基于FPGA的温度监测系统设计详解

本文档详细介绍了基于FPGA的温度监测系统的整体设计过程，涵盖了硬件和软件两个主要部分。系统设计以Quartus II软件作为核心开发环境，这是一个电子设计自动化（EDA）工具，它支持用户通过硬件描述语言进行高级逻辑设计，从而创建专用集成电路（ASIC）。 在硬件设计章节中，作者首先介绍了FPGA芯片，这是一种可编程逻辑器件，使得设计者能够灵活地构建和定制数字电路。FPGA芯片硬件图和概述展示了其基本结构和功能。接着，文档列举了关键的硬件组件，如LCD1602液晶显示器用于显示温度读数，DS18B20温度传感器负责实时监测环境温度，发光二极管用于指示状态，按键则用于交互输入。详细的硬件连接说明确保了各个部件之间的正确连接。 软件设计部分着重于实现系统控制逻辑。软件原理框图展示了二分频电路、键盘电路以及弹跳消除电路的设计，这些电路分别处理温度数据的处理、用户输入的响应和按键操作的平滑处理。二分频电路用于精确计时，键盘电路则实现了用户对设备的控制，而弹跳消除电路则有助于减少按键操作中的误触发。 系统调试章节确保了设计的正确性和可靠性，通过对硬件和软件的综合测试，验证各项功能的正常运行。最后，课程总结部分回顾了整个设计过程，强调了FPGA技术在简化电子设计、提高灵活性和通用性方面的优势。 这份文档提供了一个完整的FPGA温度监测系统设计案例，展示了如何利用现代EDA工具和用户可编程逻辑器件来实现一个具备实时温度监控和用户交互功能的系统，具有很高的实用性和教学价值。