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FPGA教室人数自动统计系统的设计与实现 摘 要：本文主要研究了教师人数自动统计系统的理论、设计和在生活中的应用。该系统是采用FPGA技术，利用红外光电传感器与机械挡板相结合的原理，设计出的新型人数统计系统。这种人数统计系统具有响应速度快，灵敏度高，准确性强的优点。论文的主要内容有：教师人数自动统计系统的设计；软件主控程序；人数统计系统的发展趋势。教室人数统计系统的研究有助于帮助教师及时了解上课人数，节省课堂点名时间，从而提高课堂效率。10314 关键词：人数统计；系统设计； FPGA The Designer And Implementation Of Classroom Number Automatic Statistics System Abstract: This paper is to study the theory, design and practical application of the classroom number automatic statistics system. Based on the principle of the FPGA technologic, infrared photoelectric sensor and mechanical damper, the new type of system is designed in the paper. the detector has the ideal features of the fast response speed, high sensitivity, advantage of accuracy. The following are set out in this dissertation: the design of the automatic statistical system; the hardware circuit designer; master software program; the development trend of toll system. The toll the class number in time, save time in the class name, so as to improve the classroom efficiency. Key Words: number of automatic statistics; systematic designer; FPGA 目录 摘要1 引言1 1. 选题的意义及研究现状2 1.1 选题意义2 1.2 研究状况2 2. FPGA简介2 2.1 FPGA概述2 2.2 FPGA的基本组成3 2.3 FPGA的工作原理3 1. 选题的意义及研究现状 1.1 选题意义 进入大学以前，同学们都是在老师和父母的教诲下认真学习，每日都徘徊在上课与做题之间。而在进入大学以后，缺少了父母和老师严格要求，学习更多的是靠同学们的自觉性，很多人开始无拘无束的生活，不再努力学习，有的人甚者养成了旷课、迟到、早退的不良习惯。因此也越来越需要上课点名，但是如果上课人数众多点名所消耗的时间也很长，而且点名过程中经常有学生替别人答道的情况，老师很难发现未到的学生[1]。而传统的红外检测人数的方法出现误测的概率非常大，无法准确统计教室人数。因此我以FPGA为核心，采用EDA技术，在传统红外传感器检测人数的基础上设计了此教室人数统计系统，能够帮老师迅速确定上课的人数，并根据人数的变化掌握学生迟到、早退的情况。 1.2 研究状况 目前各个学校为了能够方便了解学生上课情况采用了各种各样的高科技点名方式：蓝牙定位点名、视频点名、拍照点名、指纹识别点名等等，但是上述各种方法成本都比较高，设计也均比较复杂[2]。本文设计的这一款教室人数自动统计系统用最简单的方法确定教室的人数，在知道人数的基础上就可以在私下由班长确定没有到的同学。 2. FPGA简介 2.1 FPGA概述 FPGA（Field Programmable Gate Array）即现场可编程门阵列，是目前应用广泛的可编程逻辑器件。它是在PAL（Programmable Logical Array，可编程逻辑阵列）、EPLD（Erasable Programmable Logical Device，可擦除可编程逻辑器件）、GAL（Generic Array Logic，通用阵列逻辑）等可编程器件的基础上进一步发展而成的产物[13]。 2.2 FPGA的基本组成 FPGA芯片主要由以下七个部分构成：（1）输入输出单元（IOB）；（2）基本可编程逻辑单元；（3）嵌入式RAM;（4）时钟管理模块；（5）丰