汽车类专业论文.doc

摘要
主要介绍了基于可编程逻辑器件的汽车尾灯控制器的设计方法与实现过程。QUARTUSII平台,采用自顶向下的设计方法,运用硬件描述语言VHDL实现了汽车尾灯控制器的主体功能模块电路的编写;并把所设计的内容下载到汽车尾灯控制器的硬件载体上进行相应的功能测试,顺利实现了汽车尾灯功能控制。
关键词:可编程逻辑器件汽车尾灯控制器 QUARTUSII VHDL
目录
摘要 II
目录 III
第1章绪论 1
尾灯的国内外发展现状 1
第2章简介 7
EDA技术 7
EDA技术的概念 7
EDA技术的特点 7
EDA设计流程 7
硬件描述语言(VHDL) 8
VHDL简介 8
VHDL语言的特点 8
第3章设计实现 10
汽车尾灯控制器总体结构图 10
时钟分频模块 10
汽车尾灯主控模块 11
第4章系统仿真 14
分频模块仿真及分析 14
汽车尾灯主控模块仿真及分析 14
汽车尾灯控制器总体电路的仿真及分析 15
15
参考文献 19
第1章绪论
尾灯的发展现状
在汽车领域中,汽车不仅仅是主要的代步工具之一,同时也是时尚和潮流的最好的体现。汽车尾灯是汽车的语言。更加灵敏的灯光信号可以更好的被人“读懂”,更有效地对其他车辆的司机起到提醒作用,及时采取相应的规避动作,从而让驾驶更安全。同时尾灯更广泛的应用于科研项目。汽车尾灯在汽车信号灯具中占据重要地位,因为它们发出的信号显示汽车行驶状态和行驶轨迹即将发生变化,对汽车安全行驶肩负重要使命。近年来,汽车外形由于设计上的需要,空气动力特性的提高以及美观的需求,低侧面且流线型的外形越来越受欢迎。因此,尾灯的形状也朝着异型化、一体化方向发展,同时由于尾灯占用了汽车后车厢的体积,因此希望尾灯的前后深度(即厚度)尽量薄,这样设计上就需要将转向灯、刹车灯、侧车灯、倒车灯等各种灯具与车体融为一体,开发成一套组合灯具,因此对汽车尾灯反射镜的形状及采用的材料提出了更高的要求。
由于光学和包装成本的降低,新190-流明橙红灯III发光器可以用于建立更小型的寿命更长的后车灯照明系统,价格比正常的白炽装置的更具竞争性。超越美国交通运输部FMVSS标准,欧洲ECE标准和日本工业标准(JIS)铺下了奠基石。这种新尾灯模跟飞利浦汽车照明公司的产品相似,对单一化LED照明设计有着重要意义同时加速了各汽车制造商对LED照明解决方案的采用。
器件的发展
一般的PLD的集成度很高,足以满足设计一般的数字系统的需要。这样就可以由设计人员自行编程而把一个数字系统“集成”在一片PLD上,而不必去请芯片制造厂商设计和制作专用的集成电路芯片了。
早期的可编程逻辑器件只有可编程只读存贮器(PROM)、紫外线可按除只读存贮器(EPROM)和电可擦除只读存贮器(EEPROM)三种。由于结构的限制,它们只能完成简单的数字逻辑功能。
其后,出现了一类结构上稍复杂的可编程芯片,即可编程逻辑器件,它能够完成各种数字逻辑功能。典型的PLD由一个“与”门和一个“或”门阵列组成,而任意一个组合逻辑都可以用“与—或”表达式来描述。所以,PLD能以乘积和的形式完成大量的组合逻辑功能。这一阶段的产品主要有PAL和GAL。PAL由一个可编程的“与”平面和一个固定的“或”平面构成,或门的输出可以通过触发器有选择地被置为寄存状态。PAL器件是现场可编程的,它的实现工艺有反熔丝技术、EPROM技术和EEPROM技术。还有一类结构更为灵活的逻辑器件就是可编程逻辑阵列(PLA),它也由一个“与”平面和一个“或”平面构成,但是这两个平面的连接关系是可编程的。PLA器件既有现场可编程的,也有掩膜可编程的。在PAL的基础上,又发展了一种通用阵列逻辑GAL,如GAL16V8、GAL22V10 等。它采用了EEPROM工艺,实现了电可按除、电可改写,其输出结构是可编程的逻辑宏单元,因而它的设计具有很强的灵活性,至今仍有许多人使用。这些早期的PLD器件的一个共同特点是可以实现速度特性较好的逻辑功能,但其过于简单的结构也使它们只能实现规模较小的电路。为了弥补这一缺陷,20世纪80年代中期,Altera和Xilinx分别推出了类似于PAL结构的扩展型CPLD和与标准门阵列类似的FPGA,它们都具有体系结构和逻辑单元灵活、集成度高以及适用范围宽等特点。这两种器件兼容了PLD和通用门阵列的优点,可实现较大规模的电路,编程也很灵活。与门阵列等其它ASIC相比,它们又具有设计开发周期短、设计制造成本低、开发工具先进、标准产品无需测试、质量稳定以及可实时在线检验等优点,因此