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基于FPGA的石英晶体微天平测频系统设计的任务书
任务书
题目：基于FPGA的石英晶体微天平测频系统设计
任务描述：
石英晶体微天平是一种常用的高精度质量测量仪器，可以在微量范围内精确测量物质的质量。常见的石英晶体微天平测频系统采用了数字信号处理器（DSP）和模拟电路设计。然而，由于DSP处理速度和灵活性等问题，这种传统的测频系统已经无法适应现代科技的发展和需求。
本项目旨在通过使用FPGA芯片来实现基于石英晶体微天平的高精度测频系统设计。具体的任务如下：
1.研究石英晶体微天平原理及其测频系统的基本原理，了解其电路结构和特点；
2.设计FPGA芯片的硬件电路，将其与石英晶体微天平相连接，并制定一套稳定而高效的数据传输和存储机制；
3.实现FPGA芯片的程序设计，包括时钟控制、ADC转换、数据处理和显示等功能；
4.开发高级精度调理算法，通过算法优化来提高系统的响应速度和准确性；
5.编写测试程序，并进行实验测试，获得系统的测频精度和测量误差等数据，并对测试数据进行分析和处理。
任务要求：
1.系统设计应具有稳定、高效、快速、准确等特点，同时应根据科学研究的实际需求，选用适当的测频范围和采样频率；
2.硬件电路设计需要考虑保证系统的可靠性，确保各部分电路之间的协同工作，同时应充分考虑FPGA芯片的可编程性和扩展性；
3.程序设计需要考虑FPGA芯片资源的限制，尽量优化算法，减小存储器使用的空间和时间开销，并能够实时执行;
4.测试应该充分考虑各种干扰因素，并使用质量稳定的标准样品进行数据测试和对比分析，保证系统的测量精度和测量误差较小。
5.任务完成后需撰写一份总结报告，全面反映系统设计的实际情况，包括设计的思路、实现的步骤、测试的数据以及未来的发展方向等。
参考文献：
[1]郭鹏,李礼生.基于FPGA的石英晶体微天平测频系统的设计[J].自动化与仪器仪表,2018,8:101。
[2]任静,池昌林,王文彦,等.石英晶体微天平测频系统的研究[J].测量与控制,2019,4:105。
[3]邱迪,孙晓燕,许彬,等.基于FPGA的石英晶体测频系统的设计与实现[J].自动化技术与应用,2018,3:72。
[4]刘新新,张金明,王晓鹏,等.基于FPGA的高精度石英晶体测频仪的研究[J].电子测量技术,2018,8:127。
任务进度安排：
阶段一：系统方案设计和论文撰写；
时间节点：5天。
阶段二：硬件电路设计和布局，芯片硬件调试；
时间节点：10天。
阶段三：程序设计和算法调试；
时间节点：15天。
阶段四：系统测试和数据分析；
时间节点：10天。
阶段五：总结报告撰写及代码整理；
时间节点：5天。
总用时：45天。