基于FPGA的简易数控电压源的设计.doc

  1. 1、本文档共17页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
基于FPGA的简易数控电压源的设计

目 录 序言 一、基于FPGA的数控电源的课题要求 二、课程要求 1.技术要求 2.功能要求 3.工作原理 4.本人的工作 三、设计方案 1.原理图 2.框架图 四、硬件电路的设计 1.按键作用 2.FPGA的作用 3.DAC0832的作用 4、共阴极的数码管 五、电路图的安装与调试 六、收获与体会 参考文献 附录(元器件清单) 课题要求 本课题所介绍的数控稳压电源与传统电压相比,具有操作方便,电压稳定度高,其输出电压大小采用了数字显示的特点。主要用到了一块核心芯片FPGA其型号为EP2C5T144C8。本课题具体要求如下: (一)技术要求: 1.熟练掌握Quartus 6.0 软件的使用方法,同时能够对仿真波形进行一定的分析; 2.熟练掌握运用VHDL语言进行层次化设计; (二)功能要求 1.输出电压:范围0~+9.9V,步进0.1V; 2.输出电压值由数码管进行动态显示; 3.由“+”、“-”两键分别控制输出电压的增减。 (三)工作原理 此数控直流稳压电源共有六个部分,输出电压的调节时通过+、-两键操作 ,步进电压精确到0.1V,控制可逆计数器分别作加、减计数,可逆计数器的二进制数字输出分两路运行:一路用于驱动数字显示电路,精确显示当前输出电压值;另一路进入数模转换电路(D/A转换电路),数模转换电路将数字量按比例,转换成模拟电压 本设计FPGA采用的是DP2C5T144C8需要5V的工作电压 通过按钮向FPGA输入信号,FPGA得到增计数器或者减计数器的脉冲信号,开始计数; 计数器的信号则会分两部分输出来;一部分传到外部的显示器上,这里先用的是共阴极数码管,另一部分送给D/A转换,D/A再将数字量按比例转换成模拟电压,再经过调整,从而得到稳定的输出电压。 三、数控电源硬件的整体设计 按键作用 本系统需要中的脉冲信号时低电平有效,所以按上图的解法来接其中200ohm为保护电阻。当开关闭合时则有一个低电平信号输入FPGA。 2.FPGA的作用 FPGA(Field-Programmable Gate Array),即现场可编程门阵列,它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。FPGA是英文Field Programmable Gate Array的缩写,即现场可编程门阵列,它是在PAL、GAL、EPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。 FPGA采用了逻辑单元阵列LCA(Logic Cell Array)这样一个新概念,内部包括可配置逻辑模块CLB(Configurable Logic Block)、输出输入模块IOB(Input Output Block)和内部连线(Interconnect)三个部分。FPGA的基本特点主要有: (1)采用FPGA设计ASIC电路,用户不需要投片生产,就能得到合用的芯片。 (2)FPGA可做其它全定制或半定制ASIC电路的中试样片。 (3)FPGA内部有丰富的触发器和I/O引脚。 (4)FPGA是ASIC电路中设计周期最短、开发费用最低、风险最小的器件之一。 (5) FPGA采用高速CHMOS工艺,功耗低,可以与CMOS、TTL电平兼容。 可以说,FPGA芯片是小批量系统提高系统集成度、可靠性的最佳选择之一。 目前FPGA的品种很多,有XILINX的XC系列、TI公司的TPC系列、ALTERA公司的FIEX系列等。 FPGA是由存放在片内RAM中的程序来设置其工作状态的,因此,工作时需要对片内的RAM进行编程。用户可以根据不同的配置模式,采用不同的编程方式。 加电时,FPGA芯片将EPROM中数据读入片内编程RAM中,配置完成后,FPGA进入工作状态。掉电后,FPGA恢复成白片,内部逻辑关系消失,因此,FPGA能够反复使用。FPGA的编程无须专用的FPGA编程器,只须用通用的EPROM、PROM编程器即可。当需要修改FPGA功能时,只需换一片EPROM即可。这样,同一片FPGA,不同的编程数据,可以产生不同的电路功能。因此,FPGA的使用非常灵活。 FPGA有多种配置模式:并行主模式为一片FPGA加一片EPROM的方式;主从模式可以支持一片PROM编程多片FPGA;串行模式可以采用串行PROM编程FPGA;外设模式可以将FPGA作为微处理器的外设,由微处理器对其编程。 3.DAC0832的作用 (1)、DAC0832的

文档评论(0)

2017meng + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档