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Programable Logic Device (PLD); No. ...
Altera
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歷史最低報(bào)價(jià)：￥0.0000 歷史最高報(bào)價(jià)：￥0.0000 歷史平均報(bào)價(jià)：￥0.0000
轉(zhuǎn)換速度和靈活性還是不能滿足日益發(fā)展的電子工業(yè)的需求。而應(yīng)用eda(電子設(shè)汁自動(dòng)化)技術(shù)及fpga(現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)，其集成度高、速度快、性能十分可靠、用戶可自由編程且編程語(yǔ)言通俗易懂、系統(tǒng)功能擴(kuò)展非常方便[1]。采用fpga芯片控制通用a/d轉(zhuǎn)換器可使速度、靈活性大大優(yōu)于由微處理器和通用a/d轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的數(shù)字電壓表。 1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理 本設(shè)計(jì)利用adc0809作為電壓采樣端口，fpga作為系統(tǒng)的核心器件，用led(發(fā)光二極管)進(jìn)行數(shù)碼顯示。 采用alterla公司flex10k系列epf10k20tc144-4 芯片fpga作為系統(tǒng)的核心器件，負(fù)責(zé)adc0809的a/d轉(zhuǎn)換的啟動(dòng)、地址鎖存、輸入通道選擇、數(shù)據(jù)讀取。同時(shí)，把讀取的8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成便于輸出的3位十進(jìn)制bcd碼送給數(shù)碼管，以顯示當(dāng)前測(cè)量電壓值。這些工作由adc0809轉(zhuǎn)換控制模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、譯碼模塊完成。 2 fpga軟件設(shè)計(jì)及模塊仿真 2.1 a/d轉(zhuǎn)換控制模塊的軟件設(shè)計(jì) 本模塊完成adc0809的初始化、a/d轉(zhuǎn)換的啟動(dòng)、地址鎖存、通道選擇、狀態(tài)讀取及數(shù)據(jù)讀取、數(shù)據(jù)鎖存等功能。此模塊的軟件設(shè)計(jì)主要采用vhdl的多進(jìn)程狀態(tài)機(jī)
制字為“1000 0000 0000 1000”，即er與li為1；第3節(jié)拍使pc加1，控制字中cp為1，其余為0；第4節(jié)拍將ir的低4位送至mar，ei與lm為1；第5節(jié)拍將rom中的內(nèi)容送入累加器a中，er與la為1；第6節(jié)拍為加法運(yùn)算，eu與la為1，同時(shí)s0-s3選擇為加法運(yùn)算。 2 fpga實(shí)現(xiàn) 2.1 總線方式 總線方式是指嚴(yán)格按圖1用fpga實(shí)現(xiàn)相應(yīng)結(jié)構(gòu)的微型機(jī)。本實(shí)驗(yàn)采用上海航虹公司的aedk實(shí)驗(yàn)箱，fpga芯片為altera公司的epf10k20tc144-4，軟件采用quartusii4.0、max+plusii10.0及synplifypr07.5，程序設(shè)計(jì)采用vhdl語(yǔ)言。 由圖1可知，共有11個(gè)子模塊，最后用元件例化語(yǔ)句構(gòu)成總模塊。以設(shè)計(jì)程序計(jì)數(shù)器模塊c-pc及控制模塊c_con為例簡(jiǎn)單做一介紹。 當(dāng)三態(tài)輸出信號(hào)es選通時(shí)，即es=“1”，pc可輸出，否則輸出為高阻態(tài)。數(shù)據(jù)或地址與總線相關(guān)的子模塊都需采用三態(tài)門。由于采用了三態(tài)門，最好用quartusⅱ軟件來(lái)進(jìn)行編譯，max+plusⅱ有時(shí)不
內(nèi)容送到ir，ir高4位送至con，控制字為“1000 0000 0000 1000”，即er與li為1；第3節(jié)拍使pc加1，控制字中cp為1，其余為0；第4節(jié)拍將ir的低4位送至mar，ei與lm為1；第5節(jié)拍將rom中的內(nèi)容送入累加器a中，er與la為1；第6節(jié)拍為加法運(yùn)算，eu與la為1，同時(shí)s0-s3選擇為加法運(yùn)算。 2 fpga實(shí)現(xiàn) 2.1 總線方式 總線方式是指嚴(yán)格按圖1用fpga實(shí)現(xiàn)相應(yīng)結(jié)構(gòu)的微型機(jī)。本實(shí)驗(yàn)采用上海航虹公司的aedk實(shí)驗(yàn)箱，fpga芯片為altera公司的epf10k20tc144-4，軟件采用quartusii4.0、max+plusii10.0及synplifypr07.5，程序設(shè)計(jì)采用vhdl語(yǔ)言。 共有11個(gè)子模塊，最后用元件例化語(yǔ)句構(gòu)成總模塊。以設(shè)計(jì)程序計(jì)數(shù)器模塊c-pc及控制模塊c_con為例簡(jiǎn)單做一介紹。 當(dāng)三態(tài)輸出信號(hào)es選通時(shí)，即es=“1”，pc可輸出，否則輸出為高阻態(tài)。數(shù)據(jù)或地址與總線相關(guān)的子模塊都需采用三態(tài)門。由于采用了三態(tài)門，最好用quartusⅱ軟件來(lái)進(jìn)行編譯，max+plusⅱ有時(shí)不一定可以通過(guò)。 用synp
速度要比2fsk輸出速度高得多，因此，總線要對(duì)fpga數(shù)據(jù)緩存器是否為空進(jìn)行查詢，當(dāng)fpga沒(méi)有完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)，總線要等下個(gè)周期，直到狀態(tài)返回信號(hào)顯示fpga內(nèi)部為空時(shí)，總線才可以發(fā)送下組數(shù)據(jù)到fpga。74ls273負(fù)責(zé)將每路的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行鎖存，4路數(shù)據(jù)共使用4個(gè)。out1d0～d7為第一路8位數(shù)據(jù)輸出，lock0為其控制信號(hào)，表示數(shù)據(jù)的更新。 3 fpga及其外圍電路 fpga具有集成度高、設(shè)計(jì)靈活、易于修改、節(jié)省空間、通用性高等優(yōu)點(diǎn)。本調(diào)制器中fpga采用的是altera公司的epf10k20tc144-4器件，該器件具有20 000個(gè)典型門，1 153個(gè)邏輯單元，144引腳，包括2個(gè)全局輸入時(shí)鐘，4個(gè)全局輸入，86個(gè)通用可編程i／o引腳。該芯片采用tqfp封裝，芯片面積較小，功耗低，其輸入、輸出與ttl，與pc104總線電平完全兼容。fpga電路主要實(shí)現(xiàn)的功能為：接收數(shù)據(jù)提取電路發(fā)送的分路數(shù)據(jù)；以總線上的sysclk時(shí)鐘為基準(zhǔn)，通過(guò)分頻產(chǎn)生受控設(shè)備能識(shí)別的頻率；為每路輸出進(jìn)行2fsk的數(shù)字調(diào)制，保證信號(hào)的連續(xù)性；完成本身的fpga電路配置。 fpga配置電路如圖3所示。 fp
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