電子設(shè)計綜合實驗要求及交流信號測量ppt課件
單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,,,*,,,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,,,*,電子設(shè)計綜合實驗,,電子設(shè)計綜合實驗,課程整體安排,30,學(xué)時:,設(shè)計制作基礎(chǔ)訓(xùn)練、輸入通道設(shè)計訓(xùn)練、輸出通道設(shè)計訓(xùn)練、控制單元及接口電路設(shè)計訓(xùn)練、系統(tǒng)設(shè)計訓(xùn)練,要求,良好的自學(xué)精神,當(dāng)堂實驗完成不了的,自行找時間在下次實驗開始前完成。,個別元器件自行解決,留好發(fā)票和元器件清單。,提交:,設(shè)計報告(,后附:實物清晰的照片,設(shè)計成員和實物的合影,),設(shè)計項目的,ppt,報告,視頻文件,考核方法:,設(shè)計實物及設(shè)計報告成績(,60,分),實驗過程及作業(yè)(,40,分),,課程整體安排30學(xué)時:設(shè)計制作基礎(chǔ)訓(xùn)練、輸入通道設(shè)計訓(xùn)練、輸,電子設(shè)計競賽的要求及知識需求,基本知識,涵蓋電路分析、模擬與數(shù)字電路、高頻,/,非線性電子電路主要知識點;,單元電路分析、驗證、設(shè)計方法;,電路主要性能指標(biāo)測量方法;,重要基本概念:,時域與頻域、 頻率與相位、功率與效率,瞬態(tài)與穩(wěn)態(tài),有源與無源,調(diào)制與解調(diào)、 傳輸與接收、同步與異步、集中與分布, 線性與非線性, 捕捉與跟蹤,反饋、動態(tài)范圍、精度、分辨力、阻抗、匹配、穩(wěn)定度、調(diào)整能力等等。,,電子設(shè)計競賽的要求及知識需求基本知識,基本技能,元器件識別、尋找、運用,常用儀器工作原理、使用方法;,資料查閱:書、刊、網(wǎng);,電路設(shè)計與仿真;,印刷電路板設(shè)計;,工裝:焊接、裝配,電子測量方法:參數(shù)測量,準(zhǔn)確度與誤差分析,調(diào)試方法:故障分析和排除,文檔整理:章節(jié)、文字、圖表的規(guī)范化。,,基本技能,基本設(shè)計能力,掌握先進儀器使用方法(如數(shù)字存儲示波器、邏輯分析 儀等 );,掌握單片機,/,嵌入式、,CPLD/FPGA,、*,DSP,基本知識;,掌握更先進的工具軟件、開發(fā)系統(tǒng),結(jié)合硬件實現(xiàn)較小電子系統(tǒng)的能力;,掌握一些系統(tǒng)分析軟件,能完成單元、系統(tǒng)設(shè)計;,,基本設(shè)計能力,綜合設(shè)計能力,實現(xiàn)小系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)能力;,掌握常用傳感器、執(zhí)行機構(gòu)的基本知識,和用簡單的或與本專業(yè)有關(guān)的光、機、電一體化組成系統(tǒng)的能力;,能在網(wǎng)上查閱相關(guān)元器件資料,具有一定的選擇能力,并能根據(jù)要求正確使用;,具有繪制印刷板能力,并有初步的電磁兼容知識;,具有接受和掌握“嵌入式系統(tǒng)”的開發(fā)能力;,具有接受和掌握“,SOC”,的開發(fā)能力;,,綜合設(shè)計能力,電子系統(tǒng)設(shè)計過程,確定設(shè)計目標(biāo),需求分析:從非技術(shù)和技術(shù)兩方面分析;,性能設(shè)計:功能,技術(shù)性能與指標(biāo);,支撐技術(shù):關(guān)鍵技術(shù),相關(guān)技術(shù);,實現(xiàn)方法:技術(shù)方法,技術(shù)路線;,完成形式:原理,/,性能樣機,實用樣機。,系統(tǒng)分析:系統(tǒng)可以按功能分解成若干個功能相對獨立、單一的單元模塊,;,設(shè)計過程,模塊設(shè)計與實現(xiàn),系統(tǒng)調(diào)試,系統(tǒng)測試,文檔整理,,電子系統(tǒng)設(shè)計過程,系統(tǒng)分析,系統(tǒng)分析,系統(tǒng)分析:單片機,+FPGA,小系統(tǒng),MCU,,FPGA,KeyBoard,,RS232/CAN,LCD/LED,Memory,,ADC,,,,,,,,,,DAC,I/O,Interface,Ext STD,Interface,,,,,,系統(tǒng)分析:單片機+FPGA小系統(tǒng)MCUFPGAKeyBoar,電子系統(tǒng)設(shè)計過程,確定設(shè)計目標(biāo),系統(tǒng)分析:系統(tǒng)可以按功能分解成若干個功能相對獨立、單一的單元模塊,;,設(shè)計過程,模塊設(shè)計與實現(xiàn),系統(tǒng)調(diào)試,系統(tǒng)測試,文檔整理,,軟件調(diào)試,硬件調(diào)試,系統(tǒng)聯(lián)調(diào),功能調(diào)試與指標(biāo)調(diào)試,調(diào)試內(nèi)容、方法與手段,調(diào)試步驟,測試內(nèi)容與測試方案,測試儀器與測試工具,功能測試與指標(biāo)測試,測試數(shù)據(jù)記錄與結(jié)果分析,確定電路形式,/,確定軟件框圖與基本算法;,理論分析與計算,元、器件選擇,電路設(shè)計與仿真,電路裝配,電路調(diào)試,電路測試,方案論證與方案比較,理論分析與參數(shù)計算,單元電路設(shè)計與實現(xiàn),軟件設(shè)計,系統(tǒng)測試與數(shù)據(jù)處理,結(jié)果分析,/,結(jié)論,電子系統(tǒng)設(shè)計過程軟件調(diào)試,硬件調(diào)試,系統(tǒng)聯(lián)調(diào)測試內(nèi)容與測試方,電子設(shè)計綜合實驗要求及交流信號測量ppt課件,課程講解安排,,,,,設(shè)計安排,5-9,周,3,項目一:交流電壓參數(shù)的測量。,完成放大電路,、,比較器的設(shè)計,。實現(xiàn),:用信號發(fā)生器產(chǎn)生弱信號,用示波器的兩個通道分別觀察輸入和輸出信號。,4,完成,AD,轉(zhuǎn)換,。,實現(xiàn):用,MCU,采集轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。,5,完成,幅度,的測量,。,實現(xiàn):,對,AD,轉(zhuǎn)換器輸出的信號進行測量,并能顯示,3,位測量值,(幅度),。,6,完成頻率的測量,。,實現(xiàn):,對比較器輸出的信號頻率進行測量,并能顯示,3,位測量值,(頻率),。,7,項目驗收:交流電壓參數(shù)的測量,8-11,周,項目二:,2013,年全國電子設(shè)計競賽題(本科),12,項目驗收,3,課程安排、設(shè)計制作基礎(chǔ)訓(xùn)練及項目講解,4,傳感器電路,5,單片機,6,嵌入式系統(tǒng)的軟件設(shè)計及開發(fā),8,2013,年全國電子設(shè)計競賽項目講解,課程講解安排5-9周3項目一:交流電壓參數(shù)的測量。4完成AD,基本要求:,1.,用給定運放制作一個放大器(,20,分),增益:,>20dB,;帶寬:,>100KHz,2.,用,MCU,或,FPGA,作為主控單元,和已設(shè)計的放大器制作一個頻率計(,30,分),測量范圍:,10Hz,~,100KHz,,顯示:,3,位,,發(fā)揮部分:,1.,提高放大器性能(,20,分):增益:,60dB,;帶寬:,500KHz,2.,增加測量參數(shù)(,20,分):電壓幅度,測量范圍:輸入信號越小越好,3.,顯示以下幅值(,10,分):,Asin20° Asin40° Asin60° Asin80°,項目一:交流電壓參數(shù)的測量,LED,或液晶均可,基本要求:項目一:交流電壓參數(shù)的測量LED或液晶均可,元件清單,運放:,TLV2464,、,LM324,比較器:,TLC372,AD,變換器:,ADC0820,(或,MCU,內(nèi)部自帶的,ADC,),設(shè)計框圖,放大器,AD,變換,比較器,MCU/FPGA,,,3,位顯示,被測信號,10….01,,實現(xiàn)幅度測量,實現(xiàn)頻率測量,基準(zhǔn)信號,思考,對于只知頻率范圍的周期信號,如何實現(xiàn)幅度的測量。,如何實現(xiàn)周期信號頻率的測量。,元件清單運放:TLV2464 、LM324 比較,設(shè)計電路分解:,1.,基本放大器設(shè)計:增益,>20dB,;帶寬,>100KHz,2.,提高放大器性能:增益,60dB,;帶寬,500KHz,3.,比較電路設(shè)計:輸出,TTL,電平,4.,測量頻率:測量范圍,10Hz,~,100KHz,,顯示,3,位,5.,測量幅值:實現(xiàn),AD,轉(zhuǎn)換控制電路設(shè)計,測量電壓幅度,6.,幅值顯示:實現(xiàn)存儲并顯示,Asin20° Asin40° Asin60° Asin80°,紅色部分功能必須完成,設(shè)計電路分解:紅色部分功能必須完成,運放:,TLV2464,單位增益帶寬:,6.4MHz,單電源供電:,2.7,~,6V,雙電源供電:,±1.35,~,±3V,1.,放大器設(shè)計:增益,>20dB,;帶寬,>100KHz,運放:TLV2464單位增益帶寬:6.4MHz1.放大器設(shè)計,運放,OP07,運放OP07,,運放的單位增益帶寬積(,GBP,:,Gain Bandwidth Product,),=,增益,×,(,-3dB,帶寬),一級放大倍數(shù),=10,,帶寬,=6.4MHz/10=640KHz,一級運放達(dá)到基本要求:增益,>20dB,;帶寬,>100KHz,運算電路:反相比例運算或同相比例運算,,,運放的單位增益帶寬積(GBP:Gain Bandwidth,反相比例運算電路,,電路結(jié)構(gòu):引入電壓并聯(lián)負(fù)反饋;,輸出電阻?。?輸入電阻小; 補償電阻,R,’,= R // R,f,運算關(guān)系:,反相比例運算電路電路結(jié)構(gòu):引入電壓并聯(lián)負(fù)反饋;運算關(guān)系:,同相比例運算電路,電路結(jié)構(gòu):引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋;,輸入電阻大;,輸出電阻??;,補償電阻,R’ = R // R,f,運算關(guān)系:,,同相比例運算電路電路結(jié)構(gòu):引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋;運算關(guān)系:,電子設(shè)計綜合實驗要求及交流信號測量ppt課件,,,,,2.,提高放大器性能:增益,60dB,;帶寬,500KHz,2.提高放大器性能:增益60dB;帶寬500KHz,兩個同頻率的放大器,f,H,=0.64×f,H1,三個同頻率的放大器,f,H,=0.52×f,H1,四個同頻率的放大器,f,H,=0.45×f,H1,(,1,)第一級放大倍數(shù),=10,,帶寬,=6.4MHz/10=640KHz,(,2,)第二、三級放大倍數(shù),=10,(總增益,= 1000,),帶寬,=0.52*640KHz=300KHz,一級放大達(dá)到基本要求:增益,>20dB,;帶寬,>100KHz,三級放大達(dá)到發(fā)揮要求,1,:增益,>60dB,(帶寬,>500KHz,),方案:四級放大,每級,5.7,倍,,5.7,4,=1055,一級帶寬,=6.4M/5.7=1.12M,,四級帶寬,1.12MHz×0.45=0.504MHz,2.,提高放大器性能:增益,60dB,;帶寬,500KHz,運放的單位增益帶寬積,=,增益,×,(,-3dB,帶寬),兩個同頻率的放大器fH=0.64×fH12.提高放大器性能:,過零比較器,3.,比較電路設(shè)計:輸出,TTL,電平,過零比較器3.比較電路設(shè)計:輸出TTL電平,比較器:,TLC372,供電電壓:,2,~,18V,比較器:TLC372供電電壓:2~18V,電子設(shè)計綜合實驗要求及交流信號測量ppt課件,設(shè)計框圖,放大器,AD,變換,比較器,MCU/FPGA,,,3,位顯示,被測信號,10….01,,實現(xiàn)幅度測量,實現(xiàn)頻率測量,基準(zhǔn)信號,思考,對于只知頻率范圍的周期信號,如何實現(xiàn)幅度的測量。,如何實現(xiàn)周期信號頻率的測量。,設(shè)計框圖放大器AD變換比較器MCU/FPGA3位顯示被測信號,放大器,AD,變換,比較器,MCU/FPGA,,,3,位顯示,被測信號,10….01,,實現(xiàn)幅度測量,實現(xiàn)頻率測量,基準(zhǔn)信號,4.FPGA,擴展:實現(xiàn),AD,轉(zhuǎn)換控制電路設(shè)計,測量電壓幅度,放大器AD變換比較器MCU/FPGA3位顯示被測信號10….,模數(shù)轉(zhuǎn)換電路,種類:,8~16,位的,A/D,轉(zhuǎn)換器芯片,ADC0809——8,位,MOS,型,A/D,轉(zhuǎn)換器,AD574——,快速,12,位,A/D,轉(zhuǎn)換器。,接口主要考慮:,數(shù)字量輸出線的連接:內(nèi)部是否帶有三態(tài)鎖存數(shù)據(jù)輸出緩沖器、數(shù)據(jù)線的位數(shù),讀取控制邏輯,ADC,啟動方式、轉(zhuǎn)換結(jié)束信號處理方法:由單片機提供。,脈沖啟動:如,ADC0809,、,ADC574,等。,電平啟動:,AD570,、,AD571,轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志信號:判斷有中斷和查詢兩種。,時鐘的連接:決定芯片轉(zhuǎn)換速度的基準(zhǔn)。,由芯片內(nèi)部提供,(,如,AD574),由外部提供,主要技術(shù)指標(biāo):,量化間隔、量化誤差、,轉(zhuǎn)換速率、量程,模數(shù)轉(zhuǎn)換電路,A/D,轉(zhuǎn)換器,ADC0809,,ADC0809,轉(zhuǎn)換工作時序,①,②,③,④,⑤,A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809ADC0809轉(zhuǎn)換工作時序 ①②③,ADC0832,:體積小,兼容性強,性價比高,●,8,位分辨率; ● 雙通道,A/D,轉(zhuǎn)換;● 輸入輸出電平與,TTL/CMOS,相兼容; ●,5V,電源供電時輸入電壓在,0~5V,之間; ● 工作頻率為,250KHZ,,轉(zhuǎn)換時間為,32μS,; ● 一般功耗僅為,15mW,; ●,8P,、,14P,—,DIP,(雙列直插)、,PICC,多種封裝; ● 商用級芯片溫寬為,0°C to +70°C,,工業(yè)級芯片溫寬為,40℃ to +85℃,應(yīng)用:電壓測試儀,ADC0832:體積小,兼容性強,性價比高● 8位分辨率;,ADC0832,與單片機的接口:,4,條數(shù)據(jù)線:,CS,、,CLK,、,DO,、,DI,。由于,DO,端與,DI,端在通信時并未同時有效并與單片機的接口是雙向的,所以電路設(shè)計時可以將,DO,和,DI,并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。,ADC0832與單片機的接口:,CS,作為選通信號,在時序圖中可以看到,以,CS,置為低電平開始,一直到置為高電平結(jié)束。,CLK,提供時鐘信號,我們要注意看,CLK,的信號的箭頭指向,向上為上升沿有效,向下為下降沿有效。,DI,、,DO,作為數(shù)據(jù)端口。,,當(dāng),ADC0832,未工作時其,CS,輸入端應(yīng)為高電平,此時芯片禁用,,CLK,和,DO/DI,的電平可任意。當(dāng)要進行,A/D,轉(zhuǎn)換時,須先將,CS,使能端置于低電平并且保持低電平直到轉(zhuǎn)換完全結(jié)束。此時芯片開始轉(zhuǎn)換工作,同時由處理器向芯片時鐘輸入端,CLK,輸入時鐘脈沖,,DO/DI,端則使用,DI,端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號。在第,1,個時鐘脈沖的下沉之前,DI,端必須是高電平,表示啟始信號。在第,2,、,3,個脈沖下沉之前,DI,端應(yīng)輸入,2,位數(shù)據(jù)(,SGL,、,Odd,)用于選擇通道功能:,,,,,,,,在完成輸入啟動位、通道選擇之后,就可以開始讀出數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)會被送出二次,,一次高位在前傳送,一次低位在前傳送,連續(xù)送出,。在程序讀取二個數(shù)據(jù)后,我們可以加上檢驗來看看數(shù)據(jù)是否被正確讀取。,CS作為選通信號,在時序圖中可以看到,以CS置為低電平開始,,調(diào)用:變量名,=GetValue0832(,通道值,);,ADC0832,是,8,位分辨率,返回的數(shù)值在,0,~,255,之間,對應(yīng)模擬數(shù)值為,0,~,5V,,因此每一檔對應(yīng)的電壓值約為,0.0196V,。,讀取數(shù)值的子函數(shù),GetValue0832,,二通道獨立讀取,入口參數(shù)是通道值(,0,或,1,),出口參數(shù)則是讀取的結(jié)果。,調(diào)用:變量名=GetValue0832(通道值); 讀取數(shù)值,FPGA,實現(xiàn)數(shù)字電壓測量的工作過程:,首先由模數(shù)轉(zhuǎn)換器對模擬電壓進行模數(shù)轉(zhuǎn)換,接著,FPGA,對轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號進行處理,再將結(jié)果用數(shù)字信號直接顯示出來。,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖:,系統(tǒng)由三部分組成,,ADC,數(shù)模轉(zhuǎn)換、,FPGA,信號處理和控制、顯示電路。,ADC,數(shù)模轉(zhuǎn)換:,實現(xiàn)模擬量向數(shù)字量的轉(zhuǎn)換。,FPGA,信號處理和控制:,FPGA,與,ADC,控制信號進行連接,控制,ADC,的模數(shù)轉(zhuǎn)換過程,轉(zhuǎn)換結(jié)束后,由,FPGA,對其進行數(shù)據(jù)處理并控制顯示單元工作。,顯示電路:,LED,數(shù)碼管接收,FPGA,信號,實現(xiàn)電壓值的顯示。,4.FPGA,擴展:實現(xiàn),AD,轉(zhuǎn)換控制電路設(shè)計,測量電壓幅度,FPGA實現(xiàn)數(shù)字電壓測量的工作過程:首先由模數(shù)轉(zhuǎn)換器對模擬電,ADC0809,,,8,位分辨率,輸出邏輯電平與,TTL,、,CMOS,電路兼容。,IN7,~,IN0,:,8,路模擬輸入量,模擬電壓的輸入范圍,0,~,5V,。,ADDC,~,ADDA,:地址輸入信號,譯碼后選擇模擬量中的一路進行,AD,轉(zhuǎn)換。,ALE,:地址鎖存允許輸入信號,,上升沿鎖存地址,啟動譯碼選中一路模擬量輸入。,START,:啟動轉(zhuǎn)換輸入信號,正脈沖有效。上升沿復(fù)位內(nèi)部寄存器,,下降沿啟動控制邏輯,開始,AD,轉(zhuǎn)換。,EOC,:轉(zhuǎn)換結(jié)束輸出信號。下降沿表示轉(zhuǎn)換正在進行,,高電平表示轉(zhuǎn)換結(jié)束。,OE,:輸出允許信號,,高電平有效,轉(zhuǎn)換結(jié)果送到數(shù)據(jù)輸出線。,D7,~,D0,:,8,位數(shù)字信號輸出。,CP,:外部時鐘輸入,時鐘最高頻率,640KHz,,轉(zhuǎn)換時間約,100μs,。,VR(+),、,VR(-),:基準(zhǔn)電壓。單極性輸入時,,VR(+),接,+5V,,,VR(-),接地。,VCC,:電源電壓,接,+5V,。,GND,:信號接地端。,4.FPGA,擴展:實現(xiàn),AD,轉(zhuǎn)換控制電路設(shè)計,測量電壓幅度,ADC0809,8位分辨率,輸出邏輯電平與TTL、CMOS電,ADC0809,工作過程:①輸入地址信號,ADDC,~,ADDA,;②在地址鎖存允許輸入信號,ALE,的作用下,地址信號被鎖存,產(chǎn)生譯碼信號,選中一路模擬量輸入;③輸入啟動轉(zhuǎn)換信號,START,啟動轉(zhuǎn)換;④輸出轉(zhuǎn)換結(jié)束信號,EOC,;⑤在輸出允許信號,OE,的控制下,將轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出到數(shù)字信號輸出端,D7,~,D0,。,①,②,③,④,⑤,ADC0809工作過程:①輸入地址信號ADDC~ADDA;②,根據(jù),ADC0809,的工作時序,可以采用查詢信號,EOC,方式,通過,FPGA,實現(xiàn)對,ADC0809,的采樣控制。采樣控制電路的流程,:,轉(zhuǎn)換準(zhǔn)備,信號初始化,地址鎖存信號,ALE,有效,,實現(xiàn)地址鎖存,轉(zhuǎn)換信號,START,有效,,啟動模數(shù)轉(zhuǎn)換,輸出允許信號,OE,有效,,輸出數(shù)字信號,轉(zhuǎn)換結(jié)束,查詢轉(zhuǎn)換結(jié)束信號,EOC,,,判斷轉(zhuǎn)換是否結(jié)束,,Yes,No,根據(jù)ADC0809的工作時序,可以采用查詢信號EOC方式,通,根據(jù)流程圖編寫的采樣控制電路,VHDL,程序如下,這里采用狀態(tài)機的描述方式。為了配合電路的調(diào)試,這里指定地址信號,,ADDA=1,。,LIBRARY IEEE;,USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;,ENTITY ADC0809 IS,PORT ( D: IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0); --0809,的,8,位數(shù)據(jù),,CLK ,EOC : IN STD_LOGIC; --CLK,轉(zhuǎn)換時鐘,,ALE, START, OE, ADDA: OUT STD_LOGIC;,--0809,的控制信號,,Q: OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0));,END ADC0809;,根據(jù)流程圖編寫的采樣控制電路VHDL程序如下,這里采用狀態(tài)機,ARCHITECTURE behav OF ADC0809 IS,TYPE states IS (st0, st1, st2, st3,st4,st5,st6,st7) ; --,定義狀態(tài)類型,SIGNAL current_state, next_state: states :=st0 ;,SIGNAL REG: STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);,SIGNAL LOCK: STD_LOGIC; --,轉(zhuǎn)換結(jié)束后的數(shù)據(jù)鎖存信號,BEGIN,ADDA <= '1';,PROCESS(current_state,EOC) BEGIN --,狀態(tài)機的定義,CASE current_state IS,WHEN st0 => ALE<='0';START<='0';OE<='0';LOCK<='0' ;next_state <= st1; --,初始化信號,,WHEN st1 =>,ALE<='1';,START<='0';OE<='0';LOCK<='0' ;next_state <= st2; --,地址鎖存信號有效,,WHEN st2 => ALE<='0';,START<='1';,OE<='0';LOCK<='0' ;next_state <= st3; --,啟動模數(shù)轉(zhuǎn)換,,WHEN st3 => ALE<='0';START<='0';OE<='0';LOCK<='0'; --,查詢轉(zhuǎn)換結(jié)束信號,EOC,IF,(EOC='1'),THEN next_state <= st3; --EOC,下降沿,表示轉(zhuǎn)換,,ELSE next_state <= st4;,END IF ;,WHEN st4=> ALE<='0';START<='0';OE<='0';LOCK<='0'; --,繼續(xù)查詢轉(zhuǎn)換結(jié)束信號,EOC,IF,(EOC='0'),THEN next_state <= st4;,ELSE next_state <= st5; --EOC=1,,表示轉(zhuǎn)換結(jié)束,,END IF ;,WHEN st5=> ALE<='0';START<='0';,OE<='1';,LOCK<='0';next_state <= st6; --,輸出允許信號,OE,有效,,WHEN st6=> ALE<='0';START<='0';,OE<='1';LOCK<='1';,next_state <= st7; --,產(chǎn)生數(shù)據(jù)鎖存信號,LOCK,WHEN st7=> ALE<='0';START<='0';OE<='1';LOCK<='1';next_state <= st0;,WHEN OTHERS => ALE<='0';START<='0';OE<='0';LOCK<='0';next_state <= st0;,END CASE ;,END PROCESS;,ARCHITECTURE behav OF ADC0809,PROCESS (CLK),BEGIN,IF ( CLK'EVENT AND CLK='1') THEN -- -,時鐘,CLK,上升沿,狀態(tài)轉(zhuǎn)換,,current_state <= next_state;,END IF;,END PROCESS;,,PROCESS (CLK) -- -,鎖存轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù),BEGIN,IF (CLK'EVENT AND CLK='1') THEN,IF LOCK=’1’ THEN,REG<=D;,END IF;,END IF;,END PROCESS ;,Q <= REG;,END behav;,PROCESS (CLK),5.FPGA,實現(xiàn)頻率計:測量范圍,10Hz,~,100KHz,,顯示,3,位,系統(tǒng)基準(zhǔn)時鐘:選用高精度時鐘源,頻率計精度的主要決定因素。,脈沖整形:將被測信號整形為數(shù)字信號,且符合幅度要求。,閘門時間的選擇:對于低頻信號的測量應(yīng)采用較長的閘門時間,對于高頻信號的測量則相反。,,脈沖整形子系統(tǒng),存儲,清零,使能,系統(tǒng)基準(zhǔn),時鐘,數(shù)字脈沖,待測信號,,閘門控制子系統(tǒng),,計數(shù)器子系統(tǒng),,譯碼顯示子系統(tǒng),5.FPGA實現(xiàn)頻率計:測量范圍10Hz~100KHz,顯示,