基于CPLD三角波参数测试系统

基于CPLD的三角波参数测试系统摘要：本文研究一种简单实用的三角波测试系统，给出了总体构成和硬件电路设计，采用高速A/D完成数据采集，利用CPLD控制SRAM实现双口RAM功能对采集数据进行快存慢取，并用A VR单片机通过RS232串口将数据传给PC机，利用虚拟仪器LabVIEW软件平台实现波形和测量数据显示。

结果表明，该系统测量误差小于5%。

关键词:CPLD 三角波发生器信号测量LabVIEW1 引言三角波是一种频谱含量丰富的信号波形，它与其极限形式锯齿波是合成信号源和任意波形发生器的标准信号波形之一，在波形测量与分析中有广泛应用，尤其在测量系统的漂移特性、示波器触发沿斜率评价等特殊场合[1]。

因此，在工业自动化领域和工程实际中常需要对三角波信号各参数进行实时、准确的测量。

2 系统总体构成及硬件电路设计系统总体构成如图1所示，由三角波发生模块、三角波测量模块和波形显示模块构成。

其中三角波发生器采用ICL8038芯片和信号?处理电路构成；三角波测量模块利用CPLD、A VR单片机、高速A/D和SRAM实现。

2.1 三角波发生器设计ICL8038是单片高频精密函数波形发生器，配合适当信号处理电路，能够产生工作频率为0.001Hz～300KHz、占空比范围为2%～98%、输出线性度为0.1%的三角波信号。

如图1所示，ICL8038第3脚输出三角波信号，调节电阻RA、RB和电容C值可以改变三角波的占空比和频率。

同时，在第3脚后端接两级OP37放大器，第一级作为跟随器，第二级作为电压放大器，调节电阻RC值就可以改变三角波的幅值。

2.2 三角波测量电路设计三角波测量电路由A/D转换电路、SRAM存储器、CPLD接口电路和A VR单片机构成。

（1）A/D转换电路设计本设计采用TLC5540芯片对三角波数据进行采集。

该芯片是TI 公司推出的8位高速A/D，具有75MHz模拟输入带宽并内置采样保持电路，最高转换速率为每秒40兆字，适合于欠采样条件下的数据采集。

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无刷直流电机PI控制系统的设计及分析杨林;刘曰涛;沈宝民;仲伟正【摘要】Traditional software controllers have such problems as slow running speed, low precision, poor immunity from interference, and high cost. A PI control system of BLDCM is presented based on complex programmable logic device to solve these problems. This system is composed of all hardware and adopts trapezoidal commutation control strategy. It has advantages of high response speed and strong immunity from interference. At the same time, the effect of different PWM modulation modes on armature current and electromagnetic torque of brushless current motor is analyzed, and the H-PWN—L-PWM modulation mode is selected to achieve the desired control effect. Finally, an experimental platform is built. The driver reaches stable state after 25.6 ms at the set speed of 2500 r/min. The results show that the system has good dynamic response performance.%针对传统软件控制方式运行速度慢、精度低、抗干扰能力差、成本高等问题,设计一种以复杂可编程逻辑器件(CPLD,complex programmable logic device)为核心的无刷直流电机PI控制系统.系统采用全硬件电路设计和梯形换向控制的策略,具有高响应速度和抗干扰能力.同时,分析不同脉冲宽度调制(PWM,pulse width modulation)方式对无刷直流电机续流回路和电磁转矩的影响,选取H-PWN—L-PWM的调制方式以达到理想的控制效果.最后搭建实验平台,控制系统在设定转速为2 500 r/min的情况下,经过25.6 ms到达稳定状态,结果表明该系统具有良好的动态响应性能.【期刊名称】《西安工程大学学报》【年(卷),期】2019(033)001【总页数】7页(P81-87)【关键词】无刷直流电机;可编程逻辑器件;PI控制系统;梯形换向控制;脉冲宽度调制【作者】杨林;刘曰涛;沈宝民;仲伟正【作者单位】山东理工大学机械工程学院, 山东淄博 255049;山东理工大学机械工程学院, 山东淄博 255049;山东理工大学机械工程学院, 山东淄博 255049;山东理工大学机械工程学院, 山东淄博 255049【正文语种】中文【中图分类】TM330 引言无刷直流电机具有质量轻、体积小、扭矩大、寿命长等优点,在工业控制、医疗器械、家用电器等领域有广阔的应用前景[1]。

基于cpld实验报告基于CPLD的实验报告引言：CPLD（Complex Programmable Logic Device）是一种集成电路器件，具有可编程的逻辑功能。

它在数字电路设计和开发中扮演着重要的角色。

本实验报告将介绍基于CPLD的实验设计和实施过程，以及实验结果和分析。

一、实验目的本次实验的目的是通过使用CPLD器件，设计一个基本的数字电路，并验证其功能和性能。

通过这个实验，我们可以深入了解CPLD的工作原理和应用，提高我们的电路设计和实施能力。

二、实验设计和实施1. 实验所需材料和设备本次实验所需的材料和设备包括CPLD开发板、电源适配器、电路元件（如电阻、电容等）和连接线。

2. 实验步骤（1）准备工作：将CPLD开发板连接到电源适配器，并确保电源正常工作。

同时，准备好所需的电路元件和连接线。

（2）电路设计：根据实验要求和设计要求，设计一个适当的数字电路。

可以选择逻辑门电路、计数器电路或其他常见的数字电路。

（3）电路实施：根据电路设计，将电路元件连接到CPLD开发板上。

确保连接正确，并遵循电路设计的布局。

（4）编程CPLD：使用相应的软件工具，将设计好的电路逻辑编程到CPLD器件中。

确保编程过程正确，并检查编程结果。

（5）测试和验证：将电源适配器连接到CPLD开发板上，开启电源。

通过输入相应的信号，观察和验证电路的功能和性能。

可以使用示波器等测试设备进行测量和分析。

三、实验结果和分析经过实验，我们成功设计并实施了一个基本的数字电路。

通过测试和验证，我们发现电路能够按照设计要求正常工作，并且具有良好的性能。

在实验过程中，我们注意到CPLD器件具有以下优点：1. 可编程性：CPLD器件可以根据需要进行编程，实现不同的逻辑功能和电路设计。

2. 灵活性：CPLD器件可以根据实际需求进行配置和布局，适应不同的应用场景。

3. 高集成度：CPLD器件集成了大量的逻辑门和触发器，可以实现复杂的数字电路设计。