基于ROM结构的温度计码解码器设计开题报告

XX设计开题报告课题：基于ROM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XXXX课题名称：课题类型： （ ） 应用型 （ ） 研究型1. 本课题的意义精密的时间作为科研和工程技术等方面的基本物理参量，其测量的基本手段是精密时间-数字转换电路(Time-to-Time Digital Converter，简称TDC)。TDC是一种时间测量的常用电路，主要计算参考信号到事件发生的时间以及俩个脉冲时间的时间间隔，将时间的间隔直接转化为高精度的数字值，并实现数字输出。当前主流的TDC实现方法(粗时间测量加细时间测量)能达到亚纳秒的时间分辨率，但很难实现一致性很好的精确时间延时，误差较大。基于FPGA具有丰富专用进位连线的资源，对利用现场可编程逻辑器件FPGA中的专用进位连线实现时间内插链，从而实现精密TDC设计，灵活性好，成本低。并对TDC进行了时序仿真，测量的精度可达70 ps，取得了一致性很好的精确时间延时。基于FPGA（FieldProgrammable Gate Array，即现场可编程门阵列。）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ROM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。 基于ROM结构的解码器设计简洁，使用资源较少，能抑制泡沫误差，具有很高转换速度。如果再使用流水线技术，可以进一步缩短解码器的传播延迟时间，提升系统的最大工作频率。 2. 课题的基本内容： 用已掌握的Quartus II与ModelSim软件运用VHDL语言进行编程，理解ROM结构解码的工作原理，实现了处理任意2m位温度计码的基于ROM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。用用VHDL编写解码器。仿真调试。3. 课题的研究方法、技术路线、设计（研究）方案： 研究方法：主要采用了文献法，案例研究法，以及实验法 技术路线： 设计方案：查找和本次设计相关的资料，确定整体设计方案，学习编码解码器的原理以及仿真软件所用的VHDL语言查阅基于ROM的温度计码解码器设计的相关文献，尝试设计并用软件实现，仿真如果不出结果的话，就从头开始，就重新学习资料，确定方案4. 课题的效果预测 预测编码时间小于4ns，单周期内可完成，可消除3阶以内的bubble误差。 需要使用流线型解码器才可以将全部的温度计码转换为二进制编码。5. 毕业设计（论文）进度计划起讫日期工 作 内 容备 注3月6日3月25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26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ROM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1