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基于FPGA的虚拟逻辑分析仪的设计与实现的任务书
任务书
一、任务背景
虚拟逻辑分析仪是一种基于软件实现的逻辑分析仪。它通过FPGAs内部资源协同工作，实现了多路信号采样、存储、分析、显示的一种分析方式。FPGA相比一般的基于软件的逻辑分析仪，在高速采样、复杂分析方面有着巨大的优势。FPGA的运算速度非常快，能够做到异步采样和解码，对于高频率的信号可以做到很好的处理。
二、任务说明
本次项目任务为设计和实现基于FPGA的虚拟逻辑分析仪的原型。要求完成以下功能：
1.实现信号采样的硬件电路，并通过FPGA进行数据存储和控制。
2.实现信号解码和显示的算法。
3.设计友好的用户界面。
4.支持RS232接口，与其他设备进行数据交换。
5.支持多种分析方式，并可以设置采样率、触发方式等参数。
6.实现实时存储和离线存储两种模式。
三、预期成果
1.FPGA虚拟逻辑分析仪原型。
2.正确实现信号采样、解码和显示功能。
3.优秀的用户界面设计，方便用户使用。
4.支持RS232接口，对其他设备兼容性良好。
5.支持多种分析方式，并且具有可设置采样率、触发方式等参数的功能。
6.实时存储和离线存储两种模式都得到支持。
四、实验流程
1.硬件电路设计。
2.通过VerilogHDL编程，实现FPGA内部逻辑电路的设计。
3.构建FPGA逻辑电路。
4.开发解码和显示的软件算法。
5.开发用户界面，并设计数据交换的RS232接口。
6.进行系统测试和调试。
7.最终发布虚拟逻辑分析仪版本。
五、实验要求
1.精通FPGA开发，掌握VerilogHDL语言和FPGA的设计原理。
2.能够设计出高效的逻辑电路，优化FPGA的资源利用率。
3.具备C/C++编程经验，熟悉软件算法的开发。
4.熟悉用户界面的设计原则，能够开发出用户友好的交互界面。
5.具备系统测试和调试经验，能够有效地解决系统问题。
六、评估标准
1.能够按时完成任务。
2.设计的FPGA逻辑电路能够有效地实现信号采样、存储和控制。
3.算法设计与实现正确无误，支持多种分析方式。
4.用户界面设计良好，兼容性较强，并实现了RS232接口数据交换。
5.完成了实时存储和离线存储两种模式，满足用户需求。
七、参考文献
1.“FPGA原理，应用和设计”，张刚，电子工业出版社。
2.“简明VerilogHDL教程”，邵伟钦，人民邮电出版社。
3.“数字电路和逻辑设计”，M.MorrisMano，高等教育出版社。
4.“FPGA开发工具VerilogDesignSuite操作手册”，LatticeSemiconductor。
5.“用户界面设计实践”，邱俊涛，电子工业出版社。