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基于FPGA和MCU的相位测量仪的设计(最终版) 基于FPGA和MCU的相位测量仪的设计(最终版)

格式:word 上传:2022-06-25 14:56:29

《基于FPGA和MCU的相位测量仪的设计(最终版)》修改意见稿

1、“.....第卷第期,附录系统总体电路硬件原理图,适配板位到,附录单片机源程序符号定义周期的数据存放单元相位差所对应的时间差数据存放单元除法及乘法占用单元存放被除数或被乘数存放除数或乘数存放被除数或被乘数的末地址,即最低位字节存放单元地址存放除数或乘数的末地址控制的信号控制的信号切换显示按键未使用按键未使用控制显示频率或相位差的标志位主程序起始地址从中读取数据装入频率计算数据和分别到以及进位标志清零调用除法子程序计算频率,二进制的频率值在中,最高位在中,二进制数据转换为码将压缩码转换为单字节码,频率值存放到中,最低位在......”

2、“.....为符号位,装入相位计算数据调用乘法子程序,将上述乘积送入除法缓冲区,装入被测周期的数据调用除法子程序计算相位差,将压缩格式的相位差值存放在中,为最低位二进制码转换为压缩格式的码由压缩码转换为单字节码,相位差值存放在中,相位差值显示缓冲区,为符号位,调用显示子程序查询按键软件延时消抖等待释放取反标志位继续主程序循环,主程序到此为止从读数据到子程序先读周期,屏蔽掉不需要的高位读时间差数据......”

3、“.....分别把被乘数时间差和乘数送到中和中,子程序返回指令值出错处理空操作空操作重新复位启动把压缩码转换成单字节码的子程序,子程序返回指令值出错处理空操作空操作重新复位启动显示子程序模块,是频率显缓区的数据最高位消隐无效数字是相位差值显缓区的最高位消隐无效数字指向频率显示缓冲区的首地址指向相位差显缓区的最低位地址显示相位差时的小数点开始发送数据等待发送完帧位数据子程序返回指令值出错处理空操作空操作重新复位启动自制的显示模块段码表软件延时程序......”

4、“.....被除数的字节数为,即,除数的字节数为,,清零标志位,寄存器的字节地址为子程序返回指令值出错处理空操作空操作重新复位启动二进制数转换为压缩码,用作计数器子程序返回指令值出错处理空操作空操作重新复位启动图由施密特触发器构成的整形电路由上图分析计算有则其阀值电压,。当输入的正弦信号电压大于时,输出电压等于当输入的正弦信号电压小于时,输出电压等于。基于的数据采集模块设计设计中,我们选择的是公司的,芯片型号为......”

5、“.....该芯片特点如下高密度典型门为个,可用门为个,逻辑单元为个,嵌入式阵列块为个,个内部,可用为个。低功耗和多电压接口该器件的核心电压为供电,功耗小,支持高电压接口,引脚可以与电压器件兼容,并且可以进行摆率控制和漏极开路输出。增强型嵌入式结构每个有以位任意组合的,可做单口,也可以设计成双口。时钟锁定和时钟自举该器件为设计人员提供了可供选择的时钟锁定和时钟自举电路。这两种电路都含有锁相环,时钟锁定电路为个同步的,可以减小器件内的时钟延迟和偏移。时钟自举电路提供了个时钟乘法器,可以很容易的实现时域逻辑乘法,并减少资源的使用......”

6、“.....电路的设计我们采用实验室已有的适配板来实现,该适配板包含芯片下载电路配置存储器内部所需电源模块等。当配置存储器中下载配置文件后,该适配板只需要接入电源就可以正常工作与用户应用系统中。为了进步提高测量精度,同时便于计算,我们采用的矩形波信号作为数据采样的信号。在时钟信号作用下对待测信号周期进行计数,并对两个同频率的正弦波信号的相位差所对应的时间差进行计数,分别得到位数字量,其物理单位是。的时钟信号采用四引脚石英晶体多谢振荡器信号源,由内部的分频模块对信号进行四分频,得到的数据采样时标信号,采样周期为......”

7、“.....图与单片机的连接图从中获得的数据要通过位数据接口送到单片机中,其引脚端口对应的关系如表所示。表引脚端口对应关系口引脚名称引脚号引脚定义口引脚名称引脚号引脚定义口引脚名称引脚号空端口引脚定义无适配板石英晶体多谐振荡器基于的数据处理模块设计这部分电路由单片机晶振电路按键电路等组成。该电路充分地利用了单片机的较强的运算能力和控制能力使用单片机的口口以及接受发送过来的对应的被测输入信号的周期和相位差的位二进制数据,并且在单片机内部完成对这位二进制数据的处理和相关运算。口的接入两个轻触按键,结合软件编程来实现频率与相位差显示切换功能......”

8、“.....使按照单片机的要求通过根连接线分别发送被测输入信号的周期和相位差所对应的时间差的数据。和的握手信号和分别接在和引脚,即和。除此之外,在设计中还要用到单片机的串口,将待显示的信息送给显示模块显示。该模块使用的单片机型号为,它是美国公司生产的位单片机。该器件采用高密度非易失存储器制造技术,与工业标准的指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能位和闪烁存储器组合在个芯片中,的是种高效率的微处理器,为很多嵌入式控制系统提供了种灵活方便且物美价廉的方案......”

9、“.....完全可以满足本设计的需要。它要构成最小系统时只要将单片机接上外部的晶体时钟电路和复位电路即可。为了提高的口带负载的能力,本设计中加入了个上拉排电阻。该设计采用的是上电自动复位和按键手动复位电路,如图所示。按下按键,电源对充电,使端快速达到高电平,松开按键,向芯片的内阻放电,恢复为低电平,从而使单片机可靠复位。即可上电复位,又可按键复位,般选,选,选......”

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