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4 功能实现及仿真
通过QuartusⅡ开发环境,文本编辑方式,用VHDL语言进行编程,生成图元,结合顶层原理图设计,实现信号预处理模块原理图,如图4所示。
对编写的程序进行调试、编译通过,然后进行功能时序仿真,实现如果信号2到来之前已经收到信号l,并且已经在计数,但若小于预设的闸门关闭时间80 ns,则不进行闸门关闭。即中断保持高电平不变,停止信号保持低电平,感知器认为此信号为非测量信号2,继续监测信号2的到来,如图5所示。
如果信号2到来之前已经收到信号1,并且已经在计数,但若大于或是等于预设的闸门关闭时间80 ns,则进行闸门关闭,即中断由高电平跳变为低电平,停止信号由低电平跳变为高电平,感知器判断出此信号为所要测量的信号2,通知主控制器读取数据,如图6所示。
5 结论
该系统硬件设计采用Ahera公司的FPGA器件EPIC3T10017,同时软件设计采用其公司自行开发的QuartusII开发环境进行程序设计及其功能时序的仿真。实践表明,由于FPGA器件简单易学,市场占有量大,开发设计人员容易购置,开发技术易于掌握,尤其是FPGA本身功能强大,故其在工业控制领域中将占据重要的位置。这里所介绍的时间间隔测量技术可在靶场测试、激光测距、物理实验、航空航天等领域发挥良好的作用。