MATLAB辅助FPGA的FIR数字滤波器系统设计与测试平台

资 源 简 介

本项目集成MATLAB仿真与FPGA实现，开发可配置FIR数字滤波器系统，支持低通、高通、带通多种滤波模式。配合VB/VC++与C语言设计的单片机下载平台，实现参数灵活配置与硬件验证，为数字信号处理提供完整解决方案。

详 情 说 明

基于FPGA的FIR数字滤波器系统设计与多功能测试平台开发

项目介绍

本项目是一个集成了FPGA数字信号处理、单片机程序烧录、多媒体文件播放与小型元器件测量功能的综合性硬件测试平台。系统采用模块化设计，实现了可配置FIR滤波器的硬件实现、多型号单片机固件下载、多种格式媒体文件播放以及高精度电容电感测量等核心功能。该项目展示了FPGA数字信号处理技术、混合编程接口技术在实际嵌入式系统中的应用。

功能特性

FPGA FIR数字滤波器模块

• 可配置滤波类型：支持低通、高通、带通三种FIR滤波器类型
• 参数灵活可调：滤波器阶数、截止频率等关键参数可通过配置灵活调整
• 实时信号处理：能够对输入的音频或传感器数字信号序列进行实时滤波处理

单片机下载系统

• 多型号兼容：支持多种常见型号单片机的程序烧录
• 高效传输接口：采用VB/VC++与C语言混合编程设计的高速下载接口
• 状态实时反馈：提供程序下载成功/失败的状态报告功能

多媒体播放器

• 格式广泛支持：支持MP3/WAV音频格式、AVI/MP4视频格式以及JPG/PNG图片格式
• 迷你轻量设计：基于VB6.0开发的紧凑型播放器界面
• 多功能播放：具备音视频播放控制和图片浏览功能

测试仪器模块

• 高精度测量：实现pF级电容和μH级电感的精确测量
• 自动量程切换：具备自动量程切换功能，适应不同范围的被测元器件
• 数字显示与分析：提供测量结果的数字显示及误差分析功能

使用方法

FPGA滤波器使用

1. 配置滤波器类型和参数设置
2. 输入数字信号序列至FPGA处理模块
3. 获取滤波后的数字信号输出

单片机烧录操作

1. 选择目标单片机型号
2. 加载HEX/BIN格式的固件文件
3. 启动烧录过程并监控状态反馈

媒体播放功能

1. 打开支持的音视频或图片文件
2. 使用播放器控制界面进行操作
3. 查看实时播放效果或图片显示

元器件测量

1. 连接待测电容器（1pF-100nF）或电感器（1μH-10mH）
2. 启动自动测量程序
3. 读取测量结果及误差分析数据

系统要求

硬件环境

• FPGA开发板（支持VHDL综合）
• 单片机下载硬件接口
• 电容电感测量电路模块
• 多媒体播放输出设备

软件环境

• VHDL开发工具（如Quartus II、Vivado等）
• VB6.0或兼容运行环境
• VC++编译环境
• 相应的单片机编程软件支持

文件说明

main.m文件作为项目的核心控制模块，负责整合系统各项功能，实现了FPGA滤波器参数配置、单片机烧录流程控制、多媒体文件播放管理以及测量数据处理分析等关键任务的协调与调度。该文件通过统一的接口管理各子系统，确保平台各功能模块的协同工作，并提供用户操作的集中控制点。