基于FPGA的任意波形发生器的设计与实现(可复制论文).pdf

摘要。随着国民经济的发展和社会的进步,人们越来越需要便捷的交通工具,从而促进了汽车工业的发展,同时汽车发动机检测维修等相关行业也发展起来。在汽车发动机检测维修中,发动机电脑—检测维修是其中最关键的部分。发动机电脑根据发动机的曲轴或凸轮轴传感器信号控制发动机的喷油、点火和排气。所以,维修发动机电脑时,必须对其施加正确的信号。目前,许多发动机的曲轴和凸轮轴传感器信号已不再是正弦波和方波等传统信号,而是多种复杂波形信号。为了能够提供这种信号,本文研究并设计了一种能够产生复杂波形的低成本任意波形发生器本文提出的任意波形发生器依据直接数字频率合成原理,采用自行设计现场可编程门阵列的方案实现频率合成,扩展数据存储器存储波形的量化幅值ㄐ问,在微控制单元目制与协调下输出频率和相位均可调的信号。任意波形发生器主要由用户控制界面、叻模块、放大及滤波、微控制器系统和电源模块五部分组成。在设计中采用芯片迪諨挠布算法。波形调整及滤波由两级放大电路来完成:第一级对疉输出信号进行调整;第二级完成信号滤波及信号幅值和偏移量的调节。电源模块利用三端集成稳压器进行电压值变换,利用极性转换芯片迪终杭宰;弧该任意波形发生器与通用模拟信号源相比具有:输出频率误差小,分辨率高,可产生任意波形,成本低,体积小,使用方便,工作稳定等优点,十分适合汽车维修行业使用,具有较好的市场前景。关键词任意波形发生器;直接数字频率合成;现场可编程门阵列;发动机电脑中国民航大学硕士学位论文
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研究生签名:缁导师签名:研究生签名:,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档。可以采用影印、。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅权中国民航大学研究生部办理。明确的说明并表示了谢意。研究生签名:和借阅,可以公布ǹ论文的全部或部分内容。论文的公布ǹ授导师签名:
第滦髀课题背景和意义随着中不断提高,汽车逐渐进入人们的日常生活。中国汽车市场潜力巨大,随之而来的,将进一步促进汽车服务市场——包括汽车维修及检测,汽车性能改进,汽车美容等汽车附属市场的蓬勃发展,,,它包括功能主体和控制部分。控制部分主要控制发动机喷油和点火时间及顺序等重要工作。上个世纪年代以前,汽车发动机的控制部分主要由机械机构和简单的模拟电子线路组成。这种控制模式速度慢,时间跟随性很差,控制精度低,不能很好的发挥发动机的性能。年代后,随着电子产业的发展,汽车制造技术的提高,发动机的控制部分完全由数字系统实现,这就是发动机电脑7⒍缒杂梢晕⒖刂破为核心的数字系统组成,它根据输入信号ǔJ乔岷屯孤种岽ǜ衅餍藕的频率和相对位置关系来控制发动机的喷油和点火。这种数字控制方式速度快,时间跟随性好,控制精度很高,并且可以保留一些重要数据。发动机电脑很昂贵,普通汽车的发动机电脑一般要数千元,世界名牌汽车的发动机电脑要数万元,并且发动机电脑故障通常是可维修的。这样来说,维修一台电脑要比更换一台全新电脑费用省的多。可见,发动机电脑维修将会有很好的发展前景。一台完好无损的发动机电脑,只有对其加入正确的输入信号,这种通常是曲轴和凸轮轴的传感器信号,电脑才能输出正确的喷油和点火。所以维修发动机电脑时,必须为其提供正确的信号后,才能判断检测和维修是否正确。这样,就需要一台能够模拟曲轴和凸轮轴的传感器信号的信号源。为了使发动机电脑能够根据输入信号精确控制发动机,曲轴和凸轮轴的传感器信号已经不再是传统的正弦波,方波;而是一些较复杂的波形。例如,一款国产金杯面包车,其曲轴上的齿轮为齿缺荩缤所示,曲轴传感器的输出是:曲轴每转一周,传感器输出个小正弦波形和龃笳也ㄐ危⑶掖笳也ㄐ沃芷谑小正弦波形的两倍,如图尽U庵植ㄐ问谴承藕旁次薹ú摹中国民航大学硕士学位论文
再如,奔驰⒍枰G岷屯孤种岵ㄐ斡薪涎细竦南喽晕恢霉叵担聪辔差,如图疾所示。这种具有严格相位关系的信号对于传统信号源来讲也是源来代替。有些汽车