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脉冲信号源的CPLD实现方法
来源:本站整理  作者:佚名  2009-03-16 11:01:42



    频率及占空比数据按如下方式计算:
    设要输出的频率为f,占空比为D,则锁存器1、2要设定的值分别为

   
    其中fOSC为系统时钟,C1、C2采用2进制补码。由式(1),式(2)式可得到频率及占空比计算式

   

由上式可以看出信号源最高输出频率取决于系统时钟频率,最高频率为系统时钟频率的一半(C1、C2均为1),要提高信号源输出频率必须提高系统时钟频率,既采用高频晶振或倍频电路。占空比取决于C1与C1+C2的比值,输出频率为最高频率时,占空比为50%;同样最小步进也取决于系统时钟频率,提高系统时钟频率,就可使步进缩小。
    如果要信号源输出频率为500 kHz,占空比为0.5的脉冲波,则按式(1)、式(2)可以算出,C1=C2=HB0(16进制数)。将C1、C2通过工控机置入CPLD中。如果C1、C2为小数,则需取整,取整后需按式(3)、式(4)重新计算频率和占空比,算出的值为实际的频率与占空比。

2 硬件编程
   
开发软件采用Max PlusⅡ10.2,编程采用VHlDL硬件描述语言。
    编程采用层次结构,整个程序采用顶层模块和底层模块。顶层模块,如图4所示。底层模块包括系统包含的各组件。

   

   
    整个程序编写完成后进行编译、仿真,仿真结果,如图5所示。编译、仿真通过后都正确,即可通过JTAG接口将程序下载到目标板CPLD中,目标板即可使用。

3 系统控制软件
   
系统控制软件采用LabWindows/CVI编写,为了给锁存器置数,可采用如下程序实现:

   


4 技术指标

    本脉冲信号源输出脉冲频率:20~700 kHz,占空比:1%~40%,时钟采用80 MHz有源晶振。在700 kHz时频率步进为6 kHz,20 kHz时频率步进为5 Hz。

5 结束语
    由于采用了EPM7128SLC84—10作为脉冲信号源的核心。电路结构简单,频率、占空比可任意设置,准确度高。同时操作简单方便,功能更易扩展。

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