高精度回波飞行时间测量方法及实现

分析了高精度数字时间间隔测量方法的优缺点,提出一种脉冲计数与相位延迟内插相结合的新型时间测量方法。由脉冲计数法保证大的动态测量范围,并设计双边沿计数器提高脉冲计数法的测时精度,降低计数量化误差。通过n次相位延迟内插将测时分辨率提高到量化误差的1/2n.在Xilinx Virtex 5平台上实现了参考时钟16次相位延迟内插与脉冲计数相结合的飞行时间测量系统,测试结果表明,基于FPGA的高精度回波飞行时间测量方法得到的测量误差能优于55 ps.

低成本可编程脉冲计数器设计

为了达到低频脉冲计数器的多功能化、小型化、模块化的目的,通过对单片机程序的优化,减少了对其他外部芯片的依赖,加入了在线编程下载电路,确保了主控芯片的可升级性,降低了成本。使用LED数码显示管构建显示模块,采用了高效的算法计算脉冲数,实际低频信号测试精度达到0.02%,确保了系统的测频精度。

基于74LS161的扭环形计数器自启动设计

为探索MSI(Medium Scale Integrated circuit)可编程计数器进行非常规使用改变应用方向的逻辑修改技术,探讨了基于74LS161的扭环形计数器自启动设计问题,提出了MSI可编程计数器改变应用方向的逻辑修改方法。通过对可编程计数器74LS161的状态输出进行逻辑修改改变计数规律,将状态输出反馈到预置数输入端,实现"次态=预置数"的时序关系,并进行自启动逻辑修改设计。可实现扭环形计数器自启动设计,从而实现逻辑功能扩展,简化了扭环形计数器的设计过程。

基于CPLD的光栅信号解码与仿真分析

运用可编程逻辑器件,设计了光栅信号的解码方案,针对信号转向计数缺失的问题,提出了一种二次计数的修正方法,并进行了仿真验证与分析。首先简述了光栅信号的运动特征;其次根据光栅信号的变化特点,采用硬件描述语言编程(Verilog)的方法,设计了信号逻辑处理电路,包括细分辨向电路、转向识别电路与双向计数电路;最后通过仿真验证了该方案的可行性,并具体分析了解码速率。仿真结果表明,该方案实现了光栅信号的细分辨向与转向修正,最终计数值准确可靠,解码速度快,达到了设计目的。

基于单片机和CPLD的嵌入式脉冲发生器设计

本文利用单片机控制功能灵活和复杂可编程逻辑器件(CPLD)集成度高、可靠性好及工作速度快的优点,设计了一种周期、脉宽可调的脉冲发生器,并且该脉冲发生器可实现在脉冲不间断的情况下改变周期与脉宽。叙述了该脉冲发生器的工作原理和具体硬件设计。利用MAX+PLUSⅡ软件进行波形仿真并分析了结果。

核脉冲计数数据采集系统研制

为满足核辐射探测器输出脉冲信号数据采集的需求,基于西门子PLC(S7-200)高速计数器HC4、HC5,研发了核脉冲计数数据采集系统。根据S7-200内嵌高速计数器原理,设计了周期脉冲计数数据采集实验,实验发现符合TTL标准的脉冲信号并不一定能被PLC高速计数器正确进行计数率测量。为此特别设计的甄别电路,满足了核辐射探测器输出信号经过放大器与甄别电路后转换为适合S7-200高速计数器HC4和HC5的输入信号。此外利用S7-200丰富的指令系统,执行核脉冲计数率连续测量和数据处理,并通过文本显示单元完成系统数据实时显示,实现了对核脉冲计数数据采集。

惯导组件的脉冲输出测控系统

针对目前惯导组件脉冲输出测试过程中测试范围小、精度低、无法进行动态测试的问题,研究了一套惯导组件的脉冲输出测控系统.本系统采用USB接口技术,使用FPGA芯片采集数据,对惯导组件脉冲输出进行5 ms一次的采集,并在测控计算机中对数据进行实时显示和存储.所设计的测控系统能够对具有12路脉冲信号的惯导组件进行测试,并且同时能够对测试过程中的转台及温箱进行监测与控制,实现了动态测试.本测控系统的测试范围能够达到0.1 Hz^1 MHz,误差小于1×10-4,满足了实际测试的要求.

基于FPGA的并串转换电路硬件实现

并串转换电路在通信接口中具有广泛的应用,可编程逻辑阵列由于具备灵活、可重构等特点非常适应于并串转换硬件电路的实现。为了解决硬件电路结构中资源与性能的矛盾,分析比较了移位寄存器、计数器与组合逻辑条件判定三种不同的并串转换硬件电路结构,并通过设计仿真对其进行了功能验证和性能评估。实验结果表明采用移位寄存器的实现方法具有最优的速度性能,采用计数器的实现方法具有最优的性价比,采用组合逻辑条件判定的实现方法具有最少的寄存器资源消耗,可根据实际应用需求合理选择并串转换硬件电路实现方式。

可编程计数器8254在核测量中的应用

８２５４ 是一个拥有３个１６ 位计数通道的可编程计数器，它不仅使用方便，而且价格便宜。但是用其记录核脉冲，如果处理不当，则会出现计数错误。即使核脉冲信号频率远远小于计数器的最高计数频率，也还是会产生计数错误。因此，在核脉冲被送入计数器之前，需要采取一定的措施以避免计数错误的产生。讨论了应用８２５４ 时应考虑的几个方面。

基于单片机及CPLD的多间隔脉冲产生电路

单片机具有逻辑控制功能灵活的特点,复杂可编程逻辑器件(CPLD)具有集成度高、可靠性好及工作速度快的优点,基于二者各自的优点,设计了一种脉宽固定为1μs,周期可调的单头、双头、三头三路脉冲产生电路,该脉冲发生器可实现在脉冲不间断的情况下改变周期,其波形要求精度高、漂移小、抗干扰能力强。

基于PLC的反重力铸造专家-模糊PID压力控制系统设计

为了动态补偿反重力铸造过程的金属液面压力,利用专家-模糊PID控制器设计了适用于铸造工艺的分段压力控制系统。该系统硬件以S7-300 PLC为核心,在现场搭建了专家-模糊PID反重力铸造控制网络,设计算法控制器和应用程序,实现了在线整定和控制铸造过程的金属液面压力波动。测试结果表明,该系统能根据初始工况切换控制算法,减小铸造过程金属液面的压力波动,实现对铸件成型工艺的精确、稳定控制。

基于V/F变换器实现快速A/D转换的探讨

探讨了V/F变换器组成的A/D转换电路中,采用定时器对周期信号采样精度出现偏差的问题,提出一种改进的V/F变换器组成的A/D转换电路,该电路采用前置信号调理电路,使得输入量的信号变化趋势与V/F变换器输出信号周期的变化趋势一致。在经过光耦器件耦合后,利用C8051Fxxx单片机可编程计数器阵列PCA,实现了多路A/D转换。实验表明,该方式采集精度高,速度快。在要求现场隔离的工况情况下,该电路有很好的应用场合。

机械式旋转脉冲水深水位测量装置的设计与应用

针对超声波、光电等水深水位传感器抗污染能力差,无法实现水深水位同时检测的问题,提出了一种机械式旋转脉冲水深水位测量装置,该测量装置分滚筒提升装置、夹紧装置和控制装置三部分。在重锤下降的过程中,通过实时检测光电编码器输出的旋转脉冲数可以得到重锤下降的位移、速度、加速度,找出重锤下降的加速度突变点,由此判断出蓄水池的水面和固液界面两个临界点,进而计算出蓄水池的水深、水位和沉淀物料厚度。测试结果表明:该装置抗污染能力强,在重锤为510 g、采样时间间隔为0.10 s时测量效果最佳,测量误差小于1%。

基于SOPC组件的高精度可编程延时电路

将可编程计数器和高精度延时器MC100EP196相结合,实现了延时器的大范围、高精度调节。在EP1C6Q240内将可编程计数器和MC100EP196控制电路制作成SOPC组件,通过Avalon总线与NIOSII连接,实现了可编程延时器的扫描控制。通过该设计驱动的采样电路测试结果,说明了电路的可行性。

基于可编程逻辑器件的数字电路设计

可编程逻辑器件的出现,使得传统的数字系统设计方法发生了根本的改变,所以有必要介绍一下基于可编程逻辑器件的数字电路设计方法。以计数器的实现方法作为实例,介绍了采用原理图和硬件描述语言两种方法作为输入,实现计数器的方法,并描述了编译仿真的方法,给出了对应的仿真结果。采用熟悉的器件为例,使基于可编程逻辑器件的数字电路设计方法更容易理解掌握。

使用8253/8254定时计数器测量脉冲量的软、硬件实现方法

8253/8254是通用可编程定时器/计数器,内含3个彼此独立的16位计数器.由于芯片本身的特性,使之在实际应用时会产生一些问题.在简单介绍了几种脉冲量测量方法后,指出了使用8253/8254测量脉冲量可能存在的问题并提出了解决方法,最后给出了BorlandC++的具体程序实现方法.

IMU／GPS数据同步电路的研究与实现

数据同步是INS／GPS组合导航中数据融合的重要前提。对IMU／GPS组合系统中的数据同步技术进行研究,在IMU没有同步脉冲的情况下,提出了一种以GPS的1PPS(秒同步脉冲信号)为参考时标,由CPLD和8253实现的数据同步方法。实验证明了方案的设计是成功的。

电火花加工用自适应型高频脉冲电源

本文简要介绍了电火花线切割加工过程中高频电脉冲与生产效率及加工精度之间的关系，给出了一种用单片机控制的能根据机床工作状态自动输出与机床工作状态相适应的高频电脉冲的新型高频脉冲电源。

利用S7-200 PLC的高速计数器进行数据采集

介绍了西门子 S72 14可编程序控制器在气体在线监测系统中的应用 ,主要阐述了利用 PL C的高速计数器对8路通道进行数据采集。

一种基于可编程计数阵列和最小二乘法的模数转换器

设计了一款软硬件结合的八位模数转换器。分析了脉宽调制波形的特性,研究了可编程计数阵列的工作原理,建立了系统实现的理论模型。经过理论分析和实际测试,设计了系统硬件电路。对硬件系统进行了抽样测试,并将抽样数据与理论值进行对比研究。采用最小二乘法对抽样数据进行拟合,对拟合结果进行对比分析研究,建立了优化的模数转换数学模型。在Keilv4平台上,设计了模数转换的软件系统。在某钢化玻璃加热炉上得到应用,系统工作稳定可靠。