基于CPLD的数码冲印输出控制系统设计与实现

论文摘要

激光数码冲印技术是指激光光源在传统感光材料上进行曝光，利用PC机的数字处理和控制功能，从而实现无底片、全数字化的彩色文本、图形和图象的任意组合输出的一门新兴技术。该技术在众多领域具有广泛的实用性。本论文介绍了基于CPLD(复杂可编程逻辑器件)的数码冲印输出控制系统的基本原理、解决方案等方面内容，详细介绍了方案中每一部分的具体设计和实现，最后通过实验结果验证了该方案的合理性。本论文分为几个部分详细阐述了课题的研究内容。第一部分是对激光数码冲印系统的原理性介绍，并且对当今数码冲印主流技术的应用范围和发展趋势进行了分析。第二部分着重讨论了本课题选择的基于CPLD的数码冲印输出控制系统的解决方案，以及方案中各部分关键器件的原理和应用。第三部分重点介绍了本课题中CPLD部分各个模块的功能和具体实现。第四部分介绍了本课题中的硬件和软件系统部分的设计方案。第五部分则对实验结果进行了展示，并提出了总结与展望。

论文目录

第一章绪论

1.1 引言

1.2 本课题的研究背景

1.2.1 激光数码冲印系统的研究背景及意义

1.2.2 本课题的提出

第二章输出控制系统基本原理和解决方案

2.1 激光数码冲印系统概述

2.1.1 数字输入部分

2.1.2 数字图象处理部分

2.1.3 数字输出

2.2 系统主要组成和工作原理

2.2.1 激光的显示和记录设备

2.2.2 激光数码相纸打印机

2.2.3 输出控制系统

2.2.4 激光数码冲印系统的工作流程

2.3 基于CPLD技术的输出控制部分解决方案

2.3.1 时序扫描电平发生电路的设计及其CPLD实现方案

2.3.2 高速缓存控制电路的设计及其CPLD实现

第三章可编程逻辑器件基本原理及系统应用

3.1 可编程逻辑器件的发展历程

3.2 CPLD逻辑实现原理

3.3 HDL语言

3.4 CPLD的系统应用

第四章系统开发平台设计

4.1 CPLD的选型

4.1.1 Altera系列CPLD介绍

4.1.2 AlteraMAX3256ACPLD介绍

4.2 CPLD开发工具选择

4.2.1 CPLD开发工具及流程概述

4.2.2 Altera集成设计环境Quartus介绍

4.3 PCI接口数据卡选择

4.4 FIFO的选择

4.5 外围电路器件选择

4.5.1 电源芯片选择

4.5.2 D／A的选择

4.5.3 运放的选择

第五章 CPLD模块设计

5.1 分频（CLOCK DIVISION）模块

5.2 振镜扫描电平产生模块

5.3 状态机模块

5.3.1 有限状态机（FSM）的定义和分类

5.3.2 有限状态机的VHDL描述

5.3.3 系统对状态机的引入

5.4 高速缓存控制模块

5.4.1 高速缓存系统构造方案

5.4.2 主要控制信号的逻辑分析

5.5 CPLD综合结果

5.5.1 LAB Macrocells分布图

5.5.2 器件相关参数

第六章硬件电路设计

6.1 电源电路设计

6.1.1 电源滤波电路设计

6.1.2 电平转换部分设计

6.1.3 地电平分布设计

6.2 D／A转换电路设计

6.3 运算放大器电路设计

6.4 电路抗干扰（EMI）设计

6.4.1 整体布局设计

6.4.2 手动走线设计

6.4.3 阻抗匹配设计

6.4.4 其它抗干扰设计

第七章系统软件设计

7.1 系统应用程序框架

7.2 PCI控制接口

7.2.1 PCI7200卡API函数

7.2.2 数据输出控制流程

7.3 打印控制

7.4 振镜控制

7.5 声光调试

第八章总结与展望

附录1 系统实验波形

附录2 攻读硕士学位期间发表论文

参考文献

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