基于FPGA的燃氣表的設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著信息技術的快速發(fā)展，人們的生活方式變得越加智能化。IC卡技術的廣泛應用極大的提高了人們的生活水平。IC卡預付費管理的智能燃氣表比過去人工抄表的燃氣表系統(tǒng)有了很大的改進，提高了設備的智能性和工作人員的效率，但由于系統(tǒng)集成度低、故障范圍大，使的燃氣公司需要更多的人力、財力進行產品的后期維護。專用芯片可以提高系統(tǒng)的集成度和降低故障率，便于快速檢修排出故障，因此，燃氣表芯片的設計使用對智能IC卡燃氣表的發(fā)展有著重大的現(xiàn)實意義。
　　

2、 本文通過了解當前燃氣表的現(xiàn)狀，分析產品上的優(yōu)缺點，根據智能燃氣表的功能，設計了以FPGA平臺為核心，各功能電路模塊為外設，IC卡為信息載體的智能IC卡燃氣表。整個系統(tǒng)包括硬件電路設計和調試、軟件設計和調試、低功耗設計、平臺分析和系統(tǒng)的軟硬件聯(lián)調。硬件主要包括Altera系列FPGA、數(shù)據存儲電路、IC卡讀寫電路、段式液晶顯示電路、電源穩(wěn)壓和檢測電路、電機閥門驅動電路和硬件看門狗電路。軟件主要分為主控制模塊、數(shù)據存儲模塊、計量和電源電壓

3、檢測電路、IC卡讀寫模塊驅動和液晶驅動等軟件設計。通過系統(tǒng)軟硬件聯(lián)調來驗證外圍電路的功能，使得系統(tǒng)功能齊全、性能穩(wěn)定。
　　 論文通過分析FPGA工作時的靜態(tài)功耗和動態(tài)功耗，尋找降低功耗的途徑和切實可行的方法來降低系統(tǒng)功耗。通過門控時鐘和狀態(tài)機優(yōu)化等調整軟件架構的設計方法來降低工作功耗，同時對帶有低功耗模式FPGA選型和IGLOO系列低功耗結構分析，在滿足產品需求的情況下確定芯片流片平臺。本文還通過介紹仿真平臺來驗證ASIC模型