方案二：采用数字式温度传感器DS18B20作为测温工具，该芯片可在内部将模拟信号转换为数字信号，便于控制器处理，节省硬件电路。DS18B20采用单总线的数据传输方式，只需要一条接线就可以实现DS18B20与中央微处理器的双向通信。每一个温度传感器DS18B20都有一个独一无二的64位序列号，根据序列号可访问不同的器件。这样一条总线上可接入多个DS18B20传感器，实现温度的多点测量。

从系统设计对系统测温精度的要求以及电路设计难度等方面考虑，选择方案二作为温度传感器方案。

2。3 FPGA简介

2。3。1 FPGA芯片简介

FPGA全称Field-Programmable Gate Array,中文翻译为现场可编程门阵列，是以PAL、GAL、CPLD等可编程器件为基础发展的产品，作为半定制电路，FPGA弥补了定制电路的不足，化解了此前可编程门电路器件设置电路门数有限的弊端[6]。与CPLD一样都是大规模可编程逻辑器件。可编程逻辑器件GAL、CPLD等都是基于乘积项的可编程机构，即可编程的与阵列和固定的或阵列组成。而FPGA使用了另一种可编程逻辑的形成方法，即可编程的查找表（Look Up Table,LUT）结构，LUT是可编程的最小逻辑构成单元；一个N输入LUT可以实现N个输入变量的任何逻辑功能，如N输入“与”、N输入“异或”等；一个N输入的查找表，需要的真值表是由静态随机存储器存储的N个输入构成，需要用2的N次幂个位的静态随机存储器单元。从LUT利用率方面考虑，N值不能过大，用数个查找表分开实现多于N个的逻辑函数[7]。文献综述

FPGA主要由逻辑阵列块（Logic Array Block,LAB）、嵌入式存储器块、嵌入式硬件乘法器、I/O单元和嵌入式PLL等模块组成，大量的互连线和时钟网络将各个模块联系起来。FPGA的可编程资源主要来自逻辑阵列块LAB，而每个LAB都由多个逻辑宏单元LE构成。LE是FPGA器件的最基本的可编程单元，它主要由一个4输入的查找表LUT、进位链逻辑、寄存器链逻辑和一个可编程的寄存器构成。每个可编程寄存器具有数据、时钟、时钟使能、清零输入信号。全局时钟网络、通用I/O口以及内部逻辑可以灵活配置寄存器的时钟和清零信号。任何一个通用I/O和内部逻辑都可以驱动时钟使能信号。在一些只需要组合电路的应用中，对于组合逻辑的实现，可将该可配置寄存器旁路，LUT的输入可作为LE的输出。

FPGA在制造出来的最初期间只能应用于简单的小型逻辑电路。在1985年，由Xilinx公司推出的历史上的第一款FPGA产品XC2064只包含了64个逻辑模块和85000个晶体管，门数量不超过1000个。随着半导体技术的发展，FPGA的容量也随之上涨。2007年由Xilinx和Altera两家公司研发面世的最新FPGA产品，采用65nm工艺，芯片上集成了高出10亿个晶体管和千万级的电路门。FPGA的性能也不断提升，已经可以被用于复杂的大型逻辑电路，成为电路系统的重要组成部分。

可编程逻辑器件出现于上个世纪70年代，曾被认为受限于速度，无法大面积推广使用。随着可编程逻辑阵列PAL出现，人们对于可编程逻辑器件逐渐认同。正如FPGA的发明者RossFreeman预测的那样，FPGA所具有灵活性与可定制能力只要应用得当，具有广阔的发展前景。相比于专门的集成电路芯片，FPGA具有便于纠错与修改程序，设计周期短，成本低等优点。FPGA一开始被用于胶合逻辑（GlueLogic）,从胶合逻辑到算法逻辑再到数字信号处理、高速串行收发器和嵌入式处理器，FPGA完成了从配角到主角的逆袭。由于可编程逻辑器件具有编程快，易修改的特点，所以能在最大程度上满足设计需求，实现设计功能，与专用集成电路相比，可编程逻辑电路在设计成本、灵活性和设计过程等方面优势显著。由于FPGA产品设计制造成本低廉、产品设计开发周期短、产品质量稳定以及可以通过仿真软件完成检验等优点，被广泛应用于各个领域，深受研究人员的欢迎。来,自.优;尔:论[文|网www.youerw.com +QQ752018766-