发布时间：2015-01-23 来源：人大经济论坛

自动化专业论文范文 目录 摘 要I AbstractII 第1章 现场可编程门阵列(FPGA)和VHDL语言简介1 1.1 电子设计自动化（EDA）1 1.2 FPGA/CPLD简介1 1.2.1 FPGA、CPLD的结构2 1.2.3 基于 EDA工具的 FPGA/CPLD开发流程2 1.2.4 ACEX1K器件简介3 1.3 VHDL语言简介4 1.4 MAX+PLUS‖简介5 第2章 电网频率和功率因数测量的方案比较7 2.1 实现方案比较与选择7 2.2 常用频率测量方法7 2.3 多周期同步测频法8 2.3.1 测量原理8 2.3.2 测频误差10 2.4 常用功率因数测量方法10 2.5 填充计数法测相原理与测量精度11 第3章 硬件电路的VHDL语言实现13 3.1 频率测量的系统模块构成13 3.1.1 分频模块13 3.1.2 计数模块14 3.1.3 乘法模块16 3.1.4 除法模块17 3.1.5 数制转换模块19 3.1.6 动态显示模块20 3.1.7 电网频率测量系统模块构成21 3.2 电网功率因数测量的系统模块构成23 3.2.1 计数模块24 3.2.2 移位模块25 3.2.3 乘法模块26 3.2.4 除法模块26 3.2.5 相位—功率因数转换模块27 3.2.6 动态显示模块28 3.2.7 电网功率因数测量系统模块构成28 3.3 总测量系统模块30 3.3.1 频率－功率因数显示切换模块31 3.3.2 总测量系统模块构成32 3.4 器件编程/配置33 第4章 设计优化34 4.1 面积优化34 4.1.1 资源共享34 4.1.2 逻辑优化35 4.1.3 串行化37 4.2 速度优化39 4.3 使用 MAX+PLUS‖优化设计40 4.3.1 全局逻辑综合选项40 4.3.2 打包41 第5章 硬件设计42 5.1 数字测量系统的硬件实现42 5.2 接口电路设计42 5.2.1 电网信号的检测43 5.2.2 信号的放大46 5.2.3 滤波电路设计48 5.2.4 比较器的设计及选型49 参考文献52 致谢53 附录A 顶层模块图54 附录B VHDL程序清单58 摘 要：在线频率和功率因数测量是电子测量领域里的一项重要内容，本设计除了对被测信号的检测、放大、滤波、比较和最后的数码显示部分必须用硬件实现以外，其余全部采用VHDL语言编程设计，并下载在一片FPGA(现场可编程门阵列)芯片上，整个系统非常精简，并能够达到同样的技术指标。根据不同的需要还可以重新编程下载，进行升级。FPGA器件作为系统控制的核心，其灵活的现场可更改性，可再配置能力，对系统的各种改进非常方便，在不更改硬件电路的基础上还可以进一步提高系统的性能。具有高速、精确、可靠、抗干扰性强和现场可编程等优点。 关键词：频率；功率因数；现场可编程门阵列；超高速集成电路硬件描述语言 Online frequency and power factor measure based on FPGA Abstract: Online frequency and power factor measure is an important content on the field of electron measure, except to examine into measuring of signal , amplify , strain wave , compare and last number show part must realize with hardware, the others all adopt the of VHDL to program and design, combining to download on chip of a FPGA (Field Programmable Gate Array), the whole system is simplified very much, and can reach the same technical indicator. According to the needs of different one, can also programme download again, upgrade. FPGA device control core as system, its flexible scene can altering, can dispose ability again, very convenient to various kinds of improvement of the system, can also improve systematic performance further on the basis of altering hardware circuit. Have at a high speed, accurate, reliable, such advantages as anti-interference is better and programmable with the scene. Key words: Frequency; Power factor; FPGA; VHDL