确定基于 CPLD 的多功能脉冲