基于FPGA的三工位曲线仪的设计与实现
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-13页 |
| 1.1 曲线仪的研究背景及意义 | 第10-11页 |
| 1.2 曲线仪的国内外现状及发展趋势 | 第11-12页 |
| 1.3 论文的主要内容 | 第12-13页 |
| 第二章 基于FPGA的三工位曲线仪总体方案设计 | 第13-22页 |
| 2.1 曲线仪的工作原理及性能参数 | 第13-16页 |
| 2.1.1 曲线仪的工作原理 | 第13-14页 |
| 2.1.2 曲线仪需要测试的按键性能参数 | 第14-16页 |
| 2.2 曲线仪设计方案 | 第16-18页 |
| 2.2.1 曲线仪规格及主要技术指标 | 第16-17页 |
| 2.2.2 曲线仪总体设计结构框图 | 第17页 |
| 2.2.3 曲线仪组成模块具体方案设计 | 第17-18页 |
| 2.3 电阻测试方法分析 | 第18-20页 |
| 2.4 设计平台选择 | 第20-22页 |
| 2.4.1 硬件设计平台选择 | 第20-21页 |
| 2.4.2 软件设计平台选择 | 第21-22页 |
| 第三章 三工位曲线仪硬件设计 | 第22-43页 |
| 3.1 硬件电路的总体设计要求 | 第22页 |
| 3.2 电源电路设计 | 第22-25页 |
| 3.2.1 模拟电源电路 | 第23-25页 |
| 3.2.2 数字电源电路 | 第25页 |
| 3.3 档位切换电路设计 | 第25-26页 |
| 3.4 ADC电路的选型及设计 | 第26-27页 |
| 3.4.1 ADC芯片的选型 | 第26页 |
| 3.4.2 ADC电路设计 | 第26-27页 |
| 3.5 主控芯片外围电路设计 | 第27-33页 |
| 3.5.1 FPGA的选型 | 第27-28页 |
| 3.5.2 FPGA外围电路结构 | 第28页 |
| 3.5.3 FPGA时钟电路和存储电路 | 第28-29页 |
| 3.5.4 JTAG下载电路 | 第29页 |
| 3.5.5 压力信号采集电路 | 第29-30页 |
| 3.5.6 位移信号采集电路 | 第30-32页 |
| 3.5.7 伺服电机控制电路 | 第32-33页 |
| 3.6 USB控制电路选型及设计 | 第33-37页 |
| 3.6.1 USB控制芯片选型介绍 | 第33-34页 |
| 3.6.2 USB控制电路设计 | 第34-37页 |
| 3.7 硬件抗干扰性及可靠性研究 | 第37-39页 |
| 3.7.1 干扰的形成因素 | 第37页 |
| 3.7.2 干扰的来源 | 第37-38页 |
| 3.7.3 干扰的耦合途径 | 第38页 |
| 3.7.4 硬件上采取的抗干扰的措施 | 第38-39页 |
| 3.8 PCB设计 | 第39-43页 |
| 3.8.1 PCB层叠设计 | 第39-40页 |
| 3.8.2 PCB布局及布线 | 第40-43页 |
| 第四章 三工位曲线仪软件设计 | 第43-57页 |
| 4.1 软件总体设计流程 | 第43-44页 |
| 4.1.1 上位机软件框图 | 第43页 |
| 4.1.2 下位机软件设计 | 第43-44页 |
| 4.2 AD数据采集和处理 | 第44-49页 |
| 4.2.1 SPI时序分析 | 第44-45页 |
| 4.2.2 SPI控制命令 | 第45-47页 |
| 4.2.3 AD模块数据缓存FIFO的控制 | 第47-48页 |
| 4.2.4 串行数据转并行数据 | 第48-49页 |
| 4.3 USB2.0程序开发 | 第49-55页 |
| 4.3.1 Cypress开发辅助工具 | 第49-50页 |
| 4.3.2 固件程序的结构 | 第50-51页 |
| 4.3.3 USB的描述符 | 第51-52页 |
| 4.3.4 驱动程序设计 | 第52页 |
| 4.3.5 USB的固件设计 | 第52-53页 |
| 4.3.6 传输协议程序设计 | 第53-55页 |
| 4.4 伺服电机控制模块设计 | 第55-57页 |
| 第五章 调试与结果分析 | 第57-61页 |
| 5.1 调试及结果 | 第57-59页 |
| 5.1.1 硬件模块调试 | 第57-58页 |
| 5.1.2 软件模块调试 | 第58-59页 |
| 5.2 测试结果分析 | 第59-61页 |
| 5.2.1 荷重-位移测试 | 第59-60页 |
| 5.2.2 接触电阻-位移测试 | 第60-61页 |
| 第六章 总结与展望 | 第61-63页 |
| 6.1 工作总结 | 第61页 |
| 6.2 工作展望 | 第61-63页 |
| 参考文献 | 第63-66页 |
| 附录 | 第66-67页 |
| 致谢 | 第67页 |
