基于Wallace树结构的温度计码解码器设计开题报告

XXXXX设计开题报告课题：基于wallace树结构的温度计码解码器设计专业学生姓名班级学号指导教师专业系主任撰写日期XXX课题名称： 基于wallace树结构的温度计码解码器的设计课题类型： （） 应用型 （ ） 研究型1. 本课题的意义精密时间间隔测量是高精度激光脉冲测距、超声波测距和雷达测距的物理基础。测距精度直接由时间间隔测量精度决定。军事上对打击目标的精确测距是精确打击的基础，提高时间间隔测量的分辨率，就意味着有效提高制导、引爆的精确度；在航空领域，飞行器通过精确测量波束往返所需的时间间隔来进行导航和高度标定等，飞行过程对时间间隔测量精度和实时性要求更为苛刻，实时精确低测量时间间隔，可以保障飞行器的安全运行。所以时间间隔的测量技术尤其是高精度的时间间隔测量技术意义重大。它是导航、电力等领域不可缺少的技术。各学科的发展前沿，对时间、率电子测量技术的发展提出了越来越高的要求，研究微小时间间隔的测量法，进一步提高频率、时间间隔测量分辨率，是当今科技高速发展所亟待解决课题。这方面所取得的新技术及成果，将会产生巨大的经济效益。Wallace在1964年提出采用树形结构减少多个数累加次数的方法，成为wallace树结构加法器。wallance树充分利用全加器压缩的特性，随时将可利用的所有输入和中间结果及时并行计算,大大节省了计算延时。其结构的关键特性在于利用不规则的树形结构对所有的准备好输入数据的运算及时并行处理。TDC是时间间隔测量技术的常用电路，而频率和时间间隔测量分辨率两个参数又是TDC的核心。基于wallace树结构的解码器通过构建多重通道，全面抑制气泡错误，误码率低，减少了资源消耗，提高了解码器的工作频率，实现了连续测量；而且还能提高了测量分辨率，实现了高精度测量。2. 课题的基本内容：基于FPGA的时间数字转换器在确保待测信号s到达延时链输入端的传输延时和系统时钟clk到达寄存器时钟脚的传输延时一致的情况下，经过延时链的s信号上升沿（下降沿）跳变被寄存器锁存后的输出温度计码。温度计码的1-0（0-1）跳变位置反映了s的跳变沿到时钟的上升沿之间的延时，由温度计码编码器计算出跳变沿的位置，然后累加跳变沿之前的每个延时单元的延时，可得到s跳变沿到clk上升沿之间的延时。时间数字转换器的编码器需要把温度计码转换1-0（0-1）跳变处的二进制位置码。针对FPGA的查找表结构，实现了处理任意2m位温度计码的基于Wallace树结构的温度计码解码器的设计。并在Quartus II+ModelSim仿真平台中进行验证3. 课题的研究方法、技术路线、设计（研究）方案：研究方法：查找与本次设计相关的资料，确定整体设计方案；学习解码器原理及仿真程序语言；查阅基于wallace树结构的温度计码解码器设计的相关文献资料。技术路线：本文使用wallace来实现温度计码解码器的设计，基于VHDL语言编程实现，然后在Quartus上仿真，根据仿真效果进行硬件调试。设计方案：了解温度计码解码原理；设计解码器；仿真；硬件调试4. 课题的效果预测系统的输入是温度计码，输出是二进制码；温度计码解码器的最大工作频率是400MHZ；解码误码率为1。5. 毕业设计（论文）进度计划起讫日期工 作 内 容备 注3月8日3月15日毕业实习以及毕业设计的前期工作，完成中文文献摘要、英文文献翻译、实习报告和设计的开题报告3月16日3月29日进行开题陈述和答辩，设计正式开题3月30日4月7日Quartus II与ModelSim软件的熟悉4月8日4月14日温度计码的Wallace树结构解码器工作原理4月15日5月10日用VHDL语言实现5月11日5月24日仿真调试与优化5月25日6月14日撰写毕业设计说明书，准备毕业答辩6月15日6月20日完