一种基于可编程逻辑器件的多功能信号源设计

为适应不同应用场景下对多种信号类型和特性的需求改变,设计一种基于可编程逻辑器件的多功能信号源,以解决通信信号输出过程存在偏差问题。基于可编程逻辑器件进行多功能信号源的电路排布,采用巴特沃斯低通滤波器对信号噪声进行处理,确定波形优化指标,利用数字频率合成技术进行信号波形优化,设计顶层逻辑模块布局。对设计的多功能信号源进行性能测试,结果表明:在改变载波频率和调制度的情况下,设计的多功能信号源在传输过程中输出的信号频谱和解调波形的偏置精度,均优于传统的信号源。

可编程逻辑器件间的大数据自适应跟踪系统设计

用户访问可编程逻辑器件时,由于无法直接访问系统数据,导致器件数据与用户数据之间出现冲突,为此设计了可编程逻辑器件间的大数据自适应跟踪系统。构建自适应跟踪总体结构,同步本地参考信号和外部输入信号。配置时钟电路,计算时钟上升和下降过渡时间,避免电路供电杂波干扰。系统采用非侵入式设计自适应跟踪机制,结合Mean Shift跟踪算法计算跟踪矢量,确定可编程逻辑器件间数据的匹配位置。利用Kalman滤波器对数据进行滤波处理,获取大数据自适应跟踪结果。由实验结果可知,该系统噪声信号变化范围是40~100 dB,与实际变化范围一致。同步信号变化范围是35~100 dB,其中,在5~8 s时同步信号变化范围与实际变化范围不一致,其余均一致,具有精准跟踪效果。

适用于数据通路的可编程逻辑器件FDP100K

设计研制了一款适用于数据通路的10万门容量的FPGA器件FDP100K(FDP:FPGA for Data-Path),其主要特点为:可编程逻辑单元结构不同于国际上已有的可编程逻辑单元结构,是一种新颖的基于查询表LUT和多路选择器MUX的混合结构;连线资源结构采用新颖的层次式布线结构,提供高度灵活的布线能力.芯片采用SM IC 0.35μm CMOS工艺,包含1024个可编程逻辑单元和128个可编程IO单元.芯片配合自主开发的软件系统FDE(FPGA Development Environment)进行测试,结果表明:FDP100K芯片的可编程逻辑单元功能正常;芯片的各种连线资源功能正常;可以准确地实现数据通路型电路和其他类型的电路的功能.

基于应用可编程逻辑器件的真空联锁保护控制系统

本文给出了国家同步辐射实验室光束线真空保护的控制原理,以及该光束线真空联锁保护控制的逻辑及要点。与此同时也给出了应用可编程逻辑器件(CPLD)来实现此真空联锁保护控制系统的方法,使真空联锁保护系统的响应速度与可靠性得到提高。

基于可编程逻辑器件的可重构数控系统研究

根据可重构制造系统的发展要求 ,分析了数控系统重构的重要性 ,讨论了可重构制造系统、可重构数控系统和开放式数控系统之间的关系。在此基础上 ,总结了目前实现数控系统重构的软硬件途径 ,然后 ,重点结合可编程逻辑器件和硬件重构技术 ,提出将可编程逻辑器件应用于可重构数控系统的开发 ,并进行了可实现性、经济可行性分析。最后 ,通过一经济型可重构数控系统的研制 。

可编程逻辑器件设计中的亚稳态问题及解决方案

分析了可编程逻辑器件设计中亚稳态产生的原因及亚稳态评估方法,介绍了几种解决亚稳态问题的常用策略.针对这些常用方法不能彻底消除亚稳态的不足,提出了一种基于使能触发器构成的"高频时钟错位法",这种方法通过从外部引入一个高频脉冲,对原来互相独立的异步时钟信号同步在高频时钟的上升沿和下降沿,并且保持半周期的时间间隔.只要选择适当的高频时钟频率和电路参数,亚稳态可以得到完全消除.这种方法在数字系统设计中有广阔的应用前景.

大规模可编程逻辑器件实验箱的研制

本文简介了大规模可编程逻辑器件实验箱在EDA教学中的意义与目前的市场状况,论述了大规模可编程逻辑器件实验箱的研制思路,介绍了CF02型实验箱的结构特色及使用举例.

基于复杂可编程逻辑器件的超声电机小型电源

首先分析了超声电机电源驱动信号的占空比与输出电压幅值和能量利用率之间的关系,提出采用40%占空比驱动信号的合理性。随后介绍了采用CPLD为信号发生器的超声电机小型电源的设计方案,并用它驱动自制的φ45的行波型超声电机,验证了设计方案的合理性。与普通驱动器相比,新驱动器体积减小了66%,元件数减少了40%,基本满足了实用性的要求。

FPGA/CPLD可编程逻辑器件的在系统配置方法

讨论了基于SRAM技术的CPLD/FPGA可编程逻辑器件的编程方法 ,并以ALTERA公司FLEX10系列器件为例 ,提出了一种利用微处理器对可编程逻辑器件进行在系统多方案配置的实用方法。该方法成本低廉、简单易行 ,能在系统复位或上电时自动对器件编程 ,不仅有效的解决了基于SRAM的CPLD/FPGA器件掉电易失性的问题 ,而且使单一芯片可以具有多种逻辑功能 ,实现了该类器件逻辑功能的在系统多方案的灵活配置。

用可编程逻辑器件实现矩阵变换器自适应换流

高效、可靠的双向开关换流技术是矩阵变换器控制的一个重要问题。文中在分析了矩阵变换器的空间矢量调制控制策略和应用较为广泛的四步换流的基础上,定量分析了换流步长引起的输出电压损失。在四步换流中,换流步长由器件特性和负载最大电流决定,在负载电流变化情况下,换流步长仍保持不变。文中提出了用可编程逻辑器件(PLD)实现的自适应换流,在自适应换流中,换流的步长根据负载电流绝对值大小实时变化,从而能够减小输出电压的损失和畸变。实验证明用PLD实现的矩阵变换器自适应换流简单、可行,换流步长能够跟随负载电流实时变化,减小了换流的死区效应和输出电压的畸变和损失、谐波成分,进而可以减小输出电流的谐波成分。

复杂可编程逻辑器件(CPLD)在DSP交流电机控制系统中的应用

介绍了复杂可编程逻辑器件（ＣＰＬＤ）的结构和功能、使用方法和步骤．指出 ＣＰＬＤ系统内编程和快速性为使用者提供了方便条件。电机控制系统设计和实验结果表明，在ＤＳＰ交流电机控制系统中应用ＣＰＬＤ，会使系统更加合理、紧凑．

由可编程逻辑器件与单片机构成的双控制器

介绍一种利用可编程逻辑器件CPLD与单片机AT89C51串行双向通信而构成的双控制器。

基于可编程逻辑器件的弹载存储测试仪

针对炮弹发射时的高冲击性及惯性短时飞行特点,以及单片机存储测试仪程序可能跑飞、难以实现高速采样,专用集成电路存储测试仪成本高、不能扩展等问题,提出了基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)的弹载存储测试仪。测试仪采用可反复擦写的CPLD芯片作为主控芯片,利用其内部丰富的逻辑单元实现了可高速采样且使用灵活的存储测试方案,设计通过休眠防止误上电;通过并行实现高速率采样,通过分频实现50kHz、100kHz和200kHz三种频率可选;通过计数实现8K×12bit,448K×12bit两种负延迟可选。实验表明:该测试仪操作灵活,可靠性高,满足弹载存储测试在性能方面的要求。

基于可编程逻辑器件的LED显示屏控制系统设计

针对利用单片机设计LED显示屏控制系统中所存在的问题,提出了基于可编程逻辑器件设计和实现的大屏幕LED显示系统,并用串并结合的方案取代以往控制器和显示屏之间串行的数据传输方式。此外,增加光频转换器TSL235,根据环境变化实时调整显示亮度。该系统具有刷新速度快、亮度高、灵活配置、功耗低等特点,外接16 MHz时钟,显示屏能够清晰地显示汉字。

基于可编程逻辑器件的井下板间高速串行数据传输电路设计

设计了一种井下板间高速串行数据传输总线电路,其发送与接收控制器均用复杂可编程逻辑器件(CPLD)实现,传输速率为5 Mbit/s,传输过程不需要井下控制CPU的干预。电路结构紧凑,控制灵活,适合于井下仪器各分系统内部的板间数据高速传输,可在保证较高通讯带宽的前提下,大大减少连线,显著提高系统的电磁兼容性能。

用可编程逻辑器件实现单稳态触发器

可编程逻辑器件一般用于完成数字电路的功能。对用可编程逻辑器件技术实现模拟集成电路的功能进行了探讨 ,研究了实现单稳态触发器脉冲宽度控制的两种方法 :用外接RC的单稳态触发器 ;用外部信号控制脉宽。实验结果表明在全数字电路的基础上 ,用可编程逻辑器件实现的单稳态触发器脉宽控制能有效地实现激光引信电路系统小型化 。

用大规模可编程逻辑器件实现湿度检测

本文阐述了用CPLD实现湿度检测的系统设计要求、设计思路,给出系统框图,并对CPLD芯片进行模块划分,即控制模块、计算模块、显示模块,运用VHDL语言对上述3个模块进行硬件描述,将程序编译后进行仿真,结合仿真图说明程序设计的正确性。

可编程逻辑器件逆向工程研究

逆向工程在科技发展和商业用途上都发挥着重要作用。本文针对在电子、电机和信息领域广泛应用的可编程逻辑器件进行逆向工程研究,首先根据设计中可实现的逻辑结构特征对可鳊程逻辑器件进行分类,分析论证使用非破坏性方法对可编程逻辑器件进行逆向还原、再造的可能性,然后理论证明可编程逻辑器件逆向工程的可行性,最后给出逆向工程分析中所涉及的关键技术。

基于数字信号处理器与复杂可编程逻辑器件的三相电流源型超导储能不间断电源及其控制策略

该文介绍了一种基于DSP与CPLD的三相电流源型SMES-UPS装置,该装置在电网正常时可以用作超导纵场线圈(TFSC)的励磁电源,而在电网故障时又可以用作低温和真空系统的UPS电源。在电网正常时,通过对变流器交流侧有功、无功电流的控制不但可以保证超导线圈上电流按照设定速度上升到稳态值,而且可以保证变流器网侧的单位功率因素运行和低谐波污染;在电网故障时,通过分析负载电压和电流之间的定量关系,提出了基于负载电压反馈的交流侧电流实时控制策略,不但可以保证负载电压的幅值和频率稳定,还可以电压相位不随负载性质的变化而变化。文中还介绍了基于DSP与CPLD的SMES-UPS控制系统,该控制系统结构简单、可编程程度高。1 kVA的SMES-UPS样机实验结果表明文中所述的控制算法及其控制系统能够很好地实现SMES-UPS兼作EAST纵场励磁电源和低温、真空系统UPS电源的双重功能。

“可编程逻辑器件的基础与应用”课程建设与教学实践

针对近年来快速发展的可编程逻辑器件设计技术和目前相对滞后的逻辑系统设计课程教学,东南大学电子科学与工程学院修改了课程体系,添加了“可编程逻辑器件的基础与应用”课程。本文描述了该课程的主要建设工作和两年来教学实践中得到的经验。课程建设中介绍了课程系统编排和实验平台自建两个部分。教学实践发现硬件描述语言的教学只有通过大量设计实验来支持,才能达到最佳的教学效果。