基于FPGA的温度传感报警系统设计+程序(3)
2.阶段二:模拟集成式温度传感器
近年来半导体技术的突飞猛进，以半导体为主要构成单元的模拟集成温度传感器也应运而生，原理是通过将测温元件集成在芯片上，比较分立式温度传感器，其结构简单，成本低，反应速率快受到普遍欢迎。
3.阶段三:智能式温度传感器
智能温度传感器增加了数据处理的功能，并且可靠性更高，在当今的发展中处于领先地位。其功能多样，实现的处理控制性能比较优秀，已经成为如今温控系统的不二之选。
1.4 论文的主要内容
本设计总的分为4大块内容：
(1)介绍了设计的背景以及国内外温度传感系统的发展情况。
(2)介绍了温度传感器系统的主要部件以及主要部件的构造原理。
(3)介绍了温度传感报警系统的硬件结构及各模块的作用原理。
(4)感温报警系统的软件设计和模拟仿真。
2 温度传感报警系统设计方法与原理概述
温度传感器DS18B20，属于单一总线型的数字温度传感器。所以其输入/出通过一条与端口连接的线完成相应的功能。另外两条线为电源和接地端。
使用FPGA来控制DS18B20数字温度传感器，可以实现对应的仿真操作，能够实时控制和修正设计。
2.1 FPGA的介绍
2.1.1 FPGA 的描述
FPGA可编程门阵列，FPGA是一种半定制电路。解决了之前电路不能升级的不足。FPGA的电路设计是通过VHDL来完成的，已经成为现在的领先技术。基本逻辑电路比如，和，或，异或等可以变成编辑元件被组合在一起。把这些元件变成相应的逻辑块，设计师就可以随意组合这些逻辑模块，构成想要的电路，并且通过调试来验证所设计的电路是否满足要求。
为了提高系统集成程度选用FPGA芯片成为各个用户的不二选择，本设计采用ALTERA的Cyclone系列FPGA。改变FPGA内部RAM中的参数可以设置其不同的工作状态。
芯片通电时，把EPROM中的数据写入RAM中，FPGA进入工作状态。掉电只会，FPGA内部清空。因此,FPGA可以重复循环使用。
与其他门阵列芯片相比较，FPGA的成本低，开发方便，因此多使用在现实生活和生产中。
2.1.2 FPGA的基本机构
简化的FPGA基本上由6部分组成，分别为可编程I/O单元，基本可编程逻辑单元，嵌入式模块RAM，丰富的布线资源，底层嵌入功能单元和内嵌专用硬核等。