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基于FPGA的三工位曲线仪的设计与实现的开题报告
开题报告
一、研究背景
曲线仪是一种测量电信号的设备，主要用于测量电路中电压、电流或者其他电学量随时间发生的变化情况。曲线仪广泛应用于电气工程、通信工程、计算机工程、汽车工程、航空航天工程以及生物医学等领域。随着科技的不断发展和进步，曲线仪设备也在不断升级和改进。
FPGA（FieldProgrammableGateArray）基于可编程的逻辑门阵列，具有并行处理能力和高性能的特点，因此成为了曲线仪领域的一种主流设备。基于FPGA的曲线仪可以通过自定义硬件逻辑实现某些特定功能，如实时控制、信号处理、数据存储和通信等，具有较高的实时性和灵活性。
二、研究内容
本次研究的主要内容是基于FPGA的三工位曲线仪的设计与实现。该曲线仪设备主要包含三个工作状态：采样状态、存储状态和显示状态。在采样状态下，设备通过模拟采集电路对样品信号进行采样，并将采样的数据传输到FPGA芯片中。在存储状态下，设备通过FPGA存储模块将采样得到的数据存储到SD卡中。在显示状态下，设备通过FPGA芯片中的显示控制模块将存储在SD卡中的数据读取并显示在LCD屏幕上。
具体研究内容包括：
1.采样电路设计：根据要求设计采样电路，包括采样电路的输入电路、滤波电路、ADC模块等。
2.存储控制模块设计：实现SD卡的数据存储和读取功能模块。设计时需要考虑到存储字节的计算、SD卡数据传输协议和存储空间的管理等问题。
3.显示控制模块设计：实现LCD屏幕上显示存储的曲线数据。设计时需要考虑到屏幕分辨率、显示帧率、曲线控制等问题。
4.FPGA硬件设计与代码实现：根据以上设计要求，通过VHDL语言编写FPGA的硬件逻辑代码并实现。
三、研究进度安排
1.项目开题和研究计划：11月初~11月中旬。
2.采样电路设计：11月中旬~12月初。
3.存储控制模块设计：12月初~12月中旬。
4.显示控制模块设计：12月中旬~12月底。
5.FPGA硬件设计与代码实现：1月初~2月底。
6.测试与验证：3月初~3月底。
7.撰写论文、答辩准备：4月初~4月底。
四、研究意义
本次研究的基于FPGA的三工位曲线仪的设计与实现，具有以下重要意义：
1.利用FPGA硬件逻辑实现曲线绘制和显示控制功能，具有高性能和实时性优势。
2.通过电路设计和FPGA代码实现，可以深入了解电路原理和数字电路设计的基本原理。
3.曲线仪广泛应用于电气工程、通信工程等领域，该设计方案可以为相关领域的研究和应用提供参考和支持。
五、参考文献
1.研究曲线仪的应用与发展趋势陈祥林，华东电力2016年第7期
2.基于FPGA的数字信号处理技术张建军，计算机应用2019年第3期
3.FPGA技术的应用与研究王岩，电子仪器仪表2019年第6期