基于FPGA的地面测风系统研究与设计
| 摘要 | 第1-4页 |
| Abstract | 第4-8页 |
| 1 绪论 | 第8-12页 |
| ·课题研究背景及意义 | 第8页 |
| ·国内、外研究历史及发展 | 第8-11页 |
| ·本文的工作 | 第11-12页 |
| 2 基础理论研究及方案设计 | 第12-23页 |
| ·超声波测风速风向原理 | 第12-15页 |
| ·超声波测风速实现方法 | 第12-13页 |
| ·时差法超声波测风速风向原理 | 第13-15页 |
| ·超声波传感器 | 第15-20页 |
| ·超声波传感器的结构及特性 | 第15-18页 |
| ·超声波传感器的选择 | 第18-20页 |
| ·时间信号的检测原理 | 第20-21页 |
| ·系统总体方案设计 | 第21-22页 |
| ·本章小结 | 第22-23页 |
| 3 部分硬件电路设计 | 第23-41页 |
| ·超声波传感器发射和接收电路 | 第23-24页 |
| ·超声波传感器接收信号处理电路 | 第24-34页 |
| ·接收抗干扰限幅电路 | 第24页 |
| ·前置放大电路 | 第24-26页 |
| ·带通滤波电路 | 第26-29页 |
| ·AGC自动增益控制放大电路 | 第29-32页 |
| ·电压比较电路 | 第32-33页 |
| ·发射和接收切换电路 | 第33-34页 |
| ·负5V电源电路模块 | 第34页 |
| ·CAN总线通讯节点电路 | 第34-37页 |
| ·CAN总线控制器电路的设计 | 第34-35页 |
| ·CAN总线收发及隔离电路的设计 | 第35-37页 |
| ·ATmega128单片机基本外围电路设计 | 第37-38页 |
| ·系统供电电源电路设计 | 第38-39页 |
| ·DC输入前端保护模块 | 第38页 |
| ·电源DC-DC模块的选择 | 第38-39页 |
| ·本章小结 | 第39-41页 |
| 4 基于FPGA的数字系统设计 | 第41-59页 |
| ·FPGA概述 | 第41-43页 |
| ·FPGA简介 | 第41-42页 |
| ·基于QuartusⅡ软件设计流程 | 第42-43页 |
| ·基于ModelSim SE的逻辑仿真验证 | 第43-45页 |
| ·FPGA的内部逻辑设计 | 第45-54页 |
| ·硬件描述语言的代码风格 | 第46页 |
| ·时钟产生 | 第46-47页 |
| ·超声波激励脉冲信号发生器 | 第47-49页 |
| ·高速计时模块 | 第49-50页 |
| ·数据缓存模块 | 第50-52页 |
| ·UART串行通信模块 | 第52-53页 |
| ·状态机控制模块 | 第53-54页 |
| ·FPGA基本外围电路设计 | 第54-58页 |
| ·FPGA电源模块电路 | 第54-55页 |
| ·下载配置与调试接口电路设计 | 第55-56页 |
| ·数据及程序存储器接口电路设计 | 第56-57页 |
| ·FPGA与单片机串口通讯电路 | 第57-58页 |
| ·本章小结 | 第58-59页 |
| 5 系统软件设计 | 第59-67页 |
| ·系统总体软件 | 第59页 |
| ·CAN通信软件 | 第59-65页 |
| ·CAN初始化软件 | 第60-62页 |
| ·CAN发送软件 | 第62-63页 |
| ·CAN接收软件 | 第63-65页 |
| ·风速计算软件 | 第65-66页 |
| ·其他软件 | 第66页 |
| ·本章小结 | 第66-67页 |
| 6 试验测试 | 第67-74页 |
| ·信号测试 | 第67-69页 |
| ·试验调试 | 第69-72页 |
| ·电磁兼容性试验 | 第72-73页 |
| ·误差分析与改进 | 第73页 |
| ·本章小结 | 第73-74页 |
| 7 总结与展望 | 第74-75页 |
| 致谢 | 第75-76页 |
| 参考文献 | 第76-78页 |
