基于FPGA 的电机测速系统设计
2013-10-21王靖
电子设计工程 2013年12期
王靖
(东南大学 电子科学与工程学院,江苏 南京 210096)
随着电子设备及电子产品逐渐向低功耗、小体积、多功能和快速更新的方向发展,使得电子设计自动化(EDA)技术快速发展。由于成本和功耗的进一步降低,在许多的领域运用到了可编程门阵列即FPGA,它在通信、仪器、网络、数据处理、工业控制、军事和航空航天等众多领域有着广泛的应用[1]。
现场可编程门阵列即FPGA(Field Programmable Gate Array),是从EPLD、PAL、GAL 等这些可编程器件的基础上进一步发展起来的。作为专业集成电路领域中的半定制电路而出现的FPGA,不但解决了定制电路的不足,而且克服了原有可编程器件因门电路数有限的而产生的缺点。FPGA 的使用十分的灵活,同一片FPGA 只要使用不同的程序就能够达到不同的电路功能。现在FPGA 在通信、仪器、网络、数据处理、工业控制、军事和航空航天等众多领域有着广泛的应用。随着成本和功耗的进一步降低,将在更多的领域运用FPGA。
基于FPGA 的电机测速系统设计,以Quartus II为设计平台,采用硬件描述语言VHDL 和模块化设计的方式,并通过数码管驱动电路动态显示测量的结果。本设计具有外围电路少,集成度高,可靠性强等特点,可以用来测量电机的转速值。
1 外围电路设计
传感器将电机转速的模拟信号转换成数字脉冲信号送入FPGA 模块。同时由基准时钟电路产生准确的时钟信号和复位电路产生的复位信号送入FPGA 模块。再由FPGA 模块产生分频电路、十进制计数器电路、数据处理电路和显示译码电路。由分频电路将送入的基准时钟信号进行分频,得到一个闸门信号,作为十进制计数器的使能信号。……
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