CPLD在脉冲分配电路设计中的应用

介绍了一种四相反应式步进电动机脉冲分配电路(脉冲分配器)的设计方法,该设计能够根据输入正确实现换向、启动和停止,而且该设计可以实现四相八拍两种工作方式可选功能,过流、过压保护使该设计更趋实用.该脉冲分配器电路采用基于Mealy状态机机理的VHDL描述,语言代码通过了Quartus II的编译和仿真,并给出了仿真波形.最后,对步进电动机的驱动电路也进行了介绍.     

用EPROM构成的多种步进电机驱动电源

步进电机驱动电源的核心是环形脉冲分配器.用EPROM构成环形脉冲分配器,配以外围电路便可构成一台多种步进电机驱动电源.它的主要特点是适用于各种相数的步进电机,可在整步或半步方式下工作.可与微机直接连接,接口简单,采用TTL电平.     

基于EDA技术的频率计系统研究与设计

本文主要研究介绍了一种基于EDA技术的频率计系统,系统通过采用硬件语言VHDL自顶向下的设计方法来设计实现频率显示功能,其中频率的显示控制电路和频率的测量电路是设计的核心内容,系统的辅助电路多通过硬件电路来实现完成。基于EDA技术的频率计系统主要是由基准频率信号电路、显示控制和频率测量电路、显示输出电路、电源电路构成,采用EP2C8Q208C8型号的FPGA芯片作为系统的核心电路。     

基于全数字锁相环的步进电机控制系统

研究步进电机优化控制问题,步进电机控制系统存在着控制功能单一和控制精度不高的缺陷。针对上述问题,提出了一种用全数字锁相环的控制系统设计方案。锁相环能够在较大的频率范围内快速跟踪和锁定输入信号的频率和相位,应用脉冲分配控制器,可提高整个系统的同步性能,增强步进脉冲信号频率的稳定性。采用超高速集成电路硬件描述语言(VHDL)进行电路系统设计,利用计算机仿真技术对该系统进行了仿真验证,并给出了布局布线后时序仿真的结果。仿真结果表明,该系统具有控制灵活、响应速度快、稳定性能好等特点,改进的设计方案可实现对步进电机转速、转向和定位的一体化控制,能够显著提高系统的控制精度,并可应用于其它不同工作方式的步进电机控制系统设计。     

嵌入式步进电机控制系统的设计与实现

介绍了步进电机的工作原理,提出了步进电机嵌入式设计方法,采用先进的ARM控制器,实现了软件与硬件相结合的控制方法,用软件代替脉冲分配器,达到了对步进电机的最佳控制。     

基于多微处理器的X-Y工作平台闭环控制系统

在对X-Y两轴运动的工作平台进行闭环控制时,一般采用单片机为主控制单元.如果系统只有一个CPU,功能完全由程序完成,当需要同时处理多个输入、输出量时,不易保证控制的实时性.系统设计采用多个单片机分别作为一个主CPU、两个从CPU.主CPU主要处理键盘、显示和通信;从CPU则用于驱动步进电机、光栅位移传感器输入信号检测等.原理和实际系统的运行均表明:这种设计即保证了控制系统的实时性,又可取代部分硬件电路,如驱动步进电机用的"硬件脉冲分配器".     

基于嵌入式单片机的步进电机控制系统设计

该设计是以单片机STC89C52为核心器件的步进电机控制系统。整个系统主要由电机驱动电路,声光报警电路,4位LED显示电路,电源电路及核心单片机部分构成。利用单片机产生步进电机驱动脉冲,经过ULN2003进行电流放大后驱动步进电机。控制电路和驱动电路之间采用TLP521—4光电耦合器进行隔离,以避免瞬时高电压、高电流对单片机控制系统造成损害。可实现对2—4相步进电机的控制,步进角度为1.8°,转速范围为2—170 r/min。该设计采用C语言编程,通过4X4矩阵键盘能实现对步进电机启动、停止功能的选择以及加速、减速、反转功能的选择,使用方便、操作简单。通过原理图设计、软件仿真、制作硬质板电路,硬件调试,证明了本设计的可行性。     

基于并行口的微步进电机控制系统

本文介绍基于计算机并行端口的微型步进电机控制系统。针对双极型两相步进电机,设计了由集成音频功率放大器TDA1521组成的步进电机平衡桥式功率驱动电路;由计算机并行端口的数据端口组成步进电机的脉冲分配器,由软件实现步进电机的脉冲分配、电机的速度控制和断电相位记忆功能,通过对数据端口的扩展实现对6个步进电机的控制。     

基于FPGA的单片机外围接口电路设计

利用现场可编程门阵列FPGA实现单片机的外设接口电路可以简化单片机系统的硬件电路,提高系统的集成度、可靠性和系统设计的灵活性.本文介绍了基于FPGA的单片机外设接口电路的基本设计方法,分别给出了各个功能模块的设计思路和实现方法.所有功能的实现全部采用VHDL进行描述.     

CPLD在LED点阵显示器中实现字符滚动的应用

本文详细讨论并实现了CPLD在LED点阵列滚动字符显示中的应用.文中分析了滚动字符的显示原理和CPLD的特点,设计出了实现字符滚动显示的硬件电路,并结合电路和字符显示原理用VHDL语言完成了实现字符滚动显示的程序设计.然后对系统进行了软件仿真,仿真结果实现了电路功能,系统运行正常.通过适当的修改,可以实现不同速度、各种字符的显示.     

基于FPGA的高精度频率计

为了满足硬件工程师对高精度和高带宽测频仪器的需求,设计一种基于FPGA的高精度频率计。频率计包括外围的电压跟随电路和串口通信电路以及FPGA上的分频器模块、频率计量模块和串口通信模块,并使用Altera公司的Cyclone Ⅳ芯片作为控制核心。首先待测信号经过电压跟随器的稳压和隔离,然后将稳压信号接入分频器模块,分频器模块会把频率信号以1 kHz为界限分为低频和高频信号,并对低频信号和高频信号分别采用周期测频法和脉冲计数法测频。测量的频率数据可实时通过串口上传至上位机。经过测试,频率计能够实现1 Hz的精度、200 MHz的测频带宽以及多通道检测。     

应用于倍频电路的吞脉冲分频器设计

分析了应用于倍频电路的吞脉冲分频器的工作原理,建立了基于Simulink和FPGA的分频器模型.实验结果表明,该分频器可以实现双模分频功能,并能大幅度降低数字电路的功耗,为开发实用倍频电路提供了可行途径.     

不恢复余数阵列除法器的形式化描述和验证方法

本文使用重写技术对不恢复余数阵列除法器进行了形式化描述并结合归纳法对该除法器的正确性进行了验证,整个工作是建立在串行加法器的描述和验证基础上的。不恢复余数阵列除法器的运算和控制有一定的复杂度,适合用大规模集成电路实现。本文成功地用重写归纳法对它进行了描述和验证,说明重写归纳法在硬件电路正确性验证方面有广阔的应用前景。     

脉搏信号调理电路设计

脉搏作为人体重要的生理及病理指标之一,具有重要的医学研究价值。针对其信号微弱、频率低且易受干扰的特点,提出了信号调理电路设计的要求;针对性地选择元器件并设计硬件电路,其中包括:一级放大电路、调零电路、50Hz限波电路、带通滤波电路及二级放大电路;最后对所设计的硬件电路进行实际测试。测试结果表明,该调理电路具有输出波形稳定、噪声小和共模抑制比高的特点,提高了脉搏信号采集的精度。     

基于ARM9的脉冲触发与数据采集控制模块设计

为适应超宽带微波近场成像系统对脉冲触发及数据采集的要求,提出了一种基于ARM9微处理器的控制模块.它通过接口电路控制脉冲源,产生用于目标成像的超宽带窄脉冲;通过串口与存储示波器进行通信,对数据采集进行控制.给出了此控制模块结构和主要硬件电路设计,介绍了控制软件的设计流程,并给出了模块中发送与接收控制功能的具体实现方法.该控制模块的应用举例结果表明,该设计方案能有效地实现成像系统中的数据发送与接收控制,满足了系统设计要求.     

基于FPAA的模糊自整定PID控制器设计

为提高过程控制的响应速度,提出了一种基于现场可编程模拟阵列(FPAA)模糊自整定PID控制器的硬件实现方法。在8块AN221E04芯片中实现模拟乘法器、求小求和以及除法等单元电路,由各单元电路组合成完整的控制器。作为硬件电路,该控制器与软件编程实现的模糊PID控制器相比具有很强的实时性;作为纯模拟电路,该控制器内部传输信号均为连续值的模拟量,不需要A/D、D/A转换电路,与采用数字电路实现的控制器相比具有电路简单、运算速度快的特点。仿真实验结果表明：基于FPAA的模糊自整定PID控制器超调量小、稳态误差小,控制器响应时间降到了微秒级。     

32点电接点料位仪的设计

介绍了一种实用的基于单片机的多点料位测量系统，论述了该系统的基本工作原理、单片机的硬件配置、软件设计及一些需要特别考虑的问题如多点测量、分压电阻的自动选择、电接点防腐蚀及测量纠错等技术难题。经实际运行测试，该系统具有操作方便、适应性好、可靠性高的特点。     

基于PIC单片机PWM模式的音乐播放系统设计

针对51单片机I/O定时翻转电平驱动蜂鸣器方法存在的缺点,以PIC单片机为核心控制元件,利用内部PWM硬件资源,实现了简易音乐播放系统设计。通过改变PWM端口输出脉冲信号频率及脉宽,驱动蜂呜器发出不同音调,并结合单片机内部定时器中断控制音调高低及节拍长度,此外可通过4×4矩阵键盘实现简单音乐弹奏。实验结果表明,该系统硬件电路简单,软件占用CPU时间少,易控制音乐音调及节拍,音色纯正,具有一定的实用与参考价值。     

基于专用集成电路的变频器设计

变频调速具有突出的优点而在交流电机调速中被广泛采用,利用大规模专用集成电路(ASIC)SA866设计变频器,它的最大特点是可以不用微处理器而独立工作,只需对一片外接的EEPROM进行初始化编程,可以方便地设定变频器的基本参数,包括载波频率、调制波频率范围、死区时间、最小删除脉宽、输出波形、V/F特性曲线等;实验结果表明,采用SA866设计变频器,使得研制周期缩短,硬件电路简化,可靠性提高,成本降低,不失为一种交流电机变频调速的简便方法.