在电子设计领域,FPGA(Field-Programmable Gate Array)是一种重要的可编程逻辑器件,它允许用户根据需求自定义数字电路。本资料主要涵盖了FPGA数字逻辑电路的设计与分析的基础知识,通过一个典型的一位全加器设计案例,帮助学习者深入理解FPGA的工作原理和设计流程。 全加器是一个基本的数字逻辑单元,它能同时处理两个二进制位的加法以及一个进位输入。在设计全加器时,我们首先从真值表开始,这是一个列出所有可能输入组合及其对应输出的表格。对于一位全加器,输入是两个二进制位A和B,以及一个进位输入Cin,输出是两个二进制位S(sum)和一个进位输出Cout。通过真值表,我们可以确定所需的基本逻辑功能。 接下来,我们将这些逻辑功能转化为门级实现,这通常涉及AND、OR和NOT门等基本逻辑门的组合。例如,一位全加器可以由两个半加器(处理两个二进制位的加法)和一个OR门(处理进位)组成。在硬件电路图中,这些门被表示为图形符号,并通过连线来表示它们之间的连接。 为了验证电路的正确性,我们需要进行功能仿真。在VHDL或Verilog这样的硬件描述语言中,我们可以编写代码来描述全加器的行为。仿真工具如Xilinx的Vivado会根据代码生成电路模型,并模拟不同输入下的输出。仿真波形图显示了随着时间变化的信号状态,这对于检查电路是否按预期工作至关重要。 在完成门级设计后,我们可以转向行为级描述。Verilog是一种常用的行为级语言,它允许我们用更高级别的抽象来描述全加器的逻辑。在这种描述中,我们不再关心具体的门电路,而是关注逻辑功能。全加器的行为级描述通常包括几个赋值语句,用于计算输出S和Cout。 将行为级描述与门级实现进行对比,可以帮助我们理解高层次抽象如何映射到实际硬件。这有助于优化设计,比如减少逻辑资源使用、提高速度或者降低功耗。 提供的文件"FPGA数字逻辑电路分析与设计.pdf"可能包含了详细的设计步骤、理论解释和实例分析。而"vivado_prj"可能是Vivado项目文件,其中包含了设计的源代码、编译结果和仿真设置。"src"目录可能包含Verilog代码和其他辅助文件,供学习者参考和实践。 这个学习资源旨在帮助初学者掌握FPGA数字逻辑电路设计的基本技巧,通过实例教学如何从真值表开始,经过门级设计、仿真验证,到最后的行为级描述,全方位理解FPGA的设计过程。通过实践这些步骤,学习者可以更好地理解和运用Verilog,为未来更复杂的FPGA项目打下坚实基础。
2024-07-04 10:51:06 322KB
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一. 设计内容: 1、 准确计时,以数字形式显示时、分、秒的时间; 2、 小时计时要求“24翻1”,分和秒的计时为60进制。 3、 可手动较正:能进行时、分、秒的时间校正,只要将开关置于手动位置,可对时、分、秒进行手动脉冲输入调整或连续脉冲输入的校正。 4、 整点报时:整点报时电路要求在每个整点前鸣叫5次低音(500HZ),整点时再鸣叫1次高音(1000HZ)。 5、 其他功能(任选) 二、设计要求: 1、思路清晰,给出整体设计框图和总电路图; 2、单元电路设计,给出具体设计思路和电路; 3、写出设计报告;
2024-07-03 14:18:26 135KB 逻辑电路
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中科院电路考研真题 经过努力收集才获得的资料 对于考研专业课复习很有帮助
2024-07-03 14:16:32 69KB
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本系统以TM4C123GH6PM 单片机/FPGA 为控制核心,基于正弦脉冲宽度 调制(SPWM),设计制作了单相正弦波逆变电源,实现了输入15V 直流电压, 输出有效值为10V、额定功率为10W 的正弦交流电压,交流频率在20Hz 至100Hz 内能以1Hz 为步进值进行调整。系统使用TM4C123GH6PM 单片机/FPGA 产生 SPWM 波控制全桥电路,桥路输出信号经LC 滤波电路后得到失真度小于0.5% 的正弦波;系统采用PID 控制算法使输出交流电压负载调整率低于1%;通过合 理选用MOSFET 等措施使系统效率达到89%;采用互感器和AD 采样芯片获得 输出电流与输出电压,通过FPGA 控制继电器实现输出过流保护和自恢复功能。 系统可通过键盘步进控制和蓝牙控制两种方式设置交流频率,通过LCD 屏幕和 蓝牙接收设备实时显示系统工作参数,人机交互良好。经测试,系统除输出效率 外达到题目的全部指标要求。
2024-07-02 23:49:35 13.96MB Tiva FPGA 单相逆变电源
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1.射频电路的应用和分类 (Application For RF Circuit) 2.射频电路的基本理论和参数定义 (Basic Theory and Parameter Define) 3.射频电路中的常用元件和功能 (General Components and Their Function) 4.射频测试中的常用仪器介绍 (General Instruments In RFTest)
2024-07-02 17:48:30 659KB 硬件电路
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"三相桥式可控整流电路的MATLAB仿真" 三相桥式可控整流电路是电力电子技术中最重要的电路之一,也是应用最广泛的电路,不仅应用于一般工业领域,也广泛应用于交通运输、电力系统、通信系统、能源系统及其他领域。因此,对三相桥式可控整流电路的相关参数和不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有重要的现实意义。 三相桥式半控整流电路是三相桥式可控整流电路的一种, 由共阴极接法的三相半波可控整流电路与共阳极接法的三相半波不可控整流电路串联而成。这种电路兼有可控和不可控的特性,共阳极组3个整流二极管总是自然换相点换流,使电流换到比阴极电位更低的一相;而共阴极组3个晶闸管则要在触发后才能换到阳极电位高的一个。 三相桥式半控整流电路的工作情况可以通过MATLAB软件的Power System工具箱进行仿真,并对其带纯电阻负载及电阻电感性负载时的工作情况进行对比分析与研究。仿真结果验证了所建模型的正确性。 在仿真中,假定负载电感L足够大,可以认为负载电流在整个稳态工作过程中保持恒值,因此不论控制角为何值,负载电流i总是单向流动,而且变化很小。一个周期中参与导通的管子及输出整流电压的情况如表1所示。 表1 三相桥式半控整流电路电阻负载ct=0时的晶闸管和二极管工作情况 晶闸管触发角a=0时,对于共阴极组所接的3个晶闸管,阳极所接交流电压最高的1个导通;同理,对于共阳极组阴极所接交流电压最低的1个导通。这样,任意时刻共阳极组和共阴极组中总是各有1个管子处于导通状态,负载电压为某个线电压。 图1中各个管子均在自然换相点处换相,从输入电压与负载线电压的对照来看,自然换相点既是各线电压的交点,又是各相电压的交点。从线电压波形可以看到由于共阴极组中处于通态的晶闸管对应的是最大相电压,而共阳极组中对应的是最小的相电压。 在MATLAB仿真中,可以通过改变共阴极组晶闸管的控制角,获取0-2.34u(变压器二次侧电压)的直流电压。具体电路图如图1所示。 三相桥式可控整流电路的MATLAB仿真可以帮助我们更好地理解和分析三相桥式可控整流电路的工作原理和特性,并且可以应用于实际工程中。
该文件包含两份由74LS190设计的10以内与100以内的十进制加减计数器,通过四引脚数码管显示加减计数,电路由multisim.14软件仿真设计,内包含74LS190功能表图片与电路图片,电路设计详情可见主页博文。
2024-06-30 01:59:21 462KB 74LS190 加减计数器
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这是我个人DIY作品中迄今为止完成度最高的。计划做这么个小东西:可以用2节磷酸铁锂电池供电,输入双声道的音频信号,以48kHz/96kHz (或支持192kHz) 24-bit 规格进行采样,S/PDIF光纤数字输出。这样可以做到采集电路和后面的信号处理电路(或PC机、专业音频设备)电气隔离。去年我DIY过一个Cirrus Logic CS5341的应用电路,I2S输出用排线连FPGA开发板,工作得很好,缺点就是工频干扰的屏蔽处理不好做。这次就在上一版的基础上改进,做成一个功能完整的小盒子。 下面是完整的电路图: 在画PCB之前,我就买好了外壳——这是50x60mm的铝壳体,估计了装下所有东西还有些余量。 PCB最后大小就按照这个盒子来设计,详见附件内容制作说明。 最终实物效果图:
2024-06-28 22:06:05 1.85MB 音频采集
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众多开源的飞控,CC3D飞控是比较适合作为靠谱的入门四轴的选择。STM32F103主控,板子上的元器件比较少,自己diy一个飞控是花费比较少的,而且最关键的是这个飞控的电路图、PCB,源代码,Gerbers文件都是开源分享的。 电路城语:此资料为卖家免费分享,不提供技术支持,请大家使用前验证资料的正确性!如涉及版权问题,请联系管理员删除! 附件包含以下资料
2024-06-28 21:51:01 5.97MB 电路方案
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"数字电路交通灯课程设计(含仿真)" 数字电路交通灯课程设计是指使用数字电路技术设计和实现交通灯控制系统的过程。该设计通常包括交通灯控制电路的设计、实现和仿真。交通灯控制电路是指使用数字电路技术设计的交通灯控制系统,该系统可以控制交通灯的红、黄、绿三色信号灯的显示,以便于交通秩序的维持和交通安全的保障。 在本设计中,使用三色发光二极管作信号灯,通过数字电路技术实现交通灯控制电路的设计和实现。该设计包括交通灯控制电路的设计、实现和仿真三个方面。交通灯控制电路的设计是指根据设计要求和设计指标,使用数字电路技术设计交通灯控制电路的电路图和逻辑图。交通灯控制电路的实现是指根据设计的电路图和逻辑图,使用数字电路技术实现交通灯控制电路的搭建和测试。交通灯控制电路的仿真是指使用软件工具对交通灯控制电路进行仿真和测试,以验证交通灯控制电路的正确性和可靠性。 本设计的目的是设计和实现一个交通灯控制电路,使用数字电路技术实现交通灯控制电路的设计、实现和仿真。通过本设计,学习者可以掌握数字电路技术在交通灯控制电路设计和实现中的应用,并提高逻辑思维能力和独立思考能力。 在本设计中,使用的技术包括数字电路技术、逻辑电路技术、时序逻辑电路技术等。数字电路技术是指使用数字信号处理和数字电路元件来实现交通灯控制电路的设计和实现。逻辑电路技术是指使用逻辑门电路和逻辑电路元件来实现交通灯控制电路的逻辑功能。时序逻辑电路技术是指使用时序逻辑电路元件和时序逻辑电路来实现交通灯控制电路的时序逻辑功能。 在本设计中,设计者的任务是设计和实现交通灯控制电路,使用数字电路技术实现交通灯控制电路的设计、实现和仿真。设计者需要根据设计要求和设计指标,设计交通灯控制电路的电路图和逻辑图,并使用数字电路技术实现交通灯控制电路的搭建和测试。同时,设计者还需要使用软件工具对交通灯控制电路进行仿真和测试,以验证交通灯控制电路的正确性和可靠性。 通过本设计,学习者可以掌握数字电路技术在交通灯控制电路设计和实现中的应用,并提高逻辑思维能力和独立思考能力。同时,本设计还可以提高学习者的实际操作能力和设计思维能力,使学习者更好地适应现代社会的需求。
2024-06-28 02:10:00 134KB 交通灯仿真
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