基于VHDL语言的多功能波形发生器设计与仿真说明书

1基于VHDL语言的多功能波形发生器设计与仿真尹海涛102081101163电信学院控制理论与控制工程摘要本文简要介绍了VHDL超高速集成电路硬件描述语言的情况和应用前景，并利用VHDL语言设计出多功能波形发生器，并进行仿真研究，采用VHDL编程实现，基于可编程逻辑器件CPLD设计多波形发生器的设计方案。整个系统除晶体振荡器和DA转换外，全部集成在一片芯片上。它可输出频率可调的正弦波、三角波、锯齿波、方波和两种或三种波形线性组合的10种波形。任意波形模块可由用户自行编辑所需波形数据，经下载在不改变整个系统硬件连接的情况下，输出用户所需的特殊波形，实现了传统的波形发生器不具有的一些波形的产生。整个设计采用VHDL编程实现，其设计过程简单，极易修改，可移植性强。关键词VHDL语言程序设计；多功能波形发生器；线性组合；BASEDONVHDLLANGUAGEMULTIFUNCTIONALWAVEFORMGENERATORDESIGNANDSIMULATIONABSTRACTTHISARTICLEBRIEFLYINTRODUCEDTHEVHDLINTEGRATEDCIRCUITHARDWAREULTRAHIGHSPEEDDESCRIPTIONLANGUAGETHESITUATIONANDTHEAPPLICATIONPROSPECTOFVHDLLANGUAGE,ANDDESIGNAMULTIFUNCTIONWAVEFORMGENERATOR,ANDSIMULATIONRESEARCH,THEPROGRAMMING,BASEDONTHEVHDLPROGRAMMABLELOGICDEVICESCPLDDESIGNMANYWAVEFORMGENERATORDESIGNSCHEMETHEWHOLESYSTEMINADDITIONTOCRYSTALOSCILLATORANDD/ATRANSFORMATIONOTHERWISE,ALLINAINTEGRATEDCHIPITCANOUTPUTFREQUENCYADJUSTABLESINEWAVE,TRIANGLEWAVE,THESAWTOOTHWAVE,SQUAREWAVEANDTWOORTHREEWAVEFORMOFLINEARCOMBINATIONOF10WAVEFORMARBITRARYWAVEFORMMODULECANBEREQUIREDBYTHEUSERTOEDITTHEDATAINTHEDOWNLOAD,WAVEDOESNOTCHANGETHESYSTEMHARDWARECONNECTION,THEOUTPUTOFTHECUSTOMERNEEDSPECIALWAVEFORM,REALIZETHETRADITIONALWAVEFORMGENERATORISNOTSOMEOFTHEWAVEFORMPRODUCTIONTHEWHOLEDESIGNBYTHEPROGRAMMING,ANDITSDESIGNVHDLPROCESSSIMPLEANDEASYTOMODIFY,PORTABILITYISSTRONGKEYWORDSWAVEGENERATORLINEARCOMBINATIONVHDLCPLD2第1章绪论11研究波形发生器的目的与意义波形发生器是信号源的一种，主要给被测电路提供所需要的己知信号各种波形，然后用其它仪表测量感兴趣的参数。可见信号源在各种实验应用和试验测试处理中的应用非常广泛。它不是测量仪器，而是根据使用者的要求，作为激励源，仿真各种测试信号，提供给被测电路，以满足测量或各种实际需要。目前我国己经开始研制波形发生器，并取得了可喜的成果。但总的来说,我国波形发生器还没有形成真正的产业。就目前国内的成熟产品来看,多为一些PC仪器插卡，独立的仪器和VXI系统的模块很少，并且我国目前波形发生器的种类和性能都与国外同类产品存在较大的差距，因此加紧对这类产品的研制显得迫在眉睫。12波形发生器的发展现状和前景展望波形发生器是能够产生大量的标准信号和用户定义信号，并保证高精度、高稳定性、可重复性和易操作性的电子仪器。函数波形发生器具有连续的相位变换、和频率稳定性等优点，不仅可以模拟各种复杂信号，还可对频率、幅值、相移、波形进行动态、及时的控制，并能够与其它仪器进行通讯，组成自动测试系统，因此被广泛用于自动控制系统、震动激励、通讯和仪器仪表领域。在70年代前，信号发生器主要有两类正弦波和脉冲波，而函数发生器介于两类之间，能够提供正弦波、余弦波、方波、三角波、上弦波等几种常用标准波形，产生其它波形时，需要采用较复杂的电路和机电结合的方法。这个时期的波形发生器多采用模拟电子技术，而且模拟器件构成的电路存在着尺寸大、价格贵、功耗大等缺点，并且要产生较为复杂的信号波形，则电路结构非常复杂。同时，主要表现为两个突出问题，一是通过电位器的调节来实现输出频率的调节，因此很难将频率调到某一固定值；二是脉冲的占空比不可调节。在70年代后，微处理器的出现，可以利用处理器、A/D和D/A，硬件和软件使波形发生器的功能扩大，产生更加复杂的波形。这时期的波形发生器多以软件为主，实质是采用微处理器对DAC的程序控制，就可以得到各种简单的波形。90年代末，出现几种真正高性能、高价格的函数发生器、但是HP公司推出了型号为HP770S的信号模拟装置系统，它由HP8770A任意波形数字化和HP1776A波形发生软件组成。HP8770A实际上也只能产生8种波形，而且3价格昂贵。不久以后，ANALOGIC公司推出了型号为DATA2020的多波形合成器，LECROY公司生产的型号为9100的任意波形发生器等。到了二十一世纪，随着集成电路技术的高速发展，出现了多种工作频率可过GHZ的DDS芯片，同时也推动了函数波形发生器的发展。2003年，AGILENT的产品33220A能够产生17种波形，最高频率可达到20M，2005年的产品N6030A能够产生高达500MHZ的频率，采样的频率可达125GHZ。由上面的产品可以看出，函数波形发生器发展很快。近几年来，国际上波形发生器技术发展主要体现在以下几个方面（1）过去由于频率很低应用的范围比较狭小，输出波形频率的提高，使得波形发生器能应用于越来越广的领域。波形发生器软件的开发正使波形数据的输入变得更加方便和容易。波形发生器通常允许用一系列的点、直线和固定的函数段把波形数据存入存储器。同时可以利用一种强有力的数学方程输入方式，复杂的波形可以由几个比较简单的公式复合成VFT形式的波形方程的数学表达式产生。从而促进了函数波形发生器向任意波形发生器的发展，各种计算机语言的飞速发展也对任意波形发生器软件技术起到了推动作用。目前可以利用可视化编程语言如VISUALBASIC,VISUALC等等编写任意波形发生器的软面板，这样允许从计算机显示屏上输入任意波形，来实现波形的输入。（2）与VXI资源结合。目前，波形发生器由独立的台式仪器和适用于个人计算机的插卡以及新近开发的VXI模块。由于VXI总线的逐渐成熟和对测量仪器的高要求，在很多领域需要使用VXI系统测量产生复杂的波形，VXI的系统资源提供了明显的优越性，但由于开发VXI模块的周期长，而且需要专门的VXI机箱的配套使用，使得波形发生器VXI模块仅限于航空、军事及国防等大型领域。在民用方面，VXI模块远远不如台式仪器更为方便。（3）随着信息技术蓬勃发展，台式仪器在走了一段下坡路之后，又重新繁荣起来。不过现在新的台式仪器的形态，和几年前的己有很大的不同。这些新一代台式仪器具有多种特性，可以执行多种功能。而且外形尺寸与价格，都比过去的类似产品减少了一半。13任意波形发生器任意波形发生器是在1975年开发成功的，从此，信号发生器增加了一个新品种。在任意波形发生器作为测量用信号激励源进入市场之前，为了产生非正弦波信号，已使用函数发生器提供三角波、斜波、方波和余弦波等几种特殊波形。声音和振动分析需要复杂调制的信号源，以便仿真真实的信号，只有借助4任意波形发生器，例如医疗测试往往需要心电波形，任意波形发生器很容易产生各种非标准的振动信号。早期的任意波形发生器主要着重音频频段，现在的波形发生器已扩展到射频频段，它与数字示波器（DSO）密切配合，只要数字示波器捕获的信号，任意波形发生器就能复制出同样的波形。在电路构成上，数字示波器是模拟/数字转换，任意波形发生器是模拟/数字的逆转换，目前任意波形发生器的带宽已达到2GHZ，足够仿真许多移动通信、卫星通信的许多复杂信号。生产数字示波器的仪器公司一般都供应任意波形发生器，如安捷伦、力科、泰克公司，也有只生产任意波形发生器的公司，如雷科、斯坦福公司。仪器有台式、PC机虚拟、VXI总线、PXI总线等多种方式，大部分产品只有1路输出，有的高达16路输出。仪器采样率从最低的100KS/S到4GS/S，相当实时带宽50KHZ到最高的2GHZ。产生任意波形的方法主要有两种即存储器和直接数字合成（DDS），前者比较简单，分两种形式相位累加器式与计数器式，但需要较深的存储容量。仪器的垂直分辨率有8位至16位，采样率越高时分辨率越低，主要受数/模转换器和存储器特性的影响。存储器的容量从最小的8K（12位）到16M（8位），通常可根据客户要求扩充容量。任意波形发生器的波形定义主要有面板设定、方程式设定、波形下载、软件设定、数字示波器下载、内置编辑器等多种。软件大部分采用WINDOWS、LABVIEW或VXIPNP,总线主要是GPIB台式仪器VXI（模块仪器）、PCI/PXI（PC机仪器、RS232（通信）、LAN（网络）等。任意波形发生器的应用非常广泛，在原理上可仿真任意波形，只要数字示波器或其他记录仪捕捉到的波形，任意波形发生器都可复制出，特别有用的是仿真单次偶发的信号，例如地震波形、汽车碰撞波形等等。以下是几种尖端技术中任意波形发生器产生的复杂测量信号第一、雷达信号仿真雷科公司的任意波形发生器有调幅、调频和脉冲三组输出，组合调制信号输入微波信号发生器产生复杂的雷达信号模式，用于仿真飞行器的雷达信令。由于三种调制信号有严格的同步和低的相位噪声，使这种序列信号既稳定又相位噪声极低，序列内内科插入触发、波形循环、断点而不会失去同步，从而扩展成为复杂的波形产生设备。第二、卫星音调仿真任意波形发生器和微波信号发生器一起可产生通信卫星的音调仿真。用于测试地面接收站特性。任意波形发生器驱动上变频器5在适当频率下产生几种音调，在被测通道的测试序列插入空白段，用于播送实况信号。任意波形发生器的数量视音调数目和间隔而定。这种测试方法同样可用来测试在同一通信链路内收发多个数据流的电信系统。第三、微机电系统的驱动微机电系统有机械、光学、电学的多种信号，需要几台任意波形发生器仿真激励和执行机构的复杂信号，信号之间有严格的定时关系。第四、磁盘驱动器仿真磁盘驱动器产生的同步数字和模拟信号可由任意波形发生器仿真，用于读写数据的测试，这种混合信号仿真可作为平板LCD、等离子高清晰度电视等的测试信号。第五、数字通信的仿真第三代移动通信属于多制式多信号的综合，对于这种包括语音、图像和数据的复杂调制信号AWG可发挥积极作用和产生非常逼真的信号。第六、任意波形发生器复制数字示波器的偶发信号利用两种仪器的互补特点，任意波形发生器可复制出数字示波器的很难捕捉到的毛刺信号。14波形发生器的设计方法传统的波形发生器大多采用模拟分立元件实现，产生的波形种类受电路硬件的限制，体积大，灵活性和稳定性相对较差，电路较复杂，设计周长长，调制较繁琐。目前波形合成技术主要有两种常用的方法，一种是使用专用的DDS（直接频率合成）芯片，一种是基于CPLD/FPGA的解决方案。DDS的原理将要产生的波形数据存入波形存储器中，然后在参考脉冲的作用下，对输入的频率数据进行累加，并将累加器输出的一部分作为读取波形存储器的地址，将读出的波形数据经D/A转换为相应的电压信号，D/A转换输出的一系列的阶梯电压信号经低通滤波器滤波后便输出了光滑的合成波形信号。第二章单元电路设计21系统组成及工作原理完整的系统由4个部分组成波形发生控制电路，波形数据ROM，D/A转换和滤波电路。波形发生控制电路由VHDL来完成，正弦波在一个周期内的波形可以通过数字采样，即用N个幅值离散的等间隔采样点表示。如图12316为正弦波和三角波采样的原理，设其周期为T，采样点数为N，采样间隔为T，TNT。那么就可以得到图示的数字信号。要改变其频率只需要改变其采样的时间间隔T，由于采样点数N不变，NTT，因此，T越小，T就越大，对应的频率就越大。再通过数模转换，便可以得到光滑的正弦波和三角波。图11正弦波和三角波采样原理图VHDL波形发生控制电路通过外来控制信号和高速时钟信号，向波形数据ROM发出地址信号，ROM的大小由采样点的个数决定。波形ROM中存有发生器的波形数据，如正弦波或三角波数据。当接受来自VHDL的地址信号后，将从数据线输出相应的波形数据。取出采样点的幅值，这样就可以产生数字化的波形。采样点越多，那么得到的波形就越光滑，但是相应的存储器的容量就需要得越大，因此，需要正确的选择采样点数。四种波形单周期的取样示意图如图是波形发生与扫频信号发生器电路方框图，它通过外来控制信号和7高速时钟信号，向波形数据ROM发出地址信号，输出波形的频率由发出的地址信号的速度决定；当以固定频率扫描输出地址时，模拟输出波形是固定频率，而当以周期性时变方式扫描输出地址时，则模拟输出波形是扫频信号。22波形合成器的设计221正弦波合成对一个幅度为1的正弦波的一个周期进行1024点采样，用MATLAB计算得到每一点对应的幅度值，然后量化成8位二进制数据存放在ROM中，理论上，采样的点数及量化的位数越多，合成的波形精确度越高，但是，D/AC0832的位数只有8位，量化等级最高为256，其量化误差已能达到要求，对于查正弦表的舍入误差也可忽略，故不再细分。这里采用1024个采样点，是为了调频时能得到较好的波形。依次取出ROM中的数据，即可得到幅度上是阶梯型的正弦波。再经过D/A转换，便可得到连续的正弦波。222三角波、锯齿波、矩形波的合成由于三角波、锯齿波、矩形波波形变化是线性，因此不需要进行波形存储。三角波的产生是使幅度逐次增加一个相位进，一直到最大值后变为步逐次减少一个相位步进，如此便产生一个周期的波形，锯齿波与三角波类似，只是到达最大值后又从0开始。矩形波的产生更为简单，只需根据占空比，调节一个周期内输出高、低电平的时间即可。图1三角波、矩形波、锯齿波发生器及相位累加器程序流程由于波形发生控制器和波形数据ROM都是利用硬件描述语言VHDL编程实现的，所以统称为波形发生模块。波形发生控制器的作用是利用FPGA选择产8生正弦波或者三角波，然后再发出地址信号，取ROM中存好的正弦波或三角波的采样数据。波形发生模块包括幅度设置、正弦波/三角波切换和频率设置三个进程。幅度设置模块可以对输出波形的幅度进行设置。可以得到基波幅度的110倍幅度值。正弦波/三角波切换进程的作用是完成通过按键来选择输出三角波或者三角波。频率设置进程主要是对输出的频率进行设置，在前面已经介绍过正弦波发生的原理，基于此原理，在程序设计的时候，只要合适的改变采样点的时间间隔就可完成频率设置。图2波形发生与扫频信号发生器电路方框图二23频率与幅度调节的原理及实现由于采用DDFS，在ROM中存有波形一个周期的N个等间隔归一化采样数据，改变相位累加器的步进，从而改变对ROM中数据的读取速度，即可合成不同频率的波形，存储器中存入过量的采样值，使得采样点数较少时，依然能够得到较好的波形输出，从而得到较高的频率输出。否则，采样点数太少会使产生的波形严重失真。输出波形的频率可由式（21）计算式（21）SKFNOSC20其中，FOSC为晶振频率，K为分频系数，N为相位累加器位数，S为相位累加器步长。若取FOSC32768MHZ,K50,N16，带入上式得到F010S（HZ）。因此，只要控制S的值就可以准确地实现频率步进为10HZ的等步进调频。但是，现有的晶振为32MHZ，通过实验测试、比较，可用下式计算频率式（22）104965302HZF也能得到10HZ精确的等步进调节，但牺牲了波形的质量，因为65306不是一个2N的数，这样波形会漏掉少量采样点。不过，即使这样，得到的波形依然很平滑，可以满足设计要求。若要使频率调节步进减小到1HZ，对晶振有特殊要求，它的振荡频率必须是2的N次幂。由式（21）举例说明累加器位数不同产生的差异9式231321048576HZS式24式（24）产生的波形将远远优于式23，更优于我们现在所得到的波形，最高频率可提高几倍。另外，由于DAC0832的电流建立时间是1S，因此输出波形的最高频率由下式决定31250210HZ0MAX6HZZF最小采样点数最小采样点数因此，要得到更高频率的波形需使用更高速的D/A转换器。24D/A转换模块的设计D/A转换器负责将ROM输出的数据转换成模拟信号，经滤波电路后输出。输出波形分频率上限与D/A器件的转换速度由重要关系。采用的是DAC0832作为A/D转换器件。DAC0832是8位D/A转换器，转换周期为1S，其引脚信号可以直接与FPGA目标芯片相接。图21芯片的引脚图图21为其芯片的引脚图。各引脚的说明如下ILE数据锁存允许控制信号输入口线，高电平有效；WR1、WR2写信号1、2，低电平有效；XFER数据传输控制信号，低电平有效；VREF基准电压，可正可负，10V10V；RFB反馈电阻端；IOUT1/IOUT2电流输出端；AGND/DGND模拟地与数字地。在高速情况下，此二GND地的连接线必须尽可能短，且系统的单点接地点须接在此连续的某一点上。10程序中的正弦波或者三角波的波形数据由64个点构成，此数据经DAC0832，并经过滤波器后，得到光滑的正弦波。D/A转换量是以电流形式输出的，所以必须将其变为电压信号才能送入滤波电路。25滤波电路模块的设计232RC滤波电路图滤波电路可考虑采用二阶巴特沃兹低通滤波器或者RC低通滤波器。巴特沃兹滤波器的幅度函数是单调下降的，由于N阶低通巴特沃斯滤波器的前（2N1）阶导数在0处为零，所以巴特沃斯滤波器也称为最大平坦幅度滤波器，该方案滤波性能较好，但构造和参数设置比较复杂。价格也比较昂贵。而RC低通滤波器可以消除在信号产生过程中有干扰性的高频信号，由于不须运算发大器，参数计算容易，对系统要求不高。因此在本设计中，利用RC低通滤波器就可以达到要求。结束语本设计基于VHDL的多功能波形发生器，充分利用VHDL所具有的静态可重复编程和动态在系统重构的特性，使得硬件的功能可以像软件一样通过编程来修改，从而提高开发效率，缩短研发周期。测试结果表明系统产生的波形稳定，抗干扰能力强，频率和幅度调节方便，精度高。实现了各种波形的产生，尤其是实现了传统的函数信号发生器不具有的一些波形的产生。输出波形频率按设计要求可调，并达到一定的精度经过分析和研究，最终完成了该实验设计的基本要求，输出多种不同的波形实现信号频率可调，并且在此基础上调用了锁相环技术，增加了输出信号幅度可调。经过测量显示输出波形信号稳定。通过该信号发生器的设计，学习和掌握了D/A转换，更加熟练地使用VHDL硬件电路语言的编程并熟练地掌语言编写过程中的握数据的控制、运用QUARTUSII仿真和调用MODELSIM仿真。熟悉软件在编译过程中出现的错误和排除这些错误。编写代码时应该细分代码实现的功能，从很小的一个功能部分开始编写，不能全部一起编写，要先编写一小部分进行仿真。测试成功之后再编写下一个功能模块，最好能使用模块化设计，以功能分开编写，分别测试。一步步实现功能。如果没有细分的话，容易出问题，而且出现问题也不知道是哪一小部分，无从排除。发现编写实现相同的不同代码占有VHDL的逻辑单元也大小不一，通过对语言的简化可以节省很多逻辑单元。觉得硬件编11程的最高境界应该是“用最简单的语言描述最复杂的硬件”。参考文献1王祖强电子设计自动化技术山东大学出版社，20052黄仁欣EDA技术实用教程清华大学出版社，20063黄志伟全国大学生电子设计竞赛系统设计北京航空航天大学出版社，20064徐志军,王金明等EDA与PLD设计，20015卢毅,赖杰VHDL与数字电路设计科学出版社，20016FUNDAMENTALSOFDIGITALLOGICWITHVHDLDESIGNCHINAMACHINEPRESS，20027孙建凤数字存储示波器的原理、特点及发展动态宇航计测技术，1996，1668李国丽,朱维勇EDA与数字系统设计机械工业出版社，20049王行,李衍THEINTRODUCTIONANDIMPROVEMENTOFEDATECHNOLOGY西安电子出版社，200510HDLCOMPILERFORVERILOGREFERENCEMANUALSYNOPSYSINC199911卢毅等VHDL与数字电路设计科学出版社，200212潘松,黄继夜EDA技术实用教程科学出版社，200413李国丽等EDA与数字系统设计机械工业出版社，200414翁木云FPGA设计与应用西安电子科技大学，200315林明权VHDL数字控制系统设计范例电子工业出版社，200316陈意军,王迎旭CPLD在频率测控系统中的应用半导体技术，2001，261214大学本科生毕业设计（论文）撰写规范本科生毕业设计（论文）是学生在毕业前提交的一份具有一定研究价值和实用价值的学术资料。它既是本科学生开始从事工程设计、科学实验和科学研究的初步尝试，也是学生在教师的指导下，对所进行研究的适当表述，还是学生毕业及学位资格认定的重要依据。毕业论文撰写是本科生培养过程中的基本训练环节之一，应符合国家及各专业部门制定的有关标准，符合汉语语法规范。指导教师应加强指导，严格把关。1、论文结构及要求论文包括题目、中文摘要、外文摘要、目录、正文、参考文献、致谢和附录等几部分。11题目论文题目应恰当、准确地反映论文的主要研究内容。不应超过25字，原则上不得使用标点符号，不设副标题。12摘要与关键词121摘要本科生毕业设计（论文）的摘要均要求用中、英两种文字给出，中文在前。摘要应扼要叙述论文的研究目的、研究方法、研究内容和主要结果或结论，文字要精炼，具有一定的独立性和完整性，摘要一般应在300字左右。摘要中不宜使用公式、图表，不标注引用文献编号，避免将摘要写成目录式的内容介绍。122关键词关键词是供检索用的主题词条，应采用能覆盖论文主要内容的通用技术词条（参照相应的技术术语标准），一般列35个，按词条的外延层次从大到小排列，应在摘要中出现。13目录目录应独立成页，包括论文中全部章、节的标题及页码。1514论文正文论文正文包括绪论、论文主体及结论等部分。141绪论绪论一般作为论文的首篇。绪论应说明选题的背景、目的和意义，国内外文献综述以及论文所要研究的主要内容。文管类论文的绪论是毕业论文的开头部分，一般包括说明论文写作的目的与意义，对所研究问题的认识以及提出问题。绪论只是文章的开头，不必写章号。毕业设计（论文）绪论部分字数不多于全部论文字数的1/4。142论文主体论文主体是论文的主要部分，要求结构合理，层次清楚，重点突出，文字简练、通顺。论文主体的内容要求参照大学本科生毕业设计（论文）的规定第五章。论文主体各章后应有一节“本章小结”。143结论结论作为单独一章排列，但不加章号。结论是对整个论文主要成果的归纳，要突出设计（论文）的创新点，以简练的文字对论文的主要工作进行评价，一般为4001000字。15参考文献参考文献是论文不可缺少的组成部分，它反映了论文的取材来源和广博程度。论文中要注重引用近期发表的与论文工作直接有关的学术期刊类文献。对理工类论文，参考文献数量一般应在15篇以上，其中学术期刊类文献不少于8篇，外文文献不少于3篇；对文科类、管理类论文，参考文献数量一般为1020篇，其中学术期刊类文献不少于8篇，外文文献不少于3篇。在论文正文中必须有参考文献的编号，参考文献的序号应按在正文中出现的顺序排列。产品说明书、各类标准、各种报纸上刊登的文章及未公开发表的研究报告（著名的内部报告如PB、AD报告及著名大公司的企业技术报告等除外）不宜做为参考文献引用。但对于工程设计类论文，各种标准、规范和手册可作为参考文献。引用网上参考文献时，应注明该文献的准确网页地址，网上参考文献不包含在上述规定的文献数量之内。1616致谢对导师和给予指导或协助完成论文工作的组织和个人表示感谢。内容应简洁明了、实事求是，避免俗套。17附录如开题报告、文献综述、外文译文及外文文献复印件、公式的推导、程序流程图、图纸、数据表格等有些不宜放在正文中，但有参考价值的内容可编入论文的附录中。172、论文书写规定21论文正文字数理工类论文正文字数不少于20000字。文管类论文正文字数1200020000字。其中汉语言文学专业不少于7000字。外语类论文正文字数800010000个外文单词。艺术类论文正文字数30005000字。22论文书写本科生毕业论文用B5纸计算机排版、编辑与双面打印输出。论文版面设置为毕业论文B5纸、纵向、为横排、不分栏，上下页边距分别为25CM和2CM，左右页边距分别为24CM和2CM，对称页边距、左侧装订并装订线为0CM、奇偶页不同、无网格。论文正文满页为29行，每行33个字，字号为小四号宋体，每页版面字数为957个，行间距为固定值20磅。页眉。页眉应居中置于页面上部。单数页眉的文字为“章及标题”；双数页眉的文字为“大学本科生毕业设计（论文）”。页眉的文字用五号宋体，页眉文字下面为2条横线（两条横线的长度与版芯尺寸相同，线粗05磅）。页眉、页脚边距分别为18CM和17CM。页码。页码用小五号字，居中标于页面底部。摘要、目录等文前部分的页码用罗马数字单独编排，正文以后的页码用阿拉伯数字编排。23摘要中文摘要一般为300字左右，外文摘要应与中文摘要内容相同，在语法、用词和书写上应正确无误，摘要页勿需写出论文题目。中、外文摘要应各占一页，编排装订时放置正文前，并且中文在前，外文在后。24目录目录应包括论文中全部章节的标题及页码，含中、外文摘要；正文章、节题目；参考文献；致谢；附录。正文章、节题目（理工类要求编写到第3级标题，即。文科、管理类可视论文需要进行，编写到23级标题。）25论文正文251章节及各章标题论文正文分章、节撰写，每章应另起一页。各章标题要突出重点、简明扼要。字数一般在15字以内，不得使用标点符号。标题中尽量不用英文缩写词，对必须采用者，应使用本行业的通用缩写词。18252层次层次以少为宜，根据实际需要选择。层次代号格式见表1和表2。表1理工类论文层次代号及说明层次名称示例说明章第1章章序及章名居中排，章序用阿拉伯数字节11条111题序顶格书写，与标题间空1字，下面阐述内容另起一段款1111题序顶格书写，与标题间空1字，下面阐述内容在标题后空1字接排项1题序空2字书写，以下内容接排，有标题者，阐述内容在标题后空1字版心左边线版心右边线表2文管类论文层次代号及说明章节条款项一、（一）1（1）居中书写空2字书写空2字书写空2字书写空2字书写版心左边线版心右边线各层次题序及标题不得置于页面的最后一行（孤行）。26参考文献正文中引用文献标示应置于所引内容最末句的右上角，用小五号字体。所引文献编号用阿拉伯数字置于方括号“”中，如“二次铣削1”。当提及的参考文献为文中直接说明时，其序号应该与正文排齐，如“由文献8，1014可知”。经济、管理类论文引用文献，若引用的是原话，要加引号，一般写在段中；若引的不是原文只是原意，文前只需用冒号或逗号，而不用引号。在参考文献之外，若有注释的话，建议采用夹注，即紧接文句，用圆括号标明。不得将引用文献标示置于各级标题处。19参考文献书写格式应符合GB77141987文后参考文献著录规则。常用参考文献编写项目和顺序应按文中引用先后次序规定如下著作图书文献序号作者书名（版次）出版地出版者，出版年引用部分起止页第一版应省略翻译图书文献序号作者书名（版次）译者出版地出版者，出版年引用部分起止页第一版应省略学术刊物文献序号作者文章名学术刊物名年，卷（期）引用部分起止页学术会议文献序号作者文章名编者名会议名称，会议地址，年份出版地，出版者，出版年引用部分起止页学位论文类参考文献序号研究生名学位论文题目出版地学校（或研究单位）及学位论文级别答辩年份引用部分起止页西文文献中第一个词和每个实词的第一个字母大写，余者小写；俄文文献名第一个词和专有名词的第一个字母大写，余者小写；日文文献中的汉字须用日文汉字，不得用中文汉字、简化汉字代替。文献中的外文字母一律用正体。作者为多人时，一般只列出前3名作者，不同作者姓名间用逗号相隔。外文姓名按国际惯例，将作者名的缩写置前，作者姓置后。学术会议若出版论文集者，可在会议名称后加上“论文集”字样。未出版论文集者省去“出版者”、“出版年”两项。会议地址与出版地相同者省略“出版地”。会议年份与出版年相同者省略“出版年”。学术刊物文献无卷号的可略去此项，直接写“年，（期）”。参考文献序号顶格书写，不加括号与标点，其后空一格写作者名。序号应按文献在论文中的被引用顺序编排。换行时与作者名第一个字对齐。若同一文献中有多处被引用，则要写出相应引用页码，各起止页码间空一格，排列按引用顺序，不按页码顺序。参考文献书写格式示例见附录1。27名词术语科技名词术语及设备、元件的名称，应采用国家标准或部颁标准中规定的术语或名称。标准中未规定的术语要采用行业通用术语或名称。全文名词术语必须统一。一些特殊名词或新名词应在适当位置加以说明或注解。文管类专业技术术语应为常见、常用的名词。采用英语缩写词时，除本行业广泛应用的通用缩写词外，文中第一次出现的缩写词应该用括号注明英文全文。28计量单位20物理量计量单位及符号一律采用中华人民共和国法定计量单位（GB310031021993，见附录2），不得使用非法定计量单位及符号。计量单位符号，除用人名命名的单位第一个字母用大写之外，一律用小写字母。非物理单位（如件、台、人、元、次等）可以采用汉字与单位符号混写的方式，如“万TKM”，“T/（人A）”等。文稿叙述中不定数字之后允许用中文计量单位符号，如“几千克至1000KG”。表达时刻时应采用中文计量单位，如“上午8点45分”，不能写成“8H45MIN”。计量单位符号一律用正体。29外文字母的正、斜体用法按照GB310031021986及GB71591987的规定使用，即物理量符号、物理常量、变量符号用斜体，计量单位等符号均用正体。210数字按国家语言文字工作委员会等七单位1987年发布的关于出版物上数字用法的规定，除习惯用中文数字表示的以外，一般均采用阿拉伯数字（参照附录3）。211公式原则上居中书写。若公式前有文字（如“解”、“假定”等），文字顶格书写，公式仍居中写。公式末不加标点。公式序号按章编排，如第1章第一个公式序号为“（11）”，附录2中的第一个公式为（1）等。文中引用公式时，一般用“见式（11）”或“由公式（11）”。公式中用斜线表示“除”的关系时，若分母部分为乘积应采用括号，以免含糊不清，如A/BCOSX。通常“乘”的关系在前，如ACOSX/B而不写（A/B）COSX。212插表表格不加左、右边线。表序一般按章编排，如第1章第一个插表的序号为“表11”等。表序与表名之间空一格，表名中不允许使用标点符号，表名后不加标点。表序与表名置于表上，居中排写（见附录4）。表头设计应简单明了，尽量不用斜线。表头中可采用化学符号或物理量符号。全表如用同一单位，将单位符号移到表头右上角，加圆括号（见附录4中的例2）。表中数据应正确无误，书写清楚。数字空缺的格内加“”字线（占2个数字宽度）。表内文字和数字上、下或左、右相同时，不允许用“”、“同上”之类的写法，可采用通栏处理方式（见附录4中的例2）。表内文字说明不加标点。文管类的插表在表下一般根据需要可增列补充材料、注解、附记、资料来源、某些指标的计算方法等。21表内文字说明，起行空一格，转行顶格，句末不加标点。表题用五号字，表内文字及表的说明文字均用五号字，中文用宋体。表格容量较大，必要时表格也可分为两段或多段（这只能发生在转页时），转页分段后的每一续表的表头都应重新排字，重排表头的续表上方右侧应注明（续表）字样。213插图插图应与文字紧密配合，文图相符，技术内容正确。2131制图标准插图应符合技术制图及相应专业制图的规定。机械工程图采用第一角投影法，应符合附录5所列有关标准的规定。电气图图形符号、文字符号等应符合附录6所列有关标准的规定。流程图符合国家标准。对无规定符号的图形应采用该行业的常用画法。2132图题及图中说明每个图均应有图题（由图号和图名组成）。图号按章编排，如第1章第一图的图号为“图11”等。图题置于图下。有图注或其他说明时应置于图题之上。图名在图号之后空一格排写。引用图应说明出处，在图题右上角加引用文献编号。图中若有分图时，分图号用A、B等置于分图之下。图中各部分说明应采用中文（引用的外文图除外）或数字项号，各项文字说明置于图题之上（有分图题者，置于分图题之上）。图题用五号字，图内文字及说明均用五号字，中文用宋体。2133插图编排插图与其图题为一个整体，不得拆开排写于两页。插图应编排在正文提及之后，插图处的该页空白不够排写该图整体时，则可将其后文字部分提前排写，将图移到次页最前面。2134坐标单位有数字标注的坐标图，除无单位者（如标示值）之外，必须注明坐标单位。2135论文中照片图及插图毕业论文中的照片图均应是原版照片粘贴（或数码像机图片），照片可为黑白或彩色，应主题突出、层次分明、清晰整洁、反差适中。照片采用光面相纸，不宜用布纹相纸。对金相显微组织照片必须注明放大倍数。毕业论文中的插图不得采用复印件。对于复杂的引用图，可采用数字化仪表输入计算机打印出来的图稿。214附录22理工类论文附录的序号采用“附录1”、“附录2”等，附录顺序为开题报告、文献综述、外文文献的中文译文及外文复印件等。文管类论文附录序号相应采用“附录一”、“附录二”等。3、论文排版要求31纸张要求及页面设置名称格式要求纸张B5（182257），幅面白色页面设置上下页边距25CM和2CM，左右页边距24CM和2CM，页眉、页脚分别为18CM和17CM，对称页边距、左侧装订并装订线为0CM、奇偶页不同、无网格页眉宋体字五号居中页码宋体字小五号居中32封面详见模版、B5纸单面打印名称格式要求本科毕业设计/论文宋体字小二号，行距固定值25磅，间距段前、段后分别为05行，要求字体居中论文题目黑体字二号,行距固定值25磅,间距段前、段后分别为05行。论文题目中文字数不得超过25字,要求字体居中填写姓名宋体字小三号,行距固定值20磅,间距段前、段后分别为05行,要求字体居中大学楷体字小二号，行距固定值20磅,间距段前、段后分别为05行。每字间空1格,要求字体居中年月宋体字小三号，行距固定值20磅,间距段前、段后分别为05行。数字用阿拉伯数字，日期为论文提交日期,要求字体居中33封面2详见模版、B5纸单面打印名称格式要求本科毕业设计/论文宋体字小二号，行距固定值25磅,间距段前、段后分别为05行，要求字体居中论文题目黑体字二号，行距固定值25磅,间距段前、段后分别为05行。论文题目中文字数不得超过25字，要求字体居中学院（系）宋体字四号，行距固定值20磅,间距段前、段后分别为05行，字体左对齐专业同上学生姓名同上学号同上指导教师同上答辩日期同上34本科毕业设计/论文任务书单面打印本科毕业设计/论文B5纸，单面打印，不编页码2335中、英文摘要名称中文摘要英文摘要标题摘要黑体字小二居中，行距固定值20磅，间距段前、段后分别为1行ABSTRACTTIMESNEWROMAN体小二号居中，行距固定值20磅，间距段前、段后分别为1行段落文字宋体字小四号，行距固定值20磅TIMESNEWROMAN体小四号，行距固定值20磅关键词同上，“关键词”三字加粗同上，“KEYWORDS”两词加粗页码罗马大写数字，TIMESNEWROMAN体小五号字罗马大写数字，TIMESNEWROMAN体小五号字36目录名称示例格式要求标题目录黑体字小二号居中，行距固定值20磅，间距段前、段后分别为1行各章目录格式范例黑体字小四号,行距固定值20磅，两端对齐，页码右对齐节标题目录格式范例宋体字小四号，行距固定值20磅，两端对齐，页码右对齐，左缩进2字符条标题目录格式范例宋体字小四号，行距固定值20磅,两端对齐，页码右对齐，左缩进3字符（条标题目录文科左缩进2字符）页码格式范例罗马大写数字，TIMESNEWROMAN体小五号字37正文示例名称理工论文文科论文格式要求各章标题第1章一、黑体字小二号居中，行距固定值20磅，间距段前、段后分别为1行，理工类章序号与章名间空一个汉字节标题11（一）黑体字小三号，行距固定值20磅，间距段前、段后分别为05行，理工类题序与题名间空一个汉字条标题1111、黑体字四号，行距固定值20磅，间距段前、段后分别为05行，理工类题序与题名间空一个汉字款标题1111（1）黑体字小四号，行距固定值20磅，理工类题序与题名间空一个汉字正文段落文字宋体字小四号，段落首行左缩进2个汉字。行距固定值20磅（段落中有数学表达式时，可根据表达需要设置该段的行距）38其它名称格式要求结论标题要求同各章标题，正文部分宋体字小四号，行距固定值20磅，段落首行左缩进2个汉字参考文献标题要求同各章标题，正文部分宋体字小四号（英文用TIMESNEWROMAN体小四号），行距固定值20磅致谢标题要求同各章标题，正文部分宋体字小四号，行距固定值20磅，（英文用TIMESNEWROMAN体小四号）附录标题要求同各章标题，正文部分宋体字小四号（英文用TIMESNEWROMAN体小四号），段落首行左缩进2个汉字。行距固定值20磅，（段落中有数学表达式时，可根据表达需要设置该段的行距），装订时附录内容加封面大学毕业设计/论文评审意见表B5纸，单面打印，不编页码24大学毕业设计/论文答辩委员会评语表B5纸，单面打印，不编页码注1毕业设计/论文模版用WORD2003文档排版，详见教务处网页“文档下载”“实践教学用表”中毕业设计/论文模版，下载的模版文档会变形需要进行整理。2未注明事宜，请查看撰写规范有关要求。4、论文打印输出要求41输出样式计算机双面打印输出。42字体字号论文正文字体为宋体，小四号字。第一层次（章）题序和标题用小二号黑体字。题序和标题之间空1个字。第二层次（节）题序和标题用小三号黑体字。题序和标题之间空1个字。第三层次（条）题序和标题用四号黑体字。第四层次（款）题序和标题用小四号黑体字。第五层次（项）题序和标题用小四号宋体字。页码用小五号字，在底线下居中。论文的中文和外文摘要属二次文献置于目录前，并编入目录，按第一层次（章）的编辑要求处理。参考文献、致谢、附录同样按第一层次（章）的编辑要求处理，另起新页，与正文一起顺序用阿拉伯数字编页。43摘要及关键词中文摘要题头用小二号黑体字居中排写，然后隔行书写摘要的文字部分，摘要正文用小四号宋体，行距20磅。英文论文摘要另起一页，其内容及关键词应与中文摘要一致。英文选用字体TIMESNEWROMAN，字号与中文摘要相同。摘要的中、外文示例见附录7和附录8。摘要正文后下空一行打印“关键词”三字，关键词题头用小四号宋体字字体加粗顶格书写，然后空一格书写有关关键词，各关键词之间加标点符号“；”最后一词之后不加标点符号。44目录目录题头用小二号黑体字居中排写。目录中各章题序及标题用小四号黑体，其余用小四号宋体,行距为20磅。目录的打印实例见附录9和附录10。45正文层次正文层次的编排理工类论文应采用表3的格式，文管类可采用表4的格式。表3理工类论文层次代号打印说明25层次名称示例说明章第1章小二号黑体节11小三号黑体条111四号黑体款1111项1小四号黑体正文用小四号宋体表4文管类论文层次代号打印说明章节条款项一、（一）1（1）小二号黑体居中排空2字，小三号黑体空2字，四号黑体空2字，小四号黑体空2字，小四号宋体正文的示例参见附录11和附录12。46公式公式序号的右侧符号靠右边线顶边排写。公式较长时最好在等号“”处转行，如难实现，则可在、运算符号处转行，转行时运算符号仅书写于转行式前，不重复书写。公式中第一次出现的物理量应给予注释，注释的转行应与破折号“”后第一个字26对齐，格式见下例式中MF试样断裂前的最大扭矩（NM）；F试样断裂时的单位长度上的相对扭转角，F（RAD/MM）。公式中应注意分数线的长短（主、副分线严格区分），长分线与等号对齐，如213NX附录1参考文献示例参考文献1崔忠圻金属学及热处理北京机械工业出版社，1989，36452张安峰，邢建东，陆文华高铬铸铁的氧化行为金属学报，1993，29（6）2632683周敬跃，李伟文利用基元叶片理论单级跨音速轴流压气机特性见中国工程热物理学术讨论会北京工程热物理研究所，1985，1811964王连东镦粗新理论及新工艺的研究硕士学位论文齐齐哈尔东北重型机械学院,1992，126134DDL275JOHNKT,GEORGESAALLOYANDMICROSTRUCTURALDESIGNLONDONACADEMICPRESSINCLTD1993，1252362386SISLERHHELECTRONICSTRUCTUREPROPERTIESANDTHEPERIODICLOW,SELECTEDTOPICSINMODERNCHEMISTRYREINHOLDPUBLISHINGCORPORATION,1963，10278897CAIANQIUANANALYSISOFTHECRFEMOCSYSTEMANDMODIFICATIONOFTHERMODYNAMICPARAMETERSISIJINTERNATIONAL,1992,3210111711278LEEBJ,LEEDNATHERMODYNAMICEVALUATIONOFTHEFECRVTISYSTEMJOURNALOFPHASEEQUILIBRIA,1992,134349364附录2中华人民共和国法定计量单位中华人民共和国法定计量单位（GB3310031021993）我国的法定计量单位（以下简称法定单位）包括1国际单位制的基本单位见表21；2国际单位制的辅助单位见表22；3国际单位制中具有专门名称的导出单位见表23；4国家选定的非国际单位制单位见表24；5由以上单位构成的组合形式的单位；6由词头和以上单位构成的十进倍数和分数单位词头见表25。法定单位的定