基于EDA和FPGA的数字电压表设计与实现

"基于EDA的数字电压表设计项目由彭勃同学完成，旨在利用VHDL语言编程FPGA芯片，并在EDA实验箱上调试，实现数字电压表的功能。设计中，通过状态机控制ADC0809进行采样，将采样信号转化为BCD码，再经译码后在三位数码管上显示。该设计利用VHDL的强大功能简化硬件设计，提高效率。关键词包括EDA、FPGA、VHDL、数字电压表和AD转换。" 在本设计中，数字电压表的实现主要涉及以下几个核心知识点： 1. **EDA（电子设计自动化）**：是利用计算机辅助设计软件进行集成电路和系统级电子产品的设计、验证和实现的过程。在本项目中，EDA工具被用来帮助设计和调试FPGA。 2. **FPGA（Field-Programmable Gate Array）**：是一种可编程逻辑器件，允许用户根据需要配置其内部逻辑块和互连资源。在数字电压表的设计中，FPGA被用于实现数据处理和控制逻辑。 3. **VHDL（Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language）**：是一种硬件描述语言，用于描述数字系统的结构和行为。VHDL在本设计中用于编写控制ADC采样和转换为BCD码的程序。 4. **ADC（Analog-to-Digital Converter）**：是模拟信号到数字信号的转换器，ADC0809是一个常见的8位逐次逼近型ADC。设计中，ADC0809负责将输入的模拟电压转换为数字值，以便后续处理。 5. **BCD（Binary-Coded Decimal）**：二进制编码的十进制，是将十进制数用二进制表示的一种方式。采样后的信号被转换成BCD码，便于后续的数字处理和显示。 6. **状态机**：在设计中用于控制ADC0809的采样过程，通过定义不同的状态来实现特定的操作序列。 7. **译码器**：接收BCD码并将其转换为适合数码管显示的形式。在此设计中，译码器将数字转换为适合三位数码管显示的信号。 8. **数码管显示**：最后，通过三位数码管将电压值直观地显示出来，这是用户与数字电压表交互的界面。 9. **QUARTUS II**：是Altera公司的一款FPGA开发软件，提供了从设计输入、综合、布局布线到仿真和下载的完整流程，是实现FPGA设计的重要工具。 通过这些关键技术的组合应用，设计者能够创建一个高效、灵活且可定制的数字电压表，这体现了EDA技术在现代电子设计中的强大作用。